《Foods》：Oenological Characterization of Divona, a New Disease-Resistant Variety, and Preliminary Insights into the Influence of Maceration and Fermentation Temperature Across Three Vintages
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开发抗真菌葡萄品种对于减少葡萄栽培中的植保投入至关重要。本研究首次对Agroscope培育的新型抗病白葡萄品种Divona进行了全面的酿酒学特征分析。研究人员在瑞士Pully实验葡萄园连续三个对比鲜明的年份（2019、2020和2022年）生产了葡萄汁和葡萄酒
开发抗真菌葡萄品种对于减少葡萄栽培中的植保投入至关重要。本研究首次对Agroscope培育的新型抗病白葡萄品种Divona进行了全面的酿酒学特征分析。研究人员在瑞士Pully实验葡萄园连续三个对比鲜明的年份（2019、2020和2022年）生产了葡萄汁和葡萄酒，并进行了化学分析、感官评价以及关键香气化合物（挥发性硫醇volatile thiols、单萜monoterpenes）的定量检测。通过裂区方差分析（split-plot ANOVA）和多因素分析（multiple factor analysis, MFA）将年份变异与酿酒工艺影响（发酵前浸渍pre-fermentation maceration、发酵温度fermentation temperature）分离，后者被视为探索性因素。结果表明，年份是变异的主要驱动因素。由于缺乏年份内的技术重复，本研究依靠跨年份的生物重复来评估处理稳健性，并将酿酒工艺效应解释为探索性趋势。发酵前浸渍倾向于增强葡萄汁的颜色强度和某些香气前体物。在这些特定条件下，发酵温度和浸渍处理的影响相对于年份的主导作用显得较为温和。Divona葡萄酒表现出高香气潜力，带有果香特征。这些发现为Divona建立了基础的酿酒学轮廓，验证了其适用于温带气候和低投入葡萄栽培的适宜性，同时为优化感官质量提供了初步的技术指导方针。
一、研究背景
葡萄藤尤其易受真菌病害侵袭。为确保产量和果实品质，传统栽培的欧洲葡萄（Vitis vinifera）品种需要大量植保处理，其频率取决于每年的病原体压力和天气条件。农药使用对环境和人类健康的有害影响促使欧盟设定了减少此类使用的目标，即从基于治疗的方法转向以疾病预防为重点的策略。实现这一转变的关键杠杆是通过欧洲葡萄与携带抗性基因的野生种（如V. amurensis、V. riparia）进行种间杂交，开发天然抗病葡萄品种。
在瑞士，Agroscope育种计划成功开发了包括白葡萄品种Divona在内的抗病品种，该品种于2018年获准，由Bronner和Gamaret杂交而来。Divona携带多个针对霜霉病（RPV10和RPV3）、白粉病（REN3和REN9）和黑腐病（RGB1）的抗性因子，成熟早，并展现出良好的感官潜力，常表现为热带水果、柑橘和花香特征。作为一种新型抗病葡萄品种，Divona为种植者提供了有前景的酿酒潜力。随着可用葡萄品种范围的扩大，种植者获取这些新品种酿酒特性的准确信息至关重要。尽管已有若干研究探讨了某些由抗病葡萄品种酿造的白葡萄酒的成分，但相关文献仍然有限，特别是关于某些酿酒实践对葡萄酒成分和质量影响的研究。
