葡萄貯藏保鮮新技術(shù)研究進展

范曉燕，張歡暢，何 曼，由 璐

(1 河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 秦皇島，066600；2 靈壽縣食品藥品檢驗檢測中心)

葡萄是世界最古老的果樹樹種之一，世界各地均有栽培。葡萄作為著名水果，不僅味美可口，而且營養(yǎng)價值很高。葡萄皮中的白藜蘆醇、葡萄籽中的原花青素，具有極高的藥用價值，已經(jīng)成為世界性的重要營養(yǎng)兼藥用的商品[1，2]。在我國，葡萄多以鮮食為主，從2011年起我國鮮食葡萄產(chǎn)量已穩(wěn)居世界首位[3]。截止到2014年，我國成為葡萄總產(chǎn)量世界第一、面積世界第二、葡萄酒產(chǎn)量居世界第六位的產(chǎn)業(yè)大國[4]。但是由于葡萄皮薄肉軟，在采后極易受到病原菌的侵染，大面積的腐爛變質(zhì)，嚴重影響了葡萄的風(fēng)味和品質(zhì)。因此做好葡萄的采后貯藏，提高貯藏保鮮技術(shù)，減少貯藏過程中的損失成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)[5]。

1 葡萄傳統(tǒng)貯藏保鮮技術(shù)——SO2保鮮技術(shù)

以SO2氣體作為有效成分的食品防腐殺菌劑和增白劑，已經(jīng)在各類食品中得到廣泛應(yīng)用[6]。SO2應(yīng)用于葡萄防腐已有百年的歷史，迄今為止，SO2處理仍是國內(nèi)外最有效，也是使用最廣泛的葡萄貯藏保鮮措施[7]。傳統(tǒng)方法為燃燒硫磺釋放SO2氣體，以達到防腐殺菌、延長貯藏期的目的。這種保鮮方法具有操作方便、效果明顯、價格便宜、無須投入大量設(shè)備等優(yōu)勢，獲得廣泛認可。

傳統(tǒng)保鮮技術(shù)在燃燒硫磺時需摻入鋸末，導(dǎo)致煙中夾帶可燃物灰燼、未燃燒完全的硫磺升華物及硫磺所含的重金屬化合物和礦物雜質(zhì)，留在葡萄表面，會對葡萄造成一定程度的污染。燃燒硫磺釋放SO2不穩(wěn)定，易造成葡萄大面積的漂白傷害。同時，如果葡萄果實長期處于SO2濃度較高的環(huán)境中，致使出庫時葡萄果實會有很輕微酸性口感，改變葡萄原有風(fēng)味，對葡萄品質(zhì)造成較大負面影響[6]。另外，SO2作為強還原性物質(zhì)可腐蝕設(shè)備、造成環(huán)境污染等。

2 葡萄貯藏保鮮新技術(shù)——非硫、降硫保鮮技術(shù)

由于傳統(tǒng)SO2保鮮技術(shù)對葡萄果實、環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生了一系列的負面影響，發(fā)展新型非硫、降硫保鮮技術(shù)是現(xiàn)階段研究重點。已有學(xué)者在香辛料提取物、納他霉素采前處理、乙醇氣體緩釋處理、NO與低溫協(xié)同、H2、脈沖滲透式雙重殺菌保鮮、水楊酸噴灑及焦亞硫酸鈉保鮮紙等方面進行了研究。

2.1 香辛料提取物保鮮技術(shù)

