不同貯藏條件下葡萄的SO2殘留及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

佟繼旭，朱志強(qiáng)，錢永忠,

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，北京 100081；2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），天津農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384）

SO2類保鮮劑常被用于葡萄的貯藏保鮮過程中，以保持葡萄果實(shí)新鮮，延長葡萄貯運(yùn)期。紅地球葡萄是SO2敏感的葡萄品種，保鮮劑使用劑量稍大，就會(huì)發(fā)生SO2的漂白傷害[1-3]，通常使用冷藏結(jié)合SO2類保鮮劑的方式進(jìn)行貯運(yùn)[4-6]。在紅地球葡萄貯運(yùn)中發(fā)現(xiàn)，后期葡萄果實(shí)的果刷部位常出現(xiàn)漂白圈，這是一種明顯的SO2損傷現(xiàn)象。SO2漂白損傷不僅降低了葡萄果實(shí)的商品價(jià)值，還會(huì)造成SO2殘留，進(jìn)而影響消費(fèi)者的健康安全[7-9]。目前，美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）規(guī)定鮮水果中SO2殘留量的標(biāo)準(zhǔn)是不大于10 mg/kg[10]，我國GB 2760ü 2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[11]規(guī)定“經(jīng)表面處理的鮮水果”的SO2殘留量標(biāo)準(zhǔn)是不大于50 mg/kg。國內(nèi)外對(duì)使用SO2類保鮮劑對(duì)紅地球葡萄保鮮進(jìn)行了大量研究，如不同葡萄品種對(duì)SO2的敏感性、葡萄SO2漂白損傷的癥狀、影響SO2損傷的內(nèi)外因素、SO2處理葡萄的傷害閾值、對(duì)葡萄的漂白損傷機(jī)制、在葡萄果實(shí)內(nèi)的代謝機(jī)理、葡萄受到SO2損傷后的自我恢復(fù)以及減小SO2損傷的技術(shù)等[12]。食品中違規(guī)過量添加SO2會(huì)對(duì)人體健康造成危害[13-14]，但目前SO2類保鮮劑處理對(duì)人們?cè)斐傻纳攀筹L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還鮮見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)著重探究運(yùn)輸距離、產(chǎn)地、批次、SO2氣體脈沖處理含量、貯藏溫度對(duì)紅地球葡萄果實(shí)的SO2殘留以及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響，探討貯運(yùn)中適合紅地球葡萄的保鮮處理方式，為實(shí)際生產(chǎn)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樣品均為紅地球葡萄（Vitis viniferaLcv.Red Globe）果實(shí)，選取穗形整齊、無病蟲害、色澤一致的果實(shí)作樣品，采摘、運(yùn)輸過程中避免機(jī)械傷害，采收當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。預(yù)冷24 h后，將葡萄分組裝入聚乙烯保鮮膜，裝量5 kg，做好標(biāo)記后于相應(yīng)貯藏庫中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[15]。

取樣方法：均為到達(dá)取樣時(shí)間點(diǎn)時(shí)，從每個(gè)處理組隨機(jī)取出果實(shí)，切取葡萄果實(shí)赤道部分1 cm寬度果肉并去掉外果皮，迅速切成小塊，放入液氮中速凍， 于－80 ℃冰箱中保存。

葡萄保鮮劑（適用于紅地球、巨峰、龍眼、玫瑰香等品種）和PE保鮮膜由國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）提供[16-17]。

葡萄保鮮劑主劑成分為焦亞硫酸鈉，片劑中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于75%，0.5 g/片，每包2 片；粉劑中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于90%，1 g/包；聚乙烯保鮮膜厚度0.02 mm。

1.2 儀器與設(shè)備

－80 ℃超低溫冰箱、－20 ℃低溫冰箱 青島海爾集團(tuán)；1602 MP8-1型電子天平 德國Sartorius GMBH GOTTINGEN公司；全玻璃蒸餾器 北京昌?？苿?chuàng)科技有限責(zé)任公司；0 ℃冷庫、20 ℃貯藏庫 國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）；DY-600-5低頻正弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái) 蘇州試驗(yàn)儀器總廠。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1.1 不同含量脈沖式SO2氣體及溫度處理

