作者:秦志伟 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/4/4 19:08:35
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葡萄美酒国产化的“技术名片”

李华与葡萄种植户交流。房玉林供图

日常生活中,品尝一杯陈酿葡萄酒被认为是一种高贵的行为。殊不知,酿造优质的葡萄酒更是一门大学问。

葡萄酒产业作为以栽培和加工为基础、产业关联度高的复合型产业,其发展对调整产业结构、促进区域经济发展、提高国民生活水平具有重要意义。上世纪80年代,国际上普遍认为只有地中海式气候才适宜栽培酿酒葡萄,而以大陆性季风气候为主的中国并不适宜生产优质酿酒葡萄,但西北农林科技大学葡萄酒学院创始人李华教授并不认同这一观点。

1986年以来,李华牵头的项目组围绕我国有无优质酿酒葡萄适宜区及品种区域化、栽培技术创新、优质葡萄酒酿造等问题进行了系统的研究,构建了从土地到餐桌的关键技术体系,促进了我国葡萄酒产业的蓬勃发展。

记者获悉,该项目组承担的多项课题均被鉴定为“达到国际领先水平”。今年1月,李华牵头完成的“中国葡萄酒产业链关键技术创新与应用”获得2016年度国家科技进步奖二等奖。近日,《中国科学报》记者对该团队进行了采访。

栽培区划:为酿好酒迈出第一步

在西北农林科技大学,有一个学院专门研究葡萄酒产业,那就是1994年成立的西北农林科技大学葡萄酒学院。这个学院不仅是中国第一个葡萄酒学院,也是亚洲第一所专门从事葡萄与葡萄酒研究、推广的学院。

李华是葡萄酒学院的创始人,也是目前该学院的终身名誉院长。他向《中国科学报》记者介绍,我国是世界葡萄酒发源地之一,但我国属于典型的大陆性季风气候,完全不同于地中海式海洋性气候,亚气候类型复杂多样,可满足各种方向的葡萄生产。

寻找适宜酿酒葡萄栽培的地区是李华团队要做的第一件事。据介绍,葡萄栽培区划涉及气候、地理、社会经济等多方面因素,其中葡萄气候区划是最重要的基础。

在前人研究的基础上,李华根据无霜期、干燥度、埋土防寒线等主要气候区划指标,提出了我国葡萄气候区划的新方案。

“以甘肃河西走廊、宁夏平原和陕西渭河旱源为代表的黄土高原干旱半干旱区,由于其良好的生态条件,将成为我国生产优质葡萄酒的主要基地。”李华得出这一论断是在1998年。

此外,水分条件也是影响酿酒葡萄品质和经济效益的重要因素,李华等人进一步论证调研后发现,在考虑我国气候特点和葡萄酒生长需要的前提下,认为将酿酒葡萄生长季(4月1日—9月30日)的干燥度作为我国酿酒葡萄栽培区划的水分指标是适宜的。

李华团队首次建立了符合中国大陆性季风气候特征的酿酒葡萄气候区划指标体系,被法国同行高度认可,认为其“具有理论和实践创新,也适用于世界其他葡萄产区”。此后,中国酿酒葡萄的品种、酒种区域化研究推广工作也陆续开展。

截至2016年底,李华团队推动在新疆、宁夏、甘肃、陕西和西南高山区等地区的非耕地发展酿酒葡萄65万亩,年产优质葡萄酒30多万吨,为西部生态移民安置、发展新兴产业、提高经济收入开辟了新的途径。

创新模式:栽培制度的重大革新

葡萄能在多样化的气候和土壤条件下种植,多样化的气候和土壤必然在葡萄上表现出来,也必然在葡萄酒中表现出相应的特性。

“葡萄酒酿造需要有专门品种和稳定的规模化、专业化的原料基地,才能保证葡萄酒的酿酒质量。”西北农林科技大学葡萄酒学院院长房玉林告诉《中国科学报》记者。

在品种上,李华提出葡萄抗病育种的新方法——欧亚种内轮回选择法,育成了适应我国气候条件、抗病能力和栽培适应性强的优良酿酒葡萄新品种“爱格丽”和“媚丽”、新品系“8802”和“8803”。目前,“爱格丽”和“媚丽”已在全国10个主要产区推广种植6.4万亩。

值得一提的是,该团队在栽培模式上的创新最引人关注。我国葡萄传统修剪方法多采用主蔓扇形、V和U形、棚架和龙干形,但这些修剪方法技术要求高、操作繁琐。随着剪口数量的连年增加,剪口处的伤口可能会导致葡萄植株营养上下输送受阻,最终导致葡萄和葡萄酒的质量低下。

李华团队从我国埋土防寒区酿酒葡萄栽培的实际出发,提出了葡萄“最小化修剪”理论。据介绍,该方法可以有效防治葡萄植株主干、臂或主蔓等多年生部分的伸长,减轻夏季修剪和葡萄园管理的劳动强度和病虫害。

