葡萄贮藏保鲜技术研究进展

焦旋　冯志宏　王亮

摘要：二氧化硫（SO2）是目前防治灰霉菌侵染和保持葡萄果穗鲜绿度的最有效措施。鉴于SO2残留引起的食品和环境安全隐患，近年来，有关研究人员从物理、化学、生物等方面进行了降硫或替代硫的可行性探索研究，并取得了一定成果。通过综述了近几年国内外的葡萄贮藏保鲜技术研究进展，对比分析了传统的SO2保鲜措施和主要的SO2替代型保鲜措施的技术原理、性能特点及研究现状，并总结出上述技术在实际应用中存在的问题，以期为今后葡萄采后保鲜的进一步研究提供理论参考。

关键词：葡萄；二氧化硫；保鲜

文章编号：1005345X（2017）02000705中图分类号：S663.1文献标识码：A

葡萄是世界范围内栽培面积最大，产量最高的水果之一，也是我国重要的果品。由于葡萄皮薄汁多，耐贮性差，每年的采后损失高达20%以上[1]，其中灰霉菌侵染引发的腐烂和穗轴褐变失绿是造成其损失的最主要因素[2]。目前，国内外贮藏葡萄普遍采用低温结合SO2的保鲜措施，但SO2残留的安全问题及其对葡萄风味的影响已经引起了消费者的极大关注。为此，有关研究人员一直致力于开发SO2替代型的保鲜技术，这些技术更加环保绿色，更加符合葡萄产业的发展趋势，但大多对葡萄穗轴和果梗褐变的抑制作用却十分有限，导致其在葡萄实际生产中鲜有应用[3-4]。葡萄贮运保鲜技术的不完善以及发展的滞后，已经不能完全满足消费者对葡萄品质日益提升的要求，也在很大程度上制约着我国鲜食葡萄产业的发展[5]，因而，加快研究和开发出高效绿色的葡萄贮藏保鲜技术具有非常重要的现实意义。本文就目前国内外传统的SO2保鲜技术和主要的SO2替代型保鲜技术的研究现状进行了综述，介绍了各技术的保鲜原理、性能特点和存在问题，以期为今后葡萄贮藏保鲜理论研究和实际生产应用提供参考。

1传统的SO2保鲜技术

SO2是一种无色有刺激性气味的还原性气体，应用于葡萄防腐已有百年历史。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。因为SO2不仅对灰霉菌有强烈的抑制作用，而且可以抑制多酚氧化酶（PPO）等氧化酶的活性，避免或减轻葡萄穗轴和果梗褐变失绿[2]，还能够降低呼吸强度，延缓果实成熟，提高果实耐贮性[6]，从而延长葡萄保鲜期。

液化SO2定期熏蒸是目前国外普遍采用的葡萄长期贮藏保鲜的处理方法，由于采用的是纯净的二氧化硫气体，避免了过去燃烧硫磺法引入的杂质对贮藏葡萄造成的污染，而且根据葡萄贮藏期间的品质变化，可以随时灵活调整SO2的处理时间和处理浓度，使得葡萄既不漂白也不腐烂，贮后品质较好。但由于适用于该类型熏蒸的冷库造价较高以及易造成果梗严重失水等原因在我国尚未推广应用[7]。

目前国内主要使用以焦亚硫酸盐为主要成分的固体SO2保鲜剂，其研究和开发主要集中在SO2的释放速率和释放浓度上，其中美国的Nelson提出的两段释放法最为合理且效果最

山西果树SHANXIFRUITS 2017（2）

好[8]。依据此国内外的研究机构和公司研制开发了不同类型的控释SO2保鲜剂，应用较多的主要有两类，一类是“SO2两段释放保鲜纸垫”，这类产品外观整洁美观、操作简便，主要的生产厂家有智利（PROTEKU）和南非（UVAS、鲜歌）等企业，我国新疆的一些企业也有该类型的成熟产品；另一类是由一些国内研究所开发的“快速释放保鲜粉剂+SO2缓释保鲜片剂”等相结合的技术，以简化方式实现了SO2两段释放的目的，具有成本低廉、药效时间长等优点。