預(yù)冷后封袋前用標(biāo)準(zhǔn)SO2氣體熏蒸處理，SO2氣體含量分別為2 500、5 000、10 000 μL/L，熏蒸30 min，每組2 箱。

經(jīng)不同含量脈沖式SO2氣體熏蒸后的紅地球葡萄于（0.0f 0.5）℃冷庫和（20f 1）℃保鮮庫貯藏，分別于0、3、5、7、10、15 d時(shí)取樣。

1.3.1.2 不同產(chǎn)地及批次的選擇

葡萄產(chǎn)地分別為河北省張家口市涿鹿縣果樹場4 個(gè)批次（運(yùn)輸距離288 km）、河北省撫寧市大新寨鎮(zhèn)寨里莊2 個(gè)批次（運(yùn)輸距離270 km）、山東省煙臺(tái)市海陽葡萄園4 個(gè)批次（運(yùn)輸距離533 km）、新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番市2 個(gè)批次（運(yùn)輸距離2 745 km）、秘魯3 個(gè)批次（運(yùn)輸距離16 500 km）和美國加州1 個(gè)批次（運(yùn)輸距離10 000 km）。

1.3.1.3 不同年份及產(chǎn)地的選擇

分別選取2016年和2017年天津市薊州區(qū)、河北張家口市涿鹿縣、撫寧市的紅地球葡萄，采收時(shí)間、成熟度相同。

1.3.1.4 不同運(yùn)輸距離及保鮮劑處理

參照陳辰[18]的方法進(jìn)行，利用DY-600-5低頻正弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行模擬，以加速度4 m/s2、定頻5 Hz分別振動(dòng)不同時(shí)間，模擬分析短距離（300～500 km）、中距離（800～1 000 km）和長距離（大于1 200 km）3 種路程。

采用2 種保鮮劑處理，分別為T1組（7 包片劑＋1 包粉劑）和T2組（4 包粉劑）。

1.3.2 指標(biāo)測定

1.3.2.1 葡萄中SO2含量的測定

碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備和S O2含量的測定參照 GB 5009.34ü 2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硫酸鹽的測定》[19]。精確稱量5 g冷凍樣品到蒸餾瓶中，加蒸餾水，連接使冷凝管的下端插入乙酸鉛吸收液中，然后向蒸餾瓶中加入10 mL鹽酸，加熱蒸餾。當(dāng)蒸餾液約為200 mL時(shí)，使冷凝管下端離開液面，再蒸餾1 min。用少量水沖洗。取出碘量瓶，依次加入濃鹽酸和淀粉指示液，搖勻后用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至變藍(lán)且在30 s內(nèi)不褪色。SO2含量按公式（1）計(jì)算。

式中：X為SO2含量/（mg/kg）；VA、VB分別為滴定試樣和空白所消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL；c為碘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度/（mol/L）；m為質(zhì)量/g；0.032表示1 mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)腟O2質(zhì)量/g。

1.3.2.2 SO2對(duì)人體的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

參考胡桂仙等[20]的方法進(jìn)行，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織的聯(lián)合食品添加劑專家委員會(huì)確定了SO2的日容許攝入量最高為0.7 mg/kgmb[21-22]。結(jié)合居民每日水果攝入量為45 g。分別按照公式（2）和（3）計(jì)算居民每日通過葡萄攝入的SO2估計(jì)量（estimated daily intake，EDI）（單位mg/（kgmb?d））和風(fēng)險(xiǎn)商（risk quotient，RQ）。

式中：Fi為第i類食品的每日消費(fèi)量/（g/d）；Ci為第i類食品中SO2的殘留量/（mg/kg）；mb為成人平均體質(zhì)量（60 kg）；RQ代表食用的風(fēng)險(xiǎn)大小，RQ＞1表明存在不可接受的風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)值越大，表明風(fēng)險(xiǎn)越大；RQ＜1表明風(fēng)險(xiǎn)可接受，數(shù)值越小，風(fēng)險(xiǎn)越?。籄DI為每日允許攝入量（acceptable daily intake）/（mg/（kgmbg d））。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用Excel 2007軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差并制圖。使用SPSS 17軟件的方差分析進(jìn)行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同運(yùn)輸距離的SO2殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

表 1 不同運(yùn)輸距離的葡萄中SO2的殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估Table 1 Dietary risk assessment of sulfur dioxide in Red Globe grapes from different transportation distances

