果蔬農產品冷鏈物流技術研究進展.pdf

第 22 卷 第 3 期 2023 年 7 月 Vol 22 No 3 Jul 2023 北 京 交 通 大 學 學 報 社 會 科 學 版 Journal of Beijing Jiaotong University Social Sciences Edition 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 進 展 伍 景 瓊 鄭 露 巴 雪 琴 楊 敏 昆 明 理 工 大 學 交 通 工 程 學 院 云 南 昆 明 650500 摘 要 果 蔬 農 產 品 在 采 后 受 外 界 溫 度 影 響 極 易 發(fā) 生 品 質 劣 變 冷 鏈 物 流 技 術 能 夠 有 效 保 持 農 產 品 的 新 鮮 度 包 括 色 澤 風 味 和 營 養(yǎng) 品 質 通 過 梳 理 國 內 外 全 程 冷 鏈 物 流 環(huán) 節(jié) 技 術 對 果 蔬 品 質 的 保 鮮 和 影 響 作 用 的 發(fā) 展 現 狀 總 結 我 國 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 及 應 用 可 以 比 較 我 國 與 發(fā) 達 國 家 存 在 的 差 距 和 問 題 研 究 表 明 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 越 來 越 精 細 化 數 值 模 擬 及 仿 真 成 為 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 常 用 的 方 法 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 呈 現 多 學 科 融 合 發(fā) 展 趨 勢 但 是 仍 存 在 冷 鏈 物 流 技 術 對 果 蔬 生 理 和 溫 濕 度 特 性 影 響 研 究 不 全 面 果 蔬 全 程 冷 鏈 信 息 監(jiān) 測 和 追 溯 技 術 落 后 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 實 踐 應 用 落 后 于 理 論 研 究 等 不 足 因 此 未 來 應 加 強 各 環(huán) 節(jié) 冷 鏈 物 流 技 術 對 果 蔬 特 性 的 影 響 研 究 在 研 究 方 法 上 注 重 數 值 模 擬 和 現 場 實 驗 相 結 合 以 及 加 快 冷 鏈 物 流 技 術 的 推 廣 和 應 用 關 鍵 詞 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 環(huán) 節(jié) 冷 卻 效 果 全 程 冷 鏈 中 圖 分 類 號 F253 9 文 獻 標 識 碼 A 文 章 編 號 1672 8106 2023 03 0119 17 一 引 言 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 是 果 蔬 在 采 后 的 貯 藏 包 裝 運 輸 銷 售 等 環(huán) 節(jié) 中 始 終 處 于 所 需 要 的 低 溫 環(huán) 境 從 而 降 低 果 蔬 流 通 損 耗 的 過 程 近 年 來 隨 著 我 國 農 業(yè) 結 構 調 整 和 居 民 消 費 水 平 的 提 高 果 蔬 農 產 品 的 產 量 和 購 買 量 逐 年 增 加 消 費 者 對 果 蔬 農 產 品 的 多 樣 性 獲 得 的 及 時 性 需 求 日 趨 旺 盛 同 時 對 果 蔬 農 產 品 的 品 質 和 安 全 也 更 為 關 注 作 為 保 障 果 蔬 農 產 品 質 量 安 全 的 冷 鏈 物 流 技 術 也 隨 著 果 蔬 冷 鏈 物 流 高 質 量 需 求 的 持 續(xù) 增 長 而 不 斷 創(chuàng) 新 和 深 化 冷 鏈 物 流 技 術 由 冷 庫 貯 藏 冷 藏 運 輸 逐 漸 豐 富 為 產 地 預 冷 低 溫 貯 藏 低 溫 包 裝 低 溫 裝 卸 搬 運 冷 藏 運 輸 和 配 送 冷 藏 銷 售 全 過 程 我 國 部 分 冷 鏈 物 流 技 術 的 研 究 已 經 達 到 國 際 先 進 水 平 但 相 比 于 發(fā) 達 國 家 國 內 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 的 整 體 研 究 和 應 用 還 不 夠 深 入 還 存 在 果 蔬 冷 卻 品 質 差 冷 卻 效 率 低 等 問 題 難 