隋 明 张凤英 张崇军,3 李俊儒
1(四川工商职业技术学院,四川都江堰611800)2(四川大学轻纺与食品学院,四川成都610000)
3(四川工商职业技术学院酒类研究所,四川都江堰611830)
随着中国经济体制的改革和人们生活水平的提高,葡萄酒已经成为了目前果酒类产品中的佼佼者。同时,葡萄酒在原料的收集、处理以及发酵条件的控制上相对于其他酒类而言都比较简单,因此受到了很多人的追捧和喜爱。
葡萄作为一种味道甘甜,产量大而且生命力顽强的水果,受到了全球各国人民的喜爱。从葡萄原料到葡萄酒成品的生产过程中,会产生一系列的副产物,坚持可持续发展的管理模式就是需要建立科学的发展观念,提高资源与环境的协调发展,实现生产过程中副产物的增值作用。
葡萄酒作为一种老少皆宜的低酒精度果酒,在产量上和需求量上都位居所有酒类产品的前列。在大量葡萄以及葡萄酒输出及转移的背后,生产过程中产生的副产物的利用也是一个非常重要的问题。只有坚持可持续发展的管理和种植模式,坚持保护生态环境,促进低碳环保理念的深入,才能促进社会经济的发展和进步。只有将葡萄及葡萄酒生产过程中副产物的绿色环保利用技术提高了,才能够让葡萄及葡萄酒的生产没有后顾之忧。
在葡萄的栽培以及葡萄酒的生产过程中,会有大量葡萄枝条叶片等副产物产生,这些产物在生产环境的空间利用上和生产运输方面都会给葡萄及葡萄酒的后续生产过程带来很大的问题和阻碍,要想从根本上解决这个问题,就不能简单地把葡萄及葡萄酒生产过程中产生的废弃枝条进行掩埋、焚烧等,而需要想出将其循环利用的切实可行的办法。万力等利用葡萄枝条提取多酚粗提物,发现其对大肠杆菌、破伤风杆菌、金黄色葡萄球菌均有明显的抗菌能力。将废弃的葡萄枝条制备提纯出保健功能性产品是提高其附加值的好方法。薛雯等分析了41种葡萄枝条的成分,确认了葡萄枝条中的膳食纤维及营养成分,如纤维素、果胶、膳食纤维、蛋白质、可溶性糖类等含量。如果将葡萄枝条进行前处理提取功能性物质后,将其残渣作为废料、发酵底物、沼气池原料,也是增加其附加值的好方法,而且经过多重利用真正达到了绿色环保、低碳可循环的理念。
目前,葡萄枝条常被用来作沼气能源和堆肥化处理。一作为沼气能源。在葡萄成熟并且被采摘后,将修剪的葡萄藤蔓以及枝叶收集起来并且集中运输到统一的处理点——沼气池,在后续阶段进行发酵产生沼气,随后被运输到各家各户中作为绿色能源使用,沼渣和沼液可当作肥料还于田中,既不会造成资源浪费,环境污染,又能够产生科学环保的能源。
二堆肥化处理。将葡萄枝条以及藤蔓粉碎后作为肥料使用,能促进农作物生长。王引权等测定了葡萄枝条堆肥过程中的生物和物质转化,添加氮元素可以更好丰富废料的营养。赵云使用颗粒技术提高了葡萄枝条饲料的价值。党兆霞等使用葡萄枝条木屑对平菇菌丝(Pleurotus ostreatus) 产蘑菇的量进行了分析,结果表明以棉籽壳、67%葡萄枝条为基质,蘑菇的生长情况最好。
在葡萄酒的生产过程中,利用葡萄汁液进行发酵,会产生占葡萄总量3%的葡萄籽。葡萄籽中含有很多功能性物质,如目前发现的抗氧化性最强的原花青素,抗癌因子白藜芦醇等。彭丽霞等从葡萄籽中提取植物甾醇,确定了白葡萄品种甾醇含量高于红葡萄,并且β-谷甾醇含量最高。
葡萄籽中还含有很多维生素以及抗氧化成分,如葡萄籽中含有较多的多酚物质,有研究表明,多酚物质对人体内自由基的产生有较强的抑制作用,而人体的衰老与自由基之间又有着相当大的联系。郑亚蕾等对比4个品种葡萄籽的冷榨油特性,发现总酚含量都很高,具有很强的抗氧化能力。在葡萄籽的利用上,可以考虑利用葡萄籽内含有的大量多酚物质,提取出来后进行体内、体外抗氧化的研究。
