最新國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品保鮮新技術(shù)研究動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢(shì)

1、國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品保鮮新技術(shù)研究動(dòng)態(tài)與開(kāi)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)外在農(nóng)產(chǎn)品保鮮理論、保鮮設(shè)施、保鮮材料和保鮮工程技術(shù) 的研究與創(chuàng)新， 以及在技術(shù)集成、 成果轉(zhuǎn)化等方面已經(jīng)取得了顯著的 成效。興旺國(guó)家非常重視農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工業(yè)， 農(nóng)業(yè)總投資 70%用于采 后，以保證農(nóng)產(chǎn)品附加值的實(shí)現(xiàn)和資源的充分利用。 興旺國(guó)家因有雄 厚的資金和工業(yè)化手段的支撐， 農(nóng)產(chǎn)品已普遍進(jìn)入氣調(diào)、 冷鏈保鮮階 段；正進(jìn)一步研究、開(kāi)展真空預(yù)冷、超低氧貯藏，還從分子水平來(lái)探 索作用物抗衰老、抑制成熟、培育耐貯藏新品種等，并已取得突破。一、農(nóng)產(chǎn)品保鮮新技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì) 產(chǎn)后農(nóng)產(chǎn)品保鮮技術(shù)正向著綜合控制的方向開(kāi)展， 其中包括物理 控制、化學(xué)控制、農(nóng)業(yè)控制和

2、生物技術(shù)控制。標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化和配套 化以及有機(jī)綠色農(nóng)產(chǎn)品貯運(yùn)保鮮技術(shù)正代表著一個(gè)時(shí)代的特征和 開(kāi)展趨勢(shì)。 無(wú)污染保護(hù)環(huán)境的制冷和氣調(diào)技術(shù)； 與農(nóng)產(chǎn)品保鮮處理自 動(dòng)化控制有關(guān)的光電子學(xué)技術(shù)和電腦控制技術(shù)； 與提高農(nóng)產(chǎn)品的耐貯 運(yùn)性，提高抗病和抗冷性， 控制完熟和衰老，最終提高保鮮效果的轉(zhuǎn) 基因分子生物學(xué)技術(shù)； 與保護(hù)環(huán)境有關(guān)的空氣放電技術(shù)和真空減壓技 術(shù)；與利用原子能有關(guān)的輻射保鮮技術(shù)等都是正在開(kāi)展而且需要進(jìn)一 步開(kāi)展的高新技術(shù)。在保鮮包裝材料的研究開(kāi)展趨勢(shì)看， 未來(lái)將注重包裝材料及其結(jié) 構(gòu)的多功能性。利用微孔制造工藝，結(jié)合防水材料、防腐材料、生理 調(diào)節(jié)材料、半導(dǎo)體、陶瓷材料以及利用不同材料的特

3、征進(jìn)行復(fù)合，以提高現(xiàn)有保鮮包裝材料的耐濕性、 透濕性、 防結(jié)露性以及防腐保鮮性 能。在結(jié)構(gòu)方面將注重提高使用強(qiáng)度、透濕性、防結(jié)露性、與防腐保 鮮劑的巧妙結(jié)合性以及適應(yīng)現(xiàn)代化搬運(yùn)的托盤(pán)化包裝的連結(jié)性等。在可食涂被保鮮方面， 未來(lái)將注重與生物保鮮劑的結(jié)合， 注重脂 類(lèi)、碳水化合物、蛋白質(zhì)類(lèi)的復(fù)合。 天然涂被劑的 MA 氣調(diào)將更注重 分子調(diào)節(jié)、厚度調(diào)節(jié)、裂縫調(diào)節(jié)、濃度調(diào)節(jié)和親水與疏水性調(diào)節(jié)。在保鮮劑的研究方面， 未來(lái)將更注重微膠囊緩釋理論和技術(shù)的研 究，并強(qiáng)調(diào)環(huán)境啟動(dòng)釋入、 添加劑控制、并兼用包裝調(diào)控釋放的三控 理論以及兩段釋放控制理論， 在應(yīng)用方面注得保鮮劑的組裝結(jié)合、 保 鮮劑的復(fù)配以及天然保鮮

