葡萄降硫和非硫保鮮措施研究進展

馮志宏　趙猛　趙迎麗　王亮　陳嘉　焦旋　王春生

摘要：二氧化硫（SO₂）是防治灰霉侵染和保持葡萄品質的最有效手段。基于SO₂殘留的食品安全問題，就近年來國內外對葡萄非硫或降硫保鮮措施的研究進行文獻綜述，介紹了冰溫保鮮、氣調保鮮、臭氧、涂膜、高壓靜電場、生物防治、控/緩釋硫制保鮮劑、二氧化氯（ClO₂）、1-甲基環丙烯（1-MCP）等措施的防腐保鮮原理及功效，并對不同貯藏期的葡萄保鮮措施和今后降低葡萄采后SO₂使用劑量及殘留量的進一步研究進行闡述和展望，為鮮食葡萄非硫或降硫貯藏保鮮技術及保鮮劑的研究提供理論參考。

關鍵詞：葡萄；二氧化硫；降硫；非硫；保鮮

中圖分類號：S663.1

文獻標志碼：A

論文編號：2014-0822

0引言

葡萄屬漿果類水果，皮薄多汁，貯運過程中存在的主要問題是腐爛、脫粒、干梗等。在眾多病菌引起的腐爛中，灰霉菌引起的腐爛最為嚴重，占到各種腐爛的85%以上。迄今為止，在現有方法中硫制葡萄保鮮劑處理仍然是葡萄保鮮的最有效和主要的手段，可有效地控制灰霉病菌的生長和擴展，然而消費者談“硫”色變的反應對葡萄貯藏保鮮提出了更高的食用安全要求。近年來，有關研究人員在冰溫保鮮、氣調貯藏、1-MCP、ClO₂、臭氧、短時高濃度CO₂處理、涂膜保鮮、高壓靜電場處理、生防制劑、緩釋/控釋保鮮劑等非硫或降硫保鮮措施方面進行深入研究，并取得了一定的進展。筆者對以上保鮮措施內容進行綜述，以期為今后葡萄綠色、安全保鮮研究工作提供一定的理論參鑒。

1葡萄保鮮技術

1.1冰溫技術

與常規冷藏和凍藏相比，冰溫技術在保持細胞膜完整性的基礎上，更有效地保持了果蔬貯藏期間的品質，延長了保鮮期。相比氣調貯藏高額的運行成本，冰溫貯藏是一種實用價值高、操作簡單、易推廣的保鮮方法。郇延軍研究發現，采用冰溫高濕保鮮法對‘巨蜂葡萄進行保鮮試驗，結果表明，葡萄的失重率、爛果率、呼吸強度變化、質構變化和化學成分變化都很小，表現了較好的耐貯存性。然而單純的冰溫保鮮貯藏期短，目前冰溫結合保鮮劑處理已經成功應用于實際生產，且有待對葡萄冰溫保鮮技術進行深入細致的研究，以期為減少保鮮劑的使用劑量提供一種可能性。

1.2氣調貯藏

氣調貯藏是果蔬保鮮的最有效手段之一，研究領域涉及大多數水果、蔬菜、花卉等園藝產品，生產領域已成功應用于蘋果、梨、石榴、桃、李、杏、櫻桃、棗等。迄今為止，由于葡萄表現為非呼吸躍變型特征，氣調保鮮效應并不明顯，因此葡萄氣調保鮮方面的研究及應用相對較少。但也有相關研究人員持不同觀點。王春生在窯洞庫中利用小帳氣調貯藏龍眼葡萄120天，結果表明3%CO₂+10%O₂貯藏的葡萄果穗新鮮如初，商品果率達97.12%。張平在冰溫下采用短時高二氧化碳熏蒸‘乍娜葡萄，研究發現10%CO₂能夠使葡萄好果率和果實硬度保持在較高水平，提高了果實貯藏品質。趙彥莉研究發現，5%O₂+3%CO₂能夠有效抑制葡萄貯藏期間乙醇、乙醛等有害成分的積累。

1.3臭氧技術

臭氧是一種強氧化劑，因其殺菌能力強、速度快，且無死角、無殘留，被廣泛應用于食品行業。目前，在臭氧保鮮葡萄方面的研究較少，還處于試驗階段。臭氧氣體處理能夠有效控制葡萄表面微生物，減輕腐爛。王秋芳研究發現，81.41mg/m³臭氧氣體處理（每周1次）能夠延緩Vc、糖、酸等營養物質的降解速度；而楊虎清舊則認為臭氧處理（2周1次）加速了果實Vc的消耗，這與前者研究結果不一致。李華江在預冷時采用0.4mL/m³臭氧氣體結合貯藏采用CT2號葡萄保鮮劑，有效地保持了葡萄良好的商品品質。筆者認為貯藏期間臭氧多次處理操作性、執行性較差，而預冷時臭氧處理，對于減少硫制劑用量更為合理。

1.4涂膜技術

涂膜技術是通過在果粒表面形成一層薄膜，類似于葡萄表面的蠟質層，可有效阻止水分散失和微生物侵染，并具有一定的氣調作用。殼聚糖涂膜處理葡萄可減緩果肉組織的腐敗，減少葡萄在貯存期間的重量和Vc、可滴定酸等營養成分的損失，保持硬度，減少褐變，降低腐爛。然而對大量貯藏葡萄進行涂膜處理，果面涂膜液體不易晾干，從實際生產來講，涂膜技術適合用于葡萄貨架期或常溫保鮮。

