孟強,劉樹文,2,3*
(1. 西北農林科技大學葡萄酒學院,陜西楊凌 712100;2. 陜西省葡萄與葡萄酒工程技術研究中心,陜西楊凌 712100;3. 陜西省合陽葡萄試驗示范站,陜西渭南 715300)
隨著人們對高品質葡萄酒不斷追求,葡萄酒的安全、衛生狀況也越來越受到關注和重視。有許多研究致力于闡述葡萄酒在發酵、陳釀以及銷售至市場的過程中存在的質量安全隱患,例如亞硝酸鹽、生物胺、氨基甲酸乙酯等對人體健康有害的物質,或2,4,6-三氯苯甲醚等破壞葡萄酒香氣的物質[1-5]。然而,葡萄原料作為葡萄酒生產的源頭,其生物安全狀況與控制措施卻鮮有詳細報道[6]。本文主要論述了葡萄栽培和采收過程中潛在的生物安全因素,并針對各種隱患列舉出了相應的預防與控制措施,以期對葡萄原料的質量安全狀況加以改善。
在葡萄生長和成熟的過程中,刮風、降雨、鳥類活動等原因可能會使葡萄漿果感染各種病蟲害,葡萄園管理者通常會噴灑農藥進行消除或預防。然而,葡萄栽培過程中過度使用的農藥會殘留在葡萄上,最終轉移到葡萄酒中[7-8],從而嚴重影響葡萄酒的質量安全。葡萄栽培過程中的蟲害主要有葡萄蚜蟲、盲蝽蟓和蚧殼蟲,防治農藥主要有噻蟲嗪、苦皮藤素和苦參堿;主要病害包括灰霉病、白粉病、炭疽病、褐斑病等,防治農藥主要有多菌靈、百菌清、三唑酮等;所使用的除草劑主要有草銨膦和莠去津[9]。這些農藥的實際用量大多依據葡萄園管理者或果農的栽培經驗以及病害程度進行確定[10],加上它們在自然環境下的降解速率不同,這就使得最終成熟的葡萄漿果中農殘含量不同[11]。葡萄果實中的農殘檢測主要依靠一些專業設備,有氣相色譜、氣相色譜-質譜聯用、高效液相色譜和液相色譜-質譜聯用等。這些方法一般需要選擇合適的樣品前處理方法(多為濃縮后萃?。12-14],通過內標法或者外標法對葡萄果實中的農殘進行定性和定量。
為減少葡萄栽培過中的農藥使用,可選擇性的采取以下控制措施:(1)選用抗病性能強的優良葡萄品種進行建園,并在葡萄生長的不同時期進行合理施肥,從源頭上增強葡萄植株自身的抗病害能力;(2)結合遮陽網、套袋、剪枝、定期除草等田間管理以杜絕、阻斷病害的傳播[15];(3)在必要時選用低毒性、藥效持久的農藥制劑,如生物農藥、廣譜性消毒劑等,嚴禁使用毒性較大的違禁藥品[15];(4)如若采收時檢測到葡萄果實中的農殘較高,可通過適當的物理辦法降低農藥殘留,如麥飯石吸附[16]、超聲波處理[17]等方法使得農藥降解。
葡萄是灌溉歷史最悠久的作物之一,灌溉用水在葡萄栽培過程中的作用不容小覷。許多研究致力于關注用水量(水分過量或水分虧缺)、用水時間與灌溉類型等因素對于葡萄植株和漿果質量的影響[18],而忽視了灌溉用水的水質對于葡萄果實的質量安全甚至葡萄園的可持續利用的影響。在適合釀酒葡萄種植的地區,灌溉用水通常使用河道引流用水或處理用水。根據GB 5084—2005《農田灌溉水質標準》,葡萄栽培灌溉用水的微生物安全隱患主要來自于糞大腸桿菌和蛔蟲。