《Radiation Physics and Chemistry》:GAMMA IRRADIATION FOR FRUIT PROCESSING AND TRADE IN LATIN AMERICA: THE CASE OF ARGENTINA IN THE REGIONAL CONTEXT.
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摘要伽马射线辐照作为一种经过科学验证且被国际认可的技术,可提升新鲜水果的安全性、品质及市场竞争力。在拉丁美洲,水果生产在农业食品体系及出口经济中占据重要地位,但采后损失、漫长的运输距离以及严格的卫生和植物检疫要求,依然制约着该地区在国际贸易中的竞争力。本综述分析了该地区水果加工中
摘要
伽马射线辐照作为一种经过科学验证且被国际认可的技术,可提升新鲜水果的安全性、品质及市场竞争力。在拉丁美洲,水果生产在农业食品体系及出口经济中占据重要地位,但采后损失、漫长的运输距离以及严格的卫生和植物检疫要求,依然制约着该地区在国际贸易中的竞争力。本综述分析了该地区水果加工中伽马射线辐照的应用进展与现状,重点探讨了其经济影响、在贸易便利化中的作用、合规性以及新兴的创新应用。
有证据表明,伽马射线辐照能有效降低采后损失,帮助满足检疫和微生物标准,从而让产品进入高价值国际市场。从经济角度看,这项技术可通过降低拒收率、延长保质期以及提高物流效率,为以出口为导向的供应链带来良好的成本效益。综述还研究了国际和地区的监管框架,强调了遵循《食品法典》、世界贸易组织及国际植物保护公约标准的重要性。阿根廷作为典型案例,展示了监管协调、机构能力及技术基础设施如何推动将辐照技术用于植物检疫目的。
除了传统的保鲜功能外,最新研究还显示出低剂量辐照(<1000 Gy)在改善品质、增强功能性以及与可持续和循环加工策略结合方面的潜力。总体而言,伽马射线辐照可被视为一种战略技术,有助于推动拉丁美洲水果供应链的经济增长、贸易一体化和创新发展。
引言
新鲜水果生产是拉丁美洲农业食品体系的支柱之一,对就业创造、农村发展以及出口收入有着重要贡献(FAO,2019)。该地区是国家间柑橘、芒果、香蕉、葡萄、蓝莓、木瓜及核果等水果的主要生产和出口国,产品供应区域内外市场(FAOSTAT,2025)。尽管具备较强的生产能力,但结构性限制仍制约着其在国际贸易中的竞争力。较高的采后损失、有限的冷链设施、漫长的运输距离,以及进口国严格的卫生和植物检疫要求,都是该地区面临的长期挑战(FAO,2022)。
为应对这些挑战,人们广泛采用冷藏、热处理和化学熏蒸等传统采后处理方法,但这些方法各有局限。冷藏虽能有效延缓果实衰老,却可能造成冷害和氧化损伤,进而影响膜结构及果实品质(Sati等人,2025)。传统热处理虽能抑制真菌病害,但需精心调控,单独使用难以完全防止果实腐烂(Di Francesco等人,2026)。同样,常规熏蒸及1-MCP等防腐剂往往需要与其他方法结合使用,才能在长时间储存和运输过程中保持果实品质(Wang等人,2025)。另有研究指出,若不采取综合措施,传统方法往往无法充分保持水果的风味和感官特性(Liu等人,2020;Qin等人,2025)。
在此背景下,辐射技术等非热物理处理方法已成为能够同时解决多种采后问题的可靠且经过科学验证的替代方案(图1)。在适度剂量下,伽马射线辐照可杀死微生物(包括致腐菌和病原体)、真菌及害虫,抑制发芽,延缓成熟和衰老,同时不会显著改变水果的感官或营养特性(Kim等人,2025;Setia & Jadhav,2025)。此外,伽马射线辐照可直接作用于已包装好的产品,从而降低再次污染的风险,减少供应链中的操作环节(Prakash & Ornelas-Paz,2019)。
在国际层面,食品辐照技术已得到联合国粮食及农业组织、世界卫生组织以及国际原子能机构等机构的广泛评估与认可,被视为一种安全有效的食品保存和植物检疫控制技术(IAEA,2015;WHO,1999)。《食品法典》委员会在最新一轮修订中制定了《辐照食品通用标准》,这一统一监管框架已被全球约60个国家采纳(食品法典委员会,2003a)。对于拉丁美洲以出口为主的水果产业而言,这种全球性的监管认可为降低贸易壁垒、进入高价值市场提供了重要机遇。因此,伽马射线辐照可视为推动经济发展和贸易一体化的战略工具。它通过降低采后损失、确保符合卫生和植物检疫要求以及延长新鲜水果的上市时间,直接影响出口量、市场多元化程度以及产品附加值(Golding等人,2024)。