以 滿 足 消 費 者 對 高 品 質 的 需 求 加 強 對 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 技 術 的 研 究 和 應 用 推 廣 有 利 于 提 高 果 蔬 農 產 品 的 冷 鏈 流 通 率 降 低 流 通 損 耗 實 現 果 蔬 農 產 品 的 綠 色 安 全 品 質 消 費 對 促 進 我 國 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 業(yè) 的 高 質 量 發(fā) 展 有 著 重 要 意 義 冷 鏈 物 流 技 術 具 有 集 成 度 高 跨 時 空 多 環(huán) 節(jié) 多 業(yè) 態(tài) 和 學 科 高 度 交 叉 的 特 點 結 合 果 蔬 農 產 品 多 品 類 全 程 冷 鏈 技 術 需 求 主 要 收 集 整 理 了 近 十 五 年 來 發(fā) 表 在 中 國 知 網 和 Elsevier Science Direct 數 據 庫 的 相 關 學 術 成 果 從 果 蔬 冷 卻 效 率 冷 卻 后 生 理 品 質 變 化 冷 卻 均 勻 性 等 角 度 分 別 對 產 地 預 冷 貯 藏 保 鮮 低 溫 氣 調 包 裝 裝 卸 搬 運 冷 藏 運 輸 和 配 送 冷 藏 銷 售 以 及 冷 鏈 物 流 信 息 七 個 環(huán) 節(jié) 的 冷 鏈 技 術 研 究 進 展 進 行 梳 理 總 結 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 的 研 究 特 點 分 析 研 究 中 存 在 的 不 足 提 出 未 來 果 蔬 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 的 方 向 為 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 技 術 的 科 技 創(chuàng) 新 和 應 用 推 廣 提 供 參 考 二 果 蔬 全 程 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 進 展 概 況 從 果 蔬 農 產 品 的 流 通 環(huán) 節(jié) 來 看 生 產 階 段 的 主 要 技 術 有 預 冷 技 術 低 溫 貯 藏 技 術 氣 調 包 裝 技 術 等 研 究 人 員 主 要 探 究 了 預 冷 機 冷 庫 的 各 項 工 藝 參 數 對 果 蔬 的 冷 卻 效 果 和 貨 架 期 的 影 響 并 建 立 動 力 收 稿 日 期 2022 07 22 基 金 項 目 國 家 自 然 科 學 基 金 項 目 交 通 減 貧 效 應 測 度 及 交 通 資 源 配 置 的 空 間 補 償 策 略 71904068 云 南 省 省 院 省 校 教 育 合 作 人 文 社 科 項 目 云 南 航 空 物 流 業(yè) 高 質 量 發(fā) 展 對 策 研 究 SYSX202016 作 者 簡 介 伍 景 瓊 女 昆 明 理 工 大 學 交 通 工 程 學 院 副 教 授 研 究 方 向 冷 鏈 物 流 系 統(tǒng) 優(yōu) 化 鄭 露 女 昆 明 理 工 大 學 交 通 工 程 學 院 碩 士 研 究 生 研 究 方 向 農 產 品 物 流 與 供 應 鏈 管 理 DOI 10 16797 ki 11 5224 c 20230727 007北 京 交 通 大 學 學 報 社 會 科 學 版 2023 年 學 模 型 等 數 值 模 型 模 擬 測 算 了 不 同 類 型 果 蔬 的 傳 熱 水 分 遷 移 色 澤 失 重 率 等 變 化 過 程 分 析 了 低 溫 環(huán) 境 下 氣 調 包 裝 材 料 的 厚 度 氣 透 性 和 袋 內 氣 體 比 例 成 分 對 果 蔬 品 質 的 影 響 流 通 階 段 的 技 術 主 要 有 裝 卸 搬 運 技 術 冷 藏 運 輸 和 配 送 技 術 冷 藏 銷 售 技 術 研 究 人 員 對 冷 鏈 裝 卸 搬 運 設 備 的 效 率 冷 藏 運 輸 配 送 及 銷 售 設 備 的 制 冷 性 能 制 冷 溫 度 分 布 均 勻 性 進 行 改 進 并 對 設 備 的 內 部 裝 置 進 行 優(yōu) 化 以 期 提 高 對 果 蔬 的 儲 存 效 果 果 蔬 冷 鏈 物 流 信 息 技 術 主 要 以 物 聯 網 技 術 作 為 支 撐 實 現 對 各 環(huán) 節(jié) 果 蔬 信 息 的 監(jiān) 測 果 蔬 冷 鏈 物 