经过多年的发展，各剂型SO2保鲜剂的释放模式和稳定性都得到了不断的改进。然而，在实际生产中，SO2保鲜剂的应用仍存在一些问题，一方面，现有SO2保鲜剂产品单一，尚不能完全适应多样化的葡萄保鲜需求，对不同产地、不同品种等因素引起的葡萄品质差异以及葡萄在“动态运输”环节缺乏针对性的产品开发[7，9]，每年也总有相当部分数量的葡萄，会因此导致防腐效果不佳或漂白现象严重；另一方面，虽然现有SO2保鲜剂的释放技术取得了很大的进展，合理使用后在葡萄果肉中的残留也多能控制在美国FDA规定的10 mg/kg标准以下，但是很多产品由于过于侧重延长保鲜剂的释放时间，而忽略了针对不同贮藏时间的精准释放设计，导致产品中亚硫酸盐用量相对过剩，在贮期特别是中短期贮藏结束后不能释放完全，大量的药剂残留对生态环境带来很大的压力。因此，SO2保鲜剂仍需要进一步的优化设计以提高其应用针对性和药量精准性，以期达到葡萄保鲜提质增效，实现降硫、低残留的目的。

2SO2替代型保鲜技术

2.1物理贮藏保鲜技术

2.1.1气调贮藏气调贮藏是指在低温条件下通过调整和控制贮藏环境的气体成分比例来延长果蔬贮藏寿命和货架期的一种保鲜技術。控制气体成分比例是葡萄气调保鲜技术的关键环节，高浓度的CO2容易加速葡萄褐变和果粒产生异味，而低浓度的CO2虽然可以缓解褐变，但抑菌作用却十分有限[10-11]。Teles等[12]研究表明，高浓度CO2（40%）对‘火焰无核和‘克瑞森无核葡萄进行熏蒸处理48 h后，可有效抑制灰霉菌发展，在“12% O2+12% CO2”气体条件下分别贮藏4周和8周后，葡萄依然具有很好的品质，且未受到气体伤害。朱志强等[13]在冰温条件下贮藏‘巨峰葡萄，发现通过高CO2气调包装（10%和15%）可有效抑制葡萄失重率、霉烂率和脱粒率的增加，贮藏50 d后，好果率仍高达96.4%。气调是安全环保的贮藏方法，但其对葡萄保鲜效果并不是特别明显，不适用于葡萄的长期贮藏。

2.1.2热处理热处理包含热水、热空气和热蒸汽加热处理3种方式，选择合适的温度是决定葡萄保鲜效果的关键因素，温度过高会对葡萄造成热伤害，而温度过低则灭菌效果不佳。寇丽萍等[14]研究表明热水45 ℃、8 min处理和热空气55 ℃、5 min处理均可以有效抑制病原菌的生长繁殖，减少腐烂率，且可以显著降低果实呼吸强度，保持较高的IAA（生长素）和GA3（赤霉素）含量，提高了葡萄的抗病能力。曹明明[15]等发现45 ℃热水处理对葡萄贮藏保鲜的效果最佳，能够延缓葡萄维生素C含量的降低和贮藏后期MDA含量的升高。但热处理对抑制葡萄穗轴褐变有无积极作用，仍未见报道和说明。

2.1.3辐照保鲜技术辐照保鲜技术是利用射线照射果实，能起到控制果蔬腐烂，延缓成熟和衰老，以及诱导果实增强抗病性的作用，而且在处理过程中无有害物质产生，对果实也无损伤。王秋芳等[16]对‘巨峰葡萄进行高能电子束辐照并结合SO2处理发现，贮藏至98 d时，700 Gy剂量照射处理组好果率可达93.33%，维生素C、SOD活性、可滴定酸和总酸含量等指标均显著优于对照组。陈志军[17]等则发现电子束辐照会导致葡萄果皮花青素含量和果实耐压力的下降，认为采用560 Gy剂量辐照并结合低温贮藏，对葡萄的综合保鲜效果较好。UV-C在254 nm波长下可以显著提升葡萄对灰霉菌的抗性[18]，且能够促进果实中酚类物质的合成，提升葡萄抗氧化性[19]。

焦旋等：葡萄贮藏保鲜技术研究进展

2.2化学贮藏保鲜技术

2.2.1乙醇乙醇是公认的安全无公害的食品杀菌剂之一[20]，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。Lichter等[21]用30%～50%浓度的乙醇溶液浸渍处理葡萄，可以显著抑制葡萄腐烂。Chenvin等[22]认为3.75 mL/kg的乙醇蒸汽可以控制葡萄灰霉菌的生长，但通过对比也发现乙醇抑制褐变的能力明显不及SO2。同时，在贮藏过程中，需要严格控制乙醇蒸汽的浓度，否则浓度过高会加重葡萄褐变失绿，这可能与乙醇在密闭的贮藏环境里反应生成的高浓度乙醛有关[23]。

