葡萄贮藏保鲜新技术研究进展

范晓燕，张欢畅，何 曼，由 璐

(1 河北科技师范学院食品科技学院，河北 秦皇岛，066600；2 灵寿县食品药品检验检测中心)

葡萄是世界最古老的果树树种之一，世界各地均有栽培。葡萄作为著名水果，不仅味美可口，而且营养价值很高。葡萄皮中的白藜芦醇、葡萄籽中的原花青素，具有极高的药用价值，已经成为世界性的重要营养兼药用的商品[1，2]。在我国，葡萄多以鲜食为主，从2011年起我国鲜食葡萄产量已稳居世界首位[3]。截止到2014年，我国成为葡萄总产量世界第一、面积世界第二、葡萄酒产量居世界第六位的产业大国[4]。但是由于葡萄皮薄肉软，在采后极易受到病原菌的侵染，大面积的腐烂变质，严重影响了葡萄的风味和品质。因此做好葡萄的采后贮藏，提高贮藏保鲜技术，减少贮藏过程中的损失成为关键环节[5]。

1 葡萄传统贮藏保鲜技术——SO2保鲜技术

以SO2气体作为有效成分的食品防腐杀菌剂和增白剂，已经在各类食品中得到广泛应用[6]。SO2应用于葡萄防腐已有百年的历史，迄今为止，SO2处理仍是国内外最有效，也是使用最广泛的葡萄贮藏保鲜措施[7]。传统方法为燃烧硫磺释放SO2气体，以达到防腐杀菌、延长贮藏期的目的。这种保鲜方法具有操作方便、效果明显、价格便宜、无须投入大量设备等优势，获得广泛认可。

传统保鲜技术在燃烧硫磺时需掺入锯末，导致烟中夹带可燃物灰烬、未燃烧完全的硫磺升华物及硫磺所含的重金属化合物和矿物杂质，留在葡萄表面，会对葡萄造成一定程度的污染。燃烧硫磺释放SO2不稳定，易造成葡萄大面积的漂白伤害。同时，如果葡萄果实长期处于SO2浓度较高的环境中，致使出库时葡萄果实会有很轻微酸性口感，改变葡萄原有风味，对葡萄品质造成较大负面影响[6]。另外，SO2作为强还原性物质可腐蚀设备、造成环境污染等。

2 葡萄贮藏保鲜新技术——非硫、降硫保鲜技术

由于传统SO2保鲜技术对葡萄果实、环境及设备产生了一系列的负面影响，发展新型非硫、降硫保鲜技术是现阶段研究重点。已有学者在香辛料提取物、纳他霉素采前处理、乙醇气体缓释处理、NO与低温协同、H2、脉冲渗透式双重杀菌保鲜、水杨酸喷洒及焦亚硫酸钠保鲜纸等方面进行了研究。

2.1 香辛料提取物保鲜技术

香辛料是天然的防腐剂[8]，大蒜、八角和肉桂等除了可以为食品调味，增加食品香气，还具有一定抗菌作用。吕明珠等[9]的实验结果表明，通过体积分数为0.01的大蒜提取物对红提葡萄进行处理，且温度为2 ℃，湿度为90%的条件，能够有效地延长贮藏时间，对红提葡萄的保鲜效果较佳，此浓度条件处理组葡萄糖、可滴定酸、失重率和硬度均保持在较优水平，风味品质含量保持较好。实验可以看出，对照组在贮藏到第63天时的烂果率为58.33%，而经大蒜提取物处理的葡萄烂果率已经降低到10%左右。整体水平上，对照组的呼吸强度明显高于处理组。在贮藏到第45天时，对照组葡萄中葡萄糖的质量分数下降最快，从开始贮藏时的124.2 g/kg下降到81.3 g/kg，而经体积分数为0.01的肉桂提取物处理的葡萄中葡萄糖的质量分数为101.7 g/kg。对照组酸的质量分数下降非常快，在贮藏到第30天时，其酸的质量分数为12.6 g/kg，低于经体积分数为0.01的大蒜提取物处理的葡萄贮藏到第45天时酸的质量分数(13.9 g/kg)。对照组的失重率远远高于处理组，在贮藏到第45天时其失重率达0.49%，高于经体积分数为0.01的大蒜提取物处理的0.26%。对照组果粒在贮藏到第30天时的硬度为1 002 g，与经体积分数为0.01的大蒜提取物处理的葡萄在贮藏到第45天时的果粒硬度1 009 g相当。贮藏红提葡萄时，温度过高或过低都会破坏果肉细胞结构，从而促使其衰老，而且贮藏条件要与湿度结合，否则葡萄会造成失水，出现干梗、脱粒等不良现象。

