广西日报:芒果修“鲜”记
  • 发布单位:广西农业科学院
  • 2024-06-26 15:24:53
  • 浏览(3609)
  • 收藏
浏览字号:

芒果修“鲜”记

我区一项芒果保鲜与加工创新应用成果助力产业掘金

■广西云-广西日报记者 李新雄 通讯员 关妮纳


芒果挂网1.jpg

科研团队在百色芒果主产区调研芒果采后包装及销售情况。关妮纳/摄


芒果挂网2.jpg

在实验室里,研究人员开展芒果营养品质检测。关妮纳/摄


芒果挂网3.jpg

百色市芒果加工企业生产线上一片忙碌景象。 (百色市农业农村局供图)

■核心提示

芒果好吃,但鲜美却难以长留。

广西芒果种植面积和产量位居全国前列,是我区重点打造的特色优势产业之一。然而,采后物流保鲜与加工问题日益凸显,曾严重影响芒果保鲜加工品质,制约产业发展。

针对上述瓶颈,广西农业科学院农产品加工所的李丽研究员带领团队躬耕芒果产区和生产一线,历时11年,牵头完成“芒果保鲜与加工品质提升关键技术创新及应用”项目,有效破解这一难题。

这一成果获评2022年度广西科技进步一等奖,如今已在广西、广东、北京等地的38家单位示范推广,建立芒果保鲜与加工产业化示范生产线18条,近3年间接带动10万多户农民参与芒果种植,累计实现新增销售收入38.15亿元。


A 破解基因密码锁“鲜气”

采摘、打包、运输,满载芒果的货车一路欢歌奔驰……芒果成熟时节,百色市右江区各大芒果基地一片丰收忙碌景象,天南海北的订单纷至沓来,每天有数万斤的芒果从这里发往全国各地。

“在百色芒果主产区调研时,经常看到芒果采摘后由于运输不及时,没过几天靓果发黑软烂浪费了。”曾经,这样的事情戳痛了李丽的心。

一般情况下,芒果采摘后可迅速成熟,五六天后果皮就会出现黑斑、果肉软化腐烂的劣变情况。据统计,我区芒果采后软化腐烂严重导致损失率约30%,产区年损失高达60多亿元。

如何用安全科学的方法锁住芒果“鲜气”?

摆在李丽团队面前的任务清晰且艰巨:第一步,破解芒果的基因密码,揪出导致其变熟变软腐烂的“元凶”(即核心关键因子);第二步,降服“元凶”,通过寻觅安全绿色的保鲜剂阻止、抑制“元凶”,延长保鲜期。

光是第一步就任务艰巨。“芒果基因达上万个,数量庞大且复杂。有的因子很相似,有的则很善于伪装,我们需要借助基因检测数据包一一甄别。”李丽告诉记者,她曾经花费3个月的时间,筛选检测近千斤不同成熟度、不同品种的芒果后,才找到了一个关键因子。

“不放过基因的蛛丝马迹,有时候为了搞清楚某个因子是怎么工作的,想方设法设计实验反复验证,无功而返是常态。”团队成员何雪梅用“侦探”来形容他们的工作,万里挑一的追“凶”过程,既考验团队成员的智力、毅力,又挑战的他们耐心、细心。

11年的接力研究,团队利用NGS技术对病原菌侵染的鲜食芒果进行转录组测序分析,终于从13920个差异表达基因中精准揪出“元凶”——14个响应芒果病害的乙烯调控关键因子。

找到“元凶”只是第一步,接下来还得摸清它们的“作案”规律和手段。“研究表明,关键因子的作用机理有一个完整的反应链条,环环相扣,有固定的排序。要破坏它们的‘作案’手段,既不能弄错了排序,也不能漏掉其中任何一个因子。”李丽解释道。

摸清了“元凶”及其祸害规律后,就可以想办法调控降服它了。这时候,如果还采用传统的化学方法保鲜,一些有害化学残留会危害人体健康。李丽给出的答案,是研发环保绿色的保鲜剂。

这又是一个“大海捞针”的历程。科研人员需要从中药、植物、水果中提取有效成分,并按照精准配比制作。

“那段时间,实验室里摆满了各种各样的植物,研磨、分离、萃取……团队成员从大量植物源材料里提取十几种有效成分,一点一滴地调配,有时候某种成分用量差0.01克,调控效果差别就会很大。”团队成员李昌宝介绍,为了找准十几种成分的最佳配比,他们进行了近千次反复尝试。

屡试屡败之后,团队终于研发出控释型1-MCP保鲜剂、中药型环保复配保鲜剂、植物源多糖耦合抗诱保鲜剂等新型绿色保鲜产品,可让芒果在常温条件下贮藏10天的腐烂率降低30%;发明了乙烯吸附、微环境调控和抑菌三效合一的纳米包装材料,与普通市售保鲜袋比,芒果低温贮藏25天的腐烂率降低了37.6%。

同时,科研团队构建集“软化调控-绿色防腐-抗菌包装贮藏/移动气调冷链”为一体的芒果静态贮藏/动态物流精准调控标准化保鲜技术体系,建成广西首条芒果采后控软防腐保鲜处理标准化生产线,实现了鲜果低温贮藏保鲜期延长10-24天的重大突破。