當葡萄遭受大風、冰雹等惡劣天氣時,其漿果會出現破裂破損,這些富含糖類、氨基酸的爛果為灌溉用水中的微生物提供了天然的營養培養基,此時采用噴灌的葡萄園(適合具有一定坡度的地形)可能會染上病害而影響葡萄的質量安全。從《農田灌溉水質標準》細則可以看出,葡萄栽培灌溉用水中的化學安全隱患主要來自于各種鹽類離子。其中一部分會對葡萄植株產生直接作用從而影響葡萄果實質量,例如氯離子和硼酸鹽離子。另一部分則是對葡萄園土壤造成嚴重污染從而降低土地的持續利用率,這類離子主要是一些重金屬離子,例如汞、鎘、砷、鉛等[18]。
對于灌溉用水的管理,最主要的措施是對水源進行嚴格的監控。具體做法如下:(1)弄清灌溉用水來源,了解其水質狀況的監測指標與記錄,防范于未然;(2)定期在葡萄園灌溉設施處取水樣,送至專業的平臺或機構進行檢測,排除因灌溉輸水設備老化或損壞而引起的水質污染。
葡萄栽培過程中使用的肥料可分為商業化肥和有機肥料兩大類,其中過度使用化肥帶來的危害主要集中在對于葡萄植株的生長以及葡萄園土質、水質狀況的影響[19];有機肥的過量則涉及各種微生物發酵活動,這就包括病原菌的繁殖與生長[18]。有機肥料可分為綠肥、堆肥和畜肥等大類[18],其中綠肥和堆肥大都可以使用葡萄莖葉[20]、殘果爛果以及葡萄酒廠的發酵剩余物(果梗或皮渣)作為發酵基質[21],發酵的微生物多為根瘤菌、酵母、乳酸菌等微生物。而畜肥的來源與組分則較為復雜,其組成的不定性是葡萄園用畜肥時的主要問題[18],比如畜養動物的飲食結構、其消化道或糞便菌群組成等,這些不確定的微生物群落會給葡萄果實帶來質量安全隱患[18]。此外,施畜肥的時間也可能是葡萄果實出現微生物病害的潛在因素。施肥時間越臨近果實成熟期、施肥后灌溉不當或遇到陰雨天氣,田間的濕潤環境給畜肥中的微生物提供了絕佳的生長、繁殖以及侵染條件,此時葡萄漿果出現微生物病害的風險會大大增加[22]。
針對葡萄園間施肥而引起的生物安全隱患,可采取以下措施加以控制或改善:(1)根據土壤基質狀況分析合理選用商用肥料,所選商用肥料應來源明確、各營養成分配比適當[23];(2)商用肥料和有機肥料配合使用,增加肥效的同時提高土壤循環利用率,慎用畜肥;(3)根據葡萄生長需肥規律和天氣狀況進行施肥,避開雨水天氣,減少病害微生物的生存幾率。
葡萄成熟后,可通過人工或機器兩種方式進行采收[18,24]。不論是人工采收還是機器采收,采收過程都是人的干預活動,人為操作不當有可能給葡萄果實帶來生物安全隱患(栽培過程中亦是如此),因此采收人員的衛生意識是影響采收質量的重要因素[25]。采收器械與盛裝容器(采摘盒、周轉箱等)都是與葡萄直接接觸的工具,其潔凈程度十分關鍵。另外,采收過程中的操作細節也關系到葡萄漿果的生物安全,比如采摘動作、手勢等[26]。采摘手勢不當不僅會降低采摘速率,還容易對葡萄果穗造成損傷,直接影響葡萄漿果的質量安全。