2.2 纳他霉素采前处理保鲜技术

纳他霉素，也称匹马霉素，属于多烯大环内酯类抗生素的一种，能够选择性地抑制酵母菌和霉菌，有良好的理化稳定性。纳他霉素已成为许多国家广泛使用的一种天然生物源食品防腐剂和抗菌添加剂[10]。相关研究证明，纳他霉素在草莓[11]、樱桃番茄[12]、西兰花[13]等果蔬品种保鲜中都取得了很好的效果。李志文等[14]的研究结果表明，500 mg/L的纳他霉素抑菌液可显著抑制巨峰和玫瑰香葡萄表面接种的灰霉病菌的生长，可使接种菌落的菌丝、生长点及孢子的显微形态发生不利于生长繁殖的改变。葡萄采前用500 mg/L的纳他霉素抑菌液进行浸果处理，可明显抑制在贮藏期间葡萄表面灰霉菌种群数量的增加，降低葡萄贮藏期间脱粒率、霉烂率及果梗褐变指数。且500 mg/L的纳他霉素抑菌液对贮藏期内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、苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶的活性，并通过诱导葡萄果实中几丁质酶和β- 1,3葡聚糖酶活性的提高，从而达到对采后灰霉病的抗性效果。纳他霉素采前处理可控制葡萄贮藏期间灰霉病的发生，从而提高果实品质，因此在葡萄贮藏保鲜领域应用潜能巨大。

2.3 乙醇气体缓释处理保鲜技术

乙醇是公认的安全无公害的食品杀菌剂之一，在果蔬采后应用上主要是通过乙醇溶液浸泡和乙醇蒸汽熏蒸两种方式进行处理。目前，乙醇作为食品工业中常用的一种抗菌食品添加剂，乙醇溶液浸泡或乙醇蒸汽熏蒸已广泛应用于苹果、葡萄等果蔬产品的保鲜。乙醇在体积分数为30%～70%的范围内，杀菌作用与浓度呈正相关。但是，高浓度的乙醇用于果蔬保鲜将提高成本，对果蔬细胞产生一定污染，且密闭的仓储条件下使用高浓度乙醇存在一定的安全隐患。李云云[15]的研究结果表明，乙醇熏蒸处理对双孢蘑菇的贮藏保鲜具有一定的应用价值，在其他果蔬保鲜方面有一定的借鉴意义。杨建华等[16]的实验结果表明，持续低剂量的乙醇气体缓释处理能够有效抑制病原微生物对葡萄果实的侵染，可以延缓葡萄果实失水、褐变及落粒。同时，降低了葡萄的Vc和可溶性固形物的损失，有效抑制葡萄的呼吸代谢。结果表明，在3.0～6.0 mL/kg剂量范围内，乙醇气体缓释处理对于鲜食葡萄防腐效果均较好。此方法处理对于贮藏温度没有严格要求，室温或低温贮藏条件均能达到良好效果。

2.4 NO与低温协同保鲜技术

NO是一种生物活性小分子，能作为果实成熟衰老的调节因子，从而延缓果实衰老。赵浩暖等[17]的研究结果表明，不同浓度的NO处理对采后葡萄果实具有不同的处理效果。15 μmol/L NO处理，且0 ℃冷藏条件，能够有效地保持采后葡萄果实的果实硬度，使可溶性蛋白浓度、Vc及可溶性糖含量的下降时间延长，同时降低了丙二醛含量和活性氧含量，提高了脯氨酸含量，从而保持果实风味、延缓果实衰老、提高果实抗逆性。0 ℃，15 μmol/L NO处理的样品在贮藏第20天，果实硬度达到8.3 N/cm，高出对照27.0%。15 μmol/L NO处理的样品可溶性糖的质量分数明显高于对照组，在第6天达到20.6 μg/g，高出对照组59.1%。在贮藏中期(第30天)可溶性蛋白的质量浓度达到1.3 g/L，高出对照样品46.8%。与对照相比，经0 ℃，15 μmol/L NO处理的样品丙二醛含量明显较低，且第30天时二者达到显著性差异水平。

2.5 H2处理保鲜技术

H2是一种抗氧化剂，且使用过程中不会产生毒副作用[18]。果蔬在贮藏过程中体内会产生大量的有害物质，研究发现H2可以选择性的消除自由基，提高抗氧化酶类的活性。Hu等[19]研究结果表明，80%的富氢水能显著降低猕猴桃腐烂病的发病率，同时能够降低呼吸强度，降低脂质过氧化作用，提高超氧化物歧化酶的活性，清除自由基等。得出H2可以通过调节机体抗氧化性，从而延缓贮藏期果实的成熟和衰老。臧学文[20]的研究结果表明，H2处理可以减少葡萄贮藏过程中损失，提高果实的贮藏品质，延长葡萄贮藏期。H2处理的葡萄腐烂率、落粒率和失重率均低于对照组。不同时间的H2处理均可以降低葡萄的呼吸强度，减少可溶性固形物的消耗。H2处理可以提高多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性。H2处理5 h效果最佳且有效时间大约在20～40 d。