流 主 要 技 術 和 設 備 如 圖 1 所 示 一 產 地 預 冷 產 地 預 冷 對 果 蔬 農 產 品 全 程 冷 鏈 具 有 重 要 意 義 其 不 僅 可 減 少 生 鮮 農 產 品 貯 運 銷 等 階 段 的 制 冷 成 本 還 可 以 有 效 保 持 果 蔬 農 產 品 的 鮮 度 研 究 表 明 沒 有 預 冷 的 果 蔬 農 產 品 平 均 質 量 損 失 比 有 預 冷 的 質 量 損 失 高 約 23 1 近 年 來 為 降 低 果 蔬 農 產 品 采 后 損 失 我 國 出 臺 多 項 措 施 鼓 勵 果 蔬 農 產 品 產 地 預 冷 的 發(fā) 展 預 冷 方 式 主 要 有 冷 庫 預 冷 冷 水 預 冷 差 壓 預 冷 和 真 空 預 冷 四 種 由 于 冷 庫 預 冷 和 冷 水 預 冷 的 預 冷 效 率 相 對 較 低 國 內 外 關 于 這 兩 種 預 冷 方 式 的 相 關 研 究 較 少 但 對 差 壓 預 冷 真 空 預 冷 的 研 究 均 較 為 成 熟 1 冷 庫 預 冷 冷 庫 預 冷 是 將 果 蔬 置 于 低 溫 貯 藏 庫 中 冷 風 機 吹 出 的 冷 空 氣 流 經 果 蔬 周 圍 將 果 蔬 熱 量 帶 走 的 一 主要設備 核心技術 果蔬冷鏈流程 產地預冷 貯藏保鮮 氣調包裝 裝卸搬運 冷藏運輸和配送 冷庫預冷 冷水預冷 差壓預冷 真空預冷 低溫貯藏 氣調貯藏 冰溫貯藏 氣調包裝技術 裝卸搬運技術 冷藏運輸技術 冷藏配送技術 預冷機 冷藏庫 氣調包裝機 叉車 冷藏柜 冷藏銷售 冷藏柜技術 冷藏車 圖 1 果 蔬 冷 鏈 物 流 主 要 技 術 及 設 備 120第 3 期 伍 景 瓊 等 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 進 展 種 預 冷 方 式 冷 庫 預 冷 成 本 低 廉 現 已 成 為 我 國 田 間 地 頭 果 蔬 預 冷 的 主 要 方 式 由 于 冷 卻 速 度 較 慢 現 有 研 究 主 要 從 提 高 冷 庫 預 冷 效 率 縮 短 冷 庫 預 冷 時 間 展 開 陳 存 坤 等 2 2015 以 蘋 果 為 試 驗 對 象 通 過 記 錄 不 同 風 速 和 不 同 包 裝 方 式 下 蘋 果 所 需 的 預 冷 時 間 研 究 使 果 蔬 預 冷 速 率 較 快 的 風 速 和 包 裝 方 式 王 冠 邦 等 3 2021 通 過 數 值 模 擬 分 析 了 蘋 果 預 冷 過 程 的 流 場 溫 度 場 等 物 理 場 的 分 布 特 性 發(fā) 現 冷 氣 流 速 高 的 位 置 附 近 的 果 實 降 溫 速 率 快 溫 度 低 2 冷 水 預 冷 冷 水 預 冷 將 果 蔬 浸 入 冷 水 中 或 者 將 冷 水 噴 灑 在 果 蔬 表 面 使 果 蔬 快 速 冷 卻 到 規(guī) 定 的 溫 度 可 以 減 少 果 蔬 表 面 的 水 分 蒸 發(fā) 降 低 果 蔬 的 質 量 損 失 率 和 葉 類 菜 的 葉 綠 素 分 解 速 率 4 但 循 環(huán) 使 用 的 預 冷 水 中 微 生 物 較 多 容 易 導 致 果 蔬 出 現 腐 爛 病 害 現 象 5 一 些 研 究 通 過 在 預 冷 水 中 添 加 防 腐 劑 消 毒 劑 等 抑 制 預 冷 循 環(huán) 水 中 微 生 物 對 果 蔬 農 產 品 的 副 作 用 6 但 預 冷 水 的 有 害 物 質 可 能 會 沉 積 在 果 蔬 表 面 影 響 果 蔬 農 產 品 的 安 全 性 目 前 研 究 者 正 著 力 于 如 何 改 善 預 冷 循 環(huán) 水 的 品 質 解 決 預 冷 后 果 蔬 農 產 品 表 面 的 物 質 殘 留 問 題 相 關 研 究 還 有 待 進 一 步 深 入 3 差 壓 預 冷 差 壓 預 冷 通 過 將 冷 空 氣 加 壓 在 果 蔬 兩 側 產 生 壓 力 差 迫 使 冷 空 氣 全 部 通 過 果 蔬 使 得 果 蔬 溫 度 迅 速 冷 卻 可 以 有 效 地 抑 制 果 蔬 的 成 熟 和 衰 老 7 與 普 通 冷 庫 預 冷 相 比 差 壓 預 冷 可 以 顯 著 提 升 預 冷 環(huán) 節(jié) 效 率 并 降 低 果 蔬 的 失 重 率 8 適 宜 的 送 風 條 件 是 保 障 果 蔬 農 產 品 預 冷 品 質 的 關 鍵 目 前 研 究 主 要 集 中 在 果 蔬 差 壓 預 冷 過 程 中 不 同 工 況 條 件 對 果 蔬 預 冷 品 質 的 影 響 機 理 方 面 9 并 不 斷 調 整 實 驗 條 件 進 行 對 比 驗 