竹梅

中国农业科学2010,43(19):

ScientiaAgriculturaSinica

收稿日期：2010-05-31；接受日期：2010-08-07

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金（nycytx-30-ZP-04）、西北农林科技大学青年学术骨干支持计划项目（01140303）

作者简介：惠竹梅，副教授。E-mail：xizhumei@。通信作者李华，教授。E-mail：lihuawine@

行间生草对赤霞珠葡萄与葡萄酒含氮化合物的影响

惠竹梅，张振文，马新丽，马少青，李华

（西北农林科技大学葡萄酒学院/陕西省葡萄与葡萄酒工程中心，陕西杨凌712100）

摘要：【目的】研究葡萄园行间生草对葡萄果实不同部位与葡萄酒中含氮化合物的影响。【方法】在酿酒品

种赤霞珠葡萄园行间播种白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅，以清耕为对照，在果实成熟期及酒精发酵结束后，采用

凯氏定氮法及全自动氨基酸分析仪测定分析各处理葡萄果皮、果肉、种子及葡萄酒中的总氮、可溶性蛋白质及氨

基酸含量。【结果】除紫花苜蓿处理使葡萄种子中可溶性蛋白质含量显著高于清耕（对照）外，行间生草总体使

葡萄果皮、果肉及种子中的总氮和可溶性蛋白质含量降低，果实中不同部位总氮及可溶性蛋白质含量也有差异，

种子中总氮含量最高，占葡萄果实总氮含量的41.6%，果肉与果皮分别占总氮含量的33.9%及24.5%；葡萄果实中

可溶性蛋白质占总氮含量的46.0%，种子、果肉及果皮中可溶性蛋白质分别占果实中可溶性蛋白质总含量的50.9%、

33.9%及15.2%；葡萄酒中总氮和可溶性蛋白质含量无显著差异。高羊茅和紫花苜蓿处理使葡萄果实中氨基酸总含

量升高，白三叶草处理使其降低，但均无显著差异，各处理葡萄果实中均以脯氨酸含量最高，占氨基酸总含量的

45.9%—56.9%，其次是赖氨酸和精氨酸，占氨基酸总含量的16.4%—24.2%。行间生草使葡萄酒游离氨基酸总含量

升高，其中高羊茅处理最高，其次是紫花苜蓿处理，这两种生草处理与清耕之间差异达显著水平；各处理葡萄酒

中的氨基酸，均以脯氨酸含量最高，占氨基酸总含量的90.11%—92.45%。【结论】行间生草使葡萄果实总氮和可

溶性蛋白质含量降低，但总体提高了葡萄与葡萄酒中游离氨基酸总含量，有利于提高葡萄酒的质量。

关键词：葡萄园；行间生草；葡萄；葡萄酒；含氮化合物

EffectsofVineyardCoverCropsonMainNitrogenCompoundsin

etSauvignon

XIZhu-mei,ZHANGZhen-wen,MAXin-li,MAShao-qing,LIHua

(CollegeofEnology,NorthwestAgriculturalandForestryUniversity/ShaanxiEngineeringRearchCenterforViti-Viniculture,

Yangling712100,Shaanxi)

Abstract:【Objective】Thisstudywasconductedtodeterminetheeffectofinter-rowcovercropsinvineyardonmainnitrogen

compoundsingrapeberry(skin,pulpanded)andwinefromCabernetSauvignon.【Method】Comparedwithsoiltillage(control),

threecovercrops,whiteclover,nnitrogencompounds(totalnitrogen,soluble

proteinandfreeaminoacid)ofmaturegrapeberry(skin,pulpanded)andwinesvinifiedunderthesameconditionswereextracted

andanalyzedwithmicro-kjeldahlmethodandfull-automaticbiochemicalanalyzer.【Result】Theproteincontentinedofalfalfa

treatmentwashighersignificantlythanthatofthesoiltillage,andthetotalNandproteincontentsinskins,pulpsandedsdecread