4、劑的應(yīng)用。二、農(nóng)產(chǎn)品保鮮新技術(shù)研究動(dòng)態(tài)一新型物理保鮮技術(shù)的研究1、輻照及靜電保鮮輻照及靜電保鮮局部將進(jìn)行電離輻射、 等離子體、負(fù)離子和臭氧、 低能和高能電子輻照、 短波紫外線(xiàn)和高負(fù)電位等保鮮技術(shù)及設(shè)施的研 究和開(kāi)發(fā)。 1電離輻射保鮮：電離輻射保鮮主要利用 CO60、Cs137 發(fā)出的 丫射線(xiàn)，以及加速電子、X-射線(xiàn)穿透有機(jī)體時(shí)，會(huì)使其中的水和其他 物質(zhì)發(fā)生電離， 生成游離基或離子， 對(duì)被保鮮農(nóng)產(chǎn)品起到殺蟲(chóng)、 殺菌、 防霉、調(diào)節(jié)生理生化等效應(yīng)，從而起到保鮮的作用。2等離子體保鮮：等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)。通過(guò)特定電場(chǎng) 實(shí)現(xiàn)無(wú)聲放電，可以產(chǎn)生低溫等離子體。在此過(guò)程中，高能電子與工 作氣體分子碰撞，發(fā)

5、生一系列物理、化學(xué)反響并將氣體激活，產(chǎn)生多 種活性基。 低溫等離子體對(duì)果蔬保鮮和降解農(nóng)藥殘毒有明顯效果， 表 現(xiàn)為去除乙烯、 乙醇等有害于果蔬貯藏保鮮的代謝物， 誘導(dǎo)果蔬氣孔 縮小，降低果蔬呼吸強(qiáng)度等作用；對(duì)于真菌、細(xì)菌類(lèi)病害有較強(qiáng)的防 除作用，對(duì)病毒也有一定的抑制作用。 這些均說(shuō)明等離子體既對(duì)作物 有一定的生理調(diào)控作用，又對(duì)病害有一定的抑制和防治作用。 3負(fù)離子和臭氧保鮮：臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，又是一種良好 的消毒劑和殺菌劑， 既可殺滅消除果蔬致病微生物及其分泌毒素， 又 能抑制并延緩果蔬有機(jī)物的水解， 從而延長(zhǎng)果蔬保鮮期。 負(fù)離子與臭 氧共存，可以起到保鮮的增效作用。 4低能和高能電子輻照保

6、鮮： 利用高能電子束來(lái)保鮮和滅菌， 它用高能脈沖破壞 DNA 和細(xì)胞分裂，從而消滅食品中的微生物。這 樣可延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品的保鮮期，減少防腐劑的使用，使農(nóng)產(chǎn)品更平安，并 能延緩果蔬成熟，抑制蔬菜發(fā)芽。用一種裝置產(chǎn)生名為“軟電子的 微弱電子輻射農(nóng)產(chǎn)品外表， 可有效抑制和殺滅微生物。 這種電子波最 深只能深入農(nóng)產(chǎn)品外表50150卩m處，因此它能殺掉農(nóng)產(chǎn)品外表附 著的細(xì)菌同時(shí)，不致使農(nóng)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)成分遭到破壞。 5短波紫外線(xiàn)照射保鮮：紫外線(xiàn)照射既可起到殺菌作用，又 可起到誘導(dǎo)農(nóng)產(chǎn)品的抗病作用。 紫外光毒物興奮效應(yīng)是一個(gè)較新的概 念，它說(shuō)明在果蔬中能誘導(dǎo)對(duì)采后貯藏的腐爛抵抗能力， 并通過(guò)推遲 完熟過(guò)

