原標題:芒果修“鮮”記
我區一項芒果保鮮與加工創新應用成果助力産業掘金
科研團隊在百色芒果主産區調研芒果採後包裝及銷售情況。關妮納/攝
在實驗室裏,研究人員開展芒果營養品質檢測。關妮納/攝
百色市芒果加工企業生産線上一片忙碌景象。 (百色市農業農村局供圖)
■核心提示
芒果好吃,但鮮美卻難以長留。
廣西芒果種植面積和産量位居全國前列,是我區重點打造的特色優勢産業之一。然而,採後物流保鮮與加工問題日益凸顯,曾嚴重影響芒果保鮮加工品質,制約産業發展。
針對上述瓶頸,廣西農業科學院農産品加工所的李麗研究員帶領團隊躬耕芒果産區和生産一線,歷時11年,牽頭完成“芒果保鮮與加工品質提升關鍵技術創新及應用”項目,有效破解這一難題。
這一成果獲評2022年度廣西科技進步一等獎,如今已在廣西、廣東、北京等地的38家單位示範推廣,建立芒果保鮮與加工産業化示範生産線18條,近3年間接帶動10萬多戶農民參與芒果種植,累計實現新增銷售收入38.15億元。
A 破解基因密碼鎖“鮮氣”
採摘、打包、運輸,滿載芒果的貨車一路歡歌奔馳……芒果成熟時節,百色市右江區各大芒果基地一片豐收忙碌景象,天南海北的訂單紛至遝來,每天有數萬斤的芒果從這裡發往全國各地。
“在百色芒果主産區調研時,經常看到芒果採摘後由於運輸不及時,沒過幾天靚果發黑軟爛浪費了。”曾經,這樣的事情戳痛了李麗的心。
一般情況下,芒果採摘後可迅速成熟,五六天后果皮就會出現黑斑、果肉軟化腐爛的劣變情況。據統計,我區芒果採後軟化腐爛嚴重導致損失率約30%,産區年損失高達60多億元。
如何用安全科學的方法鎖住芒果“鮮氣”?
擺在李麗團隊面前的任務清晰且艱巨:第一步,破解芒果的基因密碼,揪出導致其變熟變軟腐爛的“元兇”(即核心關鍵因子);第二步,降服“元兇”,通過尋覓安全綠色的保鮮劑阻止、抑制“元兇”,延長保鮮期。
光是第一步就任務艱巨。“芒果基因達上萬個,數量龐大且複雜。有的因子很相似,有的則很善於偽裝,我們需要借助基因檢測數據包一一甄別。”李麗告訴記者,她曾經花費3個月的時間,篩選檢測近千斤不同成熟度、不同品種的芒果後,才找到了一個關鍵因子。
“不放過基因的蛛絲馬跡,有時候為了搞清楚某個因子是怎麼工作的,想方設法設計實驗反復驗證,無功而返是常態。”團隊成員何雪梅用“偵探”來形容他們的工作,萬里挑一的追“兇”過程,既考驗團隊成員的智力、毅力,又挑戰他們的耐心、細心。
11年的接力研究,團隊利用NGS技術對病原菌侵染的鮮食芒果進行轉錄組測序分析,終於從13920個差異表達基因中精準揪出“元兇”——14個響應芒果病害的乙烯調控關鍵因子。
找到“元兇”只是第一步,接下來還得摸清它們的“作案”規律和手段。“研究表明,關鍵因子的作用機理有一個完整的反應鏈條,環環相扣,有固定的排序。要破壞它們的‘作案’手段,既不能弄錯了排序,也不能漏掉其中任何一個因子。”李麗解釋道。
摸清了“元兇”及其禍害規律後,就可以想辦法調控降服它了。這時候,如果還採用傳統的化學方法保鮮,一些有害化學殘留會危害人體健康。李麗給出的答案,是研發環保綠色的保鮮劑。
這又是一個“大海撈針”的歷程。科研人員需要從中藥、植物、水果中提取有效成分,並按照精準配比製作。
“那段時間,實驗室裏擺滿了各種各樣的植物,研磨、分離、萃取……團隊成員從大量植物源材料裏提取十幾種有效成分,一點一滴地調配,有時候某種成分用量差0.01克,調控效果差別就會很大。”團隊成員李昌寶介紹,為了找準十幾種成分的最佳配比,他們進行了近千次反復嘗試。
屢試屢敗之後,團隊終於研發出控釋型1-MCP保鮮劑、中藥型環保復配保鮮劑、植物源多糖耦合抗誘保鮮劑等新型綠色保鮮産品,可讓芒果在常溫條件下貯藏10天的腐爛率降低30%;發明瞭乙烯吸附、微環境調控和抑菌三效合一的納米包裝材料,與普通市售保鮮袋相比,芒果低溫貯藏25天的腐爛率降低了37.6%。
同時,科研團隊構建集“軟化調控-綠色防腐-抗菌包裝貯藏/移動氣調冷鏈”為一體的芒果靜態貯藏/動態物流精準調控標準化保鮮技術體系,建成廣西首條芒果採後控軟防腐保鮮處理標準化生産線,實現了鮮果低溫貯藏保鮮期延長10至24天的重大突破。
B 營養、口感、香氣,一個都不能少
芒果果脯、果乾等幹製品是芒果主要的加工産品,傳統芒果加工技術容易導致産品發硬失脆與營養流失。
要提高芒果産業的吸“金”能力,研創加工品質提升新技術成為不二選擇。