2.6 脉冲渗透式双重杀菌保鲜技术

王金锋等[21]的实验结果显示，脉冲式杀菌处理技术结合葡萄入库后渗透式专用保鲜剂搭配方式，使用剂量筛选和冷库温度精准调试，可实现达到大幅延长葡萄保鲜期的目的。试验得出，每5 kg箱装葡萄，入库前经脉冲式杀菌，入库后预冷，当果心温度达到0 ℃后，放入渗透式专用保鲜剂，最佳组合为(7+2)，在此期间，库温精确控制在-0.5～-1.5 ℃时，使晚熟红地球的贮藏保鲜时间由原来的45～60 d 延长到140～175 d，且葡萄的综合品质未发生显著改变。

2.7 水杨酸喷洒保鲜技术

水杨酸(salicylic acid,简称SA)，化学名称为邻羟基苯甲酸，是植物体内产生的一种简单酚类化合物，广泛存在于高等植物中[22]。蔡慧等[23]发现，外源水杨酸可以延缓软枣猕猴桃的成熟衰老进程；何俊瑜等[24]用水杨酸处理芒果，延缓了芒果的成熟衰老过程，提高其贮藏效果。项雯慧等[25]的研究结果表明，无论是采前、采后水杨酸处理还是贮藏期间水杨酸处理，都可明显抑制葡萄的腐烂，减缓葡萄电解质渗透率的提高，能维持较高的可溶性固形物含量，保持葡萄良好的品质，延迟成熟及衰老。不同浓度的水杨酸处理效果存在显著的差异，综合分析得出，采前、采后水杨酸处理和贮藏期水杨酸处理均以1.0 mmol/L水杨酸处理浓度为最适宜。外源水杨酸具有成本低、用量少、无毒性、使用方便等优点，具有广阔的应用发展空间。

2.8 降硫保鲜技术

焦亚硫酸钠保鲜技术是近年来发展起来的降硫保鲜技术，王良艳等[26]的研究已证明，焦亚硫酸钠可应用在甜瓜的保鲜上。焦亚硫酸钠遇水蒸气可缓慢释放SO2，但随着时间延长，焦亚硫酸钠与空气中的O2，CO2等发生反应，所以释放的SO2浓度会随之变小。屈彦伯等[27]使用质量分数不同的焦亚硫酸钠保鲜纸对红地球葡萄进行保鲜，发现在贮藏末期60 d时，经质量分数75.0%的焦亚硫酸钠保鲜纸处理后的葡萄：腐烂率和漂白率最低；果实硬度较采收时仅降低了1.8%，降低幅度明显小于对照葡萄果实硬度的降低幅度和经较低质量分数(45.0%)的焦亚硫酸钠保鲜纸处理后葡萄果实硬度的降低幅度；可溶性固形物的质量分数为14.5%，较采收时仅降低了4.6%，降低幅度明显小于对照葡萄和经较低质量分数(45.0%)的焦亚硫酸钠保鲜纸处理后葡萄可溶性固形物质量分数的降低幅度；可滴定酸的质量分数降低幅度明显小于对照组葡萄和经较低质量分数(45.0%)的焦亚硫酸钠保鲜纸处理后葡萄可滴定酸质量分数的降低幅度；有效抑制果梗新鲜度的下降。75.0%的焦亚硫酸钠保鲜纸在保存葡萄时，较好的保持了葡萄原有风味，保持葡萄的外观品质。既可以延缓可溶性固形物、可滴定酸、硬度、果梗新鲜度的下降，降低果实腐烂率，又可避免漂白伤害的发生。

3 结论与展望

SO2具有极强的杀菌作用，同时也伴随着食品安全问题。随之而来，人们越来越关注非硫和降硫葡萄保鲜技术。近年的研究中，虽然也研究过许多葡萄非硫保鲜技术，如冷藏技术、气调贮藏技术、临界冰温贮藏技术、辐照技术等，但这些技术未能有效控制灰霉病菌引起的腐烂，因此目前SO2在葡萄保鲜方面的地位无可取代。要推进绿色发展的生态文明体制改革，非硫和降硫葡萄保鲜技术是目前亟需研究的重点与方向。笔者认为，寻求葡萄降硫和非硫保鲜技术及保鲜剂是今后研究方向，葡萄保鲜技术的绿色化应以尽可能降低SO2使用量和残留量，可大力发展上述新兴的绿色保鲜技术，对现有的SO2保鲜技术进行改进，同时提升葡萄自身品质以降低葡萄采后贮藏难度。如此才能既保证葡萄的贮藏品质，同时降低采后葡萄SO2保鲜剂的使用剂量和自然环境的SO2残留量，达到发展绿色农业的目的。

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