荔枝物流保鲜的主要领域、技术应用及展望论文

2024-06-13 11:43:06 来源: 作者:liangnanxi
摘要:物流保鲜一直是荔枝产业面临的重要问题,也是制约荔枝产业高质量发展的瓶颈性因素。当前荔枝保鲜技术取得了显著的进展,文中梳理了低温保鲜、气调保鲜、化学保鲜和涂膜保鲜四个领域的荔枝保鲜技术方法,分析了各领域荔枝保鲜技术的优缺点,并展望了荔枝保鲜技术的发展方向。
【摘要】物流保鲜一直是荔枝产业面临的重要问题,也是制约荔枝产业高质量发展的瓶颈性因素。当前荔枝保鲜技术取得了显著的进展,文中梳理了低温保鲜、气调保鲜、化学保鲜和涂膜保鲜四个领域的荔枝保鲜技术方法,分析了各领域荔枝保鲜技术的优缺点,并展望了荔枝保鲜技术的发展方向。
【关键词】荔枝保鲜;技术应用;综述
荔枝被誉为岭南地区“四大佳果”之一,在中国具有悠久的种植历史,随着品种繁育和种植技术的进步,其种植面积不断扩大,我国广东、广西、福建、海南、四川等地区均是荔枝的重要产地,尤其是广东省茂名市已形成全球最大的荔枝连片生产基地。虽然荔枝种植技术不断成熟,荔枝的营养价值和经济价值得到更多认可,但是荔枝物流贮藏、运输等环节如何有效实现保鲜始终是一大技术难题,一直困扰和制约着荔枝产业的高质量发展。受此影响,远距离、跨区域的荔枝销售,在物流模式上大多以大批量、规模化、点对点物流为主,并多以冷库、冷藏车辆等物流设备设施形成相对较为闭环的“冷链”以确保荔枝一直处于低温状态从而实现保鲜效果,这种模式最大的缺点是物流成本较高,且难以适应当前电商环境下分散的“产地-用户”业态模式。导致小批量的荔枝销售大多要依赖于荔枝产地周边的农贸市场、商超等,“以空间换时间”就近销售,这种模式最大的缺点是荔枝产地周边难以形成价格优势,种植户难以获得合理利润,荔枝市场的“外拓”受到较大制约,不利于产业的发展。
近年来,随着电商直播带货等新商业模式的兴起,大量农产品走出产地,远销全国各地,荔枝电商模式也快速形成,新模式下,荔枝从产地直接到消费者手中,减少了中间环节,价格得到更好的保障,但电商下分散的销售难以形成规模,小批量的荔枝难以通过冷链达到保鲜的目的,物流成为荔枝电商模式最大的掣肘因素。批量、价格、保鲜、距离四者很难实现有效的平衡,如何打破这种僵局是推动荔枝产业健康发展不能回避的重要问题,本文通过全面梳理当前荔枝物流保鲜理论研究及应用的主要领域和技术方法,为相关领域的进一步扩展和深入研究提供思路和借鉴。
1荔枝物流保鲜技术的主要领域
随着科学技术的进步以及新商业模式变化对保鲜的需求,荔枝物流保鲜技术得到了较大的发展,根据技术方法的不同,主要可划分为低温保鲜、气调保鲜、化学保鲜、涂膜保鲜四个领域。
1.1低温保鲜
低温保鲜是目前荔枝物流保鲜中最有效也最常见的一种保鲜模式。低温保鲜主要是从荔枝鲜果采摘后,一直到运达
