保鲜一年!从“离枝”那一刻,广州荔枝就以多项科技“抢鲜”

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划重点

01广州荔枝产业链通过多项科技手段实现荔枝保鲜一年,包括压差预冷、保鲜护色、超低温冻眠等。

02由于荔枝的代谢速度快且易腐烂,我国荔枝采后在流通过程中损失18%-30%,年损失约40亿元。

03为此,广州构建了以龙头企业为主体,科研院所和高校单位参与的联合攻关机制,研发荔枝品质裂变控制技术。

04中国科学院华南植物园果蔬保鲜团队研发了“荔枝复合保鲜剂”“荔枝护色保鲜剂”“荔枝速冻保鲜护色剂”三项保鲜“黑科技”。

05通过这些技术,荔枝解冻后的色泽、口感和营养价值都能保持较高水平,有效缓解荔枝保鲜难题。

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“若离本枝,一日而色变,二日而香变,三日而味变,四五日外,色香味尽去矣。”这是唐代诗人白居易的《荔枝图序》对荔枝的经典写照,道出了荔枝保鲜亘古不变的难题。
岭南产佳荔。广州的荔枝种植历史悠久,建城两千余年,荔枝红了两千余年。今年5月,来自广州、“冻眠”了10个月的200多吨荔枝解冻上市,色泽如新鲜荔枝般鲜红、果肉依旧晶莹剔透、营养品质保持九成以上,让“冻眠荔枝”登上网络热搜,走进大众视野。
殊不知,要使得色香味均“冻眠锁鲜”,从荔枝“离枝”那一刻,便有多重科技傍身:压差预冷、保鲜护色、超低温冻眠……背后都离不开广州荔枝产业链对共性关键技术的协同攻关。
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解冻后的冻眠荔枝与新鲜荔枝外观无异,果壳上还带着水珠。受访者供图
运输难?
创新预冷设备破解冷链难题
荔枝是夏天不必可少的水果,几颗鲜甜的荔枝下肚,盛夏的暑热也褪去几分。尽管性喜温湿多光,荔枝的鲜果却并不耐热。
“荔枝的果皮较粗糙,尤其是在六七月的高温季节,容易吸水、受热,导致腐烂。”中国科学院华南植物园重点实验室主任、研究员蒋跃明指出,荔枝的代谢速度快且易腐烂,历来对保鲜技术提出了很大挑战。
据了解,我国荔枝采后在流通过程中损失18%-30%,年损失约40亿元。由于保鲜难,我国荔枝鲜果的出口量极少,每年鲜果出口不到1万吨,仅占荔枝总产量的0.3%左右。
作为广东荔枝主产区之一,广州荔枝种植面积占全省七分之一,品种达70多个,栽培面积约55万亩,年产量约12万吨。要提升荔枝的产销平衡,贮运重要性日益凸显。
近年来,广州构建了以龙头企业为主体,中国科学院华南植物园、华南农业大学、华南理工大学等科研院所和高校单位参与的联合攻关机制,探明荔枝贮运过程的品质裂变规律,并研发荔枝品质裂变控制技术。
华南理工大学先进冷冻冷链研究所所长朱志伟指出,预冷是荔枝冷链商品化处理的关键环节,即从高温到低温的快速冷却,亦是一大难题。“由于部分荔枝品种不能接触水,导致采用传统的水冷却方式时存在褐变风险。”他介绍,若采用低温水预冷方法,存在荔枝经水浸泡后容易褐变、霉变等问题,而常规压差预冷采用常规加湿方法,高湿空气与蒸发器换热后,空气相对湿度下降且能耗高,也出现预冷后荔枝失水率高、易褐变等问题。
为此,该研究所研制了可移动快速高湿预冷装备——新型压差预冷机,采用“多次换热”技术,利用高湿冷空气与荔枝充分接触换热,带走包装箱内荔枝的热量。
朱志伟表示,其重点在于不接触水的情况下快速降低荔枝的温度,并控制内部水分迁移来控制其褐变。“预冷后温度可达5℃,处理量不小于3吨/小时,实现荔枝的高品质快速预冷,口感基本不会改变。”此项技术也可满足不同成熟度的荔枝或其他水果,将其总体保鲜期延长了7-15天。