alNcontentinedswasthehighest,whichwas41.6%ofthetotalNcontentinthe

wholeberries,totalNinpulpsandskinsaccountedfor33.9%and24.50%ofthewholeberries,46.0%oftotal

nitrogencompoundsinberrieswereproteins,theproteincontentsineds,pulpsandskinswere50.9%,33.9%and15.2%ofthe

totalproteins,ificantdifferencewasnoticedamongdifferenttreatmentsintotalNcontentandproteincontentin

edtosoiltillage,thealfalfaandtallfescueswardtreatmentsincreadthetotalaminoacidcontentsofgrapeberrybut

thewhiteclovertreatmentdecreadthem,andtherewasnosignificantdifferencebetweencovercroptreatmentsandthecontrol.

Prolinewasthemostabundantaminoacidingrapeberryinfourtreatments,whichaccountedfor45.9%to56.9%ofthetotalamino

中国农业科学43卷

content,nextinabundancewasarginineandlysine,whichaccountedfor16.4%to24.2%rd

treatmentsshowedahighercontentofaminoacidcontentsinwines,andthereweresignificantdifferences(P<0.05)betweentwo

covercroptreatments(tallfescue,alfalfa)ewasalsothemostabundantaminoacidinwine,whichaccounted

for90.11%to92.45%ofthetotalaminoacidcontent.【Conclusion】Covercropsinvineyardincreadtotalfreeaminoacidcontent

ofgrapeandwine,clusionisthatthecovercropsmayimprove

thequalityofwine.