客户手中,在“贮藏-加工-运输-销售-送达”整个过程中使荔枝长期处于低温状态(相关领域研究成果显示,最适宜荔枝运输和贮藏的温度范围为3~5℃),以此降低荔枝呼吸强度,延缓果实衰老,提升保鲜期限。由于从荔枝产地到客户之间可能存在较大距离,运输过程中可能经历多种贮藏、加工和运输工具及空间的转换,因此,实践中产生了荔枝“冷链运输”模式,它将从荔枝采摘到送达客户的全物流过程形成了闭环的链条,荔枝持续处于恒定的冷藏工具(设施设备)中,避免了中间环节转换带来的温度变化和影响。低温保鲜的作用体现在以下两个方面:第一,果蔬产品在不发生冻害的情况下,采用低温可以有效抑制鲜果的呼吸强度,使鲜果处于接近休眠的状态,延缓腐化;第二,低温状态可以与一定的湿度环境相结合,能够较为有效地降低鲜果水分蒸发,减少失重。
1.2气调保鲜
气调也是当前荔枝保鲜采用的主要模式之一。长期的保鲜包装应用实践证明,通过低温环境降低生物活性和通过热处理破坏微生物能够较为有效地延缓或者防止食品中的微生物繁殖,气调保鲜因其广泛的应用被称为农产品保鲜领域的第二次革命。由于大多数果蔬采收后只能通过耗氧呼吸和降解自身基质产生和水和二氧化碳来维持生命,因此,降低果蔬存储环境中的氧气含量、增加二氧化碳等惰性气体的含量,同样也可以减慢微生物的呼吸与繁殖。在荔枝气调包装中,通常在维持荔枝生理状态的情况下,以降低氧气浓度和提高二氧化碳浓度来抑制荔枝的呼吸强度,减少荔枝体内的物质消耗,从而达到延缓荔枝腐化衰老、延长贮藏期,达到更持久保持新鲜和可食状态的目的。
1.3化学保鲜
化学保鲜是利用抑菌或杀菌的化学药剂来抑制微生物的生长或杀灭微生物的一种保鲜技术。化学保鲜技术在果蔬等保鲜包装中广泛应用,可以与其他方法相结合,也可单独应用,它的保鲜作用主要是通过化学试剂或方法形成一定的外环境,对果蔬产品呼吸产生的乙烯、乙醇等气体进行一定程度的抑制,进而通过降低果蔬呼吸强度,并且同时对果蔬滋生的细菌进行抑制,达到有效控制果蔬采摘后的变质腐化、延长果蔬采后贮藏期的目的。在符合国家规定的食品添加剂卫生标准条件下,果蔬采后应用化学保鲜的方法,具有应用灵活、操作简单、成本较低等特点,因此该方法较为普遍。化学保鲜剂种类繁多,有的可直接加入食物中,比如食物防腐剂等。在荔枝贮藏保鲜方式中,防腐保鲜剂作为一种非常有效的辅助技术可起到减缓鲜果后熟、降低呼吸强度等作用。
1.4涂膜保鲜
涂膜保鲜技术就是在果实表面涂上一层高分子的液态膜,干燥后成为一层均匀的膜,隔离果实与空气进行气体交换,可以较为有效地降低果实呼吸强度,减少果实自身能量的消耗和利用,以达到保鲜目的。对于不少果蔬产品,该方法同时能够改善果实的硬度和饱满度,可以较为有效地减少病原菌的侵入,进而延长保鲜期限。荔枝因其果皮及生理结构特点,涂膜保鲜具有较为广泛的应用。该技术可以有效增强荔枝鲜果表皮的防护作用,涂膜覆盖荔枝表皮开孔,可以起到抑制呼吸的作用,减少荔枝果实营养损耗,防止腐败变质。由于涂膜剂往往是针对某一种保护对象的贮藏特性进行研发的,因此不同涂膜剂的功能也会存在一定的差异,其主要作用表现在隔离保护、抑制果蔬水分蒸发、抑制果蔬内外气体的交换,并且还有抑菌杀菌以及抗氧化等防腐作用。荔枝涂膜方法主要包括浸染法、喷涂法和刷涂法三种。浸染法操作十分简便,即将荔枝鲜果侵入适当浓度的涂料溶液之中,使荔枝果实粘上一层涂料,捞出鲜果晾干即可。喷涂法是将荔枝果实洗净干燥后,使用喷涂设备,在荔枝上喷涂一层薄薄的涂料。刷涂法则是用刷子等工具将涂料均匀刷涂到荔枝果实表面的方法。
2荔枝物流保鲜技术的主要应用