香辛料是天然的防腐劑[8]，大蒜、八角和肉桂等除了可以為食品調(diào)味，增加食品香氣，還具有一定抗菌作用。呂明珠等[9]的實驗結(jié)果表明，通過體積分數(shù)為0.01的大蒜提取物對紅提葡萄進行處理，且溫度為2 ℃，濕度為90%的條件，能夠有效地延長貯藏時間，對紅提葡萄的保鮮效果較佳，此濃度條件處理組葡萄糖、可滴定酸、失重率和硬度均保持在較優(yōu)水平，風(fēng)味品質(zhì)含量保持較好。實驗可以看出，對照組在貯藏到第63天時的爛果率為58.33%，而經(jīng)大蒜提取物處理的葡萄爛果率已經(jīng)降低到10%左右。整體水平上，對照組的呼吸強度明顯高于處理組。在貯藏到第45天時，對照組葡萄中葡萄糖的質(zhì)量分數(shù)下降最快，從開始貯藏時的124.2 g/kg下降到81.3 g/kg，而經(jīng)體積分數(shù)為0.01的肉桂提取物處理的葡萄中葡萄糖的質(zhì)量分數(shù)為101.7 g/kg。對照組酸的質(zhì)量分數(shù)下降非?？?，在貯藏到第30天時，其酸的質(zhì)量分數(shù)為12.6 g/kg，低于經(jīng)體積分數(shù)為0.01的大蒜提取物處理的葡萄貯藏到第45天時酸的質(zhì)量分數(shù)(13.9 g/kg)。對照組的失重率遠遠高于處理組，在貯藏到第45天時其失重率達0.49%，高于經(jīng)體積分數(shù)為0.01的大蒜提取物處理的0.26%。對照組果粒在貯藏到第30天時的硬度為1 002 g，與經(jīng)體積分數(shù)為0.01的大蒜提取物處理的葡萄在貯藏到第45天時的果粒硬度1 009 g相當(dāng)。貯藏紅提葡萄時，溫度過高或過低都會破壞果肉細胞結(jié)構(gòu)，從而促使其衰老，而且貯藏條件要與濕度結(jié)合，否則葡萄會造成失水，出現(xiàn)干梗、脫粒等不良現(xiàn)象。

2.2 納他霉素采前處理保鮮技術(shù)

納他霉素，也稱匹馬霉素，屬于多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的一種，能夠選擇性地抑制酵母菌和霉菌，有良好的理化穩(wěn)定性。納他霉素已成為許多國家廣泛使用的一種天然生物源食品防腐劑和抗菌添加劑[10]。相關(guān)研究證明，納他霉素在草莓[11]、櫻桃番茄[12]、西蘭花[13]等果蔬品種保鮮中都取得了很好的效果。李志文等[14]的研究結(jié)果表明，500 mg/L的納他霉素抑菌液可顯著抑制巨峰和玫瑰香葡萄表面接種的灰霉病菌的生長，可使接種菌落的菌絲、生長點及孢子的顯微形態(tài)發(fā)生不利于生長繁殖的改變。葡萄采前用500 mg/L的納他霉素抑菌液進行浸果處理，可明顯抑制在貯藏期間葡萄表面灰霉菌種群數(shù)量的增加，降低葡萄貯藏期間脫粒率、霉?fàn)€率及果梗褐變指數(shù)。且500 mg/L的納他霉素抑菌液對貯藏期內(nèi)葡萄果穗乙烯生成速率的增加起到了抑制作用，一定程度上降低了葡萄果梗中多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶和過氧化物酶的活性，并通過誘導(dǎo)葡萄果實中幾丁質(zhì)酶和β- 1,3葡聚糖酶活性的提高，從而達到對采后灰霉病的抗性效果。納他霉素采前處理可控制葡萄貯藏期間灰霉病的發(fā)生，從而提高果實品質(zhì)，因此在葡萄貯藏保鮮領(lǐng)域應(yīng)用潛能巨大。

2.3 乙醇氣體緩釋處理保鮮技術(shù)

乙醇是公認的安全無公害的食品殺菌劑之一，在果蔬采后應(yīng)用上主要是通過乙醇溶液浸泡和乙醇蒸汽熏蒸兩種方式進行處理。目前，乙醇作為食品工業(yè)中常用的一種抗菌食品添加劑，乙醇溶液浸泡或乙醇蒸汽熏蒸已廣泛應(yīng)用于蘋果、葡萄等果蔬產(chǎn)品的保鮮。乙醇在體積分數(shù)為30%～70%的范圍內(nèi)，殺菌作用與濃度呈正相關(guān)。但是，高濃度的乙醇用于果蔬保鮮將提高成本，對果蔬細胞產(chǎn)生一定污染，且密閉的倉儲條件下使用高濃度乙醇存在一定的安全隱患。李云云[15]的研究結(jié)果表明，乙醇熏蒸處理對雙孢蘑菇的貯藏保鮮具有一定的應(yīng)用價值，在其他果蔬保鮮方面有一定的借鑒意義。楊建華等[16]的實驗結(jié)果表明，持續(xù)低劑量的乙醇氣體緩釋處理能夠有效抑制病原微生物對葡萄果實的侵染，可以延緩葡萄果實失水、褐變及落粒。同時，降低了葡萄的Vc和可溶性固形物的損失，有效抑制葡萄的呼吸代謝。結(jié)果表明，在3.0～6.0 mL/kg劑量范圍內(nèi)，乙醇氣體緩釋處理對于鮮食葡萄防腐效果均較好。此方法處理對于貯藏溫度沒有嚴格要求，室溫或低溫貯藏條件均能達到良好效果。

