若離本枝,一日而色變,
二日而香變,三日而味變,
四五日外,色香味盡去矣。
這是唐代詩人白居易的《荔枝圖序》對(duì)荔枝的經(jīng)典寫照,道出了荔枝保鮮亙古不變的難題。
在熱門影視劇《長(zhǎng)安的荔枝》中,主人公李善德為完成圣人任務(wù),從嶺南向長(zhǎng)安運(yùn)送新鮮荔枝而奔波數(shù)月,費(fèi)盡心思,累得滿頭白發(fā)、形容枯槁。
然而今年,來自廣州、“凍眠”了10個(gè)月的200多噸荔枝解凍上市,色澤如新鮮荔枝般鮮紅、果肉依舊晶瑩剔透、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)保持九成以上,讓“凍眠荔枝”登上網(wǎng)絡(luò)熱搜,走進(jìn)大眾視野。
殊不知,要使其色香味均“凍眠鎖鮮”,從荔枝“離枝”那一刻,便有多重科技傍身:壓差預(yù)冷、保鮮護(hù)色、超低溫凍眠……背后又離不開廣州荔枝產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)共性關(guān)鍵技術(shù)的協(xié)同攻關(guān)。
解凍后的凍眠荔枝色澤如新鮮荔枝般鮮紅
運(yùn)輸難?
創(chuàng)新預(yù)冷設(shè)備破解冷鏈難題
荔枝是夏天必不可少的味道,幾顆鮮甜的荔枝下肚,盛夏的暑熱也褪去幾分。盡管性喜溫濕多光,荔枝的鮮果卻并不耐熱。
“荔枝的果皮較粗糙,尤其是在六七月的高溫季節(jié),容易吸水、受熱,導(dǎo)致腐爛。”中國科學(xué)院華南植物園重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、研究員蔣躍明指出,荔枝的代謝速度快且易腐爛,歷來對(duì)保鮮技術(shù)提出了很大挑戰(zhàn)。
據(jù)了解,我國荔枝采后在流通過程中損失18%-30%,年損失約40億元。由于保鮮難,我國荔枝鮮果的出口量極少,每年鮮果出口約1萬噸,僅占荔枝總產(chǎn)量的0.3%左右。
作為廣東荔枝主產(chǎn)區(qū)之一,廣州荔枝種植面積占全省七分之一,品種達(dá)70多個(gè),栽培面積約55萬畝,年產(chǎn)量約12萬噸。要提升荔枝的產(chǎn)銷平衡,貯運(yùn)重要性日益凸顯。
近年來,廣州構(gòu)建了以龍頭企業(yè)為主體,中國科學(xué)院華南植物園、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)等科研院所和高校單位參與的聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制,探明荔枝貯運(yùn)過程的品質(zhì)裂變規(guī)律,并研發(fā)荔枝品質(zhì)裂變控制技術(shù)。
新鮮荔枝在車間里清洗預(yù)冷、瀝干保鮮
華南理工大學(xué)先進(jìn)冷凍冷鏈研究所所長(zhǎng)朱志偉指出,預(yù)冷是荔枝冷鏈商品化處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),即從高溫到低溫的快速冷卻,亦是一大難題。“由于部分荔枝品種不能接觸水,導(dǎo)致在采用傳統(tǒng)的水冷卻方式時(shí)存在褐變風(fēng)險(xiǎn)。”他介紹,若采用低溫水預(yù)冷方法,存在荔枝經(jīng)水浸泡后容易褐變、霉變等問題,而常規(guī)壓差預(yù)冷采用常規(guī)加濕方法,高濕空氣與蒸發(fā)器換熱后,空氣相對(duì)濕度下降且能耗高,也出現(xiàn)預(yù)冷后荔枝失水率高、易褐變等問題。