随着荔枝价值的不断挖掘和荔枝种植面积的不断扩大,荔枝鲜果成为岭南重要的特色水果,应用现代物流保鲜技术,不断提升荔枝鲜果质量显得十分必要和紧迫,结合荔枝保鲜的主要领域分类,本文梳理了荔枝保鲜技术常见的几种应用方法。
2.1冷链运输
冷链运输通常也称为冷藏保温冷链,是指在荔枝物流供应链中,运用物流技术和设备设施,使荔枝在各个运输贮藏环节中处于低温可控的状态,因运输工具常常采用冷藏保温运输车辆,运输过程的温度可控,确保了荔枝品质,冷链运输在荔枝北运和出口中较为常用[1]。我国的荔枝主要产地在热带和亚热带地区,成熟季节多在5~7月份,天气较为炎热,因此,采用冷链运输还必须从荔枝采摘开始就进入冷链过程,在进入冷藏保温车前,多采取过冰水预冷的方式,对刚刚采摘下的荔枝进行快速降温,过冰水后,须沥干水分,再进行分装。也可在采摘后快速存入冷库,进行降温预冷,以降低装车前荔枝的温度,更好地实现运输过程的持续低温。当前,我国部分荔枝种植相对集中的地区,建立了田间、田头固定式或移动式冷库,极大地方便了荔枝采摘后的冷链运输。虽然冷链是最为理想的荔枝保鲜模式,但目前该模式主要应用于荔枝产地规模较大、荔枝市场体系较为完善、荔枝客户较为稳定的区域。行业实践表明,荔枝在采摘后通过预冷,之后再进入低温运输能够较为有效地保持荔枝运输期间的果实品质,但由于目前冷链基础设施设备条件限制,较为成熟的冷链物流占比仍然较低[2]。产生以上问题的主要原因有以下几点:第一,当前不少地区现代化冷藏基础设施仍然较为缺乏,田头、田间的制冷设施配置不足,荔枝成熟季节,鲜果集中上市,预冷设备设施难以满足大批量的预冷需求。第二,冷链运输对产销衔接要求较高,从荔枝产地到终端消费市场需要建立起相对稳定的冷链链条,荔枝鲜果需求变化较大,给冷链运输增加了难度。第三,荔枝销售周期短,冷链运输设备、管理、运营成本较高,单一的荔枝行业很难建立起独立的冷链体系,往往必须要依赖于现有的其他社会冷链物流体系。
2.2气调包装
气调包装也是果蔬保鲜应用的一种重要方法,它主要是通过不同气体的混合来达到保鲜目的。一般常用2~4种气体,根据果蔬的特性,进行混合,并充进果蔬包装容器中,以此改变果蔬存储的空气环境,通过抑制微生物、细菌的生长繁殖,减缓果蔬的新陈代谢速度,从而延长食品果蔬的保鲜期、贮存和货架期。实践表明,采用气调包装,能够较为有效地促进果蔬保鲜,对果蔬口感、口味、营养等保持都具有较好的作用。气调包装常用的气体主要有CO2、O2和N2。气调包装在荔枝保鲜中的应用研究较为广泛,杨松夏等[3]以“淮枝”荔枝为实验材料,采用液氮充注气调保鲜实验平台进行实验,研究了气调贮藏时间对荔枝货架期品质变化的影响,其中气调贮藏实验环境参数为温度3~6℃,O2浓度3%~6%,相对湿度90%~95%。于茂兰等[4]研究了高氧和高二氧化碳对“淮枝”荔枝采后贮藏品质的影响,结果表明,与对照组(空气包装)相比,高氧(100%O2)气调包装抑制了“淮枝”荔枝的呼吸强度,能够延缓带叶荔枝的褐变,但是不利于其果汁抗坏血酸(VC)含量的维持。徐步前等[5]研究认为高浓度CO2(20%CO2+80%N2)短时处理后的“剩余作用”有利于保持“淮枝”荔枝的好果率与果皮色。
2.3 VC/壳聚糖复合涂膜保鲜
