第11届食品科学国际年会—会场十九：专题报告5：食品冷链物流及包装贮运
2023-08-10作者：来源：责任编辑：食品界
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主持人
林河通 教授
邵兴锋 教授
宁波大学食品与药学学院 执行院长
海洋源酵母Schefersomyces spartinae W9 及其挥发性组分2-苯乙醇对草莓采后灰霉病的防治机制
宁波大学食品与药学学院 执行院长
抗逆性对拮抗酵母发挥生防作用至关重要。海洋环境具有高盐、高压、低温、贫营养的特点，其独特的生态条件使海洋微生物大多具有对不良环境的抗逆性，因此海洋是筛选高抗逆性酵母的良好来源。本研究从海洋热带岛屿潮间带沉积物中分离、鉴定和筛选对草莓灰霉病具有良好控制效果的高抗逆性酵母，并系统研究拮抗酵母Scheffersomyces spartinae W9的防控机理，酵母主要挥发性组分2-苯乙醇（2-phenylethanol，2-PE）对灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的抑菌机制，并初步解析2-PE对酵母种群密度的调控作用和调控机理。本研究为海洋微生物资源开发及其在农业病害的防控应用研究提供借鉴；也为拮抗酵母生防机制解析，尤其是挥发性物质的抑菌作用及群体感应调控拮抗酵母的生防效果提供理论基础。报告二
低温等离子体冷杀菌保鲜关键技术装备创新与生鲜调理食品应用研发
南京农业大学食品科技学院
低温等离子体冷杀菌（Cold Plasma Sterilization, CPS）作为国际上一种新型高效非热源性杀菌技术，特别适用于对生鲜果蔬鲜切菜、生鲜调理食品、中央厨房预制菜冷杀菌保鲜及安全品质控制技术的创新提升，近3年在食品科技及产业界受到越来越多的关注。本报告从生鲜调理食品及中央厨房预制菜、冷链物流产业背景，CPS杀菌保鲜机理机制研究、核心技术装备及自动化生产线创制，冷杀菌关键技术应用研发进行综述，重点论述生鲜调理食品CPS冷杀菌保鲜机理及调控机制，等离子活性水（PAW）及食品生产环境空气消杀核心技术装备研发应用；并适应中央厨房预制菜的快速发展，研发“PAW清洗杀菌---MAP保鲜包装---CPS冷杀菌”智能一体化冷杀菌保鲜解决方案及应用开发前景，为本学科领域专家学者深入研究和企业家应用开发提供参考。报告三
适用于固态食品的高温短时商业杀菌的先杀菌后无菌包装设备和技术
华南理工大学食品科学与工程学院食品加工与安全研究所 所长 固体食品由于不具流动性，加热时传热较慢，先杀菌后无菌包装技术一直未能应用于固体食品的商业杀菌。广州卓诚食品科技公司开发的食品先杀菌后无菌包装设备和技术，可实现固态食品的商业杀菌。该设备主要由食品杀菌腔、罐体杀菌腔、封膜杀菌腔和无菌罐装封口腔组成。杀菌时高温蒸汽直接接触固态食品，达到设定杀菌值时经无菌氮气冷却，然后进行无菌罐装封口。该技术可实现固态食品（带或不带汤汁）的高温短时（HTST）杀菌，并达到商业杀菌的要求。对设备的测试显示，杀菌时杀菌腔内各点热分布均匀，在125℃杀菌时，达到F0=5 min值，杀菌时间只有传统铝箔蒸煮袋的30%~35%、传统马口铁罐（含油类汤汁）15%~20%；杀菌温度可控制在110~130℃，在高温下达到相同F0值所需杀菌时间可大大缩短，在高温短时杀菌下，肉类食品中维生素和氨基酸的损失均会更小；产品的硫代巴比妥酸值、挥发性盐基氮值均会更小；产品的蒸煮损失和pH值下降也会更小；感官品质较传统后杀菌食品有明显提高。该设备和技术可用于肉类、水产、蔬菜和米面制品等多种食品的商业杀菌，采用塑料膜覆膜薄钢板冲制容器封装的产品的保质期可达3年。报告四