中国科学院华南植物园果蔬保鲜团队则在荔枝的包装上下了功夫,研发了两种具有代表性的产品。研究员龚亮向南都记者介绍,一种是具有调整氧气、二氧化碳和湿度的荔枝可降解包装袋,进行“生理”“病理”和“品质”三维控制保鲜。“荔枝在采摘后立即使用或在运输中使用可降解包装袋,可以防止田间热的影响。”龚亮指出,包装袋可以适应不同重量的装载,从3斤到10斤不等,适合3-5天的冷链运输。
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左边为荔枝呼吸膜,右边为荔枝“自发气调”功能保鲜盒。
另一种“自发气调”保鲜盒则适用于荔枝长期贮存,最长可达40天。其中,包装设计的微孔呼吸膜能够创造出一个低氧、高二氧化碳的环境,从而减缓荔枝的呼吸强度,延长保质期。“这两种包装都已经充分量产,今年已生产超过10万个。”龚亮说。
保鲜难?
“黑科技”让荔枝出海仍鲜艳
千年前的“一骑红尘妃子笑”,目的就是让荔枝与时间抢“鲜”赛跑,但那也只是从岭南到长安的距离。面对如今不断攀升的荔枝“出海”需求,“快”并非能解决一切问题。
我国荔枝占世界荔枝总产量约77%,深受海外市场欢迎。近几年,“广东喊全球吃荔枝”的口号在海外叫得响亮,广州荔枝作为代表之一畅销海外,而从化荔枝作为广州荔枝出口创汇的一匹黑马,累计出口全球六大洲20多个国家和地区。2023年,从化荔枝销售额超11亿元,其中出口荔枝4505.3吨,出口金额5677万元,出口量创历史新高。
面对不同国家对于荔枝保鲜运输的不同要求,一系列技术“门槛”也接踵而至。“不同国家对荔枝检疫存在不一样要求。如出口日本的荔枝需要经46.5℃的蒸热处理10多分钟,以消灭检疫性害虫,而出口美国的荔枝要经过0.99 ℃连续贮藏17 天,以消除荔枝蛀蒂虫病害。”蒋跃明表示,这些做法会导致荔枝果皮变褐或变黑,口味变差,进而影响商品价值。尽管当前我国已有部分公司成功运用新技术出口,但总体而言,这仍是制约我国荔枝产业提升国际竞争力的关键技术之一。
为此,中国科学院华南植物园果蔬保鲜团队不断攻关,先后研发了“荔枝复合保鲜剂”“荔枝护色保鲜剂”“荔枝速冻保鲜护色剂”三项保鲜“黑科技”,进一步克服了荔枝的“色变”难题。
据介绍,采用“荔枝复合保鲜剂”对荔枝浸泡2-3分钟,按照生产就地常温、低温贮藏、常温和低温电商物流方式,经保鲜剂处理后荔枝常温能贮藏8-10天,低温贮藏35-48天,商品率不低于95%,适合荔枝本地贮藏销售、电商物流和长距离物流销售等市场需求、不同物流半径和方式的应用模式。
“该技术在我国荔枝主产区应用显著,例如广州市从化华隆果菜保鲜有限公司已经实现了超过200吨荔枝的应用。”蒋跃明说。
采用“荔枝护色保鲜剂”对荔枝浸泡处理4-6分钟,可以实现荔枝果皮长期保色效果,明显延长货架期,满足美国、日本等发达国家对新鲜荔枝果实进口的保色技术要求。“保鲜剂在荔枝采摘浸泡后,能够保持其原有的色泽,不会对荔枝的品质造成影响,也没有刺激性气味。”中国科学院华南植物园高级工程师张丹丹介绍,这种保鲜剂能够有效延长荔枝保鲜期超过30天,助推广州荔枝“全球享”。
更进一步看,长期超低温贮藏的荔枝,可实现常年供应,有效缓解荔枝保鲜的难题。但这些荔枝解冻后,果皮也难免在30分钟之后迅速褐变,仅仅保住了果肉的营养价值。同时,因超低温冷冻作用,荔枝丢失了保护“铠甲”—果皮,当离开超低温环境后,容易出现果肉流汁现象,很快就失去了商品价值。
“荔枝速冻保鲜护色剂”便是针对这一难题应运而生。将荔枝果实在速冻保鲜护色剂中浸泡3-6分钟,再进行速冻保存,解冻后的荔枝能长期保持鲜艳色泽,不出现褐变。
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在荔枝护色实验区,不同器皿中装着不同的护色剂,对新鲜荔枝进行浸泡处理。