Keywords:vineyard;covercropsinter-row;grapeberry;wine;nitrogencompound

0引言

【研究意义】葡萄果实中的氮素营养是酵母菌进

行正常酒精发酵所需的重要营养元素之一，葡萄果实

中的氮化物主要包括铵态氮、氨基酸、小分子多肽和

蛋白质[1-2]。氨基酸和铵态氮是酒精发酵中酵母菌的主

要可同化氮素[3]。葡萄汁中的氮化物影响酵母的生长、

发酵速率、发酵持续时间及糖代谢速率[4-6]。可同化氮

素不足会造成酒精发酵停滞[7]和H

2

S的产生[8]，同时

可同化氮素对葡萄酒的香气成分和质量起着很重要的

作用[9]。葡萄汁中的游离氨基酸是葡萄酒香气成分的

主要前体物，其含量直接影响葡萄酒中高级醇、酯类

及挥发性脂肪酸等香气成分的形成[10-12]。可溶性蛋白

质虽然不能直接被酵母细胞作为氮源利用，但葡萄果

实中的蛋白质与类黄酮类多酚结合会引起葡萄酒的浑

浊[13]。因此，葡萄果实中氮化物的含量及种类是影响

葡萄酒成分及质量非常重要的因子。葡萄与葡萄酒中

氮化物与葡萄品种、砧穗组合、产地气候、土壤条件、

栽培技术、施肥、葡萄成熟度、酿造工艺、葡萄酒陈

酿时间等密切相关[14-17]。葡萄园生草是一种优良的土

壤耕作方式，已广泛用于世界上主要酿酒葡萄产区，

中国葡萄园土壤管理的方式仍然主要是传统的清耕

法，施肥成为提高产量和葡萄果实氮素含量的主要途

径之一。然而，果实生长后期若大量施入氮肥会使果

实含糖量降低、着色不良，降低果实品质，大量施氮

肥还会造成葡萄酒发酵后期氨基甲酸乙酯的形成而带

来潜在风险[18]。因此，研究葡萄园生草对葡萄与葡萄

酒主要氮化物含量的影响，对于提高葡萄与葡萄酒的

品质，保护生态环境，促进农业可持续发展具有重要

的现实意义。【前人研究进展】国外有关葡萄园生草

的研究报道较多，大多数研究认为，生草有利于葡萄

及葡萄酒质量的提高[19-21]，葡萄园生草一般可增加葡

萄浆果碳水化合物的含量，降低含酸量，葡萄浆果氮

化物有所减少，果肉氮含量的下降与改善品质相联系，

可改善着色，减少落果，增强抗病性[22-24]。葡萄果实

不同部位的氮化物及其含量与酒精发酵动力学及葡

萄酒的质量具有密切的关系，葡萄果实中种子、葡

萄汁及果皮不同氮化物的含量及其所占比例也不

同[14,16,25]，尤其在红葡萄酒浸渍发酵过程中果皮与种

子中的氮素也会释放到葡萄汁中[16]。【本研究切入点】

目前，关于葡萄果实氮化物与酒精发酵动力学及葡萄

酒品质关系的研究，以及葡萄酒生产者在酒精发酵前

添加酵母营养剂时多数以测定葡萄汁的氮素营养为基

础，有时会导致氮素添加过量而造成葡萄酒质量的潜

在危险，而且，国内外有关葡萄园生草对葡萄果实不

同部位氮化物的影响还未见报道。【拟解决的关键问

题】本研究以酿酒葡萄赤霞珠为试材，研究中国西北

半干旱地区行间生草对葡萄果实不同部位与葡萄酒中

主要氮化物含量的影响，旨在为葡萄园生草条件下葡

萄酒的健康发酵和提高葡萄与葡萄酒的质量提供理论

依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于2007—2008年在西北农林科技大学葡萄

酒学院葡萄教学标本圃及葡萄酒学院中心实验室进

行，供试品种为欧亚种（raL.）酿酒葡萄品种

赤霞珠（CabernetSauvignon），于2003年3月定植，

南北行向，株行距为1m×1.5m，单干双臂整形，2005

年春季人工播种白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅。试验

草种购自杨凌金道种业，主要种类为：白三叶草（white

clover,TrifoliumrepensL.）：海发（Haifa）；高羊茅

（tallfescue,FestucaarundinceaSchreb.）：佛浪

（Finelawn）；紫花苜蓿（alfalfa,MedicagosativaL.）：

阿尔冈金（Algunjin）。

1.2试验地概况

试验园位于北纬33°17′，东经107°04′，海拔高度

514m，年日照时数2163.8h，无霜期220d，年平均

降水量580mm，试验地土壤为垆土。2008年测定各

处理区0—40cm土层土壤基本养分指标，平均全氮含

中国农业科学43卷

量为0.63g·kg-1，全磷为0.74g·kg-1，碱解氮为49.1

mg·kg-1，速效磷为8.42mg·kg-1，速效钾为127.0

mg·kg-1，有机质含量为12.50g·kg-1，pH为8.24，土

壤容重为1.42g·cm-3，各处理小区土壤灌水条件一致，

试验期间均未施肥，生草区每年刈割3次，覆盖于行

间或树盘。

1.3试验设计

试验共设4个处理：（1）行间播种白三叶草；（2）