病原菌侵染所致采后龙眼果肉自溶发生与活性氧、膜脂及细胞壁多糖代谢的关系
福建农林大学食品科学学院 副院长
龙眼是中国南方重要的亚热带水果，但龙眼果实采后极易发生发生病害、果实腐烂、果肉自溶、果皮褐变等变质现象，严重影响其贮藏期、运输和商品价值。病原菌侵染所致采后龙眼果肉自溶发生被认为是导致龙眼果实快速腐烂的最重要因素。因此，为了控制采后龙眼果肉自溶发生，很有必要揭示病原菌侵染所致龙眼果肉自溶发生的机制。龙眼拟茎点霉（Phomopsis longanae Chi.，P. longanae）是引起龙眼果实采后果肉自溶发生最主要的病原菌。本研究从P. longanae侵染后龙眼果肉自溶发生、活性氧代谢、膜脂代谢、细胞壁物质代谢等方面，阐明病原菌侵染所致龙眼果实采后果肉自溶发生的可能机制，研究结果旨在为控制龙眼果实采后果肉自溶、延长龙眼果实保鲜期提供科学依据。
天津商业大学生物技术与食品科学学院 副院长
冷链物流是生鲜农产品现代流通的重要方式。质量和安全控制是生鲜农产品冷链物流中关注的主要问题，新技术、新装备的研究也成为您年来的研究热点。为了提高生鲜农产品营养品质和安全，我们研究开发了物理、化学和生物新技术（精准冰温、电磁场、紫外线、活性和智能包装、天然精油），并在电商及冷链果蔬、鲜肉、食用菌等产品中进行应用示范。静磁场能够将牛肉在-4±◦C下非冻结状态贮藏14天,并能够保持肌肉组织的完整性、减少滴水损失和蒸煮损失. 0.45–3.15 kJ m-2剂量的短波紫外线能够将接种到蘑菇表面的大肠杆菌O157:H7减少0.67–1.13 log CFU g-1，并且能够将蘑菇表面自然生长的细菌总数降低 0.63–0.89 log CFU g−1 ，同时还能够有效的抑制蘑菇的细菌性褐斑病。另外，短波紫外线可以有效增加蘑菇（4 ◦C下贮藏14天）菌盖和菌柄中维生素D2 含量，并不显著影其前体物质麦角甾醇含量。生物可降解聚薄膜（己二酸丁二醇酯/聚乳酸）包装可以维持香菇4 ± 1 ℃下贮藏14天过程中的品质（呼吸、质构、开伞、微生物数量、酚类含量、感官质量等）。我们的研究还发现香茅精油熏蒸可以有效控制马铃薯贮藏过程中的发芽，调控马铃薯中赤霉素、淀粉和还原糖含量，是一种潜在的天然抑芽剂. 总之，我们研究开发的温度控制和配套的各种新技术，可以有效控制产品低温冷链流通中的质量和安全，为生鲜农产品冷链物流提供保障。
仙人掌多糖联合超声处理对鲜切马铃薯生理特性和贮藏品质的影响
河北农业大学食品科技学院 副院长
鲜切马铃薯经过处理后会发生酶促褐变、质地变软、风味丧失等现象，这会严重影响其经济价值，造成资源浪费。超声（US）作为一种非热加工技术可以抑制微生物的生长和酶促褐变，但单独US处理的抑菌和保鲜效果是有限的，因此超声联合外源抗菌剂作为一种新型的保鲜技术成为当前的研究热点。天然抗菌物质具有更好的无毒、无化学残留等安全特性。因此，本研究采用天然抑菌物质仙人掌多糖作为抑菌剂，鲜切马铃薯为研究对象，通过超声联合仙人掌多糖的方法研究其保鲜效果，为延长鲜切果蔬的保质期提供理论基础。主要研究结果包括：（1）研究了超声或仙人掌多糖单独处理对鲜切马铃薯贮藏期间品质的影响。考察了不同US时间和CP浓度对鲜切马铃薯色泽、失重率以及微生物的影响。结果表明，US处理后能够显著的抑制鲜切马铃薯色泽和失重率的变化，抑制了菌落总数、霉菌和酵母菌总数的增加。并且US处理10 min对总色差、失重率和微生物数量的抑制效果最明显。