护色剂、保鲜剂的添加,是否会影响荔枝的食用安全?蒋跃明表示,保鲜剂由于水溶性特征,在一定条件下可能会渗透到果肉中,但团队会通过对用量、包装的控制进一步固色,即便出现渗透,也不会对果肉质量与安全性造成影响。他还指出,上述三项技术的主要成分均安全可靠,例如“荔枝护色保鲜剂”采用甘露醇冰点渗透调节剂、可食性酸护色剂和生物源抗氧化剂等组成的荔枝无二氧化硫保色出口专用复合保鲜剂,剂量均在安全范围内且具有可食用性。
加工难?
“冻眠锁鲜”技术引领多元产品开发
2月18日,在广东省高质量发展大会的产业科技融合发展成果展上,两盘色泽鲜艳、新鲜诱人的“冻眠荔枝”吸引了无数目光,成为展会的焦点;
5月7日,广东省科技厅上线“民声热线”节目,省科技厅党组成员、副厅长梁勤儒拎着一篮子荔枝上台“带货”:“这是‘冻眠’了10个月的荔枝,仍能保持如新鲜荔枝般鲜红,果肉依然晶莹剔透,营养品质能保留九成以上。”
这是今年广东“冻眠荔枝”的两次大放异彩。实际上,去年以来,广东就大力支持科研人员专项攻关解决荔枝保鲜难题。广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所成功研发了荔枝超低温冻眠锁鲜技术体系,并与从化华隆果菜保鲜有限公司在广州从化共同建设了冻眠荔枝生产线,并成功投入生产。这使得荔枝保鲜期延长到1年,解冻后可保存八九成初始品质。
今年5月,200多吨通过超低温冻眠锁鲜技术保存了10个月的“冻眠”荔枝解冻上市,在广州的盒马、友谊商店等销售平台上架,受到消费者的热烈欢迎。该技术有效缓解了荔枝季节性集中上市的销售压力,以及槐枝、黑叶等低效荔枝品种出路窄的问题,助力果农增收。
南都记者了解到,荔枝超低温冻眠锁鲜主要有3条技术路线:一是浸渍速冻,二是液氮速冻,三是传统空气速冻。
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不同速冻技术下的荔枝产品。
浸渍速冻是以液体为传热介质,荔枝浸渍在零下30℃以下的食品级冷冻液中迅速冻结;液氮喷雾速冻是以氮气为传热介质,液氮快速相变气化带走热量。
据介绍,这两种方法的原理都是快速穿过最大冰晶生成带,形成细小且均匀分布的胞内冰晶,保持细胞初始结构特性。但不同的是,浸渍速冻主要的消耗成本是电能,而液氮速冻在冻结过程中需要源源不断的液氮,因此前者较后者成本至少节能60%或以上,且裂果率降低60%-70%(裸果)和20%-30%(包装果)。
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在从化华隆公司,塑封好的荔枝会放入零下30度的冷冻液中,经过1小时的浸渍速冻,冻眠荔枝便制成了。南都记者 邹卫 李鹤鸣 摄
与“低温保鲜”较劲,还体现在广州荔枝产业链的加工环节。
广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所不断优化悬浮式冷冻浓缩工艺,探究了荔枝汁初浓度与冰点温度的关系,确定适宜的浓缩浓度,获得40obrix左右高品质荔枝浓缩汁。浓缩汁进一步采用超高压杀菌,可在4℃贮存3个月或以上。
该加工所果蔬加工研究室主任余元善介绍,冷冻浓缩适用于液态物料,尤其是热敏性较强的物料,例如其他果蔬汁、茶饮等。“荔枝浓缩汁可作为进一步精深加工原料,例如杯饮、发酵饮品、果酒、果糖等,有效扩展荔枝加工产业链。”
此外,研究所在构建荔枝果皮和果核提取物的高分辨率质谱鉴定技术中也颇有成效。余元善介绍,荔枝壳含有丰富的多酚类化合物,通过高能超声物理场破碎植物细胞,增加原花青素的溶出释放,原花青素提取得率较溶剂浸提提高19.7%,所提取到的原花青素是美白防晒护肤品的重要原料。“我们正在与广药集团合作,将这项成分有效提取并用于面膜等日化产品中,进一步提升本土护肤产品的抗氧化性与市场竞争力。”余元善说。
南都广州新闻部出品
采写、摄影:南都记者 莫郅骅 实习生 谭政
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