證 以 期 為 果 蔬 找 到 滿 足 多 生 產 目 標 的 工 藝 條 件 如 生 理 品 質 最 佳 預 冷 時 間 短 預 冷 均 勻 性 高 等 楊 培 志 等 10 2017 考 慮 蘋 果 呼 吸 熱 和 蒸 騰 熱 對 預 冷 溫 度 的 影 響 探 究 同 時 滿 足 預 冷 時 間 短 預 冷 均 勻 性 高 兩 個 目 標 的 預 冷 溫 度 季 麗 麗 等 11 2018 研 究 了 使 西 葫 蘆 中 丙 二 醛 維 生 素 C 過 氧 化 氫 酶 活 性 香 氣 成 分 等 多 個 生 理 指 標 達 到 最 佳 的 預 冷 溫 度 為 探 究 適 宜 的 果 蔬 差 壓 預 冷 送 風 速 度 韓 佳 偉 等 12 2015 研 究 了 不 同 風 速 下 預 冷 果 蔬 的 冷 卻 時 間 瞬 時 冷 卻 速 率 和 瞬 時 冷 卻 均 勻 性 發(fā) 現 當 送 風 速 度 從 0 5 m s 提 高 到 2 5 m s 時 蘋 果 的 冷 卻 時 間 可 縮 短 70 左 右 許 茹 楠 等 13 2018 對 比 研 究 了 不 同 風 速 處 理 后 蒜 苔 感 官 品 質 和 生 理 品 質 的 變 化 Elansari 等 14 2020 研 究 了 送 風 方 向 對 橘 果 實 失 重 百 分 比 和 電 解 質 流 失 的 影 響 發(fā) 現 自 上 而 下 式 的 垂 直 通 風 差 壓 預 冷 要 比 水 平 通 風 預 冷 的 冷 卻 效 果 更 好 包 裝 箱 的 通 風 設 計 影 響 著 包 裝 內 部 氣 流 和 溫 度 分 布 優(yōu) 化 包 裝 設 計 對 提 高 預 冷 效 率 和 果 蔬 品 質 有 重 要 意 義 15 Wang 等 16 2013 探 索 了 果 蔬 包 裝 箱 的 通 風 孔 形 狀 和 碼 垛 方 式 與 果 蔬 降 溫 速 率 的 關 系 發(fā) 現 包 裝 箱 的 通 風 孔 形 狀 為 橢 圓 形 時 果 蔬 差 壓 預 冷 的 降 溫 速 率 最 快 鍵 槽 通 風 孔 形 狀 時 降 溫 速 率 最 慢 包 裝 箱 以 交 錯 陣 列 形 式 碼 垛 的 冷 卻 速 度 快 于 平 行 陣 列 形 式 金 滔 等 17 2021 提 出 包 裝 箱 的 箱 體 開 孔 率 不 僅 影 響 果 蔬 降 溫 速 率 而 且 影 響 箱 內 果 蔬 的 預 冷 溫 度 偏 差 值 當 箱 體 開 孔 率 由 15 增 大 為 30 時 冷 卻 速 率 相 近 但 箱 內 蘋 果 的 溫 度 偏 差 增 加 至 1 1 因 此 在 壓 降 滿 足 設 計 要 求 的 前 提 下 宜 采 用 較 小 的 箱 體 開 孔 面 積 為 降 低 差 壓 預 冷 后 果 蔬 的 失 重 率 滿 足 單 體 農 戶 在 分 散 的 果 園 和 菜 地 中 進 行 預 冷 的 需 求 已 有 研 究 對 差 壓 預 冷 設 備 作 出 改 進 王 瑩 等 18 在 負 壓 換 熱 室 內 放 置 流 態(tài) 冰 形 成 濕 冷 空 氣 有 效 緩 解 果 蔬 在 差 壓 預 冷 后 失 水 較 多 果 蔬 品 質 下 降 的 問 題 顧 洋 等 19 2020 研 制 出 了 移 動 式 果 蔬 產 地 差 壓 預 冷 機 該 設 備 既 可 以 移 動 至 田 間 在 果 蔬 農 產 品 采 摘 后 立 即 進 行 預 冷 也 可 以 在 短 途 運 輸 中 進 行 預 冷 4 真 空 預 冷 真 空 預 冷 是 在 低 壓 或 真 空 狀 態(tài) 下 果 蔬 通 過 自 身 水 分 蒸 發(fā) 吸 熱 達 到 冷 卻 效 果 真 空 預 冷 可 以 提 升 果 蔬 內 抗 氧 化 物 酶 的 活 性 20 抑 制 亞 硝 酸 鹽 的 積 累 21 有 效 延 緩 果 蔬 的 衰 老 是 使 果 蔬 降 溫 速 率 最 快 冷 卻 均 勻 性 最 高 的 預 冷 方 式 保 證 預 冷 后 果 蔬 的 營 養(yǎng) 品 質 和 食 用 安 全 是 真 空 預 冷 的 基 本 要 求 探 究 維 持 果 蔬 品 質 的 最 佳 預 冷 技 術 參 數 是 真 空 預 冷 的 關 鍵 張 曉 娟 22 2020 Zhu 等 23 2021 將 未 經 預 冷 的 果 蔬 作 為 對 照 組 研 究 不 121北 京 交 通 大 學 學 報 社 會 科 學 版 2023 年 同 真 空 預 冷 條 件 對 果 蔬 失 重 率 各 項 營 養(yǎng) 品 質 感 官 品 質 等 的 影 響 為 果 蔬 真 空 預 冷 的 最 佳 預 冷 參 數 提 供 