CP也提高了鲜切马铃薯的贮藏品质，抑制了总色差、失重率、菌落总数、霉菌和酵母菌总数的增加，且1% CP处理对鲜切马铃薯的保鲜效果最佳。（2）研究了超声与仙人掌多糖联合处理对鲜切马铃薯生理特性和品质的影响。研究结果表明，联合处理（CP+US）比单独US或CP处理具有更好的抑菌和抗褐变效果。联合处理对质构和品质特性没有不利影响，并且降低了内部水分的流动性。联合处理不仅显著降低了多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）的活性（P<0.05），而且在贮藏过程中保持了较高的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和总酚含量。联合处理还通过抑制膜脂质的过氧化来保持细胞膜的完整性并降低其通透性。联合处理显著抑制了抗氧化酶（CAT）的活性，保持了较高的DPPH清除能力。将GC-IMS技术用于评估鲜切马铃薯的风味，结果表明，联合处理减少了贮藏过程中异味的产生，并通过抑制醛的产生保持了良好的风味。
江苏省农业科学院农业设施与装备研究所 副所长
叶菜是中国种植面积最广、品种最多、消费量最大的一类蔬菜，其含有丰富碳水化合物、维生素和无机盐等营养成分。其具有叶表面积大、含水量高、组织脆嫩、呼吸旺盛等特点，采后极易发生萎蔫、黄化、腐烂和营养的损耗，如不进行特殊处理，产后损失高达20%～30%。团队围绕叶类蔬菜（如上海青、生菜、甘蓝等）采后黄化、腐烂及营养损耗等核心问题，研发了叶菜产地商品化处理技术及精准管控技术，并探究了叶菜黄化的分子机制。具体如下：（1）明确了不同温度区间下青菜采后的寿命。（2）解析了叶菜黄化机理及关键基因的挖掘并探究了叶片黄化关键转录因子BrWRKY8分子机理。（3）突破产业链的关键技术问题-优选真空预冷工艺技术。（4）研发了微酸性电解水加湿型真空预冷装备。（5）研发了叶菜专性保鲜包装材料和无源控温包装材料及系统。（6）研发了蔬菜光照智能保鲜箱。上述技术的推广，有效减少了腐烂叶菜对环境造成的污染，拓宽了江苏省叶菜销售半径，提高了江苏省叶菜供给能力和市场占有率。报告八
仿生活性保鲜膜的创新设计与采后水果品质调控
湖南省农业科学院研究生院（湖南大学研究生院隆 平分院） 院长
果实品质劣变和病原菌侵染是影响采后商品价值最重要的限制性因素。角质层作为果实与外界环境接触的最外层屏障，是采后果实的天然“保鲜膜”，对调控采后品质和防止病原菌侵染具有重要作用。报告人以典型果实角质层结构组分在采后贮藏的变化为线索，明晰了典型果实角质层保持采后品质的结构与物质基础；挖掘出角质层关键抗菌组分——肉桂酸型酚酸及其衍生物，并解析其抑制典型果实主要采后病害的分子机制；基于角质层结构/功能仿生理念，创新设计了活性保鲜膜，有效地延缓了典型水果的采后品质劣变和病原菌侵染。 北京工商大学化学与材料工程学院
绿色智能食品包装能够有效提高食品安全，减少食品浪费，提高食品产业的可持续发展，是近年来研究的热点。本研究受荷叶超疏水微/纳米表面结构的启发，利用聚乳酸本身良好的理化性质和可降解性，设计具有抗粘附-杀菌菌协同抗菌功能的可降解聚乳酸食品包装薄膜。通过利用Breath figure结合NIPS方法调控聚合物结晶行为，构建疏水微米级表面微孔结构；利用疏水生物蜡包裹纳米二氧化硅纳米微粒，构建起微/纳米级表面粗糙结构，实现抗粘附的超疏水表面；通过进一步对涂层进行化学接枝抗菌剂赋予了薄膜抗菌特性。实验结果表面薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有明显的抑菌效果。通过疏水抗菌粘附和化学杀菌的协同作用，制备了高效、安全、长效抗菌的新型绿色聚乳酸食品薄膜，对改善环境问题、保障食品安全以及促进食品包装工业的可持续性发展等方面都具有重要意义。