在酿酒技术中，发酵前浸渍（pre-fermentation maceration, PFM）和发酵温度是调控白葡萄酒风格的关键因素。PFM通常涉及在低温（8–11 °C）下进行6–24小时的果皮接触，一般会增强香气前体物的提取，可能改善果香和花香。除了对芳香化合物的影响，PFM还会显著改变葡萄汁和葡萄酒的多酚组成，通常会增加总多酚、黄烷-3-醇和酚酸含量，并提高抗氧化能力。然而，它也可能导致苦味、涩味增加或出现生青特征，尤其是在未成熟或受损的葡萄中。PFM还与总酸度降低、pH值升高以及口中酸度感知下降有关。PFM的效果高度依赖于温度、持续时间、葡萄品种、年份和葡萄健康状况。关于抗病品种，Skinkis等人（2010）未发现‘Traminette’葡萄酒在12 °C下进行3小时或8小时PFM后香气谱存在差异。Zhang等人（2015）研究了6小时和24小时PFM对丹麦Solaris葡萄品种的影响，结果显示，与直接压榨相比，PFM增加了葡萄汁中的氨基氮，增加了葡萄酒中的酒精和总多酚含量，24小时PFM处理的葡萄酒中某些酯类、C-6醇、萜烯和β-大马士酮水平更高。感官分析表明，直接压榨的Solaris葡萄酒表现出更多青蔬和青浆果风味，而预浸渍葡萄酒则表现出更多的杏子果香。
此外，温度是酒精发酵过程中的关键参数，白葡萄酒的发酵温度通常在10至25 °C之间。低温（15–18 °C）通常会促进挥发性酯类的产生，同时减少高级醇，从而带来更浓郁的果香表达以及果香与草本风味之间更好的平衡。然而，过低的温度有改变酵母代谢和导致发酵停滞的风险。相反，中等温度（18–20 °C）可以促进含硫丰富品种中品种硫醇的形成。总体而言，温度影响乙醇、有机酸、甘油和酚类化合物，其效果因品种、温度范围和酵母菌株而异。关于抗病品种的数据仍然稀少；一项对Seyval Blanc的研究表明，发酵温度影响了酸度、乙酸乙酯、总酚、异丁醇和乳酸乙酯。
因此，使用抗病葡萄品种是实现更可持续葡萄栽培的具体步骤。然而，对于每一个新品种，都面临着一项空白：如何酿造才能使其充分表达潜力并满足消费者期望？本研究追求两个层级的目标：（1）定义Divona葡萄酒的内在化学、香气和感官特征；（2）初步探究发酵前浸渍和发酵温度对这些特征的调节作用。本研究跨越三个年份，旨在确定能够最好地展现这种新型抗病白葡萄品种香气和感官潜力的实践。
二、主要关键技术方法
研究人员在瑞士Pully（46°30′ N, 6°39′ E；海拔465米）的实验葡萄园，于2019、2020和2022三个年份采收Divona葡萄。采用两种酿酒处理：直接压榨（direct pressing, DP）和12 °C下12小时的发酵前浸渍（PFM）。随后将澄清后的葡萄汁分别在15 °C和20 °C下进行酒精发酵。对葡萄汁和葡萄酒进行标准化学组分分析（FTIR）、颜色测定（CIELAB色空间）、挥发性硫醇及其前体物（LC-MS/MS）和单萜类化合物的定量分析。由12名经验丰富的品酒师组成的评审团对葡萄酒进行了感官评价。统计方法包括用于发酵动力学的非线性混合效应模型、用于葡萄酒参数的裂区方差分析（split-plot ANOVA）以及用于整合数据可视化的多因素分析（MFA）。
三、研究结果
3.1 葡萄汁分析
Divona葡萄汁的糖度范围为22.5至24.2 °Brix，总酸度为4.3至5.7 g/L（以酒石酸计），pH值为3.32至3.65，苹果酸含量低于1.2 g/L。酵母可同化氮（yeast assimilable nitrogen, YAN）含量在251至302 mg N/L之间，主要以氨基氮形式存在。检测到挥发性硫醇前体物3-巯基己醇-半胱氨酸（3MH-Cys）和3-巯基己醇-谷胱甘肽（3MH-Glu），其中3MH-Glu占约77%。与DP相比，PFM在所有三个年份中均一致地与较低的糖度、总酸度和酒石酸含量，以及较高的pH值和铵态氮相关。PFM最显著且一致的效应是大幅增加了3MH-Cys和3MH-Glu的含量（平均分别增加47.7 mg/L和60.6 mg/L），表明该浸渍技术有增加品种硫醇前体物含量的趋势。
3.2 酒精发酵动力学