行间播种高羊茅；（3）行间播种紫花苜蓿；（4）清

耕（对照）。生草区均采用行间生草，行内清耕，草

带宽1.0m。每处理分3个小区（3次重复），每小区

面积为351m2，共234株葡萄。

1.4试验内容与方法

1.4.1葡萄果实的采集与处理在葡萄果实成熟期

每个处理小区随机采取500粒葡萄，采样时在不同的

植株上，选取不同着生方向果穗的上、中、下不同部

位采集果粒，取样后装入密封袋带回实验室，用0.5%

苹果酸溶液冲洗果粒，以洗去表面的农药残留，然后

用自来水冲洗，洗去苹果酸液，再用去离子水漂洗，

在吸水纸上晾干后存储于-20℃冰箱中待测，3次重复。

1.4.2葡萄果实总氮含量的提取与测定随机取

200粒冷冻的果粒在冰水浴中将其分解为果皮、果肉

和种子并称重，然后分别称取2g果皮、果肉和种子，

立即破碎、研磨，按照参考文献[16,26]的方法进行萃

取，总氮含量测定采用日本MRK公司VS-KT-P型凯

氏定氮分析仪，具体方法参照文献[27]的方法进行。

1.4.3葡萄果实可溶性蛋白质的提取与测定可溶

性蛋白采用考马斯亮蓝G-250测定，分别称取上述葡

萄果皮、种子各6g、果肉20g，立即破碎并研磨，按

照参考文献[27]的方法进行可溶性蛋白质的提取与测

定。

1.4.4葡萄果实游离氨基酸的测定将葡萄果实破

碎、研磨、匀浆后测定游离氨基酸的含量，用美国

Beckman公司l21MB型氨基酸分析仪，参照文献[27]

的方法进行，由西北农林科技大学生命学院测试中心

测定。

1.4.5葡萄酒中总氮、可溶性蛋白质及游离氨基酸含

量的测定干红葡萄酒发酵结束后于4℃冷库中贮

藏1个月，然后取样测定葡萄酒中的总氮、可溶性蛋

白质及游离氨基酸含量，提取方法及测定方法与葡萄

果实相似。

2结果

2.1葡萄果实中果皮、果肉及种子的含量及其比例

由表1可知，葡萄浆果中种子所占比例最小，为

10%左右，其次是果皮，占整个果实重量的13%左右，

果肉占果实总重量的比例最高，为80%左右，4种处

理的葡萄浆果各部分比例基本一致。

2.2行间生草对葡萄果实中游离氨基酸含量的影响

行间生草条件下，赤霞珠葡萄果实游离氨基酸含

量测定结果见表2。由表2可以看出，行间生草和清

耕（对照）葡萄果实中均含有16种游离氨基酸。与清

耕（对照）相比，葡萄园行间种植高羊茅和紫花苜蓿

使葡萄果实氨基酸总含量升高，其中高羊茅处理升高

幅度最大，白三叶草处理使其降低，但各处理之间氨

基酸总含量无显著差异。4种处理葡萄果实含量较高

的氨基酸均为脯氨酸、赖氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪

氨酸，苯丙氨酸，这6种氨基酸占所测16种氨基酸总

含量的87.7%—89.7%，在含量较高的6种氨基酸中，

除精氨酸外，行间生草使脯氨酸、赖氨酸、丙氨酸、

酪氨酸、苯丙氨酸含量均显著高于清耕（对照），各

处理葡萄果实中均以脯氨酸含量最高，占氨基酸总含

量的45.9%—56.9%，其次是赖氨酸和精氨酸。行间生

草使葡萄果实精氨酸含量显著降低，葡萄汁中精氨酸

可通过多种途径形成瓜氨酸和尿素，形成氨基甲酸乙

酯（EC），EC是葡萄酒中的一种潜在致癌物质[28]，

表1100粒葡萄果实中果皮、果肉及种子的重量及其比例

Table1Changesinweightofberries,eds,skinsandpulpsof100berriesindifferenttreatments

果皮Skin(g)果肉Pulps(g)种子Seeds(g)处理

Treatments

果实

Wholeberries(g)

含量

Content

比例

Proportion(%)

含量

Content

比例

Proportion(%)

含量

Content

比例

Proportion(%)

白三叶草Whiteclover153.6319.9813.01123.4980.3810.166.61

高羊茅Tallfescue150.9918.8712.50121.7980.6510.346.85

紫花苜蓿Alfalfa130.6017.6113.48103.8579.529.147.00

清耕(对照)Soiltillage(control)145.1219.3713.35114.2478.7211.517.93

中国农业科学43卷

表2行间生草对葡萄果实中游离氨基酸含量的影响

Table2Theeffectofcovercropsinvineyardonfreeaminoacidcompositionofgrapeberry(mg·kg-1)

处理Treatments氨基酸

Aminoacid

白三叶草Whiteclover高羊茅Tallfescue紫花苜蓿Alfalfa清耕(对照)Soiltillage(control)