7、程而延長(zhǎng)貨架壽命。 “毒物興奮效應(yīng)指的是由低劑量試劑，如 化學(xué)抑制劑或物理脅迫因子刺激得到的植物有益反響 。短時(shí)暴露在 UV 光下可減少采后由病原菌引起的腐爛。在柑桔里，這種現(xiàn)象伴隨 著皮內(nèi)誘導(dǎo)的拮抗能力出現(xiàn)， 而不是 UV 光的殺菌效應(yīng)。 盡管這種技 術(shù)還沒(méi)有開(kāi)發(fā)用于商業(yè)， 但 UV 的殺菌和拮抗誘導(dǎo)的雙重效應(yīng)作為對(duì) 某些產(chǎn)品的采后處理方法而找到了它的用途。 6高負(fù)電位處理保鮮： 通過(guò) 1000020000伏的高負(fù)電位處理， 可降低農(nóng)產(chǎn)品的冰點(diǎn)， 從而起到降低貯藏溫度的作用， 到達(dá)較好的保 鮮效果。2、空氣壓力控制保鮮 空氣壓力控制保鮮局部將進(jìn)行減壓和高壓貯藏保鮮技術(shù)及差壓 和真空預(yù)冷保鮮技

8、術(shù)及設(shè)施的研究與開(kāi)發(fā)。 1減壓保鮮：減壓保鮮技術(shù)被國(guó)際上稱(chēng)為 21 世紀(jì)的保鮮技術(shù)， 由于其原理和技術(shù)上的先進(jìn)性， 使果蔬保鮮效果比單純冷藏和氣調(diào)貯 藏有了很大提高， 這一技術(shù)將在易腐難貯果蔬保鮮方面發(fā)揮巨大的作 用，因而被稱(chēng)為保鮮史上的第三次革命。 減壓保鮮可快速形成一個(gè)低 氧和超低氧的環(huán)境， 快速脫除揮發(fā)性催熟氣體， 有利于氣態(tài)保鮮劑進(jìn) 入果蔬組織內(nèi)部， 有利于顯著減少空氣中細(xì)菌的基數(shù)， 具有得好的貯 藏效果。 2高壓保鮮：高壓保鮮其作用原理主要是在貯存物上方施加 一個(gè)由外向內(nèi)的壓力， 使貯存物外部大氣壓高于其內(nèi)部蒸汽壓， 形成 一個(gè)足夠的從外向內(nèi)的正壓差。 這樣的正壓可以阻止果蔬水分和營(yíng)

9、養(yǎng) 物質(zhì)向外擴(kuò)散，減緩呼吸速度和成熟度， 故能有效地延長(zhǎng)果蔬的貯期。3差壓預(yù)冷保鮮：在果蔬預(yù)冷的貨堆內(nèi)外形成一定的壓力差 異，使冷空氣易于穿過(guò)產(chǎn)品，而到達(dá)快速預(yù)冷的目的，到達(dá)快速降溫 保持鮮度的目的。4真空預(yù)冷保鮮：在預(yù)冷容器內(nèi)形成真空，使產(chǎn)品的沸點(diǎn)降 低，到達(dá)大量蒸發(fā)水分快速降溫的目的，以保持果蔬的鮮度。3、溫濕度和氣體特殊控制保鮮 溫濕度和氣體特殊控制保鮮局部， 將進(jìn)行臨界低溫高濕 冰溫高 濕、變動(dòng)氣調(diào)、細(xì)胞間水結(jié)構(gòu)氙氣處理和細(xì)胞膨壓調(diào)控溫濕 度、比外表和氣流控制技術(shù)及設(shè)施的研究與開(kāi)發(fā)。1臨界低溫高濕冰溫高濕保鮮：臨界點(diǎn)低溫高濕保鮮表 達(dá)在：果蔬在不發(fā)生冷害和凍害的前提下， 采用盡可能低的