參 考 依 據 韋 升 堅 等 24 2019 分 析 了 不 同 降 壓 速 率 終 壓 值 復 壓 操 作 時 間 處 理 對 卷 心 菜 中 大 腸 桿 菌 數 量 的 影 響 從 果 蔬 質 量 安 全 的 角 度 對 真 空 預 冷 參 數 作 出 研 究 經 真 空 預 冷 處 理 后 果 蔬 的 水 分 會 有 一 定 的 損 失 如 何 降 低 果 蔬 的 失 重 率 非 常 重 要 李 新 平 等 25 2019 研 究 了 預 冷 終 壓 對 不 同 類 型 蔬 菜 失 水 率 的 影 響 提 出 使 蔬 菜 失 水 率 最 低 的 最 佳 預 冷 終 壓 為 根 莖 及 茄 果 類 600 Pa 含 蠟 質 層 類 700 Pa 葉 菜 類 800 Pa 真 空 預 冷 前 補 水 是 有 效 降 低 果 蔬 失 水 率 的 有 效 方 法 劉 斌 等 26 2012 證 實 了 真 空 預 冷 前 補 水 可 縮 短 預 冷 時 間 降 低 食 用 菌 的 失 水 率 噴 灑 CaCl 2 溶 液 27 富 氫 水 28 也 被 證 實 可 以 有 效 減 緩 葉 菜 的 失 重 率 在 此 基 礎 上 王 馨 渝 等 29 2022 發(fā) 現 真 空 預 冷 過 程 中 對 青 菜 作 噴 霧 補 水 處 理 也 可 以 解 決 青 菜 的 失 水 問 題 維 持 青 菜 組 織 的 營 養(yǎng) 品 質 在 真 空 預 冷 過 程 中 進 行 補 水 處 理 可 防 止 預 冷 前 已 補 水 處 理 的 果 蔬 由 于 未 能 及 時 進 行 真 空 預 冷 造 成 水 分 長 時 間 滯 留 在 果 蔬 表 面 而 引 發(fā) 的 品 質 問 題 真 空 預 冷 裝 置 存 在 能 耗 高 體 積 大 的 問 題 劉 恩 海 等 30 2017 將 新 能 源 應 用 于 真 空 預 冷 裝 備 研 發(fā) 了 以 太 陽 能 和 生 物 質 能 為 動 力 的 制 冷 系 統(tǒng) 該 設 備 的 供 冷 能 力 隨 預 冷 熱 負 荷 需 求 的 增 加 而 提 升 有 效 提 高 了 果 蔬 真 空 預 冷 的 效 率 針 對 真 空 預 冷 造 成 的 失 水 率 問 題 鄧 改 革 等 31 2020 設 計 了 基 于 鹽 水 蓄 冷 的 小 型 果 蔬 真 空 預 冷 裝 置 通 過 調 節(jié) 鹽 水 泵 改 變 鹽 水 循 環(huán) 速 度 實 現 了 捕 水 器 捕 水 量 與 水 蒸 氣 蒸 發(fā) 量 的 平 衡 隨 著 果 蔬 真 空 預 冷 實 驗 方 法 和 研 究 水 平 的 提 升 越 來 越 多 的 學 者 建 立 數 值 模 型 對 真 空 預 冷 后 各 類 果 蔬 的 溫 度 貨 架 期 失 重 率 感 官 品 質 等 進 行 預 測 并 且 取 得 了 良 好 的 預 測 效 果 Wang 等 32 2020 建 立 了 根 莖 類 蔬 菜 真 空 預 冷 的 傳 熱 數 學 模 型 Song 等 33 2016 建 立 了 鮮 切 葉 菜 真 空 預 冷 過 程 的 熱 質 傳 遞 數 學 模 型 楊 國 華 等 34 2020 運 用 動 力 學 分 析 模 型 測 算 果 蔬 的 貨 架 期 上 述 數 學 模 型 的 模 擬 結 果 與 實 驗 結 果 均 吻 合 張 曉 娟 等 35 2020 發(fā) 現 預 冷 終 溫 對 毛 豆 顏 色 和 失 重 率 的 影 響 變 化 符 合 零 級 動 力 學 規(guī) 律 和 Arrhenius 方 程 吳 冬 夏 等 36 2018 以 草 莓 為 研 究 對 象 建 立 真 空 預 冷 數 學 模 型 得 出 草 莓 的 水 分 蒸 發(fā) 量 與 其 表 面 溫 度 及 真 空 預 冷 壓 力 的 數 量 關 系 二 貯 藏 保 鮮 果 蔬 的 冷 藏 方 式 可 以 分 為 自 然 冷 藏 和 人 工 冷 藏 兩 種 自 然 冷 藏 利 用 外 界 自 然 低 溫 氣 體 溫 度 或 土 壤 溫 度 來 調 節(jié) 儲 存 環(huán) 境 的 溫 度 和 濕 度 主 要 用 于 北 方 的 冬 季 和 早 春 適 用 于 白 菜 洋 蔥 蘿 卜 蘋 果 梨 等 果 蔬 人 工 冷 藏 不 受 季 節(jié) 或 地 區(qū) 的 影 響 通 過 自 動 溫 度 控 制 技 術 降 低 果 蔬 儲 存 環(huán) 境 的 溫 度 適 用 于 各 類 果 蔬 主 要 有 低 溫 貯 藏 氣 調 貯 藏 和 冰 溫 貯 藏 三 種 我 國 對 氣 調 貯 藏 和 冰 溫 