天冬氨酸Asp12.30b11.00b11.00b18.60a

苏氨酸Thr*15.90b12.30c15.10b30.00a

丝氨酸Ser12.30c13.80b11.30c15.60a

谷氨酸Glu9.70b10.90b10.90b20.60a

脯氨酸Pro346.20b375.80a367.90a311.50c

甘氨酸Gly6.10a6.00a5.20a5.80a

丙氨酸Ala49.60a51.20a43.1039.90c

胱氨酸Cys----

缬氨酸Val*7.50a3.70b7.40a7.20a

蛋氨酸Met*2.30b3.40a2.60ab2.00b

异亮氨酸Iieu*9.90a3.70d8.00b5.20c

亮氨酸Leu*4.30a4.60a3.70a5.40a

酪氨酸Tyr42.00a45.10a45.70a31.80b

苯丙氨酸Phe*20.20b21.90a20.10b16.30c

赖氨酸Lys*70.20b68.10a68.40a46.30c

组氨酸His1.70c2.30b1.70c4.40a

精氨酸Arg59.10b59.50b58.00b117.50a

氨基酸总含量

Totalaminoacidcontents

669.30a693.30a680.10a678.10a

“－”：未检出；﹡表示必需氨基酸；不同小写字母表示不同处理之间的差异显著性（P＜0.05）。下同

“-”:Notmeasured;*esntialaminoacid;ValueswithdifferentlowercalettersaresignificantlydifferentamongdifferenttreatmentsatP＜eas

below

对葡萄汁中精氨酸含量的控制是降低葡萄酒中氨基甲

酸乙酯含量的主要途径之一。因此，行间生草使精氨

酸含量的降低可减少酒精发酵过程中氨基甲酸乙酯的

产生，除脯氨酸外，其它氨基酸含量的提高可作为酒

精发酵过程中酵母的营养来源以及影响高级醇和酯类

的形成。

2.3行间生草对葡萄酒中游离氨基酸含量的影响

由表3可以看出，4个处理葡萄酒中均未检测出

缬氨酸，紫花苜蓿处理和清耕（对照）葡萄酒中未检

测出胱氨酸，高羊茅和紫花苜蓿处理未检测出精氨酸，

其余氨基酸组分相同。与清耕（对照）相比，行间生

草使葡萄酒游离氨基酸总含量升高，其中高羊茅处理

最高，其次是紫花苜蓿处理，这两种生草处理与清耕

之间差异达显著水平，白三叶草处理与清耕之间差异

不显著。白三叶草处理使葡萄果实中游离氨基酸总含

量低于清耕（表2），但使葡萄酒中的游离氨基酸含

量升高，这可能与酒精发酵过程中酵母的利用及氨基

酸的代谢有关。行间生草和清耕（对照）葡萄酒中的

氨基酸，均以脯氨酸含量最高，占氨基酸总含量的

90.11%—92.45%，其次是丝氨酸和丙氨酸。葡萄汁在

发酵过程中大量消耗除脯氨酸之外的氮源，脯氨酸在

一定程度上被释放到葡萄酒中，成为葡萄酒中的主要

氨基酸。

2.4行间生草对葡萄与葡萄酒中总氮含量的影响

由表4可以看出，除紫花苜蓿处理赤霞珠葡萄种

子中总氮含量略高于清耕（对照）外（但无显著差异），

行间生草总体使葡萄果皮、果肉、种子中总氮含量降

低，3种生草处理葡萄果皮中总氮含量与清耕之间差

异达显著水平，高羊茅处理使葡萄果肉及种子中总氮

含量显著低于清耕（对照）。果实中不同部位总氮含

量及其比例也有差异，根据葡萄果实各部分所占的比

例（表1）及其总氮含量（表4）计算得出，1kg葡萄

果实中总氮含量平均为1649mg，其中种子、果肉及

果皮中含量分别占总氮含量的41.6%、33.9%及24.5%。

19期惠竹梅等：行间生草对赤霞珠葡萄与葡萄酒含氮化合物的影响

表3行间生草对葡萄酒中游离氨基酸含量的影响

Table3Theeffectofcovercropsinvineyardonfreeaminoacidcompositionofwine(mg·L-1)

