文丨本刊記者 楊平

果蔬等生鮮農產品風味品質直接影響物流后的消費者喜好，硬度等質地品質則直接影響貯藏物流和貨架壽命。（資料圖）

經濟高速發(fā)展的今天，個體消費者對于食物尤其是生鮮食物的觀念產生了巨大的改變。受益于人口消費的結構化轉型，國內生鮮農產品物流市場需求快速增長。生鮮從最早只屬于少數(shù)人群的奢侈品逐漸成為今天茶前飯后的消費必需品。

我國農產品物流總額近4 萬億元，采后物流對經濟社會發(fā)展具有重要意義。果蔬等生鮮農產品風味品質直接影響物流后的消費者喜好，硬度等質地品質則直接影響貯藏物流和貨架壽命。如何維持生鮮農產品的物流品質，滿足消費者吃得好的要求，一直以來是果實采后生物學和貯藏物流領域備受關注的熱點科學和產業(yè)問題?！笆濉眹抑攸c研發(fā)計劃“現(xiàn)代食品加工及糧食收儲運技術與裝備”重點專項“農產品保鮮與物流”項目群方向通過生物技術和冷鏈技術為農產品物流品質調控提供了新路徑，為基礎研究與產業(yè)發(fā)展提供了突破口。

生物技術破解品質難題

低溫貯藏物流是目前延長果蔬供應期的一種主要方法，但是過度追求采后貯藏和貨架時間會導致風味等品質下降。影響風味的物質主要是糖、有機酸以及芳香組分等。通常人們對于糖酸比較熟悉，關于香氣影響風味品質的認識相對有限。風味喜好是個性和主觀的，如何判斷低溫貯藏物流后的風味品質，是研究過程中遇到的一個難題。番茄是全球栽培普遍的經濟作物，也是果蔬等生鮮農產品開展科學研究的模式材料?！吧r食用農產品物流環(huán)境適應性及品質控制機制研究”項目組通過選取番茄果實作為研究對象，同時邀請消費者品嘗果實，通過結合感官評價結果和物質組分含量測定的研究方式，明確采后低溫貯藏物流對于風味品質的影響。

研究團隊選擇了兩個品種番茄作為研究對象，一種是具有100 多年歷史的古老番茄品種，風味濃郁；一種是目前全世界普遍可見的現(xiàn)代番茄，個大果紅。把兩種番茄采摘下來，模擬商場貨柜和家用冰箱溫度，在5℃條件下貯藏7 天后，轉常溫貨架1天。通過76 人參與的感官評定實驗，發(fā)現(xiàn)低溫貯藏后的果實風味與新鮮采收番茄相距甚遠。冷藏后的番茄糖酸含量并沒有發(fā)生顯著變化，但是芳香物質顯著減少，即使放在貨架3 天也不能恢復。研究結果表明，不適宜低溫貯藏物流導致的風味品質下降與芳香物質含量變化相關。

項目組成員張波介紹道：“我們進一步利用轉錄組學和表觀組學等生物技術研究了低溫影響果實風味品質變化的分子機制。采后低溫貯藏抑制了番茄果實DNA 去甲基化酶編碼基因SlDML2 表達，誘導了基因組DNA 甲基化的增加，芳香物質生物合成相關的基因以及成熟重要轉錄因子都發(fā)生了甲基化水平的改變。說明了表觀遺傳學參與了采后低溫對番茄果實風味品質的影響?！?/p>

據(jù)了解，采后低溫也影響了果蔬的成熟相關的質地品質。項目組基于組學的大數(shù)據(jù)分析，挖掘了一個新型轉錄因子SlLOB1。研究表明SlLOB1 可以轉錄調控下游一系列細胞壁降解酶、細胞壁修飾酶和細胞壁結構蛋白編碼基因?；蚬δ茯炞C顯示，沉默SlLOB1 可延緩果實軟化進程，紅果期硬度為對照的2 倍多，且番茄紅素增加了60%，同時不影響果實正常成熟和軟化；過表達SlLOB1 可激活下游細胞壁基因，促進果實提早軟化。不同于以往鑒定的成熟軟化調控因子，SlLOB1 主效調控果實軟化，且不依賴乙烯，并可以促進果實中番茄紅素積累，是一個調控果實軟化的全新通路。目前，這一研究結果已在《美國科學院院報》（PNAS）發(fā)表。