為此,該研究所研制了可移動(dòng)快速高濕預(yù)冷裝備——新型壓差預(yù)冷機(jī),采用“多次換熱”技術(shù),利用高濕冷空氣與荔枝充分接觸換熱,帶走包裝箱內(nèi)荔枝的熱量。
朱志偉表示,其重點(diǎn)在于不接觸水的情況下快速降低荔枝的溫度,并控制內(nèi)部水分遷移來控制其褐變。“預(yù)冷后溫度可達(dá)5℃,處理量不小于3噸/小時(shí),實(shí)現(xiàn)荔枝的高品質(zhì)快速預(yù)冷,口感基本不會(huì)改變。”此項(xiàng)技術(shù)也可滿足不同成熟度的荔枝或其他水果,將其總體保鮮期延長(zhǎng)了7-15天。
中國科學(xué)院華南植物園果蔬保鮮團(tuán)隊(duì)則在荔枝的包裝上下了功夫,研發(fā)了兩種具有代表性的產(chǎn)品。研究員龔亮介紹,一種是具有調(diào)整氧氣、二氧化碳和濕度的荔枝可降解包裝袋,進(jìn)行“生理”“病理”和“品質(zhì)”三維控制保鮮。“荔枝在采摘后立即使用或在運(yùn)輸中使用可降解包裝袋,可以防止田間熱的影響。”龔亮指出,包裝袋可以適應(yīng)不同重量的裝載,從3斤到10斤不等,適合3-5天的冷鏈運(yùn)輸。
另一種“自發(fā)氣調(diào)”保鮮盒則適用于荔枝長(zhǎng)期貯存,最長(zhǎng)可達(dá)40天。其中,包裝設(shè)計(jì)的微孔呼吸膜能夠創(chuàng)造出一個(gè)低氧、高二氧化碳的環(huán)境,從而減緩荔枝的呼吸強(qiáng)度,延長(zhǎng)保質(zhì)期。“這兩種包裝都已經(jīng)充分量產(chǎn),今年已生產(chǎn)超過10萬個(gè)。”龔亮說。
保鮮難?
“黑科技”讓荔枝出海仍鮮艷
千年前的“一騎紅塵妃子笑”,目的就是讓荔枝與時(shí)間搶“鮮”賽跑,但那也只是從嶺南到長(zhǎng)安的距離。面對(duì)如今不斷擴(kuò)大的荔枝“出海”需求,快速并非能解決一切問題。
我國荔枝占世界荔枝總產(chǎn)量約77%,深受海外市場(chǎng)歡迎。近幾年,“廣東喊全球吃荔枝”的口號(hào)在海外叫得響亮,廣州荔枝作為代表之一暢銷海外,而從化荔枝作為廣州荔枝出口創(chuàng)匯的一匹黑馬,累計(jì)出口全球六大洲20多個(gè)國家和地區(qū)。2023年,從化荔枝銷售額超11億元,其中出口荔枝4505.3噸,出口金額5677萬元,出口量創(chuàng)歷史新高。
面對(duì)不同國家對(duì)于荔枝保鮮運(yùn)輸?shù)牟煌螅幌盗屑夹g(shù)“門檻”也接踵而至。“不同國家對(duì)荔枝檢疫存在不一樣要求。如出口日本的荔枝需要經(jīng)46.5℃的蒸熱處理10多分鐘,以消滅檢疫性害蟲,而出口美國的荔枝要經(jīng)過0.99℃連續(xù)貯藏17天,以消除荔枝蛀蒂蟲病害。”蔣躍明表示,這些做法會(huì)導(dǎo)致荔枝果皮變褐或變黑,口味變差,進(jìn)而影響商品價(jià)值。盡管當(dāng)前我國已有部分公司成功運(yùn)用新技術(shù)出口,但總體而言,這仍是制約我國荔枝產(chǎn)業(yè)提升國際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵技術(shù)之一。