10、溫度來(lái)有 效控制果蔬在保鮮期內(nèi)的呼吸強(qiáng)度， 使易腐難貯果蔬到達(dá)緩慢而正常 的代謝；采用高相對(duì)濕度的環(huán)境可有效降低果蔬水分蒸發(fā)， 減少失重。 因而，臨界低溫高濕保鮮既可以防止果蔬在保鮮期內(nèi)的腐爛變質(zhì)， 又 可抑制果蔬的衰老，是一種較為理想的保鮮手段。2變動(dòng)氣調(diào)保鮮：變動(dòng)氣調(diào)保鮮是根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品在不同貯期以 適應(yīng)不同生理狀況而對(duì)貯藏氣體指標(biāo)加以修改， 是一種新型的氣調(diào)保 鮮手段。 3細(xì)胞間水結(jié)構(gòu)控制氙氣處理保鮮：水結(jié)構(gòu)控制技術(shù)是 指利用一些非極性分子如氙氣處理在一定的溫度和壓力條件下， 與游離水結(jié)合而形成籠形水合物結(jié)構(gòu)的技術(shù)。 通過(guò)水結(jié)構(gòu)控制技術(shù)可 使果蔬組織細(xì)胞間水分參與形成結(jié)構(gòu)化水， 使整個(gè)體系中

11、的溶液粘度 升高，從而產(chǎn)生下面兩種效應(yīng)：酶促反響速率將會(huì)減慢，可望實(shí)現(xiàn)對(duì) 有機(jī)體生理活動(dòng)的控制； 果蔬水分蒸發(fā)過(guò)程受到抑制。 這為植物貯藏 保鮮提供了一種全新的原理和方法。4細(xì)胞膨壓調(diào)控保鮮：通過(guò)溫度、相對(duì)濕度、外表控制程度、 通風(fēng)氣流速度等有關(guān)的熱動(dòng)力學(xué)特性調(diào)控技術(shù)以及相應(yīng)的組織膨壓 變化的測(cè)試技術(shù)， 可維持果蔬細(xì)胞膨壓的完好， 實(shí)現(xiàn)其質(zhì)構(gòu)的調(diào)控保 鮮。5果蔬熱激處理保鮮：果蔬采后熱激處理是一種正在廣泛研 究而且較新的貯前預(yù)處理方法， 它可以減少果蔬腐爛， 改善果蔬品質(zhì)， 并且無(wú)毒、無(wú)污染，是一種頗具前景的貯前處理手段。二新型材料保鮮研究1、多功能聚烯烴基保鮮膜保鮮多功能聚烯烴基保鮮膜保鮮局

12、部將進(jìn)行納米防霉、 微孔透氣、 防 霧和脫除乙烯等多功能保鮮膜的研制開(kāi)發(fā)以及 MA 保鮮技術(shù)及設(shè)備 的研究與開(kāi)發(fā)。1納米防霉保鮮膜保鮮：使用銀納米材料，由于銀離子的毒 性很小，抗菌能力強(qiáng)，而且在人體內(nèi)難于積累，所以早在古代人們就 利用其平安性和抗菌性來(lái)制成餐具和抗菌藥物。 目前已商品化的納米 無(wú)機(jī)抗菌劑大多是銀系抗菌劑。 2微孔保鮮膜保鮮：當(dāng)普通保鮮膜的透氣性達(dá)不到貯藏要求 時(shí)，往往經(jīng)過(guò)特殊工藝生產(chǎn)微孔保鮮膜。 根據(jù)微孔薄膜的性能要求適中選擇添加劑母粒類(lèi)型和過(guò)濾器的細(xì)度。 3防霉保鮮膜保鮮：貯藏過(guò)程中，致使 MAP 保鮮經(jīng)常處于 溫度、濕度劇烈變化狀態(tài)，袋內(nèi)常發(fā)生結(jié)霧、結(jié)露、積水現(xiàn)象，促使 病

13、原菌生產(chǎn)繁殖，導(dǎo)致果蔬大量腐爛。 由此可見(jiàn)，通過(guò)參加防霧材料， 研制防霧保鮮膜十分重要。4脫乙烯保鮮膜保鮮：通常果蔬成熟時(shí)會(huì)釋入出乙烯氣體， 這種氣體具有催熟功能， 如果將乙烯及時(shí)吸收，那么果蔬腐爛的速 度會(huì)大大降低。通過(guò)在保鮮膜的生產(chǎn)過(guò)程中參加能吸收乙烯的物質(zhì)， 生產(chǎn)出的保鮮袋用于果蔬保鮮， 袋內(nèi)乙烯被吸收， 保鮮效果明顯提高。2、多功能可食性涂被保鮮劑保鮮 多功能涂被保鮮劑及保鮮技術(shù)研發(fā)基地將進(jìn)行防腐型、防褐型、 護(hù)綠型和增光型可食性保鮮劑及保鮮技術(shù)及的研究與開(kāi)發(fā)。1防腐型果蔬涂被保鮮劑保鮮：研制含有天然多糖類(lèi)物質(zhì)及 其他有效活性因子， 能在果蔬外表形成一層透明的保護(hù)膜， 具有廣譜 抗菌、

