经济高速发展的今天，个体消费者对于食物尤其是生鲜食物的观念产生了巨大的改变。受益于人口消费的结构化转型，国内生鲜农产品物流市场需求快速增长。生鲜从最早只属于少数人群的奢侈品逐渐成为今天茶前饭后的消费必需品。

我国农产品物流总额近4万亿元，采后物流对经济社会发展具有重要意义。果蔬等生鲜农产品风味品质直接影响物流后的消费者喜好，硬度等质地品质则直接影响贮藏物流和货架寿命。如何维持生鲜农产品的物流品质，满足消费者吃得好的要求，一直以来是果实采后生物学和贮藏物流领域备受关注的热点科学和产业问题。“十三五”国家重点研发计划“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”重点专项“农产品保鲜与物流”项目群方向通过生物技术和冷链技术为农产品物流品质调控提供了新路径，为基础研究与产业发展提供了突破口。

生物技术破解品质难题

低温贮藏物流是目前延长果蔬供应期的一种主要方法，但是过度追求采后贮藏和货架时间会导致风味等品质下降。影响风味的物质主要是糖、有机酸以及芳香组分等。通常人们对于糖酸比较熟悉，关于香气影响风味品质的认识相对有限。风味喜好是个性和主观的，如何判断低温贮藏物流后的风味品质，是研究过程中遇到的一个难题。番茄是全球栽培普遍的经济作物，也是果蔬等生鲜农产品开展科学研究的模式材料。“生鲜食用农产品物流环境适应性及品质控制机制研究”项目组通过选取番茄果实作为研究对象，同时邀请消费者品尝果实，通过结合感官评价结果和物质组分含量测定的研究方式，明确采后低温贮藏物流对于风味品质的影响。

研究团队选择了两个品种番茄作为研究对象，一种是具有100多年历史的古老番茄品种，风味浓郁；一种是目前全世界普遍可见的现代番茄，个大果红。把两种番茄采摘下来，模拟商场货柜和家用冰箱温度，在5℃条件下贮藏7天后，转常温货架1天。通过76人参与的感官评定实验，发现低温贮藏后的果实风味与新鲜采收番茄相距甚远。冷藏后的番茄糖酸含量并没有发生显著变化，但是芳香物质显著减少，即使放在货架3天也不能恢复。研究结果表明，不适宜低温贮藏物流导致的风味品质下降与芳香物质含量变化相关。

项目组成员张波介绍道：“我们进一步利用转录组学和表观组学等生物技术研究了低温影响果实风味品质变化的分子机制。采后低温贮藏抑制了番茄果实DNA去甲基化酶编码基因SlDML2表达，诱导了基因组DNA甲基化的增加，芳香物质生物合成相关的基因以及成熟重要转录因子都发生了甲基化水平的改变。说明了表观遗传学参与了采后低温对番茄果实风味品质的影响。”

据了解，采后低温也影响了果蔬的成熟相关的质地品质。项目组基于组学的大数据分析，挖掘了一个新型转录因子SlLOB1。研究表明SlLOB1可以转录调控下游一系列细胞壁降解酶、细胞壁修饰酶和细胞壁结构蛋白编码基因。基因功能验证显示，沉默SlLOB1可延缓果实软化进程，红果期硬度为对照的2倍多，且番茄红素增加了60%，同时不影响果实正常成熟和软化；过表达SlLOB1可激活下游细胞壁基因，促进果实提早软化。不同于以往鉴定的成熟软化调控因子，SlLOB1主效调控果实软化，且不依赖乙烯，并可以促进果实中番茄红素积累，是一个调控果实软化的全新通路。目前，这一研究结果已在《美国科学院院报》（PNAS）发表。

生鲜食用农产品贮藏物流与品质调控涉及生物学特性、环境应答和调控措施等多维度、多尺度前沿基础科学问题。研究发现了一个兼顾贮运性和营养价值的转录因子SlLOB1，同时揭示了DNA甲基化等表观遗传学参与采后生鲜农产品品质变化的分子机制。项目负责人陈昆松教授表示：“团队的研究成果从‘十二五’的结构基因功能鉴别，深入到了转录因子以及基于DNA甲基化的表观遗传等多层次的生物学机制。这些新发现和新认知，为利用生物技术改良采后贮藏物流品质，为物流技术精准调控研发提供了直接的科学理论支撑。”

动态监测为生鲜产品增值

目前我国果蔬种植面积和产量均居世界第一，每年约有4亿吨生鲜农产品进入流通领域，由于保鲜产业落后，储藏方式和消费方式原始，据统计每年有8000万吨果蔬腐烂掉，果蔬腐烂率高居世界之首。

造成这种巨大浪费的主要原因是果蔬从田间到消费者餐桌期间的流通出现问题，没有形成连贯的果蔬食品产业链：从果蔬的种植、采购、运输、储存、加工到销售等环节没有形成有效的经济利益主体，农民只管种植水果蔬菜，果蔬经销商只管采购和销售，第三方物流企业只负责运输和储存。这些利益主体之间的协调困难，职责划分不清晰，消费者是否能买到物美价廉的果蔬全凭运气。

“生鲜食用农产品物流环境适应性及品质控制机制研究”项目组通过针对电商高价易腐果蔬保鲜难点，以西兰花、陕西猕猴桃为应用对象，对两者全过程保鲜当中涉及的微环境监测、保鲜剂使用、包装等要素进行了深入研究，建立了一套西兰花和猕猴桃保鲜品质预测模型和系统，可根据基础品质、温度、包装等条件预测西兰花、猕猴桃品质变化，估算保鲜和上架时间；可以根据市场保鲜时间要求，动态设计合理的保鲜方案。经试点验证，成果可大幅提升产品品质，取得了良好的经济效益。

项目负责人郜海燕教授介绍：“以陕西猕猴桃为例，项目团队研发了温度、包装、保鲜剂处理的品质管理调控方案，建立了基于灰色系统理论和化学反应动力学的猕猴桃冷链运输品质预测模型，开发了实时监控软件，直接提高了以猕猴桃为支柱产业地区的农民收入。且针对冷链运输时间短且动态变化的特点，开发冷链微环境参数（温度、湿度、气体成分）动态云端监测，确定了其冷链物流过程中货架期动态预测模型，实现冷链物流过程中关键参数动态监测及品质预测技术。”

据了解，位于岐山县蔡家坡镇安乐社区的陕西永红猕猴桃合作社，为附近约12000户种植户提供猕猴桃技术服务，通过提供良好的质量管理体系，避免了猕猴桃的大量损失，当地猕猴桃优果率达95%以上，合作社社员仅猕猴桃一项人均纯收入达到18600元，辐射带动周边村12000多户果农增收致富，有效增加了当地农户收入。之后项目团队还将探索水蜜桃、草莓等高价易腐果蔬的动态品质管理方案，保障我国电商高价易腐果蔬减损增值。

作者：本刊记者 杨平

来源：《中国农村科技》2021年第10期