处理Treatments氨基酸

Aminoacid

白三叶草Whiteclover高羊茅Tallfescue紫花苜蓿Alfalfa清耕(对照)Soiltillage(control)

天冬氨酸Asp3.60a3.00ab2.60bc2.10c

苏氨酸Thr*2.80b0.60c4.00a2.00b

丝氨酸Ser6.60a4.70b4.80b6.40a

谷氨酸Glu2.50b5.60a2.10b2.10b

脯氨酸Pro240.70c301.50a262.90b240.50c

甘氨酸Gly1.00a1.00a0.90a0.90a

丙氨酸Ala3.60ab4.00a2.80bc2.00c

胱氨酸Cys0.10a0.10a--

缬氨酸Val*----

蛋氨酸Met.*0.80a0.80a0.70a0.70a

异亮氨酸Iieu*0.90a0.80a1.00a0.90a

亮氨酸Leu*0.80a0.50bc0.60ab0.40c

酪氨酸Tyr0.40a0.40a0.40a0.30a

苯丙氨酸Phe*0.30a0.40a0.30a0.30a

赖氨酸Lys*2.20a2.20a2.40a1.70b

组氨酸His0.50a0.50a0.70a0.60a

精氨酸Arg0.30a--0.30a

氨基酸总含量

Totalaminoacidcontents

267.10bc326.10a286.20b261.20c

表4行间生草对葡萄与葡萄酒总氮含量的影响

Table4TheeffectofcovercropsinvineyardontotalNcontentofgrapeberryandwine

处理Treatments果皮Skins(g·kg-1)果肉Pulps(g·kg-1)种子Seeds(g·kg-1)葡萄酒Wine(g·L-1)

白三叶草Whiteclover2.94b0.74a9.45b0.35a

高羊茅Tallfescue3.06b0.60b9.35b0.34a

紫花苜蓿Alfalfa2.94b0.68ab9.94a0.32a

清耕(对照)Soiltillage(control)3.40a0.78a9.80a0.31a

行间生草使葡萄酒总氮量升高，但与清耕之间无显著

差异。

2.5行间生草对葡萄与葡萄酒中可溶性蛋白质含量

的影响

由表5可以看出，除白三叶草处理葡萄果皮和紫

花苜蓿处理种子中可溶性蛋白质含量高于清耕（对照）

外，其余行间生草处理葡萄果皮、果肉和种子中可溶

性蛋白质含量均低于清耕（对照），各处理葡萄种子

中可溶性蛋白质含量差异显著，紫花苜蓿处理使葡萄

果皮及果肉中可溶性蛋白质含量显著低于清耕，其它

两种生草处理与清耕之间差异显著或不显著；高羊茅

处理葡萄酒中可溶性蛋白质含量高于清耕（对照），

其它两种生草处理低于清耕，但均无显著差异。

根据葡萄果皮、果肉及种子在葡萄浆果中所占的

比例（表1）及其可溶性蛋白质含量（表5）计算得出，

1kg葡萄果实中可溶性蛋白质为758mg，占总氮含量

的46.0%，种子、果肉及果皮中可溶性蛋白质分别占

果实中可溶性蛋白质总含量的50.9%、33.9%及15.2%。

3讨论

（1）葡萄酒的主要发酵香气成分酯类、高级醇

和挥发性脂肪酸主要来源于酵母的糖代谢和氨基酸代

19期惠竹梅等：行间生草对赤霞珠葡萄与葡萄酒含氮化合物的影响

表5行间生草对葡萄与葡萄酒可溶性蛋白质含量的影响

Table5Theeffectofcovercropsinvineyardonsolubleproteincontentofgrapeberryandwine

处理Treatments果皮Skins(g·kg-1)果肉Pulps(g·kg-1)种子Seeds(g·kg-1)葡萄酒Wine(g·L-1)