果脯為什麼會發硬?研究團隊分析發現,決定果脯軟硬度的關鍵因素是果肉細胞壁的支撐力。傳統芒果果脯乾燥方法是持續高溫烘乾12小時,導致細胞壁的支撐力增大,果脯變硬。
為此,研究團隊借助超聲波、固態滲糖技術等科技手段,讓果肉內外細胞充分吸收糖分;與此同時,提升乾燥工藝,精準平衡好烘房的溫度、濕度、風速及冷熱風四級交換的時間,使果脯變軟、口感更好。
“耗費一年多的時間,經過幾百次的嘗試後,我們找到了最優化的組合。”團隊成員盛金鳳説。目前,區內不少加工企業採用上述工藝製作芒果果脯,肉質比較軟糯,口感有彈性,營養保留比較好。
果幹、脆片同樣擁有眾多粉絲。研究團隊發現,芒果脆片的脆度,取決於細胞之間的空隙(空腔)的大小,空隙大,脆度就高。為此,團隊通過真空冷凍預乾燥,維持細胞壁支撐力,加上變溫壓差膨化技術,細胞壁膨脹定型為均勻空腔,增加脆片脆度。目前,團隊已成功研製壓差膨化脆片新産品3個,脆度值提高46.7%,産品口感酥脆。
芒果飲料、芒果奶茶等液態加工産品也被列入了研究團隊的攻關清單裏。芒果果漿、果汁在加工過程中香氣損失嚴重,怎麼辦?芒果香氣由成千上萬個分子構成,有些香氣成分穩定性好,有些香氣分子容易揮發。為了保留香氣、提升香氣,團隊研創了香氣還原法和定向增香法。
“針對芒果加工過程中受熱會使香氣損失並産生不良風味,建立複合酶解協同高靜壓香氣還原技術,與熱加工制汁技術比,芒果汁中特徵香氣成分總含量提高35%;微生物定向增香技術具有環保健康的特點,我們利用糖苷鍵等植物乳桿菌發酵,可以使香氣增加1至6倍。同時,促進醛類物質生成具有水果香的酯類。”何雪梅介紹。
研製香氣高保真芒果漿、汁新産品4個,建成廣西首條芒果高靜壓工業化生産線;配套創制水囊酶解壓榨一體機、控氧發酵罐新裝備2套;研製出香氣濃郁、風味豐富的芒果發酵飲料、果酒、果醋、果啤新産品4個……芒果加工品質提升新技術的落地轉化交出了一張亮眼成績單。
“近3年來,企業生産的芒果果漿非常受歡迎。我們率先使用芒果保鮮與加工品質提升關鍵技術,嘗到了甜頭。”廣西果天下食品科技有限公司相關負責人説。
數據顯示,項目開發的各類高品質芒果加工産品,線下供應多家全球連鎖大型超市,線上打入天貓、京東等互聯網平臺,熱銷國內外。
C 精準畫像讓“果盡其用”
桂七芒、小臺農、貴妃……芒果品種多達一百種,不同品種的芒果風味口感差別大。哪些品種適合鮮食,哪些品種適合液體加工,製成果漿、飲料、奶茶,哪些品種適合固態加工製成果幹、果脯?
如果能給芒果家族成員的各種風味口感進行精準“畫像”,並對其科學分類,建立芒果特徵評價數據庫,讓“果盡其用”,這對企業果農都有好處。於是,研究團隊説幹就幹。
給芒果精準“畫像”,首先得品嘗芒果。
“每年有一段時間,我們要從全國芒果産區收集不同品種的芒果集中品嘗,詳細描述記錄其口感、甜度、香氣、酸度、風味、水分、纖維量等。”易萍告訴記者,比如食味這項指標,細分為30多項數據。光是描述香氣,就能細分為桂花香、蘋果香、奶油香等,這些特徵要品嘗多次才能清晰描述。
“剛開始大家都挺高興的,細嚼慢咽,咂摸品味。連續品嘗幾天后,有的同事熱氣上火,口腔潰瘍,舌頭髮麻,牙齒發酸,有的成員都‘吃傷了’。”易萍笑著説。
此外,團隊還借助靈敏度超高的電子舌、電子鼻提高品鑒效率,運用非靶向食品組學方法,對14616個基礎數據進行分類統計,系統鑒評我國芒果主産區優勢特色芒果品種的鮮果保鮮與固液態加工品質。
詳實豐富的第一手資料和數據讓芒果家族成員的“畫像”越來越精準。
“我們利用多元統計法,首次確證軟化、腐爛是衡量保鮮品質的核心指標,而質構、香氣分別是衡量固態、液態加工品質的核心指標,由此建立品質評價數學模型3個,構建用途導向的芒果品種分類體系,為芒果保鮮及固態、液態加工原料標準化篩選和品質提升提供科學依據。”李麗表示,團隊創建的可實時查詢的芒果多維品質互聯網數據庫,已實現行業共享。
“芒果多維品質互聯網數據庫讓更多的加工企業有針對性選擇原材料,果農和加工企業皆可受益。”廣西合浦果香園食品有限公司相關負責人表示,公司近期將擴大生産線,開闢更大的市場。而這些,均得益於科研力量的加持。(廣西雲-廣西日報記者 李新雄 通訊員 關妮納)
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