貯 藏 的 研 究 尚 處 于 起 步 階 段 對 低 溫 貯 藏 的 研 究 已 達 到 國 外 同 期 水 平 1 低 溫 貯 藏 低 溫 貯 藏 是 以 控 制 溫 度 條 件 為 主 要 措 施 的 貯 藏 方 法 能 有 效 減 緩 果 蔬 外 觀 品 質 的 變 化 和 內 部 營 養(yǎng) 成 分 的 流 失 Ikegaya 等 37 2020 發(fā) 現 草 莓 在 0 下 貯 藏 比 在 3 貯 藏 的 糖 類 和 有 機 酸 含 量 更 高 薄 膜 包 裝 可 改 善 草 莓 冷 藏 后 的 失 重 問 題 低 溫 貯 藏 結 合 保 鮮 劑 處 理 是 優(yōu) 化 果 蔬 貯 藏 品 質 的 方 法 相 關 研 究 指 出 低 溫 貯 藏 結 合 淀 粉 溶 液 38 SO 2 保 鮮 劑 39 鈣 處 理 40 等 都 可 以 較 好 地 保 持 果 實 較 高 的 感 官 品 質 生 鮮 果 蔬 的 低 溫 貯 藏 主 要 是 通 過 冷 庫 實 現 的 根 據 冷 庫 設 計 溫 度 不 同 主 要 有 高 溫 冷 庫 5 15 和 中 溫 冷 庫 5 5 兩 種 相 關 研 究 指 出 當 冷 庫 內 的 風 機 設 置 在 長 度 方 向 41 采 用 側 中 送 風 方 式 42 時 更 有 利 于 果 蔬 溫 度 分 布 的 均 勻 有 利 于 提 高 整 批 果 蔬 的 貯 藏 品 質 果 蔬 在 低 溫 儲 存 下 可 能 會 出 現 冷 害 效 應 不 同 儲 存 溫 度 下 冷 害 發(fā) 生 的 程 度 不 同 43 學 者 們 嘗 試 使 用 植 物 激 素 來 緩 解 果 蔬 的 冷 害 問 題 并 對 貯 藏 期 間 抑 制 果 蔬 冷 害 的 機 理 進 行 了 研 究 如 Trina 等 44 2020 采 用 水 楊 酸 處 理 冷 藏 后 的 梨 果 實 有 效 抑 制 果 實 內 多 酚 氧 化 酶 的 活 性 顯 著 降 低 了 梨 果 實 的 腐 爛 率 和 褐 變 程 度 分 析 和 預 測 低 溫 貯 藏 過 程 中 果 蔬 內 部 的 品 質 變 化 也 是 目 前 的 研 究 熱 點 之 一 朱 丹 實 等 45 2014 研 究 李 子 在 不 同 貯 藏 溫 度 下 果 實 水 分 果 皮 硬 度 果 肉 硬 度 的 品 質 變 化 規(guī) 律 并 分 析 了 不 同 狀 態(tài) 下 果 實 水 122第 3 期 伍 景 瓊 等 果 蔬 農 產 品 冷 鏈 物 流 技 術 研 究 進 展 分 遷 移 和 品 質 變 化 間 的 相 關 性 田 夢 琦 等 46 2015 通 過 模 型 擬 合 腐 敗 菌 在 低 溫 貯 藏 期 間 的 變 化 根 據 腐 敗 菌 的 生 長 速 率 預 測 水 芹 的 貨 架 期 一 些 學 者 研 究 了 低 溫 貯 藏 對 果 蔬 生 理 品 質 和 香 氣 揮 發(fā) 物 變 化 的 影 響 Mitalo 等 47 2019 發(fā) 現 低 溫 貯 藏 可 以 促 進 水 果 果 實 的 軟 化 和 糖 分 積 累 但 低 溫 通 過 調 節(jié) 參 與 揮 發(fā) 物 合 成 所 需 的 關 鍵 酶 和 基 因 抑 制 了 果 味 揮 發(fā) 物 的 產 生 張 琴 等 48 2021 將 果 實 的 香 氣 物 質 分 為 游 離 態(tài) 和 結 合 態(tài) 研 究 出 兩 類 香 氣 物 質 隨 貯 藏 時 間 的 推 移 和 果 實 內 葡 萄 糖 含 量 變 化 而 變 化 的 規(guī) 律 2 氣 調 貯 藏 氣 調 貯 藏 通 過 調 節(jié) 密 閉 貯 藏 環(huán) 境 中 O 2 CO 2 等 氣 體 的 比 例 成 分 抑 制 果 蔬 的 呼 吸 作 用 和 微 生 物 侵 害 49 對 呼 吸 躍 變 型 果 實 有 較 好 的 貯 藏 效 果 由 于 氣 調 庫 的 建 設 成 本 相 對 較 高 目 前 關 于 氣 調 貯 藏 果 蔬 的 實 驗 研 究 還 不 夠 深 入 已 有 研 究 主 要 集 中 在 兩 個 方 面 一 方 面 驗 證 了 氣 調 貯 藏 對 果 蔬 貨 架 期 的 延 長 作 用 陳 翔 等 50 2019 發(fā) 現 氣 調 貯 藏 雪 梨 186 天 后 仍 能 保 持 良 好 的 商 品 性 比 普 通 商 業(yè) 冷 庫 的 貯 藏 期 延 長 3 個 月 左 右 Fang 等 51 2021 指 出 葉 菜 類 蔬 菜 可 以 在 氣 調 低 溫 環(huán) 境 下 貯 藏 3 5 個 月 但 在 普 