1.5高壓靜電場

高壓靜電場是一種新型的物理、無殘留果蔬保鮮技術，在葡萄方面理論及應用研究尚少。裴茹、劉鐵玲分別以‘玫瑰香和‘巨峰葡萄為材料，研究了不同高壓靜電場處理對葡萄質量損失率、腐爛率、掉果率的影響，結果表明，高壓靜電場處理可明顯減少葡萄儲藏的質量損失，能延遲葡萄采后衰老，葡萄的腐爛率、掉果率明顯降低；其中經60kV/m的高壓靜電場處理，葡萄保鮮效果最好，葡萄貯藏60～70天，好果率達80%。

1.6生物防治技術

果實采后生物防治技術是近年來國內外發展起來的綠色防腐技術，通過微生物之間的拮抗作用，促使拮抗菌繁殖，抑制病原微生物的生長，從而達到減少腐敗的目的。目前，相應的葡萄保鮮生防制劑研究較少且仍處于試驗階段。有關研究發現，季也蒙畢赤酵母、孢漢遜酵母菌在一定程度上抑制了灰霉菌的發展，為葡萄采后生防制劑酵母菌的選擇提供參考。

2葡萄保鮮劑

2.1控/緩釋硫制保鮮劑

迄今為止，SO₂處理一直是葡萄保鮮最有效的手段，適宜濃度的SO₂能夠保持葡萄的品質，濃度低不能有效抑制病原菌的發展，濃度高會出現果實漂白、硫味殘存等不良現象。因此，研究人員依據葡萄采后生理特性，從硫制保鮮劑的藥劑劑型、載體方式、包裝材料等方面進行了許多研究，目的是為了更精確地控制SO₂的釋放濃度和釋放速率，避免或減少SO₂傷害，降低果實內部及自然環境的硫殘留。

20世紀70年代，美國加州大學納爾遜博士等研制開發了SO₂分期釋放紙墊，現已成為葡萄長途運輸、跨洋運輸、中短期貯藏的主要方法。進入80年代，根據國外SO₂熏蒸葡萄的經驗，大連化工研究所、天津化工研究院等單位，研制生產出了以亞硫酸鹽為主要成分的SO₂緩釋片劑。90年代后，國家農產品保鮮工程技術研究中心、山西省農業科學院農產品貯藏保鮮研究所等科研單位，應用現代水果貯藏原理對葡萄貯藏保鮮技術進行了系統研究，對原有的SO₂緩釋片進行了改進，使其釋放速度更合理，研究開發出了“冷庫+塑料薄膜小包裝+SO₂保鮮片”的葡萄貯藏技術。

目前已有SO₂緩/控釋保鮮紙/片、SO₂兩段釋放保鮮紙墊（南非UVAS）以及微膠囊化亞硫酸鹽等方面的試驗研究和成型產品，與SO₂氣體直接處理或硫磺燃燒煙熏相比，在保持葡萄品質的基礎上有效地降低了葡萄果粒中硫的殘留，但是隨著食品安全意識的提升和消費者對健康的重視，降硫或取代硫仍然是葡萄保鮮的重點問題。

2.2二氧化氯

二氧化氯（ClO₂）是一種高效安全的殺菌劑、食品保鮮劑，能夠殺死微生物，無氣味殘留。近年來，ClO₂被廣泛應用于果蔬、奶制品、水產品、飲料等食品保鮮。有研究認為，ClO₂有利于保持葡萄果梗的顏色和果粒的顏色、形態、硬度，保留果實中可滴定酸和Vc的含量，減少葡萄的腐爛率。低濃度短時間浸泡處理對保持葡萄品質是有利的，高濃度長時間處理對其品質會有損害。同時筆者在SO₂和ClO₂抑菌效果比較研究過程中發現，ClO₂雖然能夠殺死葡萄表面病原菌，但是葡萄不耐ClO₂，果實表現出灼傷、失水等傷害現象。因此，ClO₂的使用方式、使用濃度、處理時間以及對葡萄果實本身生理的影響有待今后進一步深入、系統地研究。

2.31-甲基環丙烯

迄今為止，1-甲基環丙烯（1-MCP）作為一種新型乙烯抑制劑已成功應用于水果、蔬菜、花卉等園藝產品品質的保鮮。近年來，研究發現，1-MCP顯著降低了果梗褐變指數、掉粒率、呼吸強度及乙烯釋放量峰值，有效地延緩了葡萄的成熟衰老，有利于鮮食葡萄的無硫貯藏。

3結語與展望

取代硫制化學殺菌劑，實現采后葡萄病害的防治，一直是葡萄保鮮技術及葡萄保鮮劑的研究重點。在數十年的研究中，雖然也研究過許多葡萄非硫保鮮技術，如冷藏技術、臨界冰溫貯藏技術、氣調貯藏技術、輻照技術等，但這些技術都未能非常有效地控制灰霉病菌引起的腐爛，因為即使在0℃條件下，灰霉病菌照樣侵染，只不過侵染速度減慢而已。然而目前SO₂在葡萄保鮮方面的地位無可取代，因此筆者認為短期貯藏可以采用臭氧、紫外照射、1-MCP結合冰溫技術實現1個月左右的葡萄品質保鮮，中長期（4～6個月）貯藏則在前者的基礎上結合少量SO₂協同保鮮，盡量減少硫制保鮮劑用量，從而減少SO₂殘留對人體和環境帶來的危害。筆者認為，今后在繼續尋求采后葡萄降硫或非硫保鮮技術及保鮮劑的同時，應將研究方向追溯到采前田間降菌，減少栽培期間葡萄果實內部潛伏的灰霉孢子及果實表面攜帶的致腐病原菌。通過采前套袋、搭雨棚、控制果樹負載量等措施，從根本上提升葡萄生理免疫力和耐藏性，減少田間攜帶菌，從而進一步降低采后葡萄SO₂保鮮劑的使用劑量和果實內部以及自然環境的SO₂殘留量。