如表1所示，兩種保鮮劑處理果實(shí)經(jīng)不同距離運(yùn)輸后SO2檢出率為100%，超標(biāo)率為0（GB 2760ü 2014）。在運(yùn)輸前，兩種保鮮劑處理的葡萄果實(shí)中SO2的殘留量T1組顯著低于T2組（P＜0.05）。經(jīng)模擬運(yùn)輸后，T1組果實(shí)中短距離、中距離和長距離運(yùn)輸后SO2的殘留量逐漸增加，SO2殘留量經(jīng)中距離和長距離運(yùn)輸后分別增加了132.7%和256.3%，與運(yùn)輸前相比差異顯著（P＜0.05）。T2組短距離運(yùn)輸SO2的殘留量增加，且與運(yùn)輸前相比差異顯著 （P＜0.05）。陳辰[18]模擬了不同距離運(yùn)輸對(duì)葡萄品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，隨著運(yùn)輸距離的增加，葡萄的感官品質(zhì)和好果率逐漸下降。SO2殘留量隨運(yùn)輸距離增加而升高，原因可能是葡萄運(yùn)輸受到傷害之后更有利于SO2在果肉中的遷移，導(dǎo)致殘留量增多。

各組RQ小于1（0.197～0.702），最大安全食用量為2.888 kg，小于普通人群一天的消費(fèi)量，說明SO2攝入量處于安全水平，不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的生命安全造成影響。從不同保鮮劑處理來看，T1組在短距離的運(yùn)輸時(shí)RQ小于T2組，但中距離和長距離運(yùn)輸中RQ大于T2組。從不同距離運(yùn)輸處理來看，T1組隨著距離的增加RQ逐漸增加，而T2組RQ先增加后降低再增加。說明RQ不僅受距離的影響，也受保鮮劑釋放速率和功效差異影響。

2.2 不同產(chǎn)地不同批次SO2殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

表 2 不同產(chǎn)地不同批次的葡萄中SO2的殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估Table 2 Dietary risk assessment of sulfur dioxide in Red Globe grapes from different producing areas

如表2 所示，國內(nèi)外葡萄S O2殘留量檢出率為100%，超標(biāo)率為0，除了涿鹿2#和撫寧1#的SO2殘留量低于10 mg/kg，其余均高于10 mg/kg（美國FDA標(biāo)準(zhǔn)限量）但低于50 mg/kg（GB 2760ü 2014）。秘魯和加州葡萄均檢測到SO2殘留，加州果實(shí)中SO2殘留量為 12.46 mg/kg，秘魯葡萄均小于10 mg/kg。同一產(chǎn)地不同批次紅地球葡萄中SO2殘留量差異較大，如煙臺(tái)3 個(gè)批次SO2殘留量范圍是14.54～32.44 mg/kg，說明SO2殘留受到采摘時(shí)間的影響，但也可能是貯藏條件不同所致。王世軍[23]認(rèn)為使用SO2氣體制劑貯藏葡萄時(shí)，通常SO2殘留量低于我國限量標(biāo)準(zhǔn)，在本實(shí)驗(yàn)中所檢測的SO2殘留量也都在限量范圍內(nèi)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明，各組RQ均小于1（0.124～0.579），最大安全食用量達(dá)6.03 kg，小于普通人群一天的消費(fèi)量，SO2攝入量處于安全水平，不會(huì)對(duì)消費(fèi)者生命安全造成影響。

2.3 不同產(chǎn)地不同采收年份的SO2殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

表 3 不同產(chǎn)地不同采收年份的葡萄中SO2的殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估Table 3 Effects of different harvesting years on the dietary risk of sulfur dioxide in Red Globe grapes

選取2016年和2017年兩個(gè)年份薊縣、張家口市、撫寧市3 個(gè)產(chǎn)地葡萄進(jìn)行分析，如表3所示，不同產(chǎn)地同一年份果實(shí)SO2殘留量不同，如2016年SO2殘留量最高的是張家口，2017年最高的是撫寧；同一產(chǎn)地不同年份SO2殘留量沒有一致的變化規(guī)律。各組RQ均小于1（0.090～0.348），最大安全食用量8.33 kg，遠(yuǎn)小于普通人群日消費(fèi)量，說明攝入量處于安全水平，不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的生命安全造成影響。即使是同一個(gè)品種的葡萄在不同種植區(qū)、不同采收年份、不同采前氣候條件和病害等情況下，葡萄的品質(zhì)差異較大，品質(zhì)的差異對(duì)SO2殘留量起重要作用，進(jìn)而影響葡萄的安全性[24]。