因此,采收過程作為葡萄果實從葡萄園向酒廠或包裝銷售地點轉移的重要環節,必須制定相關標準或法規進行控制以保證葡萄的質量安全[15]。具體措施如下:(1)對采收人員進行嚴格的系統培訓,培訓內容包括安全采收規范、采收器械的使用與清潔保養、采收動作與手勢等[27],采收工作人員應具有良好的安全生產素養與衛生意識[28];(2)采收前2~3 d對采收工具、采摘盒、周轉箱等器械進行充分消毒滅菌,使其保持潔凈,采收人員在采收前和采收完成后都應該清洗雙手,避免人為引入病原菌(栽培過程中所有人為的田間活動也是如此,如剪枝、灌溉、施肥等);(3)采收完的葡萄應放至干凈的周轉箱(筐),并立即通過運輸車進行轉移,防止其在陽光下積壓、裸曬,減少葡萄果實與田間雜草、土壤接觸的機會。
大多數關于葡萄栽培或葡萄酒生產規范中缺少對葡萄運輸過程的詳細規定,然而該過程作為葡萄由田間向酒廠或包裝銷售地點轉移的樞紐環節,其衛生狀況也會嚴重影響其質量安全。首先,運輸車自身的衛生狀況應該引起重視。運輸車一般為農用機車或短期租賃的貨車、卡車,這些交通工具在運輸葡萄前通常都運輸過其他不同貨物,往往在車廂內留有紙片、落葉或是殘渣等廢棄物,而廢棄的固形物有可能成為病害微生物棲息的場所。其次,運輸路線也應該深思熟慮。采摘完成的葡萄裝于周轉箱(筐)中,如若運輸道路崎嶇不平,沿途的顛簸則會對葡萄果實造成額外的擠壓引起漿果破裂,造成染菌的風險。另外,運輸天氣也是需要考慮的因素。運輸過程中遇到雨水天氣時,運輸車車廂周邊的濕潤環境也可能成為病害微生物的棲身之所。
針對葡萄運輸過程中的生物安全隱患,可以從以下幾點加以控制或消除:(1)若條件允許,應置備葡萄運輸專用車輛,并定期進行保潔。若使用短期租用的運輸車輛,應提前對運輸車車廂進行清理和消毒滅菌,保持通風、干燥的環境[29];(2)運輸路線應選擇平坦的公路,盡量避免顛簸或泥濘的道路;(3)葡萄采收和運輸期間都應該關注天氣狀況,選擇天氣晴朗的上午或傍晚進行采收并轉移,避免雨水的侵襲。
采收完的葡萄通常都會在當天送至酒廠(釀酒葡萄)或銷售點進行分選和包裝(鮮食葡萄),然而有時候因為運輸或天氣等原因,采收的葡萄無法及時被進一步處理,此時就需要將其暫時貯藏在冷庫中以待用。在選擇貯藏庫時,其潔凈程度、溫控性能、濕度狀況、通氣狀況以及冷庫管理或負責人員的執勤情況對于維持葡萄果實的生物安全而言都尤為重要[30-31]。
對于貯藏冷庫的選擇與貯藏管理可采取以下措施:(1)在葡萄入庫前,冷庫應提前做好滅菌消毒和保潔等工作,并試運行以檢測其溫控、濕度調節等功能;(2)葡萄貯藏期間,指定專門負責人對冷庫的運行情況進行監控,并做好各項性能指標的詳細記錄,防止儀器或設備的損壞而引起葡萄表面腐敗微生物滋生;(3)若貯藏時間較長,應定期抽樣檢查冷庫中的葡萄樣品,檢查是否有腐爛、霉變等現象出現。必要時應及時剔除爛果、霉果及其周圍的葡萄,腐敗嚴重時應立即終止貯藏,將冷庫的葡萄全部清空、處理。
葡萄原料的衛生狀況會直接影響所生產葡萄酒的質量安全。在葡萄栽培與采收過程中,主要以“提前清理、消毒、保潔”為主,“及時控制、補救、消除”為輔,避免由于人為操作不當或疏忽而造成的微生物污染,從源頭上降低微生物腐敗、滋生的風險,保證葡萄原料的生物安全質量。