2.2.2臭氧臭氧（O3）是符合标准GRAS（generally recognized as safe）的可直接和食品接触的安全添加剂[24]，处理果蔬后会被还原成O2，无毒、无害且无任何残留。臭氧是强氧化剂，易与侵染葡萄的微生物体内的细胞内酶、脂质、核酸等物质发生化学反应，破坏和分解其细胞膜，具有快速强烈的灭菌能力，而且可以氧化分解掉贮藏环境中具有催熟作用的乙烯，延缓葡萄在贮藏其间的成熟和衰老，但是臭氧会加快氧化葡萄组织内的多酚类和抗坏血酸等物质，导致果实发生褐变[25]。因此，单独使用臭氧保鲜葡萄的方式已不被建议，而将臭氧与SO2保鲜剂[26]、冰温贮藏[27]等保鲜技术结合使用则会取得更为理想的保鲜效果。

2.2.3二氧化氯二氧化氯（ClO2）是一种安全、环保、高效的氧化型防腐保鲜剂，具有较强的杀菌能力。许萍等[28]研究发现，ClO2保鲜剂能够有效降低贮藏葡萄的腐烂率，其中5 g/kg用量的ClO2在抑制褐变、减缓可溶性固形物、花色苷、可滴定酸的下降等方面，效果最好。傅茂润等[29]探讨了ClO2对葡萄保鲜的作用机理，结果表明，高浓度的ClO2处理对葡萄品质有所损害，以20 mg/L和40 mg/L的ClO2处理保鲜效果较好，可以使葡萄保持更高含量的脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）以及低含量的生长素（IAA），前两者有益于延缓成熟，抑制脱落，而后者则会加速衰老。

2.2.41-甲基环丙烯1-甲基环丙烯（1-MCP）是一种乙烯受体抑制剂，能够有效抑制乙烯生理效应的发挥，从而抑制果实成熟衰老，提高贮藏品质。由于1-MCP本身不具有杀菌性，在葡萄贮藏应用中往往需要结合防腐措施一起使用。李志文等[30]研究结果表明，采用1-MCP复合SO2保鲜剂处理，对保持葡萄长期贮藏的品质具有增效作用，并且减缓了SO2的漂白伤害。而将1-MCP与ClO2保鲜剂结合使用，同样可有效延缓葡萄在贮藏过程的衰老进程，降低腐烂率和果梗褐变指数，提高好果率[31-32]。1-MCP对葡萄果梗的保鲜护绿效果为实现降硫提供了可能性，具有良好的发展前景。

2.3生物贮藏保鲜技术

2.3.1天然涂膜保鲜剂目前，果蔬涂膜保鲜的研究集中在将成膜剂与植物精油、天然防腐剂、中草药提取液、酶制剂、纳米粒子等功能助剂复配而成的多功能复合涂膜保鲜剂上[33]。刘美迎等[34]采用0.4%的纳他霉素复合壳聚糖涂膜处理“红地球”葡萄，取得了很好的保鲜效果，在0 ℃条件下贮藏120 d后，果实的腐烂率可以控制在10%以下。Shahkoomahally等[35]以天然芦荟汁混合氯化钙（2%）和柠檬酸（1%）制备出的葡萄涂膜保鲜剂可以大大减缓葡萄失水失重率和可溶性固形物含量的消耗，而且对穗轴褐变起到一定的抑制作用。天然涂膜保鲜剂的成分都是一些绿色的天然化合物，来源广，可调性强且对人体无害，但其对葡萄果梗褐变的抑制能力被认为不及SO2，而且一些天然保鲜活性成分存在提取工艺复杂且纯度偏低的问题。

2.3.2生物保鲜剂利用生物保鲜剂对果蔬进行贮藏保鲜，可以避免化学药剂带来的健康危害和环境污染等问題，是近些年来发展较快的一项绿色保鲜措施。有研究表明，洋葱霍尔德氏菌[36]、枯草芽孢杆菌[37]等拮抗菌和一些菌体及其代谢产物如芽孢杆菌[38]对葡萄病原菌有较强的抑制作用，可以降低葡萄的腐烂率，提高贮藏品质。此外，抗菌肽、生物酶等绿色高效的生物制剂，应用在果蔬贮藏保鲜上也取得了较好的抑菌保鲜效果。