兰州大学公共卫生学院
苹果采后损失严重，由病原真菌侵染所导致的果实腐败是造成采后损失最主要的原因。病原菌侵染还会使果实风味异化，极大影响其商品性。侵染果实挥发性物质释放的种类和含量会发生显著改变。但是，目前关于苹果果实受病原菌侵染后挥发性物质的变化鲜有报道。本研究比较了三个品种苹果果实接种Penicillium expansum后挥发性物质的释放，还比较了同一品种苹果果实接种P. expansum和Trichothecium roseum对果实直链和支链挥发性物质合成的影响。
结果发现，侵染提高了“元帅”和“富士”醇、醛和酯类挥发性物质的种类和含量，对“国光”影响不大。侵染后不同品种果实释放的特殊挥挥发性物质各有不同，苯乙酸乙酯在三个品种侵染的果实中均检出。P. expansum和T. roseum侵染均提高了果实醇、醛和酯类挥发性物质的种类和含量，但两个病原菌诱导果实产生的特殊挥发性物质各有不同。还发现1-辛烯-3-醇是果实霉味的主要来源。与T. roseum 相比，P. expansum侵染的果实直链和支链挥发性物质、脂肪酸和氨基酸含量、以及 LOX 和氨基酸途径相关酶活性均较高。
综上所述，病原菌侵染早期果实挥发性物质以醇和醛类为主；中期以酯类为主，果实特征挥发性物质释放量也显著提高，同时特殊挥发性物质开始释放；后期除了特征及特殊挥发性物质释放量持续升高，还会产生霉味。
天津科技大学生物工程学院生物工程系 副主任
随着人民群众对健康的日益重视，采用微生物发酵生产的天然食品防腐剂替代以往化学合成防腐剂成为大趋势。ε-聚赖氨酸(ε-Polylysine)是由微生物产生的赖氨酸同聚物，对革兰氏阳性菌、阴性菌和真菌均有很好的抑菌效果，在食品、饲料、日化领域作为防腐剂广泛应用。课题组在国内率先开展了ε-聚赖氨酸研究，实现了ε-聚赖氨酸产业化，填补了国内空白。纳他霉素（Natamycin）是由链霉菌发酵产生的一种26元多烯大环内酯类抗真菌活性物质，除用作食品添加剂，在医疗、养殖领域也有广泛用途。课题组通过诱变筛选获得纳他霉素高产菌株，5 L发酵罐发酵水平达23 g/L。乳酸链球菌素（Nisin）是乳酸乳球菌乳酸亚种产生的天然抗菌肽，能够有效抑制革兰氏阳性菌生长，作为防腐剂在食品、饲料、日化等领域有广泛用途。课题组通过复合诱变，筛选到高产菌株发酵水平达12 000 IU/mL。噬菌体是能够感染细菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，具有极高的特异性和安全性，在食品、农业、医疗等领域具有很好的应用前景。课题组筛选到多株致腐微生物噬菌体，将其应用于食用菌保鲜可有效延长货架期。报告十二
静电纺丝技术在果蔬物流采后保鲜活性包装中的应用
浙江省农业科学院食品科学研究所
果蔬富含多种营养物质，对多种疾病起着预防的功效。但是果蔬具有季节性较强、地域局限性以及易腐等特点，给果蔬采后加工、贮运保鲜带来极大的困难。静电纺丝纤维膜孔隙率大、透气性好，能较好的包埋活性成分，被广泛应用在活性包装中。但是目前静电纺丝纤维膜也存在一定的不足，如影响静电纺丝的因素复杂，纤维结构不易控制，只能负载与聚合物相容的活性成分，纤维膜由于其微纳米结构导致耐水性不足，只有解决了这些问题，才能更好的应用至果蔬保鲜中。我们以天然大分子多糖、蛋白质作为基材，通过研究纳米纤维结构控制、活性成分负载、纤维膜疏水性改善，制备静电纺丝纳米纤维膜，并将其应用至果蔬保鲜中。主要内容和研究结果如下：