通 低 溫 環(huán) 境 中 只 能 保 存 8 21 天 另 一 方 面 一 些 研 究 通 過 模 擬 研 究 氣 調 庫 的 溫 度 場 和 濕 度 場 分 布 為 果 蔬 氣 調 庫 系 統(tǒng) 的 改 進 提 供 了 理 論 基 礎 和 解 決 方 案 季 阿 敏 52 2006 建 立 了 果 蔬 氣 調 冷 卻 階 段 傳 熱 過 程 數 學 模 型 用 于 預 測 果 蔬 在 氣 調 冷 卻 過 程 中 的 溫 度 變 化 為 氣 調 庫 制 冷 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 設 計 方 案 提 供 了 理 論 基 礎 楊 巧 銀 等 53 2017 采 用 CFD 軟 件 模 擬 了 貯 藏 期 間 氣 調 庫 內 的 傳 熱 過 程 研 究 了 庫 內 相 對 濕 度 的 分 布 提 出 了 改 善 庫 內 濕 度 環(huán) 境 的 方 案 3 冰 溫 貯 藏 果 蔬 的 冰 溫 是 指 0 以 下 冰 點 以 上 的 溫 度 區(qū) 域 冰 溫 技 術 既 能 保 證 果 蔬 細 胞 不 受 損 減 少 食 品 的 浪 費 又 能 保 證 果 蔬 長 期 貯 藏 而 不 腐 爛 對 果 蔬 的 長 期 貯 藏 具 有 重 要 意 義 研 究 對 象 主 要 集 中 在 冬 棗 荔 枝 李 子 54 等 球 狀 類 水 果 和 青 椒 蓮 藕 西 蘭 花 55 等 茄 果 類 蔬 菜 研 究 人 員 就 冰 溫 貯 藏 技 術 對 果 蔬 品 質 的 影 響 及 規(guī) 律 進 行 了 大 量 研 究 取 得 了 豐 富 成 果 Liu 等 56 2019 比 較 了 10 5 和 近 冰 點 貯 藏 下 杏 果 實 的 揮 發(fā) 性 物 質 糖 類 有 機 酸 等 含 量 的 變 化 研 究 發(fā) 現 近 冰 溫 貯 藏 是 杏 果 實 低 溫 貯 藏 后 保 持 風 味 和 品 質 的 最 有 效 方 法 李 家 磊 等 57 2020 測 量 了 冰 溫 貯 藏 時 間 不 同 的 西 洋 參 中 的 淀 粉 含 量 發(fā) 現 淀 粉 含 量 隨 貯 藏 時 間 的 增 加 呈 現 小 幅 下 降 趨 勢 冰 溫 氣 調 貯 藏 技 術 和 超 冰 溫 貯 藏 技 術 是 冰 溫 貯 藏 技 術 的 發(fā) 展 和 延 伸 學 者 們 對 比 分 析 了 這 三 種 貯 藏 技 術 對 果 蔬 生 理 品 質 的 影 響 宋 健 飛 等 58 2016 發(fā) 現 冰 溫 氣 調 貯 藏 下 冬 棗 的 各 項 品 質 如 脆 性 可 溶 性 果 膠 含 量 等 均 比 僅 冰 溫 貯 藏 的 效 果 好 張 哲 等 59 2019 通 過 試 驗 確 定 葡 萄 冰 點 超 冰 溫 貯 藏 條 件 發(fā) 現 葡 萄 在 3 的 超 冰 溫 條 件 下 貯 藏 后 的 生 理 品 質 比 冰 溫 和 低 溫 貯 藏 的 效 果 好 由 于 果 蔬 種 類 繁 多 其 體 積 外 形 組 織 結 構 以 及 采 后 生 理 變 化 和 耐 冷 性 等 方 面 存 在 著 較 大 的 差 別 表 1 和 表 2 列 出 了 具 有 代 表 性 的 果 蔬 的 冷 鏈 溫 度 要 求 60 和 適 宜 的 預 冷 儲 存 方 式 61 表 1 常 見 水 果 的 冷 鏈 溫 度 要 求 及 預 冷 儲 存 方 式 水 果 類 型 大 漿 果 類 小 漿 果 類 柑 橘 類 核 果 類 梨 果 類 瓜 果 類 產 品 名 稱 木 瓜 菠 蘿 草 莓 葡 萄 番 石 榴 楊 桃 甜 橙 檸 檬 荔 枝 芒 果 蘋 果 梨 李 杏 桃 西 瓜 甜 瓜 預 冷 溫 度 7 10 7 13 1 0 5 10 4 8 11 13 3 5 13 15 0 1 0 3 10 15 貯 運 銷 溫 度 7 13 8 13 0 3 5 10 4 8 10 13 3 5 13 15 0 4 0 3 7 10 預 冷 方 式 差 庫 差 庫 差 真 差 差 庫 差 庫 差 水 差 差 庫 差 差 水 儲 存 方 式 高 高 中 氣 調 高 高 中 氣 調 高 中 氣 調 高 中 氣 調 中 氣 調 高 123北 京 交 通 大 學 學 報 社 會 科 學 版 2023 年 三 低 溫 氣 調 包 裝 氣 調 包 裝 技 術 通 過 控 制 或 調 節(jié) 包 裝 袋 內 的 氣 體 比 例 達 到 抑 制 果 蔬 呼 吸 速 率 的 目 的 從 而 實 現 對 果 蔬 的 保 鮮 國 內 外 的 果 蔬 氣 調 包 裝 技 術 