3结语与展望

在农业资源条件和生态环境双重约束愈益趋紧和社会对农产品质量安全愈加重视的背景下，绿色已是当今社会发展的主题，一些更加绿色、安全、环保的物理、化学和生物新型葡萄保鲜技术也因此备受重视，并被人们期望能够取代传统的SO2保鲜剂。然而，就目前的研究成果来看，这些新型的技术虽然在抑制葡萄腐烂方面都取得了一定成果，但对葡萄的保鲜护绿作用上仍无法与SO2相比。无法有效地抑制穗轴和果梗褐变，制约着葡萄新型保鲜技术的进一步发展和应用。因此笔者建议，在现阶段，葡萄保鲜技术的绿色化仍应以尽可能降低SO2使用量和残留量为主，一是可将上述新兴的绿色保鲜技术与SO2结合使用，从而既能保证葡萄的贮藏品质，又可以大大降低SO2的使用量；二是对现有的SO2保鲜剂进行不断改进，使其更加与生产实际相结合，提升针对性和适用性，降低其因未能完全释放而导致的药剂残留量；三是加强葡萄采前管理技术，提升果实自身品质以及控制田间带菌量，从而降低葡萄采后贮藏的难度，进而减少化学防腐剂的使用量。

参考文献

[1]张平， 李志文， 王莉，等. 短时高浓度二氧化碳处理对冰温贮藏期间葡萄果实软化生理的影响[J].食品工业科技， 2012， 33（4）：368373.

[2]Lichter A. Rachis browning in tablegrapes[J].Australian Journal of Grape & Wine Research， 2016， 22（2）：161168.

[3]Sabir A， Sabir F K. Postharvest treatments to preserve table grape quality during storage and approaches to find better ways alternative for SO2[J].Advances in Environmental Biology， 2009， 3（3）：286295.

[4]Romanazzi G， Lichter A， Gabler F M， et al. Recent advances on the use of natural and safe alternatives to conventional methods to control postharvest gray mold of table grapes[J].Postharvest Biology & Technology， 2012， 63（1）：141147.

[5]李明娟， 游向荣， 文仁德，等. 葡萄果实采后生理及贮藏保鲜方法研究进展[J].北方园艺， 2013（20）：173178.

[7]王世军. 二氧化硫类防腐杀菌剂在葡萄保鲜中的应用[J].保鲜与加工， 2015， 15（2）：16.

[8]Nelson K E， Richards H B. Storage temperature and sulfur dioxide treatment in relation to decay and bleaching of stored table grapes[J].Phytopathology， 1967（57）：950955.

[9]吴斌， 闫师杰， 王文生. 新疆葡萄贮运保鲜现状与产业技术提升途径[J].2016， 16（4）：15.

[10]Yahia E M， Nelson K E， Kader A AX. Post-harvest quality and storage life of grapes as influenced by adding carbon-monoxide to air or controlled atmospheres[J].Journal of the American Society for Horticulturalence， 1983， 108（6）：10671071.

[11]张平， 李志文， 王莉，等. 短时高浓度二氧化碳处理对冰温贮藏期间葡萄果实软化生理的影响[J].食品工业科技， 2012， 33（4）：368373.

[12]Teles C S， Benedetti B C， Gubler W D， et al. Prestorage application of high carbon dioxide combined with controlled atmosphere storage as a dual approach to control Botrytis cinerea， in organic 'Flame Seedless' and 'Crimson Seedless' table grapes[J].Postharvest Biology & Technology， 2014（89）：3239.

[13]朱志強， 李丽秀， 张平，等. 高二氧化碳气体包装处理对葡萄果实贮藏品质的影响[J].北方园艺， 2012（13）：159162.

[14]寇莉萍， 刘兴华， 丁武，等. 热处理对轻度加工葡萄呼吸强度和内源激素的影响[J].农业机械学报， 2009， 40（11）：133137.

[15]曹明明， 阎瑞香， 冯叙桥，等. 热处理对鲜切玫瑰香葡萄抗氧化活性及生理生化品质的影响[J].食品科学， 2012（8）：279284.

[16]王秋芳， 陈召亮， 乔勇进，等. 高能电子束辐照对巨峰葡萄保鲜效果的研究[J]. 核农学报， 2010（2）：319324.

[17]陈志军， 孔秋莲， 岳玲，等. 电子束辐照对进口葡萄色泽及保鲜效果的影响[J].辐射研究与辐射工艺学报， 2013（6）：4650.