白三叶草Whiteclover0.99a0.26b3.35d0.62a

高羊茅Tallfescue0.81b0.36a4.13c0.66a

紫花苜蓿Alfalfa0.76b0.28b7.64a0.56a

清耕(对照)Soiltillage(control)0.96a0.39a6.29b0.63a

谢[29]。葡萄果实中氮化物不仅是酒精发酵中酵母主要

的营养来源，同时也与葡萄酒的成分及葡萄酒的质量

有关[8-12]。Dupuch等研究认为，生草使葡萄果实氮化

物含量降低[22-24]。在本试验条件下，行间生草总体使

赤霞珠葡萄果实总氮含量降低，这与前人的研究结果

一致，笔者在前期的试验中也得到同样的结论[30]，随

着生草年限的增加，葡萄园生草使土壤养分含量提高，

豆科牧草提高土壤氮含量的作用较强[31-32]，使葡萄果

实总氮含量降低的趋势可能会减弱。葡萄果实中不同

部位总氮含量也有差异，Yokotsuka等研究认为，赤

霞珠、雷司令、霞多丽等6个品种1kg浆果总氮含量

平均约为2074mg，种子中总氮含量约占整个浆果总

氮含量的50%，葡萄汁和果皮中约占25%[25]。本研究

中葡萄浆果总氮含量较低，这可能与葡萄园土壤肥力、

植株生长、品种等因素有关，由于本试验分析所用葡

萄汁包括果肉，因此总氮含量所占比例较高，Lee等

研究也认为从整个葡萄浆果萃取的可同化氮素明显高

于葡萄汁中的[16]。因此，在红葡萄酒浸渍发酵过程中

除了测定葡萄汁中的可同化氮素外，应该萃取果皮与

种子中的氮素，对于氮素营养缺乏的葡萄汁添加可同

化氮素的量提供更加可靠的依据。

（2）葡萄果实中的游离氨基酸是酵母的主要可同

化氮素，也直接影响葡萄酒中香气成分的形成[10-12]，

有研究认为，葡萄与葡萄酒中的游离氨基酸占总氮含

量的30%—40%[14]。本试验中葡萄园行间播种紫花苜

蓿和高羊茅使葡萄果实中游离氨基酸总含量升高，各

处理葡萄果实中均以脯氨酸含量最高，在含量较高的

氨基酸中，除精氨酸外，行间生草使脯氨酸、赖氨酸、

丙氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸含量均显著高于清耕（对

照）。Henschke等研究认为，在酵母可同化氮素中，

丙氨酸、络氨酸、苯丙氨酸是酒精发酵过程中酵母优

先利用的氨基酸[33]，苯丙氨酸与发酵过程中形成一些

重要香气化合物的浓度具有明显的相关性[34]。说明葡

萄园行间生草虽然使葡萄果实总氮含量降低，但使酵

母可优先利用的氨基酸含量升高，有利于酒精发酵的

顺利进行及葡萄酒质量的提高。脯氨酸只有在有氧的

条件下才是酵母较好的氮源，一般不被酵母利用[35]。

行间生草使精氨酸含量的降低可减少酒精发酵过程中

氨基甲酸乙酯的产生[28]。Dupuch[22]研究葡萄园生草对

麝香葡萄（Muscadelle）和缩味浓（SauvignonBlanc）

葡萄汁发酵的影响时发现，生草处理使葡萄汁中

NH

4

+-N的含量低于清耕，并改变了氨基酸的组成，在

同样条件下生草处理使葡萄汁发酵时间较长。

Maigre[24]也发现生草处理的葡萄汁氮含量下降，使酒

精发酵时间加长。本试验中生草对酵母的酒精发酵时

间没有明显影响，可能与葡萄果实氨基酸的含量有关。

（3）葡萄酒中的氨基酸对其产品非常重要，对葡