非线性混合模型显示，发酵温度对发酵曲线的整体形态有极显著影响，而浸渍处理无显著影响。20 °C发酵显著加速了糖分消耗速率，使拐点提前约0.57天，发酵在第9天左右完成；而15 °C发酵曲线更平缓，发酵较慢，约在第13天完成。从第3天到第10天，两种温度下的糖度出现显著差异。
3.3 葡萄酒成分
Divona葡萄酒的酒精度约为14%（体积分数），总酸度低于5 g/L，pH值在3.38至3.67之间。颜色亮度高，呈黄绿色调。芳香成分方面，3-巯基己醇（3MH）浓度范围在104.4至613.0 ng/L，未检测到4-巯基-4-甲基戊烷-2-酮（4MMP）。鉴定出多种萜烯，包括里那醇、香叶醇等。裂区方差分析表明，浸渍处理对所有测定的化学或香气参数均无统计学显著影响。发酵温度是主要的变异驱动因素，对酒精度和pH值有显著影响：20 °C发酵的葡萄酒酒精度略高（+0.25至+0.30% vol），pH值也略有升高（+0.03至+0.05单位）。
3.4 葡萄酒感官分析
感官评价显示，Divona葡萄酒的特征以结构感和果香为主，酸度、颜色强度和香气质量得分最高。黄油/乳制品、焦香和矿物感等次要和三级香气强度最低。经多重检验校正后，浸渍处理、发酵温度或其交互作用对评估的14个感官属性均无显著影响。
3.5 多因素分析
MFA的前两个维度解释了总方差的70.5%。个体图显示，不同年份的置信椭圆明显分离，而不同浸渍和发酵温度处理的椭圆则大量重叠，证实年份是区分样品的主要因素。变量图显示，第一维度正向与颜色强度、苦味、矿物感和焦香相关，并与平均气温关联；负向与总酸度、萜烯、花香和感知酸度相关，并与降雨量关联。第二维度主要区分芳香化合物，正向与萜烯、3MH、YAN、酒石酸和酒精度强相关，反映品种香气表达；负向与苹果酸、氧化里那醇衍生物和最高日温相关。
四、讨论总结
Divona是一个早熟品种，尤其在炎热年份表现明显。其收获时的糖度在白葡萄酒中处于较高范围，但与其他抗病品种相当。Divona酸度相对较低，pH值在3.4至3.7之间，高酒精度结合低酸度可能导致感官失衡，表明该品种更适合凉爽的风土以减缓成熟、控制糖分积累和酸度流失。其YAN含量远高于缺氮阈值，且主要以氨基氮形式存在，这与Solaris品种不同。
PFM降低了葡萄汁的总酸度和酒石酸，提高了pH值，这可能与果皮中钾的提取增加有关。这些变化在成品葡萄酒中未被观察到，也未在感官层面检测到显著影响，但这可能与实验的统计效力有限有关。PFM成功增加了葡萄汁中非挥发性硫醇前体物（3MH-Cys和3MH-Glu）的浓度，表明其在提取阶段有效。然而，这种增加并未转化为成品葡萄酒中更高的3MH浓度，表明前体物可用性与最终芳香表达之间缺乏直接相关性，突出了酵母介导的转化阶段的关键作用。因此，仅通过PFM增加含硫前体物浓度不足以保证各年份Divona葡萄酒中挥发性硫醇水平的提升，未来应关注优化转化阶段。
较低的发酵温度（15 °C）导致较低的酒精度和pH值，虽然这些差异在统计上显著，但其实际酿酒学意义需谨慎评估，因其幅度可能落在分析变异范围内或低于大多数消费者的感官阈值。
感官评价揭示了一个以果香为主导的葡萄酒特征，与现有文献一致。未检测到酿酒技术的显著感官效应，年份特异性变异对香气特征的影响强于所应用的酿酒处理。
五、研究结论翻译
本研究产生了新的信息，特别是关于Divona葡萄酒的成分，这是一种抗真菌病害且具有良好品质潜力的新品种。这个相对早熟的品种似乎适合较凉爽的风土，这将限制或延缓其成熟，确保一定的酸度和适宜的糖度。它含有3MH硫醇和多种萜烯，具有宜人、果香和花香的香气。年份的强烈影响表明，监测葡萄成熟度并在保留一定酸度时采收至关重要。PFM似乎在增加非挥发性硫醇前体物（3MH-Glu和3MH-Cys）方面有效；然而，在前体物可用性与其转化为3MH之间未发现直接相关性。此外，Divona葡萄酒不含可检测水平的4MMP硫醇。虽然年份变异对葡萄酒成分和感官特征都有最强的影响，但本研究中测试的酿酒技术对这两个参数均未显示出显著效应。
