「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》對荔枝的經典寫照,道出了荔枝保鮮亘古不變的難題。
嶺南產佳荔。廣州的荔枝種植歷史悠久,建城兩千餘年,荔枝紅了兩千餘年。今年5月,來自廣州、「凍眠」了10個月的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、營養品質保持九成以上,讓「凍眠荔枝」登上網路熱搜,走進大眾視野。
殊不知,要使得色香味均「凍眠鎖鮮」,從荔枝「離枝」那一刻,便有多重科技傍身:壓差預冷、保鮮護色、超低溫凍眠……背後都離不開廣州荔枝產業鏈對共性關鍵技術的協同攻關。
解凍後的凍眠荔枝與新鮮荔枝外觀無異,果殼上還帶著水珠。受訪者供圖
運輸難?
創新預冷設備破解冷鏈難題
荔枝是夏天不必可少的水果,幾顆鮮甜的荔枝下肚,盛夏的暑熱也褪去幾分。儘管性喜溫濕多光,荔枝的鮮果卻並不耐熱。
「荔枝的果皮較粗糙,尤其是在六七月的高溫季節,容易吸水、受熱,導致腐爛。」中國科學院華南植物園重點實驗室主任、研究員蔣躍明指出,荔枝的代謝速度快且易腐爛,歷來對保鮮技術提出了很大挑戰。
據了解,我國荔枝采後在流通過程中損失18%-30%,年損失約40億元。由於保鮮難,我國荔枝鮮果的出口量極少,每年鮮果出口不到1萬噸,僅占荔枝總產量的0.3%左右。
作為廣東荔枝主產區之一,廣州荔枝種植面積佔全省七分之一,品種達70多個,栽培面積約55萬畝,年產量約12萬噸。要提升荔枝的產銷平衡,貯運重要性日益凸顯。
近年來,廣州構建了以龍頭企業為主體,中國科學院華南植物園、華南農業大學、華南理工大學等科研院所和高校單位參與的聯合攻關機制,探明荔枝貯運過程的品質裂變規律,並研發荔枝品質裂變控制技術。
華南理工大學先進冷凍冷鏈研究所所長朱志偉指出,預冷是荔枝冷鏈商品化處理的關鍵環節,即從高溫到低溫的快速冷卻,亦是一大難題。「由於部分荔枝品種不能接觸水,導致採用傳統的水冷卻方式時存在褐變風險。」他介紹,若採用低溫水預冷方法,存在荔枝經水浸泡後容易褐變、霉變等問題,而常規壓差預冷採用常規加濕方法,高濕空氣與蒸發器換熱後,空氣相對濕度下降且能耗高,也出現預冷後荔枝失水率高、易褐變等問題。
為此,該研究所研製了可移動快速高濕預冷裝備——新型壓差預冷機,採用「多次換熱」技術,利用高濕冷空氣與荔枝充分接觸換熱,帶走包裝箱內荔枝的熱量。
朱志偉表示,其重點在於不接觸水的情況下快速降低荔枝的溫度,並控制內部水分遷移來控制其褐變。「預冷後溫度可達5℃,處理量不小於3噸/小時,實現荔枝的高品質快速預冷,口感基本不會改變。」此項技術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了7-15天。
中國科學院華南植物園果蔬保鮮團隊則在荔枝的包裝上下了功夫,研發了兩種具有代表性的產品。研究員龔亮向南都記者介紹,一種是具有調整氧氣、二氧化碳和濕度的荔枝可降解包裝袋,進行「生理」「病理」和「品質」三維控制保鮮。「荔枝在採摘後立即使用或在運輸中使用可降解包裝袋,可以防止田間熱的影響。」龔亮指出,包裝袋可以適應不同重量的裝載,從3斤到10斤不等,適合3-5天的冷鏈運輸。
左邊為荔枝呼吸膜,右邊為荔枝「自發氣調」功能保鮮盒。
