综述:食品保鲜中多功能保鲜技术的未来发展方向

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Stored Products Research 2.7

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  (编辑推荐)本文系统综述了果蔬保鲜领域的前沿技术,重点探讨了热加工(thermal processing)、臭氧处理(ozone)、超声波(ultrasound)、脉冲电场(PEF)、涂层/薄膜技术等方法的优势与改进方向,提出开发兼具抗菌性和农残检测功能的多功能保鲜涂层(multifunctional preservation coatings)是未来趋势,为减少食品浪费(年损失达7500亿美元)提供技术解决方案。

  

Abstract
面对自然资源减少的挑战,食品腐败已成为影响公共卫生和经济稳定的重大问题。果蔬采后腐败主要由呼吸作用、机械损伤和微生物污染引起,导致全球每年约1.3亿吨食物浪费。本文综述了当前主流保鲜技术的应用进展,特别关注涂层/薄膜技术在抑制微生物增殖和延长货架期方面的突破性作用。

Introduction
果蔬(F&V)是人类饮食中维生素、矿物质和生物活性物质的重要来源。世界卫生组织建议每日摄入400克以上果蔬以降低心血管疾病风险。然而,中国果蔬采后损失率高达15-20%,远高于发达国家5%的水平。高水分含量(75-95%)和采后呼吸作用加速了腐败进程,亟需开发绿色高效的保鲜技术。

Decay and treatment
果蔬腐败的诱因可分为内源性(呼吸/蒸腾作用)和外源性(机械损伤/微生物感染)。呼吸作用通过氧化营养物质产生CO2
和热量,而蒸腾作用导致水分流失。针对这些机制,现代保鲜技术主要通过调控贮藏条件和抑制微生物两条途径发挥作用。

Thermal treatment
热处理技术利用热空气、热水或蒸汽(图示)钝化酶活性并杀灭病原微生物。干热处理(RDHT/CDHT)能有效延缓玉米淀粉老化,但需注意温度控制以避免营养损失。该技术对设备要求较低,适合大规模应用。

Application of coating/film technology
可食用涂层/薄膜技术是当前研究热点,其生物聚合物基材符合可持续发展目标(SDGs)。最新进展显示,添加纳米材料的复合涂层可同步实现抗菌(如对大肠杆菌抑制率达99%)和农残检测功能。壳聚糖基涂层因其良好的成膜性和生物相容性备受关注。

Discussion
对比分析显示,脉冲电场(PEF)处理能保留更多热敏感营养素,而臭氧技术对设备腐蚀性较强。美国FDA对各类技术的应用规范(表5)为商业化提供了监管依据。未来需重点解决涂层成分优化(如植物精油添加比例)和规模化生产成本问题。

Conclusion
开发广谱、多功能保鲜涂层是未来核心方向,需整合抗菌剂(如ε-聚赖氨酸)、气体调节剂(1-MCP)和智能指示剂(pH响应染料)等功能组分。通过跨学科合作推动技术从实验室向产业化过渡,有望将中国果蔬采后损失率降低至发达国家水平。

(注:全文严格基于原文数据,未添加外部引用;技术参数如CO2
、1-MCP等符号格式与原文一致;去除了文献标识[1]和图示标识Fig.1等标记)

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