这主要归功于“爬地龙”的栽培模式。李华介绍,逐年更新的双爬地龙修整方式4剪刀就可以完成整个植株的修剪,而单爬地龙只需2剪刀,而且省去冬季下架和春季上架两个环节,“更加提高劳动效率,降低对树体的伤害”。

2010年,“埋土防寒区葡萄‘爬地龙’栽培模式研究与示范”通过教育部组织的鉴定,鉴定结论认为“达到了同类研究的国际领先水平”。据悉,该成果在埋土防寒区推广27万亩,占我国酿酒葡萄总面积的22%。

酿造工艺:创立全新的技术体系

葡萄酒的质量与葡萄的成熟度密切相关。“好的葡萄酒产生于适当的糖和酸平衡的葡萄,即使最好的葡萄品种,达不到适宜的成熟度就采收,也只能酿造出低标准的葡萄酒。”李华说。

由于各地区适宜栽培的品种不同,这就需要在葡萄品种和酒种区域化基础上,进一步明确各地区、各品种的最佳成熟度指标,从而实现对葡萄的成熟控制,以保证酿造出优质的葡萄酒。

李华介绍,构成葡萄酒质量和风格的因素有两类:一是原产地,即自然因素。除了风、土因素外,葡萄汁中的天然酵母可以使各个产地的葡萄酒各具风格。

另外一个就是与产地的特殊性相结合的生产技术,即人为因素。原产地还通过环境条件和社会氛围的影响,从而使该原产地产生获得相应特产的特殊工艺。

“在葡萄酒产业链上,任何不必要的处理都只会降低质量、提高成本、抹杀风格。”李华表示,葡萄酒的酿造需要建立在科学的技术系统上,在酿造过程中进行各个环节的化学分析,再进行适宜的质量控制处理,从而科学地确保产品质量和风格。

为此,李华团队创立了基于中国大陆性季风气候条件下酿酒葡萄原料特性的葡萄酒制造工艺技术体系,其中就包括获得了具有自主知识产权的苹果酸—乳酸细菌优良菌株SD-2a、新型酵母和细菌抑制剂,推动了苹果酸—乳酸发酵的普及。

苹果酸—乳酸发酵是葡萄酒酿造中的一个重要环节,它可以把苹果酸转化为乳酸和二氧化碳,使新酒的酸涩、粗糙等消失,从而提高酒的质量。

但李华也强调,发酵并不是葡萄酒酿造的必需过程,只有在总酸含量过高时,它才会派上用场。

此外,该团队率先揭示了葡萄酒的成熟机理和关键影响因子,研究提出了葡萄酒非阶段陈酿理论;研发了葡萄酒工业化微氧陈酿技术,并在国内首次将微氧技术应用于葡萄酒工业化生产实践中。

安全控制:从土地到餐桌的可追溯

葡萄酒由于酒精含量低、营养价值高,在我国具有较大的需求空间。事实也是如此,随着人们生活水平的提高,葡萄酒消费者数量与日俱增,葡萄酒市场也日臻成熟。

在房玉林看来,葡萄酒产业是以葡萄为原料的加工工业,其中表现在葡萄不仅能加工成普通葡萄酒,也能酿造出高档的白兰地、冰酒等特殊酒种。

李华认为,根据自然因素在葡萄酒质量中的重要程度,可以将葡萄酒分为饮料葡萄酒和酒庄葡萄酒两种极端类型,“当然,在这两者之间,还存在很多中间类型”。

一提到葡萄酒庄,不由得会想到法国著名的葡萄酒之乡波尔多。据介绍,葡萄酒庄在大多数情况下,从葡萄种植、葡萄酒酿造到罐装,每一个生产过程都在酒庄内完成。

如今,葡萄酒庄已扩散到全世界的葡萄酒产区。李华认为这是葡萄产业发展的新模式,“生产独具特色的优质高档葡萄酒是葡萄酒庄的主要功能,也是葡萄酒庄的灵魂所在”。

房玉林表示,法国的葡萄酒之所以世界闻名,主要是法国在世界上最早创建并实施葡萄酒原产地保护的结果。“原产地保护不仅仅强调葡萄酒从土地到餐桌的全过程精细管理,而且还是打造精品高档葡萄酒的有效途径。”

为此,李华团队建立了国产葡萄酒特征香气和酚类物质的指纹图谱库,可准确甄别葡萄酒的原产地,实现了对地理标志葡萄酒和产区的有效保护。

此外,该团队还构建了对农残、氨基甲酸乙酯、生物胺、甲醇等的安全控制技术体系,保障了我国葡萄酒的安全;开发了葡萄酒全程质量管理信息系统,实现了我国葡萄酒从土地到餐桌的全程质量控制和可追溯。

“虽然葡萄酒庄规模小,但在优质葡萄酒产区进行合理的酒庄集群规划,就会形成大产业,实现葡萄酒产业的持续发展,实现土地增值和农民增收。”李华告诉记者。

 
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