按照《云南省科技厅关于2022年度云南省科学技术奖提名工作的通知》要求,现将楚雄师范学院、石河子大学合作完成的成果“基于产区生态特点、葡萄生殖结构改良、菌种筛选和果实保鲜的葡萄酒工艺改良创新研究”进行推荐前公示(公示内容附后),公示期为7天,从2022年5月6日至2022年5月12日。
公示期间若对公示内容有异议,请向楚雄州科技局书面反映,单位提出异议的,应当在书面材料上加盖本单位公章并写明联系人及联系电话;个人提出异议的,应当在书面材料上签署真实姓名(打印无效)并附联系电话。凡匿名异议、超出公示期限的异议,将不予受理。
联系人及电话:田玉兰, 0878-3369685
地址:云南省楚雄市永安路204号
邮编:675000
附件:
一、项目基本信息
成果名称:基于产区生态特点、葡萄生殖结构改良、菌种筛选和果实保鲜的葡萄酒工艺改良创新研究
完成单位:楚雄师范学院 石河子大学
提名单位:楚雄州科学技术局
主要完成人:
排 名 |
姓 名 |
职 称 |
工作单位 |
1 |
南立军 |
教授 |
楚雄师范学院 |
2 |
刘娅 |
教授 |
石河子大学 |
3 |
李雅善 |
讲师 |
楚雄师范学院 |
项目申报类型:云南省自然科学奖
二、项目简介:
本项目主要从产区及地块状况、参考作物腾发量时空分布及变化趋势、架式改良对葡萄生殖和营养生长影响、光呼吸抑制对葡萄光合作用和品质影响、内生菌的筛选与鉴定,果梗、橡木屑对葡萄品质影响、采前调控技术对葡萄保鲜影响进行了系统研究发现,采前技术影响葡萄品质,进而影响葡萄酒品质和葡萄保鲜效果,取得了以下创新性研究成果:
第一、产区及其地块状况显著影响葡萄和葡萄酒品质
通过研究不同产区赤霞珠红葡萄酒香气成分积累情况,同一产区三块地赤霞珠和美乐葡萄在成熟过程中品质变化,及赤霞珠、美乐葡萄酒品质差异,表明产区及同一产区不同地块土壤状况是影响葡萄和葡萄酒品质的首要因素,葡萄品种进一步凸显了这一差异。
第二、首次用参考作物腾发量(ET0)时空分布及变化趋势对葡萄光合作用研究发现,云南年均ET0最高位于大理、丽江和楚雄结合部及楚雄、昆明北部,最低位于云南东北部;从1982年起,ET0以5.9mm/10a速度上升,春季最高,夏秋季次之,冬季最低,一年中5月最高、12月最低,这些发现有利于指导产区调控葡萄需水量,改善葡萄品质。
第三、天气状况、灌溉处理、遗传算法对光合特性和葡萄品质的优化
通过研究不同天气状况、灌溉处理对葡萄光合特性、植株生长和果实影响表明,气候和灌溉条件影响葡萄生殖生长和营养生长;通过分析水分蒸散时空分布及可能影响因素,遗传算法优化设施葡萄光合调控模型,表明地理位置、季节、日最高气温、日照时数、风速、相对湿度会影响葡萄生长和成熟,通过双因子耦合光合速率推算模型优化不同温度下光饱和点,为调控光照对葡萄营养生长和生殖生长研究奠定了基础。
第四、架式显著影响葡萄营养生长和生殖生长
通过研究架式对葡萄叶片光合特性、新梢和叶片总有机碳、葡萄糖代谢和相关酶活性的影响,研究架式和采收时间对葡萄新稍EDTA-Na2变化规律、叶片和果实成熟品质、葡萄酒香气种类和质量影响,表明架式能通过调节葡萄营养生长和生殖生长的平衡,促进枝条和果实成熟,甚至葡萄酒风味。因此,选择合适架式对于葡萄和葡萄酒品质非常重要。
第五、工艺改良对葡萄酒品质的影响
通过组织分离法从葡萄果梗、果肉、果皮中共分离得到 18株内生细菌,经形态和分子生物学鉴定为芽孢杆菌属,继而采用平板对峙法和滤纸片法,筛选出葡萄灰霉病拮抗菌,研究发现有5 株具有良好的拮抗效果,其中枯草芽孢杆菌 NR4-1的抑菌效果最好,抑菌率达 68.7%。除此之外,通过分离与鉴定产白藜芦醇内生菌、研究降酸酵母结合乳酸菌对葡萄酒酸度、果梗对干红葡萄酒香气、橡木屑对赤霞珠皮渣浸渍的葡萄酒陈酿品质的影响,表明菌种及其种类、果梗、橡木屑会在葡萄酒工艺的不同阶段改善葡萄酒品质。
第六、生长调节剂对葡萄保鲜品质的影响