萄酒的香气形成有直接影响[29,34]，Hernandez等认为，

在葡萄酒成熟过程中，氨基酸成分对葡萄酒的香气也

有重要影响[34]。本试验中行间生草均使葡萄酒中的氨

基酸总含量升高，各处理均以脯氨酸含量最高，葡萄

汁在发酵过程中大量消耗除脯氨酸之外的氮源，脯氨

酸在一定程度上被释放到葡萄酒中，成为葡萄酒中的

主要氨基酸。Pekka指出，红葡萄酒中的脯氨酸占氨

基酸总含量的30%—85%，其次是丙氨酸、谷氨酸

等[36]。本试验中除脯氨酸外，含量较丰富的是丝氨酸、

丙氨酸和谷氨酸，与Pekka的研究基本一致，这些氨

基酸都是形成葡萄酒香气化合物的主要氨基酸，其含

量的提高有利于葡萄酒陈酿过程中香气的形成。

（4）葡萄果实中的氮化物除了酵母可直接利用的

铵态氮和氨基酸外，还有一些多肽和蛋白质，可溶性

蛋白质虽然不能直接被酵母细胞作为氮源利用，但葡

萄果实中的蛋白质与类黄酮类多酚结合会引起葡萄酒

的浑浊[13]，在红葡萄酒的浸渍发酵过程中，果皮及种

子中的可溶性蛋白质也会转移到葡萄酒中。本试验中

行间生草总体使葡萄果皮、果肉和种子中可溶性蛋白

质含量降低，葡萄酒中的可溶性蛋白质含量无显著差

异，葡萄果实中总氮含量的46.0%为可溶性蛋白质。

Yokotsuka等研究认为葡萄浆果含氮化合物中约63%

为蛋白质，多肽及游离氨基酸分别占20%和17%[25]。

中国农业科学43卷

由此可见，葡萄园行间生草虽然使葡萄果实及葡萄酒

总氮含量降低，主要是占总氮含量约1/2的蛋白质含

量降低，但使氨基酸含量有所升高，因此并不影响酒

精发酵的进程，同时使葡萄酒的香气成分提高[31]，有

利于葡萄酒质量的提高，关于行间生草对葡萄与葡萄

酒含氮化合物的影响机理及其与葡萄酒香气成分的关

系还有待进一步的研究和探讨。

4结论

（1）行间生草总体使葡萄果皮、果肉及种子中的

总氮和可溶性蛋白质含量降低，1kg葡萄果实中总氮

及可溶性蛋白质含量分别为1649mg和758mg，葡

萄果实中蛋白质占总氮含量的46.0%；果实中不同部

位总氮及蛋白质含量也有差异，种子中总氮含量最高，

占葡萄果实总氮含量的41.6%，果肉与果皮分别占总

氮含量33.9%和24.5%；种子、果肉及果皮中可溶性

蛋白质分别占果实中可溶性蛋白质总含量的50.9%、

33.9%和15.2%；葡萄酒中总氮和可溶性蛋白质含量无

显著差异。

（2）高羊茅和紫花苜蓿处理使葡萄果实中氨基酸

总含量升高，白三叶草处理使其降低；4个处理脯氨

酸、赖氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸6

种氨基酸占所测16种氨基酸总含量的87.7%—

89.7%，行间生草使葡萄果实脯氨酸、赖氨酸、丙氨

酸、酪氨酸、苯丙氨酸含量均显著高于清耕（对照），

使精氨酸含量显著降低。各处理葡萄果实中均以脯氨

酸含量最高，占氨基酸总含量的45.9%—56.9%，其次

是赖氨酸和精氨酸。行间生草使葡萄酒游离氨基酸总

含量升高，其中高羊茅处理最高，其次是紫花苜蓿处

理，这两种生草处理与清耕之间差异达显著水平；各

处理葡萄酒中的氨基酸，均以脯氨酸含量最高，占氨

基酸总含量的90.11%—92.45%。

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（责任编辑曲来娥）