另一種「自發氣調」保鮮盒則適用於荔枝長期貯存,最長可達40天。其中,包裝設計的微孔呼吸膜能夠創造出一個低氧、高二氧化碳的環境,從而減緩荔枝的呼吸強度,延長保質期。「這兩種包裝都已經充分量產,今年已生產超過10萬個。」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間搶「鮮」賽跑,但那也只是從嶺南到長安的距離。面對如今不斷攀升的荔枝「出海」需求,「快」並非能解決一切問題。
我國荔枝佔世界荔枝總產量約77%,深受海外市場歡迎。近幾年,「廣東喊全球吃荔枝」的口號在海外叫得響亮,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匯的一匹黑馬,累計出口全球六大洲20多個國家和地區。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,出口量創歷史新高。
面對不同國家對於荔枝保鮮運輸的不同要求,一系列技術「門檻」也接踵而至。「不同國家對荔枝檢疫存在不一樣要求。如出口日本的荔枝需要經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過0.99 ℃連續貯藏17 天,以消除荔枝蛀蒂蟲病害。」蔣躍明表示,這些做法會導致荔枝果皮變褐或變黑,口味變差,進而影響商品價值。儘管當前我國已有部分公司成功運用新技術出口,但總體而言,這仍是制約我國荔枝產業提升國際競爭力的關鍵技術之一。
為此,中國科學院華南植物園果蔬保鮮團隊不斷攻關,先後研發了「荔枝複合保鮮劑」「荔枝護色保鮮劑」「荔枝速凍保鮮護色劑」三項保鮮「黑科技」,進一步克服了荔枝的「色變」難題。
據介紹,採用「荔枝複合保鮮劑」對荔枝浸泡2-3分鐘,按照生產就地常溫、低溫貯藏、常溫和低溫電商物流方式,經保鮮劑處理後荔枝常溫能貯藏8-10天,低溫貯藏35-48天,商品率不低於95%,適合荔枝本地貯藏銷售、電商物流和長距離物流銷售等市場需求、不同物流半徑和方式的應用模式。
「該技術在我國荔枝主產區應用顯著,例如廣州市從化華隆果菜保鮮有限公司已經實現了超過200噸荔枝的應用。」蔣躍明說。
採用「荔枝護色保鮮劑」對荔枝浸泡處理4-6分鐘,可以實現荔枝果皮長期保色效果,明顯延長貨架期,滿足美國、日本等發達國家對新鮮荔枝果實進口的保色技術要求。「保鮮劑在荔枝採摘浸泡後,能夠保持其原有的色澤,不會對荔枝的品質造成影響,也沒有刺激性氣味。」中國科學院華南植物園高級工程師張丹丹介紹,這種保鮮劑能夠有效延長荔枝保鮮期超過30天,助推廣州荔枝「全球享」。
更進一步看,長期超低溫貯藏的荔枝,可實現常年供應,有效緩解荔枝保鮮的難題。但這些荔枝解凍後,果皮也難免在30分鐘之後迅速褐變,僅僅保住了果肉的營養價值。同時,因超低溫冷凍作用,荔枝丟失了保護「鎧甲」—果皮,當離開超低溫環境後,容易出現果肉流汁現象,很快就失去了商品價值。
「荔枝速凍保鮮護色劑」便是針對這一難題應運而生。將荔枝果實在速凍保鮮護色劑中浸泡3-6分鐘,再進行速凍保存,解凍後的荔枝能長期保持鮮艷色澤,不出現褐變。
在荔枝護色實驗區,不同器皿中裝著不同的護色劑,對新鮮荔枝進行浸泡處理。
護色劑、保鮮劑的添加,是否會影響荔枝的食用安全?蔣躍明表示,保鮮劑由於水溶性特徵,在一定條件下可能會滲透到果肉中,但團隊會通過對用量、包裝的控制進一步固色,即便出現滲透,也不會對果肉質量與安全性造成影響。他還指出,上述三項技術的主要成分均安全可靠,例如「荔枝護色保鮮劑」採用甘露醇冰點滲透調節劑、可食性酸護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複合保鮮劑,劑量均在安全範圍內且具有可食用性。
加工難?