2.4 NO與低溫協(xié)同保鮮技術(shù)

NO是一種生物活性小分子，能作為果實成熟衰老的調(diào)節(jié)因子，從而延緩果實衰老。趙浩暖等[17]的研究結(jié)果表明，不同濃度的NO處理對采后葡萄果實具有不同的處理效果。15 μmol/L NO處理，且0 ℃冷藏條件，能夠有效地保持采后葡萄果實的果實硬度，使可溶性蛋白濃度、Vc及可溶性糖含量的下降時間延長，同時降低了丙二醛含量和活性氧含量，提高了脯氨酸含量，從而保持果實風(fēng)味、延緩果實衰老、提高果實抗逆性。0 ℃，15 μmol/L NO處理的樣品在貯藏第20天，果實硬度達到8.3 N/cm，高出對照27.0%。15 μmol/L NO處理的樣品可溶性糖的質(zhì)量分數(shù)明顯高于對照組，在第6天達到20.6 μg/g，高出對照組59.1%。在貯藏中期(第30天)可溶性蛋白的質(zhì)量濃度達到1.3 g/L，高出對照樣品46.8%。與對照相比，經(jīng)0 ℃，15 μmol/L NO處理的樣品丙二醛含量明顯較低，且第30天時二者達到顯著性差異水平。

2.5 H2處理保鮮技術(shù)

H2是一種抗氧化劑，且使用過程中不會產(chǎn)生毒副作用[18]。果蔬在貯藏過程中體內(nèi)會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)H2可以選擇性的消除自由基，提高抗氧化酶類的活性。Hu等[19]研究結(jié)果表明，80%的富氫水能顯著降低獼猴桃腐爛病的發(fā)病率，同時能夠降低呼吸強度，降低脂質(zhì)過氧化作用，提高超氧化物歧化酶的活性，清除自由基等。得出H2可以通過調(diào)節(jié)機體抗氧化性，從而延緩貯藏期果實的成熟和衰老。臧學(xué)文[20]的研究結(jié)果表明，H2處理可以減少葡萄貯藏過程中損失，提高果實的貯藏品質(zhì)，延長葡萄貯藏期。H2處理的葡萄腐爛率、落粒率和失重率均低于對照組。不同時間的H2處理均可以降低葡萄的呼吸強度，減少可溶性固形物的消耗。H2處理可以提高多酚氧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶的活性。H2處理5 h效果最佳且有效時間大約在20～40 d。

2.6 脈沖滲透式雙重殺菌保鮮技術(shù)

王金鋒等[21]的實驗結(jié)果顯示，脈沖式殺菌處理技術(shù)結(jié)合葡萄入庫后滲透式專用保鮮劑搭配方式，使用劑量篩選和冷庫溫度精準調(diào)試，可實現(xiàn)達到大幅延長葡萄保鮮期的目的。試驗得出，每5 kg箱裝葡萄，入庫前經(jīng)脈沖式殺菌，入庫后預(yù)冷，當(dāng)果心溫度達到0 ℃后，放入滲透式專用保鮮劑，最佳組合為(7+2)，在此期間，庫溫精確控制在-0.5～-1.5 ℃時，使晚熟紅地球的貯藏保鮮時間由原來的45～60 d 延長到140～175 d，且葡萄的綜合品質(zhì)未發(fā)生顯著改變。

2.7 水楊酸噴灑保鮮技術(shù)