發(fā) 展 均 已 較 為 成 熟 現 已 廣 泛 應 用 于 獼 猴 桃 62 芒 果 63 楊 梅 64 花 椰 菜 65 等 果 蔬 也 大 量 應 用 在 鮮 切 蘋 果 鮮 切 胡 蘿 卜 66 等 鮮 切 果 蔬 的 保 鮮 方 面 研 究 表 明 氣 調 包 裝 對 果 蔬 的 保 鮮 效 果 優(yōu) 于 普 通 保 鮮 袋 和 保 鮮 劑 67 68 可 有 效 抑 制 果 蔬 受 到 微 生 物 的 侵 害 Sun 等 69 2022 研 究 了 氣 調 包 裝 對 鮮 切 黃 瓜 中 微 生 物 的 抑 制 機 理 并 發(fā) 現 氣 調 包 裝 對 黃 瓜 表 皮 中 大 腸 桿 菌 的 生 長 抑 制 效 果 優(yōu) 于 黃 瓜 果 肉 組 織 完 善 了 氣 調 包 裝 對 鮮 切 蔬 菜 的 保 鮮 機 理 研 究 為 氣 調 包 裝 技 術 的 廣 泛 應 用 提 供 參 考 氣 調 包 裝 膜 的 厚 度 是 影 響 果 蔬 貯 藏 品 質 的 重 要 因 素 一 定 程 度 上 還 可 以 預 防 果 蔬 冷 害 的 發(fā) 生 羅 政 等 70 71 2021 研 究 了 氣 調 包 裝 袋 的 厚 度 對 果 蔬 品 質 的 保 鮮 效 果 發(fā) 現 在 0 下 用 MP30 厚 度 30 微 米 比 用 MP20 氣 調 包 裝 袋 對 冬 棗 的 保 存 品 質 更 好 但 是 MP20 包 裝 袋 對 紅 心 獼 猴 桃 的 保 鮮 效 果 優(yōu) 于 MP30 包 裝 袋 Jiao 等 62 2021 研 究 了 不 同 氣 調 包 裝 膜 厚 度 對 獼 猴 桃 采 后 冷 害 的 影 響 發(fā) 現 0 下 厚 度 為 30 微 米 的 氣 調 包 裝 袋 能 有 效 緩 解 果 實 的 褐 變 和 冷 害 不 同 氣 體 比 例 的 氣 調 包 裝 對 果 蔬 的 保 鮮 效 果 不 同 當 前 國 內 外 常 用 的 保 護 氣 體 是 CO 2 O 2 N 2 三 種 其 中 N 2 與 果 蔬 不 發(fā) 生 反 應 僅 用 來 作 為 充 填 氣 體 多 數 研 究 主 要 以 較 高 濃 度 CO 2 和 較 低 濃 度 O 2 組 合 的 氣 體 比 例 構 成 Wei 等 63 2021 對 比 研 究 了 4 種 不 同 CO 2 成 分 的 氣 調 包 裝 對 芒 果 的 水 分 分 布 生 理 代 謝 及 果 實 品 質 的 影 響 發(fā) 現 7 CO 2 3O 2 90 N 2 貯 藏 的 芒 果 品 質 最 好 但 是 也 有 研 究 指 出 71 由 于 呼 吸 躍 變 型 果 蔬 在 貯 藏 后 期 的 呼 吸 作 用 增 強 較 高 濃 度 CO 2 和 較 低 濃 度 O 2 的 組 合 不 利 于 這 類 果 蔬 進 行 后 熟 期 間 的 呼 吸 代 謝 濮 艷 青 等 66 2020 以 混 合 的 鮮 切 蘋 果 胡 蘿 卜 橙 子 為 研 究 對 象 發(fā) 現 果 蔬 保 鮮 效 果 最 佳 的 氣 調 包 裝 比 例 為 5 O 2 5 CO 2 90 N 2 此 氣 體 比 例 可 以 有 效 抑 制 鮮 切 果 蔬 間 呼 吸 作 用 的 相 互 影 響 設 計 氣 調 包 裝 材 料 時 還 需 考 慮 果 蔬 農 產 品 儲 存 溫 度 的 影 響 石 潤 潤 等 72 2015 的 研 究 表 明 溫 度 每 升 高 10 果 蔬 的 呼 吸 速 率 就 會 增 加 2 3 倍 當 包 裝 材 料 的 氣 透 性 與 果 蔬 的 呼 吸 速 率 相 匹 配 時 果 蔬 的 保 鮮 品 質 可 以 達 到 最 佳 效 果 王 穎 榮 等 73 2015 分 別 研 究 了 0 4 8 12 等 低 溫 條 件 對 自 發(fā) 氣 調 包 裝 雞 毛 菜 保 鮮 效 果 的 影 響 發(fā) 現 0 下 聚 乙 烯 PE 氣 調 包 裝 袋 內 的 雞 毛 菜 品 質 最 好 為 了 降 低 外 界 溫 度 波 動 對 包 裝 袋 氣 體 透 過 性 的 影 響 一 些 學 者 在 果 蔬 氣 調 包 裝 膜 中 加 入 相 變 材 料 通 過 改 變 溫 度 依 賴 性 氣 體 的 滲 透 率 來 控 制 包 裝 內 的 氣 體 濃 度 為 研 究 動 態(tài) 低 溫 下 的 氣 調 包 裝 保 鮮 開 辟 了 新 方 向 例 如 Dowan 等 74 2021 在 聚 丙 烯 PP 薄 膜 中 加 入 相 變 材 料 后 用 作 小 番 茄 的 包 裝 袋 發(fā) 現 與 PP 包 裝 相 比 復 合 薄