打赢蔬菜“保鲜战”

【创新故事】

    ◎本报记者 马爱平  通讯员 张 卫

    “速冻萝卜刚下船就变色，这次八成又得被退货。”

    “从张家口运到北京，不到10个小时，西兰花都变黄了。”

    “鲜切辣椒送到后厨才一天，便软塌塌的，还出水，咋回事儿啊？”

    无论白天还是深夜，北京市农林科学院农产品加工与食品营养研究所（以下简称“加工所”）保鲜加工团队成员，时常会接到菜农和企业的求助电话。

    “帮农民打赢蔬菜‘保鲜战’，是我们义不容辞的责任！”日前，加工所所长赵晓燕告诉科技日报记者，在国家大宗蔬菜产业技术体系等项目支持下，科研人员矢志攻关，使蔬菜保鲜期大大延长。

    破解预冷难题

    蔬菜要保鲜，快速预冷是第一步，也是第一道难题。

    “所谓快速预冷，就是通过技术手段，在蔬菜离开田间那一刻，迅速将其品温降到可长时间保鲜的适宜温度。”保鲜加工团队研究员王清打比方说，“这一过程，犹如给蔬菜穿上一套隐形保鲜‘铠甲’。”

    不同品种、不同成熟度的蔬菜，对温度的敏感度各不相同。在实施快速预冷前，首先要找准这些温度。

    为了破解各种蔬菜的温度“密码”，团队在实验室里搭建了多个预冷试验平台，日复一日地记录不同温度下各种蔬菜的生理变化，逐个确定它们的温控数值。

    温度有了，接下来是设法让大批蔬菜一体化快速预冷。

    实现这个目标并非易事。常规冷却方法不仅耗时长，还会在冷却过程中引发蔬菜水分流失，甚至造成冷害。

    团队耗费了大量时间与精力，始终不得要领，不是预冷速度跟不上，就是湿度无法有效保持，再或是不同位置的蔬菜冷热不均。

    温度、湿度、速度等因素环环相扣，又常常相互牵制。那段时间，大家白天黑夜连轴转，努力在矛盾中寻求最优解。“甚至是梦里，我们也在思索实验方案。”王清笑道。

    气冷速度与湿度综合调控保持、多层箱装果蔬流态冰充填、微纳米臭氧杀菌与预冷一体化加工……历经数月攻关，一项项技术与工艺走出实验室，迈进“应用场”。团队先后为数十种蔬菜量身定制了加工标准，创建出一整套预冷技术体系。

    “除了技术，我们还研发出一系列适用于各种蔬菜的预冷装备。”赵晓燕说，这些设备有效提升了预冷效率，可将城市保供的主要蔬菜品种保鲜期延长2—4倍。

    揭开色变谜底

    解决了保鲜时长难题，色变问题又随之而来。

    “蔬菜在贮藏和预加工过程中，经常会遇到一系列意料不到的色变挑战。”赵晓燕告诉记者，萝卜芯可能会变蓝，山药则容易变黄，大蒜常常泛绿，而百合鳞茎往往会转变为粉色。

    “一旦发生色变，就有可能导致整批货物被退回。”保鲜加工团队成员王丹说，这是菜农和生鲜企业普遍担心的问题。

    必须揭示蔬菜色变机理，并对其进行有效控制。但从哪种蔬菜开始呢？

    “就从品种繁多的萝卜着手吧。”有团队成员提出。

    接下来的日子里，王丹与同事们每天的主要工作变成了切萝卜、观察萝卜，有时都“神经质”了，看啥都像萝卜。

    “我们发现有些萝卜在切开前就已经发生蓝变了。”王丹说，必须设法还原出体内、体外两种环境下蓝变过程，才有可能找到抑制色变的解决方案。

    实验室里，随着堆积如山的萝卜一天天变少，研究思路也渐渐清晰起来。经多次研讨，团队巧妙设计出“体外模拟合成与体内验证相结合”的原创性研究方案。

    大家先模拟蓝色素在外部环境中的合成过程，再在萝卜体内进行色变验证，终于揭示出萝卜芯变蓝的谜底——4-羟基-3-甲基吲哚硫代葡萄糖苷在氧化作用下会引发蓝变。

    基于这一发现，团队不仅确定了萝卜蓝变的氧气临界值，还研发出“适宜品质协同适配气调包装”技术。“这种技术通过精确控制包装内的气体成分，创造出一个不利于蓝变发生的微环境。”王丹说。

    随着萝卜蓝变问题的解决，大家又接连理清了更多种类蔬菜的色变物质及其色变原理，明确了调控色变的关键酶，建立起一套涵盖蔬菜贮藏保鲜、加工过程色泽保持与品质控制的技术体系，破解了山药变黄、大蒜泛绿、百合转粉等蔬菜色变难题。

    防控出水顽疾

    “赵老师，这鲜切辣椒出水问题太严重了，刚送到餐饮店就被客户投诉！”

    鲜切蔬菜企业主老张的一条微信，让保鲜加工团队放下手头工作，立即着手研究辣椒“流汤”的缘由。

    “那时，我们夜以继日地分析研究，对加工、包装、贮藏、流通等各个环节一一进行排查。”团队成员赵文婷至今记得，大家先后通过微生物分离筛选、回接试验验证以及冷链温度波动模拟等方式，最后认定温度波动和微生物是蔬菜水渍化劣变的“罪魁祸首”。

    问题的症结找准了，如何解决？

    团队继续攻关，通过转录组学检测、扩增子测序等技术，揭示了鲜切辣椒软化出水的分子机制。

    弄清了机制，光保鲜技术跳入大家脑海。“通过选取特定波长的光照射蔬菜，可有效抑制有害微生物的生长，同时促进有益物质的合成。”赵文婷解释。

    清洗、包装等预处理工序可减菌，合适的光照、恒定的温度可抑菌。大家反复推敲预处理、光照和温度三者之间的关系与制约条件，不断调整优化设备参数，进行了无数次的实验。

    “实验停不下来，我们就把家搬到实验室。”赵文婷和团队成员连续值守几天几夜，确保实验不间断。当看到在特定组合条件下辣椒出水问题得到明显抑制时，大家激动得跳了起来。

    最终，团队成功建立起“减菌处理—光照调控—低恒温贮藏”综合防控体系，将鲜切辣椒的货架期延长了2—3天。在此基础上，他们又陆续解析了西瓜、番茄等瓜果鲜切水渍化的机理，给出了系统性解决方案。

    近两年来，保鲜加工团队创新研制的一系列保鲜加工技术，已推广至北京、上海、深圳等75个城市，为相关行业新增销售额125.64亿元、利润5.86亿元。

    党的二十届三中全会提出，壮大县域富民产业，构建多元化食物供给体系，培育乡村新产业新业态。展望未来，赵晓燕信心满怀：“我们将继续在蔬菜保鲜加工领域深耕细作，着力减少农产品损耗、提升农产品品质，为强农惠农富农贡献更多智慧与力量！”