水楊酸(salicylic acid,簡稱SA)，化學(xué)名稱為鄰羥基苯甲酸，是植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種簡單酚類化合物，廣泛存在于高等植物中[22]。蔡慧等[23]發(fā)現(xiàn)，外源水楊酸可以延緩軟棗獼猴桃的成熟衰老進程；何俊瑜等[24]用水楊酸處理芒果，延緩了芒果的成熟衰老過程，提高其貯藏效果。項雯慧等[25]的研究結(jié)果表明，無論是采前、采后水楊酸處理還是貯藏期間水楊酸處理，都可明顯抑制葡萄的腐爛，減緩葡萄電解質(zhì)滲透率的提高，能維持較高的可溶性固形物含量，保持葡萄良好的品質(zhì)，延遲成熟及衰老。不同濃度的水楊酸處理效果存在顯著的差異，綜合分析得出，采前、采后水楊酸處理和貯藏期水楊酸處理均以1.0 mmol/L水楊酸處理濃度為最適宜。外源水楊酸具有成本低、用量少、無毒性、使用方便等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展空間。

2.8 降硫保鮮技術(shù)

焦亞硫酸鈉保鮮技術(shù)是近年來發(fā)展起來的降硫保鮮技術(shù)，王良艷等[26]的研究已證明，焦亞硫酸鈉可應(yīng)用在甜瓜的保鮮上。焦亞硫酸鈉遇水蒸氣可緩慢釋放SO2，但隨著時間延長，焦亞硫酸鈉與空氣中的O2，CO2等發(fā)生反應(yīng)，所以釋放的SO2濃度會隨之變小。屈彥伯等[27]使用質(zhì)量分數(shù)不同的焦亞硫酸鈉保鮮紙對紅地球葡萄進行保鮮，發(fā)現(xiàn)在貯藏末期60 d時，經(jīng)質(zhì)量分數(shù)75.0%的焦亞硫酸鈉保鮮紙?zhí)幚砗蟮钠咸眩焊癄€率和漂白率最低；果實硬度較采收時僅降低了1.8%，降低幅度明顯小于對照葡萄果實硬度的降低幅度和經(jīng)較低質(zhì)量分數(shù)(45.0%)的焦亞硫酸鈉保鮮紙?zhí)幚砗笃咸压麑嵱捕鹊慕档头龋豢扇苄怨绦挝锏馁|(zhì)量分數(shù)為14.5%，較采收時僅降低了4.6%，降低幅度明顯小于對照葡萄和經(jīng)較低質(zhì)量分數(shù)(45.0%)的焦亞硫酸鈉保鮮紙?zhí)幚砗笃咸芽扇苄怨绦挝镔|(zhì)量分數(shù)的降低幅度；可滴定酸的質(zhì)量分數(shù)降低幅度明顯小于對照組葡萄和經(jīng)較低質(zhì)量分數(shù)(45.0%)的焦亞硫酸鈉保鮮紙?zhí)幚砗笃咸芽傻味ㄋ豳|(zhì)量分數(shù)的降低幅度；有效抑制果梗新鮮度的下降。75.0%的焦亞硫酸鈉保鮮紙在保存葡萄時，較好的保持了葡萄原有風(fēng)味，保持葡萄的外觀品質(zhì)。既可以延緩可溶性固形物、可滴定酸、硬度、果梗新鮮度的下降，降低果實腐爛率，又可避免漂白傷害的發(fā)生。

3 結(jié)論與展望

SO2具有極強的殺菌作用，同時也伴隨著食品安全問題。隨之而來，人們越來越關(guān)注非硫和降硫葡萄保鮮技術(shù)。近年的研究中，雖然也研究過許多葡萄非硫保鮮技術(shù)，如冷藏技術(shù)、氣調(diào)貯藏技術(shù)、臨界冰溫貯藏技術(shù)、輻照技術(shù)等，但這些技術(shù)未能有效控制灰霉病菌引起的腐爛，因此目前SO2在葡萄保鮮方面的地位無可取代。要推進綠色發(fā)展的生態(tài)文明體制改革，非硫和降硫葡萄保鮮技術(shù)是目前亟需研究的重點與方向。筆者認為，尋求葡萄降硫和非硫保鮮技術(shù)及保鮮劑是今后研究方向，葡萄保鮮技術(shù)的綠色化應(yīng)以盡可能降低SO2使用量和殘留量，可大力發(fā)展上述新興的綠色保鮮技術(shù)，對現(xiàn)有的SO2保鮮技術(shù)進行改進，同時提升葡萄自身品質(zhì)以降低葡萄采后貯藏難度。如此才能既保證葡萄的貯藏品質(zhì)，同時降低采后葡萄SO2保鮮劑的使用劑量和自然環(huán)境的SO2殘留量，達到發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的目的。

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