為此,中國科學(xué)院華南植物園果蔬保鮮團(tuán)隊(duì)不斷攻關(guān),先后研發(fā)了“荔枝復(fù)合保鮮劑”“荔枝護(hù)色保鮮劑”“荔枝速凍保鮮護(hù)色劑”三項(xiàng)保鮮“黑科技”,進(jìn)一步克服了荔枝的“色變”難題。
據(jù)介紹,采用“荔枝復(fù)合保鮮劑”對(duì)荔枝浸泡2-3分鐘,按照生產(chǎn)就地常溫、低溫貯藏、常溫和低溫電商物流方式,經(jīng)保鮮劑處理后荔枝常溫能貯藏8-10天,低溫貯藏35-48天,商品率不低于95%,適合荔枝本地貯藏銷售、電商物流和長(zhǎng)距離物流銷售等市場(chǎng)需求、不同物流半徑和方式的應(yīng)用模式。
“該技術(shù)在我國荔枝主產(chǎn)區(qū)應(yīng)用顯著,例如廣州市從化華隆果菜保鮮有限公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超過200噸荔枝的應(yīng)用。”蔣躍明說。
采用“荔枝護(hù)色保鮮劑”對(duì)荔枝浸泡處理4-6分鐘,可以實(shí)現(xiàn)荔枝果皮長(zhǎng)期保色效果,明顯延長(zhǎng)貨架期,滿足美國、日本等發(fā)達(dá)國家對(duì)新鮮荔枝果實(shí)進(jìn)口的保色技術(shù)要求。“保鮮劑在荔枝采摘浸泡后,能夠保持其原有的色澤,不會(huì)對(duì)荔枝的品質(zhì)造成影響,也沒有刺激性氣味。”中國科學(xué)院華南植物園高級(jí)工程師張丹丹介紹,這種保鮮劑能夠有效延長(zhǎng)荔枝保鮮期超過30天,助推廣州荔枝“全球享”。
更進(jìn)一步看,長(zhǎng)期超低溫貯藏的荔枝,可實(shí)現(xiàn)常年供應(yīng),有效緩解荔枝保鮮的難題。但這些荔枝解凍后,果皮也難免在30分鐘之后迅速褐變,僅僅保住了果肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。同時(shí),因超低溫冷凍作用,荔枝丟失了保護(hù)“鎧甲”——果皮,當(dāng)離開超低溫環(huán)境后,容易出現(xiàn)果肉流汁現(xiàn)象,很快就失去了商品價(jià)值。
“荔枝速凍保鮮護(hù)色劑”便是針對(duì)這一難題應(yīng)運(yùn)而生。將荔枝果實(shí)在速凍保鮮護(hù)色劑中浸泡3-6分鐘,再進(jìn)行速凍保存,解凍后的荔枝能長(zhǎng)期保持鮮艷色澤,不出現(xiàn)褐變。
護(hù)色劑、保鮮劑的添加,是否會(huì)影響荔枝的食用安全?蔣躍明表示,保鮮劑由于水溶性特征,在一定條件下可能會(huì)滲透到果肉中,但團(tuán)隊(duì)會(huì)通過對(duì)用量、包裝的控制進(jìn)一步固色,即便出現(xiàn)滲透,也不會(huì)對(duì)果肉質(zhì)量與安全性造成影響。他還指出,上述三項(xiàng)技術(shù)的主要成分均安全可靠,例如“荔枝護(hù)色保鮮劑”采用甘露醇冰點(diǎn)滲透調(diào)節(jié)劑、可食性酸護(hù)色劑和生物源抗氧化劑等組成的荔枝無二氧化硫保色出口專用復(fù)合保鮮劑,劑量均在安全范圍內(nèi)且具有可食用性。
加工難?