「凍眠鎖鮮」技術引領多元產品開發
2月18日,在廣東省高質量發展大會的產業科技融合發展成果展上,兩盤色澤鮮艷、新鮮誘人的「凍眠荔枝」吸引了無數目光,成為展會的焦點;
5月7日,廣東省科技廳上線「民聲熱線」節目,省科技廳黨組成員、副廳長梁勤儒拎著一籃子荔枝上台「帶貨」:「這是『凍眠』了10個月的荔枝,仍能保持如新鮮荔枝般鮮紅,果肉依然晶瑩剔透,營養品質能保留九成以上。」
這是今年廣東「凍眠荔枝」的兩次大放異彩。實際上,去年以來,廣東就大力支持科研人員專項攻關解決荔枝保鮮難題。廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所成功研發了荔枝超低溫凍眠鎖鮮技術體系,並與從化華隆果菜保鮮有限公司在廣州從化共同建設了凍眠荔枝生產線,並成功投入生產。這使得荔枝保鮮期延長到1年,解凍後可保存八九成初始品質。
今年5月,200多噸通過超低溫凍眠鎖鮮技術保存了10個月的「凍眠」荔枝解凍上市,在廣州的盒馬、友誼商店等銷售平台上架,受到消費者的熱烈歡迎。該技術有效緩解了荔枝季節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,助力果農增收。
南都記者了解到,荔枝超低溫凍眠鎖鮮主要有3條技術路線:一是浸漬速凍,二是液氮速凍,三是傳統空氣速凍。
不同速凍技術下的荔枝產品。
浸漬速凍是以液體為傳熱介質,荔枝浸漬在零下30℃以下的食品級冷凍液中迅速凍結;液氮噴霧速凍是以氮氣為傳熱介質,液氮快速相變氣化帶走熱量。
據介紹,這兩種方法的原理都是快速穿過最大冰晶生成帶,形成細小且均勻分布的胞內冰晶,保持細胞初始結構特性。但不同的是,浸漬速凍主要的消耗成本是電能,而液氮速凍在凍結過程中需要源源不斷的液氮,因此前者較後者成本至少節能60%或以上,且裂果率降低60%-70%(裸果)和20%-30%(包裝果)。
在從化華隆公司,塑封好的荔枝會放入零下30度的冷凍液中,經過1小時的浸漬速凍,凍眠荔枝便製成了。南都記者 鄒衛 李鶴鳴 攝
與「低溫保鮮」較勁,還體現在廣州荔枝產業鏈的加工環節。
廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所不斷優化懸浮式冷凍濃縮工藝,探究了荔枝汁初濃度與冰點溫度的關係,確定適宜的濃縮濃度,獲得40obrix左右高品質荔枝濃縮汁。濃縮汁進一步採用超高壓殺菌,可在4℃貯存3個月或以上。
該加工所果蔬加工研究室主任余元善介紹,冷凍濃縮適用於液態物料,尤其是熱敏性較強的物料,例如其他果蔬汁、茶飲等。「荔枝濃縮汁可作為進一步精深加工原料,例如杯飲、發酵飲品、果酒、果糖等,有效擴展荔枝加工產業鏈。」
此外,研究所在構建荔枝果皮和果核提取物的高解析度質譜鑒定技術中也頗有成效。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破碎植物細胞,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晒護膚品的重要原料。「我們正在與廣葯集團合作,將這項成分有效提取並用於面膜等日化產品中,進一步提升本土護膚產品的抗氧化性與市場競爭力。」余元善說。
南都廣州新聞部出品
采寫、攝影:南都記者 莫郅驊 實習生 譚政
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