14、防霉、保濕的功能，可有效防止果蔬腐爛，提高保鮮性能。2防褐型果蔬涂被保鮮劑保鮮：研制含有天然生物保鮮因子 殼聚糖和食品級(jí)護(hù)色添加劑， 能在果蔬外表形成一層透明的保護(hù) 膜，可通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)境氧氣， 抑制氧化酶的活性，有效防止果蔬被變和 白化，到達(dá)保持商品質(zhì)量的目的。3護(hù)綠型果蔬涂被保鮮劑保鮮：研制含有天然多糖類(lèi)物質(zhì)及 其他食品級(jí)成分復(fù)配而成， 可在果蔬外表形成一層透明薄膜， 以此實(shí) 現(xiàn)分子調(diào)節(jié)，裂縫調(diào)節(jié)及厚度調(diào)節(jié)的統(tǒng)一，到達(dá)適宜的氣調(diào)效果，可明顯保持果蔬原有綠色，防止水分蒸發(fā)，抑制微生物的侵染與繁殖4增亮型果蔬涂被保鮮劑保鮮：研制含有蠟制劑、助溶劑、 乳化劑及其他有效活性因子， 能迅速在水果外表形成

15、一層透明光亮的 薄膜，使水果光亮誘人，并能抑制水分蒸發(fā)和微生物的侵染與繁殖， 顯著延長(zhǎng)貨架期。3、環(huán)保型生理保鮮劑保鮮 環(huán)保型生理保鮮劑保鮮局部將進(jìn)行礦物型保鮮和新型代謝抑制 劑1-MCP及保鮮技術(shù)與設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)。 1 礦物型保鮮劑：采用帶微孔的礦石，經(jīng)粉碎后生產(chǎn)出吸附 乙烯的材料，提高果蔬的保鮮性能。2新型代謝抑制劑 1-MCP： MCP 是最新研制出的一種 乙烯競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，它的成功研制是以乙烯受體研究為理論根底的。 MCP 的應(yīng)用可局部取代氣調(diào)庫(kù)的應(yīng)用，大大降低投資本錢(qián)，是特別 適合我國(guó)國(guó)情的一種保鮮劑。MCP加水后即釋放出MCP氣體，MCP 接觸植物細(xì)胞中的乙烯受體， 產(chǎn)生不可逆反

16、響， 阻礙該受體與乙烯氣 體的結(jié)合，從而延緩植物成熟的生理反響。三生物保鮮技術(shù)的研究1 、微生物拮抗保鮮菌保鮮 微生物拮抗保鮮菌及保鮮局部將進(jìn)行多種酵母菌、 絲狀真菌與細(xì) 菌作為果蔬上的多種真菌病原微生物的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑及保鮮技術(shù)的 研究與開(kāi)發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)，多種酵母菌、絲狀真菌與細(xì)菌是蘋(píng)果、梨與柑桔等果 實(shí)上的多種真菌病原微生物的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。 通過(guò)提高采收時(shí)拮抗性 微生物的濃度，可以很好地控制貯藏期間蘋(píng)果的青霉與灰霉病以及柑 桔的青霉病。 而且，拮抗性微生物也只有直接接觸到了潛伏侵染占據(jù) 的空間才能起到真正的抑菌作用。天然微生物拮抗劑可以控制導(dǎo)致嚴(yán)重果實(shí)采后病害的傷害病原 菌。目前，已經(jīng)篩選出兩