[18]Romanazzi G， Gabler F M， Smilanick J L. Preharvest Chitosan and Postharvest UV Irradiation

焦旋等：葡萄贮藏保鲜技术研究进展

Treatments Suppress Gray Mold of Table Grapes[J].Plant Disease An International Journal of Applied Plant Pathology， 2006， 90（4）：445450.

[19]Pinto E P， Perin E C， Schott I B， et al. The effect of postharvest application of UV-C radiation on the phenolic compounds of conventional and organic grapes （ Vitis labrusca， cv. 'Concord'）[J]. Postharvest Biology & Technology， 2016（120）：8491.

[20]Chervin C， Lavigne D， Westercamp P. Reduction of gray mold development in table grapes by preharvest sprays with ethanol and calcium chloride[J].Postharvest Biology & Technology， 2009， 54（2）：115117.

[21]Lichter A， Zutkhy Y， Sonego L， et al. Ethanol controls postharvest decay of table grapes[J].Postharvest Biology & Technology， 2002， 24（3）：301308.

[22]Chervin C， Westercamp P， Monteils G. Ethanol vapours limit Botrytis development over the postharvest life of table grapes[J]. Postharvest Biology & Technology， 2005， 36（3）：319322.

[23]Candir E， Ozdemir A E， Kamiloglu O， et al. Modified atmosphere packaging and ethanol vapor to control decay of 'Red Globe' table grapes during storage[J].Postharvest Biology & Technology， 2012， 63（1）：98106.

[24]武杰， 朱飞. 臭氧处理对不同成熟度葡萄保鲜效果[J].食品工业科技， 2012， 33（11）：359362.

[25]杨虎清，王文生. 化学保鲜剂和臭氧对巨峰葡萄贮藏保鲜的比较研究[J].食品科学，2001（10）：9194.

[26]李华江， 王文生， 董成虎，等. 臭氧与保鲜剂处理对巨峰葡萄保鲜效果的影响[J].保鲜与加工， 2009， 9（6）：2124.

[27]李珍，王宁，邓冰，等. 冰温结合臭氧对销地红提葡萄保鲜效果研究[J].核农学报，2016（2）：275281.

[28]许萍， 乔勇进， 周慧娟，等. 固体二氧化氯保鲜剂对夏黑葡萄保鲜效果的影响[J].食品科学， 2012（10）：282286.

[29]傅茂润， 陈庆敏， 杜金华. 二氧化氯气体（ClO2）处理对葡萄内源激素含量的影响[J].食品科学， 2006（6）：227230.

[30]李志文， 张平， 刘翔，等. 1-MCP复合低剂量CT-2保鲜剂对长贮红地球葡萄的保鲜效果[J].食品工业科技， 2014， 35（7）：312317.

[31]冯叙桥， 关筱歆， 张鹏，等. 1-MCP结合ClO2处理对冰温贮藏玫瑰香葡萄生理和品质的影响[J].食品工业科技， 2012， 33（17）：333338.

[32]李江闊， 张鹏， 关筱歆，等. 1-MCP结合ClO2处理对冰温贮藏红提葡萄生理品质的影响[J].食品科学， 2012（22）：302307.

[33]Vargas M， Pastor C， Chiralt A， et al. Recent advances in edible coatings for fresh and minimally processed fruits.[J]. Critical Reviews in Food Science & Nutrition， 2008， 48（48）：496511.

[34]刘美迎， 周会玲， 吴主莲，等. 纳他霉素复合涂膜剂对葡萄保鲜效果的影响[J].农业工程学报， 2012， 28（10）：259266.

[35]Shahkoomahally S， Ramezanian A. Effect of Natural Aloe Vera Gel Coating Combined with Calcium Chloride and Citric Acid Treatments on Grape （Vitis vinifera L. Cv. Askari） Quality during Storage[J]. American Journal of Food Science & Technology， 2014， 2（1）：15.

[36]范三红， 李静， 施俊凤. 拮抗菌Burkholderia contaminans对玫瑰香葡萄采后灰霉病的抗性诱导[J].食品科学， 2016（2）：266270.

[37]王伟， 牟圆圆， 黄伟. 葡萄灰霉病生防拮抗菌的筛选及发酵条件优化[J]. 食品与机械， 2013（6）：191196.

[38]曾顺德， 张超， 尹旭敏，等. 生物保鲜剂对“白凤”桃和“巨峰”葡萄采后贮藏生理的影响[J].食品科学， 2010（24）：457460.