通过研究采前生长调节剂喷穗对葡萄糖代谢及相关酶活性和果实基本特征指标、葡萄贮藏期间落粒、果胶酶葡萄贮藏品质影响,表明采前生长调节剂处理能改善葡萄生长期间的品质,更有效延长葡萄保鲜期,不同浓度果胶酶对葡萄果皮和果肉花色苷等品质品质特征影响差异显著,为果胶酶调控葡萄保鲜提供参考,这对于需先保鲜再酿酒的葡萄是一项科学选择。
基于以上研究,产区及其地块情况、天气、灌水、采前措施(架式、生长调节剂)影响葡萄生长状况、保鲜品质和葡萄酒品质,通过遗传算法提前预判产区气候状况,及时调整生产方案,满足葡萄品质改良需要,在此基础上,通过工艺任一环节改良可以改善葡萄酒品质,但最终归因于最佳的产区、地块及其生产措施、保鲜方式的选择。
主要取得了以下重要发现和成果:
本项目共发表20篇科技论文,其中代表性论文8篇(SCI收录6篇,CPCI收录2篇)。
三、候选单位对项目的贡献情况:
项目组成员,分工明确、优势互补、联合攻关,对葡萄生产、酿酒技术和保鲜技术改良的技术瓶颈问题开展了攻关研究,形成了多个创新性成果。
楚雄师范学院作为主要承担人完成了负责结果部位一致法则的研究,果梗比例对葡萄与葡萄酒品质改良技术、参考作物腾发量时空分布及变化趋势对滇中地区葡萄光合作用的技术、橡木屑对葡萄酒品质改良的技术,果胶酶对葡萄品质的改良问题等关键技术体系,石河子大学负责酿酒葡萄中内生菌的筛选、鉴定技术的科技攻关。项目组最终形成了基于葡萄生殖结构改良、菌种筛选和果实保鲜的葡萄酒工艺改良创新研究,为有效指导葡萄与葡萄酒技术革新与生产奠定了基础,提升了社会、经济和环境效益。
四、候选人对项目的贡献情况:
第一完成人:南立军,项目规划,负责结果部位一致法则的研究,果梗比例对葡萄与葡萄酒品质改良技术,负责橡木屑对葡萄酒品质改良的技术,果胶酶对葡萄品质的改良问题
第二完成人:刘娅,负责酿酒葡萄中内生菌的筛选、鉴定
第三完成人:李雅善,负责参考作物腾发量时空分布及变化趋势对滇中地区葡萄光合作用的技术
五、获得知识产权情况:
获得知识产权共8项,其中实用新型专利7项,软件著作权1项。
(一)知识产权
1.南立军,李雅善,徐成东,张永辉,崔长伟,钟卫. CN 207685241 U一种自动化葡萄酒过滤设备. ZL201721811028.9. 2018.8.3
2.南立军,李雅善,徐成东,张永辉,崔长伟,钟卫. CN 207659069 U一种葡萄酒取酒装置. ZL201721811027.4. 2018.7.27.
3.南立军,李雅善,徐成东,张永辉,崔长伟,钟卫. CN 207685234 U一种葡萄酒酿造罐. ZL2017 2 1810770.8. 2018.8.3.
4.李雅善,南立军,徐成东,崔长伟,钟卫.CN 207543813 U 一种开放式葡萄专用避雨棚. ZL201721608592.0 2018.6.29.
5.李雅善,南立军,徐成东,崔长伟,钟卫. CN 207632766 U一种葡萄醪取汁器. ZL201721612904.5.2018.7.20
6.李雅善,南立军,徐成东,崔长伟,钟卫. 一种葡萄气囊压榨机. ZL201721609478.X.2018.6.29
7.李雅善,徐成东,南立军,崔长伟,一种新型落叶果树破眠剂涂抹工具, 2018. 1.9,中国,ZL201720761220.5
8.李雅善, 南立军, 徐成东, 崔长伟, 钟卫, 基于Matlab的遗传算法求解多峰值软件V1.0, 2018SR061168, 中国, 2017.12.08
(二)发表的相关论文
1. Lijun Nan, Xianhua Zhao, Liyuan Liu, Hua Wang, Hua Li, Jing Huang. A comparative ecophysiology of Ecolly (vitis vinifera L.) under the traditional independent long-stem pruning and crawled cordon training. Pakistan Journal of Botany, 2014, 46(2): 489-496.