17、種對(duì)果實(shí)采后傷害病原菌微生物具有廣譜活 性的、不產(chǎn)生抗生素的酵母菌。 基于拮抗劑對(duì)普通殺菌劑敏感性的研 究結(jié)果，未來(lái)微生物拮抗劑研究的目標(biāo)應(yīng)是采用綜合途徑即拮抗劑與 低劑量選擇性殺菌劑配合貯藏條件的調(diào)控， 這將比單一應(yīng)用拮抗劑更 能有效控制采后腐爛。2、天然提取物質(zhì)、防生保鮮劑保鮮天然提取物質(zhì)、防生保鮮劑保鮮局部將對(duì)從天然物質(zhì)提取、 確定、 篩選出抑菌效果好且具有互補(bǔ)效應(yīng)的活性物質(zhì)研究及保鮮技術(shù)的研 究與開(kāi)發(fā)。從天然物質(zhì)提取生物活性物質(zhì)來(lái)抑制微生物， 到達(dá)純綠色保鮮效 果。3、基因工程技術(shù)保鮮基因工程技術(shù)保鮮將進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品完熟、 衰老調(diào)控基因以及抗病基 因、抗褐變基因和抗冷基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)研究， 從基

18、因工程角度解決產(chǎn)品的 保鮮問(wèn)題。研究認(rèn)為， 果實(shí)的軟化及貨架壽命與細(xì)胞壁降解酶的活性， 尤其 與多聚半乳糖醛酸酶和纖維素酶的活性密切相關(guān)， 也受果膠降解酶活 性的影響。目前，已經(jīng)說(shuō)明編碼細(xì)胞壁水解酶如 PG 酶與纖維素酶的 基因表達(dá)，這些酶在調(diào)節(jié)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮重要的作用。通過(guò)對(duì)果實(shí)細(xì)胞壁軟化機(jī)理及抗軟化基因轉(zhuǎn)導(dǎo)研究， 在提高果實(shí) 耐藏性方面， 美國(guó)的科學(xué)家找到了一條遺傳操作的新路子。 番茄果實(shí) 成熟時(shí)，自身即開(kāi)始合成多聚半乳糖醛酸酶簡(jiǎn)稱(chēng)PG酶PG酶分解細(xì)胞壁的有效成分， 使番茄軟化， 從而給番茄的運(yùn)輸和貯藏帶來(lái)極 大損失。為了解決這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)的科學(xué)家將 PG基因的反義基因?qū)?入番茄，使

19、 PG 酶基因產(chǎn)生的 mRNA 與反義 RNA 結(jié)合而不能編碼正 常的PG酶，番茄成熟變軟的問(wèn)題也就迎刃而解了。 Calgene公司1989 年獲得了 PG 基因及其使用的專(zhuān)利，自 1988 年起，開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)基因 番茄大田試驗(yàn)。定名為“ Flaur Saur的反義番茄果實(shí)成熟時(shí)可正常 轉(zhuǎn)紅，但不變軟。為了“反義番茄商品化，該公司于 1991 年成立 了子公司：“Galgene Fresh'。美國(guó)聯(lián)邦食品和藥物管理局于 1994年5 月18日正式批準(zhǔn)“ Flaur Saur可以上市，從此，在美國(guó)的蔬菜市場(chǎng) 上，人們便可買(mǎi)到“轉(zhuǎn)基因番茄 。提高果實(shí)耐藏性的另一條途徑是 抑制乙烯的生物合成。美國(guó)科學(xué)家將氨基環(huán)丙烷羧酶ACC氧化酶 的反義基因?qū)敕眩?抑制了該酶的活性， 從而延長(zhǎng)了果實(shí)的貯藏壽 命。 ACC 氧化酶催化 ACC 形成乙烯。在純合的轉(zhuǎn)基因番茄中，乙烯 的形成被抑制了 97%。另一些美國(guó)科學(xué)家還開(kāi)創(chuàng)了另一種抑制番茄果 實(shí)乙烯積累的方法。 他們將假單胞菌的 ACC 脫氨酶可降解 ACC 形 成a酮丁酸基