葡萄酒生产过程中,会产生大量皮渣废弃物,主要是葡萄皮、种子和果梗等。有研究表明,葡萄皮渣中存在着多种有益成分,蕴含着巨大的经济效益,其中低聚原花青素、白藜芦酵等功能性成分,具有良好的医疗、保健作用。王卫国等提取了葡萄皮中的花色苷,这是一种黄酮类物质,具有抗氧化、清除自由基等作用,可以改善视力,保护心脑血管,但是花色苷容易受到光、氧气、温度、金属离子等因素的影响。彭丽霞等在其研究中介绍了多种方法,将葡萄皮渣加入玉米、麸皮进行发酵制成苹果醋,从皮渣、废液中提取右旋酒石酸类物质。
一些葡萄酒厂家将葡萄皮上的天然酵母菌进行提取,制作干酵母菌成品进行销售,或者用于葡萄酒的发酵。葡萄皮渣还可用作肥料,因为葡萄皮和渣中含有很多氮元素,因此,利用其中的氮元素制作氮肥,也是葡萄皮渣再利用的可行方法。
在葡萄栽培过程中,产生大量修剪下的葡萄枝条,除少部分留作插外,大部分枝条被废弃或焚烧,这样不仅会造成资源浪费,而且还造成环境污染。目前,将葡萄枝条用作沼气能源,可变废为宝,实现资源综合利用。由于葡萄枝条数量较多,所占空间较大,在运输过程中需消耗大量的人力与物力,因此这是葡萄及葡萄酒生产过程中副产物综合利用中存在的比较棘手的问题。
葡萄皮渣中含有多种功能性成分,而对于葡萄皮中有效成分的检测,大部分葡萄酒生产厂家不具备相应的检测技术,且在葡萄皮的运输过程中,对葡萄皮中有效成分的保护也是关键。因此,如何对葡萄皮中有效成分进行检测和提取,也是目前需要解决的一个问题。
对于葡萄枝条的运输问题,可采取以下措施。一是与运输物流公司建立合作关系。将葡萄枝条经粉碎处理后统一由物流公司运输,可减少人力物力的消耗。二是在葡萄园区建立沼气池,可减少运输费用,产生的沼气能源还可用于葡萄园日常的供电,沼渣可当作肥料还于田中。
针对葡萄酒生产企业不具备葡萄皮中有效成分检测和提取技术这一问题,最有效的办法是寻求合作,与已经具备相应检测以及提取能力的科研机构或高等院校建立起良好的合作关系,或将葡萄皮渣作为研究材料供给有关的生产研究公司,这样,就能够对葡萄皮渣进行深加工,将其中的有效物质提取并运用到人体保健上去,提高葡萄皮渣的附加值。
综上所述,葡萄以及葡萄酒生产过程中产生的副产物都具有十分宝贵的价值,在能源利用以及保健品的研发中扮演着很重要的角色,合理地对这些副产物进行循环和再利用,也是推动葡萄以及葡萄酒产业进一步发展的有效渠道,只有将这些副产物进行应有的归类与利用后,才能够最大化地发挥葡萄本身所具有的商业及科学价值。
[1]万力,郭志君,闵卓,等.野生葡萄枝条多酚粗提物抑菌活性研究[J]. 西北林学院学报,2014,29(1):122-126;154.
[2]薛雯,房玉林,孙艳,等.41种葡萄枝条废弃物中膳食纤维及营养成分研究[J]. 西北林学院学报,2012,27(5):139-145.
[3]王引权,FRANK SCHUCHARDT,张仁陟,等.葡萄枝条堆肥化过程中的生物化学变化和物质转化特征[J].果树学报,2005(2):115-120.
[4]赵云,万江春,谢开云,等.新疆葡萄枝条的饲用价值研究[J].中国畜牧杂志,2016,52(19):42-45.
[5]党兆霞,王延秀,陈佰鸿,等.葡萄枝条基质对平菇菌丝生长及产菇量的影响[J].甘肃农业大学学报,2015,50(6):52-57.
[6]彭丽霞,朱亿竹,魏阳吉,等.葡萄籽油中植物甾醇的提取与鉴定[J].中国食品学报,2012,12(3):185-191.
[7]李银平,薛雪萍,袁春龙,等.葡萄籽成分与营养评价[J].食品与发酵工业,2006(12):108-113.
[8]郑亚蕾,刘叶,隋银强,等.4个葡萄品种葡萄籽冷榨油的性质与体外抗氧化活性[J]. 食品科学,2016,37(3):27-32.
[9]王卫国,林强,张仟伟.葡萄皮花色苷的生理活性及稳定性研究进展[J].中国酿造,2016,35(9):5-10.
[10]彭丽霞,黄彦芳,刘翠平,等.酿酒葡萄皮渣的综合利用[J].酿酒科技,2010(10):93-96.