1．对不同浓度的溶液粘度进行测定，而后通过双对数及拟合，计算链缠结浓度，进而对其纤维形貌进行表征；结果表明，溶液链缠结浓度为4.58，溶液浓度在链缠结浓度附近时，形成均匀的静电喷雾颗粒。低于此浓度，在接收器上形成溶液斑。聚合物溶液浓度2倍于链缠结浓度时，形成稳定的纳米纤维。
2. 针对传统静电纺丝只能负载与聚合物相容的活性成分，采用了复合静电纺丝，利用乳液、脂质体、胶束等与静电纺丝相结合，发现能显著提高活性成分的负载率及稳定性。
3. 利用共混处理，改善静电纺丝纤维膜疏水性。结果表明随着疏水性聚合物的加入，基材之间主要通过氢键和疏水作用结合。提高了复合纺丝膜的接触角和水耐受性。
4. 将静电纺丝纤维膜应用至食用菌、草莓等果蔬保鲜中，能显著延长果蔬货架期，有效保持贮藏期间品质。
报告十三
紫胶基保鲜剂的气体渗透性调控及其在水果保鲜中的应用研究
中国林业科学研究院高原林业研究所
每年世界上约有三分之一的食物被浪费掉，同时还会带来过度碳排放、垃圾处理和其他环境问题。由于水果和蔬菜等易腐产品的保质期很短，它们的腐烂是造成食物浪费的最大原因。贮藏气氛（H2O、O2、CO2）在贮藏过程中起着关键作用，可以调控植物的生理代谢和微生物生长。紫胶是一种昆虫分泌的天然高分子树脂，对水果进行涂膜处理后，可在水果表面形成一层致密膜，对水蒸气有一定的阻隔性能，在一定程度上减弱水果呼吸速率，但是，对于不同呼吸类型的水果而言，紫胶膜的气体渗透性仍不足以满足拥有不同呼吸速率水果的保鲜需求。在本研究中，我们通过紫胶氢键/疏水键负载单宁酸关键技术，将天然抑菌剂单宁酸引入紫胶中，显著降低了紫胶膜的水蒸气透过率，增强了紫胶膜与芒果皮之间的亲和力，同时赋予了紫胶膜一定的抗菌性，最终将芒果的室温贮藏期延长了约10天，并进一步揭示了单宁酸/漂白紫胶膜对芒果的保鲜机理。进一步地，我们提出了一种简便的仿生保鲜策略，利用聚乳酸或壳聚糖多孔微球作为紫胶膜上的气体“开关”或“气孔”来调节O2、CO2和H2O蒸汽的渗透性以及CO2/O2的选择性。通过该策略制备的水果表面涂层或包装膜对五种不同呼吸代谢的水果均表现出优异的保鲜性能。这些混合膜通过添加不同数量的多孔微球或沉积小功能分子，可以有效地控制气体（O2、CO2、H2O）的渗透性和CO2/O2选择性，具有良好的抗氧化、抗菌和可重复使用性能，并进一步揭示了该气调膜对荔枝的保鲜机理。
湘潭大学化工学院
柑橘产业对支撑湖南省地方经济和社会发展具有重要作用，由指状青霉侵染引起的柑橘采后腐烂损失巨大。目前产业上仍以化学合成杀菌剂防治为主，但其带来问题日益突出。前期研究发现食品添加剂脱氢乙酸钠（sodium dehydroacetate，SD）处理能有效控制柑橘采后病害，但SD对抗性菌株的作用效果以及其抑菌分子机制仍不清楚。研究以指状青霉抑霉唑抗性菌株Pdw03为材料，首次报道了SD处理对Pdw03体外生长具有显著抑制作用，且呈浓度依赖型。活体实验表明，SD处理显著降低了指状青霉抑霉唑敏感菌株Pds01和Pdw03接种柑橘的发病率。以Pds01和Pdw03为材料，结合形态学、微观结构观察和生理生化实验发现SD处理损伤了病原菌的菌丝体形态、细胞膜完整性，干扰线粒体的结构和能量代谢，而对细胞壁没有显著影响。转录组分析和荧光定量实验表明SD处理在早期损伤了细胞核糖体结构和功能，干扰了细胞遗传信息加工，进而造成细胞各种代谢的紊乱，从而发挥抑菌作用。研究弥补了国内外对SD抗性菌株作用效果和抑菌机制相关研究的空白，可为柑橘采后病害绿色防治提供有效的应用方案，也为开发新型绿色防腐保鲜剂提供了理论依据。