不少专家学者以及荔枝企业通过给荔枝鲜果涂膜的方式,提高荔枝的保鲜效果,特别是在常温状态下的长期实验与实践,取得了显著的进展。刘括等[6]通过实验发现,室温(29~31℃)的环境下,1.5%壳聚糖+1%VC复合涂膜对荔枝常
温保鲜的效果最佳。与实验其他的对照组结果相比,壳聚糖涂膜能够产生一定的保鲜效果,VC/壳聚糖复合涂膜保鲜效果更好,而1.5%壳聚糖+1%VC组涂膜液效果最佳,由于该方法环保无毒害,因此在荔枝保鲜中的应用价值和应用前景较好。孙钦菊等[7]以普鲁兰多糖复合液作为荔枝保鲜的主要涂膜制剂,通过实验,得出了不同温度环境下的普鲁兰多糖复合液涂膜保鲜效果,实验表明:在34℃的常温条件下、26℃的空调环境和低温控制5℃条件下,普鲁兰多糖复合液涂膜能够比较有效地减少荔枝鲜果可溶性固形物、pH、可滴定酸、维生素C等营养物质的消耗和损失,对于有效减少荔枝果皮褐变和保持荔枝营养具有较好的作用。
2.4薄膜保鲜
在短周期的荔枝流通销售中,荔枝发生腐败变质的情况大大降低了,但是荔枝保鲜仍然面临不少问题,其中最主要的问题是荔枝果皮的褐变,一般来说,在5~7月,常温状态下,荔枝鲜果采收后1~2天时间里,鲜果表皮就会褐变(不同品种的荔枝有一定差别),褐变后的荔枝卖相不佳,市场价格受到极大影响。研究表明,荔枝采摘后发生快速褐变的主要原因是果皮的快速失水,导致果皮细胞内区域化丧失、色素聚合和酶促褐变的发生,而失水量与果皮褐变、果皮相对电导率等生理指标有着显著或是极显著的正相关关系[8]。因此,荔枝采后贮藏和运输过程中,包装方式和包装材料选择是否恰当,都直接关系到荔枝保鲜时间和效果。实践发现,使用薄膜材料对荔枝鲜果进行包装,可以形成自发气调,有利于控制荔枝果皮水分,能够防止或有助于延缓荔枝果皮褐变,有提高荔枝采摘后耐贮性能的作用。当前,荔枝鲜果薄膜包装材料中,应用最广泛的是PE和PP两种,BOPP薄膜材料近年也被广泛提及。PE和PP两种材料薄膜袋均对延长荔枝鲜果的保鲜期具有一定效果,但这些材料包装存在的最大缺陷是长期形成的带内积水会导致与其直接接触的荔枝果皮部分产生褐变和腐烂。唐海尧等[9]通过对比实验发现,相较于PP和PE等常用薄膜材料,BOPP薄膜在荔枝保鲜中具有较好的应用效果,其薄膜表面不容易产生其他薄膜材料容易形成的水珠,在抑制荔枝果皮褐变、延缓果皮褐变相关酶的活性提高方面效果较为显著,对提升荔枝贮藏的品质有较好的帮助作用。周晓媛等[10]基于荔枝采后的生理特征分析,将经过严格杀菌后的荔枝鲜果,用LDPE/BOPP材料薄膜包装,并在薄膜内壁涂入乙烯吸收剂,置于温度为4℃的环境下,可以使荔枝保鲜期达到8天。
3荔枝物流保鲜技术展望
荔枝物流保鲜是果蔬保鲜中的难题,也是制约荔枝产业高质量发展的关键性问题,伴随果蔬保鲜技术的进步,荔枝物流保鲜技术取得了长足的进展,荔枝种植规模的持续扩大,社会化和荔枝专门化冷藏设备设施规模和冷链体系不断完善,为荔枝冷链物流体系的建立奠定了坚实的基础,这是荔枝物流保鲜的主要发展方向。当然,涂膜、气调等其他化学、物理保鲜技术也在不断进步,各种技术、方法的综合运用是荔枝物流保鲜技术探索的发展方向。
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