B 营养、口感、香气,一个都不能少

芒果果脯、果干等干制品是芒果主要的加工产品,传统芒果加工技术容易导致产品发硬失脆与营养流失。

要提高芒果产业的吸“金”能力,研创加工品质提升新技术成为不二选择。

果脯为什么会发硬?研究团队分析发现,决定果脯软硬度的关键因素是果肉细胞壁的支撑力。传统芒果果脯干燥方法是持续高温烘干12小时,导致细胞壁的支撑力增大,果脯变硬。

为此,研究团队借助超声波、固态渗糖技术等科技手段,让果肉内外细胞充分吸收糖分;与此同时,提升干燥工艺,精准平衡好烘房的温度、湿度、风速及冷热风四级交换的时间,使果脯变软、口感更好。

“耗费一年多的时间,经过几百次的尝试后,我们找到了最优化的组合。”团队成员盛金凤说。目前,区内不少加工企业采用上述工艺制作芒果果脯,肉质比较软糯,口感有弹性,营养保留比较好。

果干、脆片同样拥有众多粉丝。研究团队发现,芒果脆片的脆度,取决于细胞之间的空隙(空腔)的大小,空隙大,脆度就高。为此,团队通过真空冷冻预干燥,维持细胞壁支撑力,加上变温压差膨化技术,细胞壁膨胀定型为均匀空腔,增加脆片脆度。目前,团队已成功研制压差膨化脆片新产品3个,脆度值提高46.7%,产品口感酥脆。

芒果饮料、芒果奶茶等液态加工产品也被列入了研究团队的攻关清单里。芒果果浆、果汁在加工过程中香气损失严重,怎么办?芒果香气由成千上万个分子构成,有些香气成分稳定性好,有些香气分子容易挥发。为了保留香气、提升香气,团队研创了香气还原法和定向增香法。

“针对芒果加工过程中受热会使香气损失并产生不良风味,建立复合酶解协同高静压香气还原技术,与热加工制汁技术比,芒果汁中特征香气成分总含量提高35%;微生物定向增香技术具有环保健康的特点,我们利用糖苷键等植物乳杆菌发酵,可以使香气增加1-6倍。同时,促进醛类物质生成具有水果香的酯类。”何雪梅介绍。

研制香气高保真芒果浆、汁新产品4个,建成广西首条芒果高静压工业化生产线;配套创制水囊酶解压榨一体机、控氧发酵罐新装备2套;研制出香气浓郁、风味丰富的芒果发酵饮料、果酒、果醋、果啤新产品4个……芒果加工品质提升新技术的落地转化交出了一张亮眼成绩单。

“近3年来,企业生产的芒果果浆非常受欢迎。我们率先使用芒果保鲜与加工品质提升关键技术,尝到了甜头。”广西果天下食品科技有限公司相关负责人说。

数据显示,项目开发的各类高品质芒果加工产品,线下供应多家全球连锁大型超市,线上打入天猫、京东等互联网平台,热销国内外。


C 精准画像让“果尽其用”

桂七芒、小台农、贵妃……芒果品种多达一百种,不同品种的芒果风味口感差别大。哪些品种适合鲜食,哪些品种适合液体加工,制成果浆、饮料、奶茶,哪些品种适合固态加工制成果干、果脯?

如果能给芒果家族成员的各种风味口感进行精准“画像”,并对其科学分类,建立芒果特征评价数据库,让“果尽其用”,这对企业果农都有好处。于是,研究团队说干就干。

给芒果精准“画像”,首先得品尝芒果。

“每年有一段时间,我们要从全国芒果产区收集不同品种的芒果集中品尝,详细描述记录其口感、甜度、香气、酸度、风味、水分、纤维量等。”易萍告诉记者,比如食味这项指标,细分为30多项数据。光是描述香气,就能细分为桂花香、苹果香、奶油香等,这些特征要品尝多次才能清晰描述。

“刚开始大家都挺高兴的,细嚼慢咽,咂摸品味。连续品尝几天后,有的同事热气上火,口腔溃疡,舌头发麻,牙齿发酸,有的成员都‘吃伤了’。”易萍笑着说。

此外,团队还借助灵敏度超高的电子舌、电子鼻提高品鉴效率,运用非靶向食品组学方法,对14616个基础数据进行分类统计,系统鉴评我国芒果主产区优势特色芒果品种的鲜果保鲜与固液态加工品质。

详实丰富的第一手资料和数据让芒果家族成员的“画像”越来越精准。

“我们利用多元统计法,首次确证软化、腐烂是衡量保鲜品质的核心指标,而质构、香气分别是衡量固态、液态加工品质的核心指标,由此建立品质评价数学模型3个,构建用途导向的芒果品种分类体系,为芒果保鲜及固态、液态加工原料标准化筛选和品质提升提供科学依据。”李丽表示,团队创建的可实时查询的芒果多维品质互联网数据库,已实现行业共享。

“芒果多维品质互联网数据库让更多的加工企业有针对性选择原材料,果农和加工企业皆可受益。”广西合浦果香园食品有限公司相关负责人表示,公司近期将扩大生产线,开辟更大的市场。而这些,均得益于科研力量的加持。


原文链接:http://gxrb.gxrb.com.cn/?name=gxrb&date=2024-06-26&code=010&xuhao=1

芒果挂网4.jpg