沉默SlLOB1 基因的果實表型

生鮮食用農產品貯藏物流與品質調控涉及生物學特性、環(huán)境應答和調控措施等多維度、多尺度前沿基礎科學問題。研究發(fā)現(xiàn)了一個兼顧貯運性和營養(yǎng)價值的轉錄因子SlLOB1，同時揭示了DNA甲基化等表觀遺傳學參與采后生鮮農產品品質變化的分子機制。項目負責人陳昆松教授表示：“團隊的研究成果從‘十二五’的結構基因功能鑒別，深入到了轉錄因子以及基于DNA 甲基化的表觀遺傳等多層次的生物學機制。這些新發(fā)現(xiàn)和新認知，為利用生物技術改良采后貯藏物流品質，為物流技術精準調控研發(fā)提供了直接的科學理論支撐。”

動態(tài)監(jiān)測為生鮮產品增值

目前我國果蔬種植面積和產量均居世界第一，每年約有4 億噸生鮮農產品進入流通領域，由于保鮮產業(yè)落后，儲藏方式和消費方式原始，據(jù)統(tǒng)計每年有8000 萬噸果蔬腐爛掉，果蔬腐爛率高居世界之首。

造成這種巨大浪費的主要原因是果蔬從田間到消費者餐桌期間的流通出現(xiàn)問題，沒有形成連貫的果蔬食品產業(yè)鏈：從果蔬的種植、采購、運輸、儲存、加工到銷售等環(huán)節(jié)沒有形成有效的經濟利益主體，農民只管種植水果蔬菜，果蔬經銷商只管采購和銷售，第三方物流企業(yè)只負責運輸和儲存。這些利益主體之間的協(xié)調困難，職責劃分不清晰，消費者是否能買到物美價廉的果蔬全憑運氣。

“生鮮食用農產品物流環(huán)境適應性及品質控制機制研究”項目組通過針對電商高價易腐果蔬保鮮難點，以西蘭花、陜西獼猴桃為應用對象，對兩者全過程保鮮當中涉及的微環(huán)境監(jiān)測、保鮮劑使用、包裝等要素進行了深入研究，建立了一套西蘭花和獼猴桃保鮮品質預測模型和系統(tǒng)，可根據(jù)基礎品質、溫度、包裝等條件預測西蘭花、獼猴桃品質變化，估算保鮮和上架時間；可以根據(jù)市場保鮮時間要求，動態(tài)設計合理的保鮮方案。經試點驗證，成果可大幅提升產品品質，取得了良好的經濟效益。

獼猴桃示范基地掛牌

項目負責人郜海燕教授介紹：“以陜西獼猴桃為例，項目團隊研發(fā)了溫度、包裝、保鮮劑處理的品質管理調控方案，建立了基于灰色系統(tǒng)理論和化學反應動力學的獼猴桃冷鏈運輸品質預測模型，開發(fā)了實時監(jiān)控軟件，直接提高了以獼猴桃為支柱產業(yè)地區(qū)的農民收入。且針對冷鏈運輸時間短且動態(tài)變化的特點，開發(fā)冷鏈微環(huán)境參數(shù)（溫度、濕度、氣體成分）動態(tài)云端監(jiān)測，確定了其冷鏈物流過程中貨架期動態(tài)預測模型，實現(xiàn)冷鏈物流過程中關鍵參數(shù)動態(tài)監(jiān)測及品質預測技術?！?/p>

據(jù)了解，位于岐山縣蔡家坡鎮(zhèn)安樂社區(qū)的陜西永紅獼猴桃合作社，為附近約12000 戶種植戶提供獼猴桃技術服務，通過提供良好的質量管理體系，避免了獼猴桃的大量損失，當?shù)孬J猴桃優(yōu)果率達95%以上，合作社社員僅獼猴桃一項人均純收入達到18600 元，輻射帶動周邊村12000 多戶果農增收致富，有效增加了當?shù)剞r戶收入。之后項目團隊還將探索水蜜桃、草莓等高價易腐果蔬的動態(tài)品質管理方案，保障我國電商高價易腐果蔬減損增值。