“凍眠鎖鮮”技術(shù)引領(lǐng)多元產(chǎn)品開發(fā)
2月18日,在廣東省高質(zhì)量發(fā)展大會(huì)的產(chǎn)業(yè)科技融合發(fā)展成果展上,兩盤色澤鮮艷、新鮮誘人的“凍眠荔枝”吸引了無數(shù)目光,成為展會(huì)的焦點(diǎn)。
5月7日,廣東省科技廳上線“民聲熱線”節(jié)目,省科技廳黨組成員、副廳長(zhǎng)梁勤儒拎著一籃子荔枝上臺(tái)“帶貨”:“這是‘凍眠’了10個(gè)月的荔枝,仍能保持如新鮮荔枝般鮮紅,果肉依然晶瑩剔透,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)能保留九成以上。”
這是今年廣東“凍眠荔枝”的兩次大放異彩。實(shí)際上,去年以來,廣東就大力支持科研人員專項(xiàng)攻關(guān)解決荔枝保鮮難題。廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所成功研發(fā)了荔枝超低溫凍眠鎖鮮技術(shù)體系,并與從化華隆果菜保鮮有限公司在廣州從化共同建設(shè)了凍眠荔枝生產(chǎn)線,并成功投入生產(chǎn)。這使得荔枝保鮮期延長(zhǎng)到1年,解凍后可保存八九成初始品質(zhì)。
今年5月,200多噸通過超低溫凍眠鎖鮮技術(shù)保存了10個(gè)月的“凍眠”荔枝解凍上市,在廣州的盒馬、友誼商店等銷售平臺(tái)上架,受到消費(fèi)者的熱烈歡迎。該技術(shù)有效緩解了荔枝季節(jié)性集中上市的銷售壓力,以及槐枝、黑葉等低效荔枝品種出路窄的問題,助力果農(nóng)增收。
塑封荔枝利用液氮等方式凍眠處理
據(jù)悉,荔枝超低溫凍眠鎖鮮主要有3條技術(shù)路線:一是浸漬速凍,二是液氮速凍,三是傳統(tǒng)空氣速凍。
浸漬速凍是以液體為傳熱介質(zhì),荔枝浸漬在零下30℃以下的食品級(jí)冷凍液中迅速凍結(jié);液氮噴霧速凍是以氮?dú)鉃閭鳠峤橘|(zhì),液氮快速相變氣化帶走熱量。
這兩種方法的原理都是快速穿過最大冰晶生成帶,形成細(xì)小且均勻分布的胞內(nèi)冰晶,保持細(xì)胞初始結(jié)構(gòu)特性。但不同的是,浸漬速凍主要的消耗成本是電能,而液氮速凍在凍結(jié)過程中需要源源不斷的液氮,因此前者較后者成本至少節(jié)能60%或以上,且裂果率降低60%-70%(裸果)和20%-30%(包裝果)。
工人將預(yù)冷后的荔枝稱重并真空包裝
與“低溫保鮮”較勁,還體現(xiàn)在廣州荔枝產(chǎn)業(yè)鏈的加工環(huán)節(jié)。
廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所不斷優(yōu)化懸浮式冷凍濃縮工藝,探究了荔枝汁初濃度與冰點(diǎn)溫度的關(guān)系,確定適宜的濃縮濃度,獲得40obrix左右高品質(zhì)荔枝濃縮汁。濃縮汁進(jìn)一步采用超高壓殺菌,可在4℃貯存3個(gè)月或以上。
該加工所果蔬加工研究室主任余元善介紹,冷凍濃縮適用于液態(tài)物料,尤其是熱敏性較強(qiáng)的物料,例如其他果蔬汁、茶飲等。“荔枝濃縮汁可作為進(jìn)一步精深加工原料,例如杯飲、發(fā)酵飲品、果酒、果糖等,有效擴(kuò)展荔枝加工產(chǎn)業(yè)鏈。”
此外,研究所在構(gòu)建荔枝果皮和果核提取物的高分辨率質(zhì)譜鑒定技術(shù)中也頗有成效。余元善介紹,荔枝殼含有豐富的多酚類化合物,通過高能超聲物理場(chǎng)破碎植物細(xì)胞,增加原花青素的溶出釋放,原花青素提取得率較溶劑浸提提高19.7%,所提取到的原花青素是美白防曬護(hù)膚品的重要原料。“我們正在與廣藥集團(tuán)合作,將這項(xiàng)成分有效提取并用于面膜等日化產(chǎn)品中,進(jìn)一步提升本土護(hù)膚產(chǎn)品的抗氧化性與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。”余元善說。
來源:廣州農(nóng)業(yè)農(nóng)村公眾號(hào)綜合整理
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