2.4 不同SO2氣體含量脈沖處理不同溫度貯藏的SO2殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

SO2氣體處理可以有效抑制霉菌生長和降低呼吸作用，保持葡萄的影響和風(fēng)味[7,25]。入庫前采用不同含量SO2脈沖處理，（0f 1）℃或者（20f 1）℃貯藏，各組SO2殘留量如表4所示。周江等[26]用低于1 000 μL/L的SO2氣體處理2 h（每10 d），結(jié)果SO2殘留量高于50 mg/kg， 然而在本實(shí)驗(yàn)中SO2殘留量均小于50 mg/kg，在15 d內(nèi)的變化趨勢普遍為先升高再降低再升高再降低，但不同含量SO2氣體處理達(dá)到最大值的時(shí)間和強(qiáng)度不同[27]。除5 000 μL/L SO2處理第5天和10 000 μL/L SO2處理第10天SO2含量是（20f 1）℃貯藏略低于（0f 1）℃貯藏外，其余（20f 1）℃貯藏的SO2殘留量較（0f 1）℃更高，SO2殘留量最高出現(xiàn)在（20f 1）℃、5 000 μL/L處理的第10天，達(dá)到29.067 mg/kg。（0f 1）℃貯藏的SO2殘留量最高出現(xiàn)在10 000 μL/L處理的第10天，達(dá)到26.393 mg/kg。

各組RQ均小于1（0.125～0.519），屬慢性風(fēng)險(xiǎn)，（0f 1）℃和（20f 1）℃貯藏的最大安全食用量分別為6.009 kg和3.467 kg，均不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的生命安全造成影響。

表 4 不同氣體含量脈沖處理的葡萄中SO2的殘留量和膳食風(fēng)險(xiǎn) 評(píng)估（0、20 ℃）Table 4 Dietary risk assessment of sulfur dioxide in Red Globe grapes treated with different gas concentrations (stored at 0 or 20 ℃)

3 討 論

國內(nèi)外葡萄SO2的檢測率均為100%，說明SO2類保鮮劑在葡萄貯運(yùn)中的應(yīng)用是普遍的[19]，但SO2殘留的檢出量差別較大，國內(nèi)葡萄中SO2殘留量的檢測范圍是5.04～39.33 mg/kg，國外是6.96～12.46 mg/kg。SO2殘留量受到運(yùn)輸距離和保鮮劑類型的影響，同時(shí)，SO2殘留的檢出量受批次影響，同一產(chǎn)地不同批次葡萄中SO2的殘留量差異較大。SO2的殘留量還受產(chǎn)地和年份影響，可能與葡萄果實(shí)采收后品質(zhì)有關(guān)[10,18]。SO2氣體熏蒸結(jié)合SO2緩釋劑處理的各組SO2殘留量均小于50 mg/kg，說明脈沖SO2氣體處理以及結(jié)合緩釋劑處理值得在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中進(jìn)行推廣[28-29]。

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)對(duì)紅地球葡萄中SO2膳食風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，各組RQ均小于1，屬于慢性風(fēng)險(xiǎn)，最大安全使用量均小于實(shí)際使用量，不會(huì)影響生命健康，消費(fèi)者可放心 食用[30]，但過量SO2殘留會(huì)造成漂白損傷，進(jìn)而降低葡萄的商品價(jià)值。鑒于葡萄貯運(yùn)中SO2類保鮮劑的必要性，應(yīng)鼓勵(lì)SO2類保鮮劑在葡萄生產(chǎn)中的登記，敦促有關(guān)部門制定SO2類保鮮劑的合理使用規(guī)范，加強(qiáng)SO2類保鮮劑的應(yīng)用指導(dǎo)，在鼓勵(lì)開發(fā)新型葡萄保鮮劑的同時(shí)，建立健全葡萄配套的冷庫、氣調(diào)等貯運(yùn)設(shè)施，防止SO2殘留量超標(biāo)造成的食品安全問題的出現(xiàn)。