2. LijunNan,YashanLi,ChangweiCui,JingHuang,YaLiu,ChengdongXu,ShuguoFan,HuaWang,HuaLi*. Maturation of shoots, leaves and fruits of Ecolly grape in response to alternative new pruning system and harvesting times in China. Scientia Horticulturae, 2018, 231, 108-117.
3. Ya Liu, Lijun Nan, Junchao Liu, Haiyan Yan, Dianpeng Zhang and Xinnian Han. Isolation and identification of resveratrol-producing endophytes from wine grape Cabernet Sauvignon. SpringerPlus. 2016, 5(1): (1-13).
4. Lijun Nan, Liyuan Liu, Xianhua Zhao, Sai Qiu, Hua Wang, Hua Li. Effect of alternative new pruning system and harvesting times on aroma compounds of young wines from Ecolly (vitis vinifera) in a new grape growing region of the Weibei Plateau in China. Scientia Horticulturae, 2013, 162, 181-187.
5.Yashan Li, Lijun Nan, Yanjun Wang, Chengdong Xu, Yunyuan Yang, Changwei Cui, Junmei Yang, Yuan Guo, and Miaorong Li. (2018, April). Analysis on temporal and spatial distribution of reference evapotranspiration and its possible influencing factors in Yunnan Province. In AIP Conference Proceedings(Vol. 1956, No. 1, p. 020055). AIP Publishing.
6.Lijun Nan,Yashan Li,Jing Huang,Liyuan Liu,Changwei Cui,Chengdong Xu,Hua Wang,Hua Li.Variation rule of EDTA-Na2 in grape shoots based on trellis and phenological period. Scientia Horticulturae, 2019,246, 849-857.
7. Lijun Nan, Xiaofang Zhang, Yingxue Zhong, Changwei Cui, Na Ning, Chengdong Xu, Yashan Li, and Jing Huang. Implications of Aging Quality of Oak Shaving on Kyoho WineImmersed with Residue of Cabernet Sauvignon. Journal of Food Quality. 2019,2019:1-11.
8.Lijun Nan, Jing Huang, Liyuan Liu, Yanbing Xu, Changwei Cui, Ruiqun Yang, Fang Tao, and Yashan Li. (2019, February). Changes in quality of cabernet sauvignon grapes from three plots in shihezi production area during the ripening. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2079, No. 1, p. 020010). AIP Publishing.
9.Lijun Nan, Minrui Guo, Shaobo Chen, Yashan Li, Changwei Cui, Yuyang Song, Jing Huang, and Guogang Chen. (2019, February). Effect of peduncle on aroma of cabernet sauvignon dry red wine. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2079, No. 1, p. 020008). AIP Publishing.
10.时永杰,祁付云,安婷,刘娅.酿酒葡萄中内生霉菌的分离与初步鉴定[J].食品工业科技,2013,(03):185-187+191.
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12.李雅善,王波,杨云源,徐成东,王振吉,范树国.基于作物水分亏缺指数的云南葡萄干旱状况时空差异分析[J].北方园艺,2016,(12):11-15.
13.李雅善,南立军,王萌,郁松林,崔长伟,杨俊梅,王艳君. 芸苔素内酯对紫香无核葡萄果实基本特征指标的影响,中国果菜, 2019,39(6):27-31.
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17.钟映雪,张晓芳,杨瑞群,陶芳,南立军,李雅善.降酸酵母结合乳酸菌对‘黑虎香’葡萄酒酸度的影响[J].中外葡萄与葡萄酒,2019(6):26-33.
18.南立军,冯德利,李雅善,崔长伟,宁娜,黄静,李洋,徐成东.果胶酶对‘夏黑’和‘瑞必尔’葡萄采后果实品质的影响[J].中外葡萄与葡萄酒,2018(6):25-31.
19.周泠璇,刘娅.红提葡萄内生细菌的分离鉴定及灰霉病拮抗菌的筛选[J].生物技术通报,2016,32(4):184-189.
20.李雅善,李强,王波,徐成东,王振吉,范树国.滇中高原地区设施栽培不同葡萄品种光合特性研究[J].北方园艺,2016(16):53-58.