近期研究进一步拓展了伽马射线辐照在水果加工领域的应用范围。研究表明,低剂量辐照(<1000 Gy)可作为非生物胁迫因子,触发水果组织的生理防御反应,调节生物活性物质的积累(Ahsan等人,2025;Eustice,2020;Jacobo-Velázquez等人,2017;Kim等人,2025;Lires等人,2018)。这些反应有助于提高水果对采后胁迫的耐受性,延缓衰老,同时还能激活热休克蛋白表达等分子机制(Colletti等人,2022)。这类新兴应用契合当前市场对高质量、安全且可持续生产的食品的需求,为新鲜水果及轻度加工水果产业创造了新的价值提升机会。
本综述旨在分析拉丁美洲,尤其是阿根廷,在水果加工中伽马射线辐照的应用进展与现状,重点探讨其经济影响、在国际贸易中的作用、对卫生和植物检疫合规的贡献以及创新应用。通过多维度分析,本文将科学证据与监管、经济及创新视角相结合,凸显辐射技术在构建具有韧性、竞争力和可持续性的农业食品体系中的核心作用,同时为该地区的研究人员、监管机构及行业相关方提供实用参考。
章节节选
辐射技术:助力市场准入——植物检疫处理、贸易便利化与水果出口竞争力
新鲜水果的国际贸易在很大程度上取决于对卫生和植物检疫措施的遵守,这些措施旨在防止检疫性有害生物和食源性病原体的传入与扩散。对于拉丁美洲的出口国家而言,这些要求既是一种技术挑战,也可能成为进入美国、欧盟及亚洲等高价值市场的障碍(FAO,2019;Melo等人,2014)。
降低采后损失与提升经济效益
采后损失是新鲜水果供应链中导致经济效益下降的最主要因素之一。据FAO(2019)估计,全球范围内三分之一的全程食品在收获到最终消费阶段会被损失或浪费。在基础设施不足、物流链条漫长的拉丁美洲,这一损失带来的经济代价更为严重(FAO,2020;Gustavsson等人,2011)。伽马射线辐照可通过延缓果实成熟来解决这一问题。
食品辐照的国际监管格局
伽马射线辐照在水果供应链中的商业化应用,离不开能够保障食品安全、消费者权益及公平贸易的统一监管框架。在国际层面,联合国粮食及农业组织、世界卫生组织以及国际原子能机构联合成立的专家委员会已对食品辐照进行了数十年的评估。这些评估一致认为,在符合相关标准的前提下,经辐照处理的食品是安全的。
超越传统保鲜:辐射技术在提升功能与品质方面的应用
虽然伽马射线辐照传统上被用作采后保鲜和植物检疫技术,但越来越多的研究开始探索其在其他领域的应用,旨在为水果产品创造超出延长保质期之外的附加值(表3)。其中一项重要研究方向是探讨低剂量辐照(<1000 Gy)作为可控非生物胁迫的作用,它能调节水果组织的生理和生化反应,为提升产品质量开辟新途径。
结论
伽马射线辐照已确立其为一种具有科学可靠性、经济可行性且被国际广泛认可的苹果加工技术。本综述所提供的证据表明,它在拉丁美洲水果供应链中发挥着重要的战略作用:延长保质期、降低拒收率、确保符合检疫和微生物标准,以及帮助产品进入要求苛刻的国际市场。同时,它也得到了世界贸易组织卫生与植物检疫协议的认可。
人类与动物权利及知情同意
本文未包含作者所进行的任何涉及人类或动物的研究。
CRediT作者贡献说明
Gabriela Inés Denoya:撰写——综述与编辑、监督、方法设计、研究实施、正式分析。Sergio Ramón Vaudagna:撰写——综述与编辑、监督。Analía Cecilia Colletti:撰写——初稿撰写、研究实施、正式分析、数据整理。Gustavo Alberto Polenta:撰写——综述与编辑、监督、项目管理、资金筹集
未引用参考文献
拉丁美洲食品技术辐照协会,2023;联合国粮食及农业组织,2019;联合国粮食及农业组织,2020;联合国粮食及农业组织,2022;联合国粮食及农业组织/国际原子能机构,2023;FSSC基金会,4月;粮食安全与营养高级别专家小组,2014;国际原子能机构,2015;
利益冲突声明
? 作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。
致谢
我们衷心感谢阿根廷国家农牧技术研究院,即INTA(INTA,2023-PE-L04-I088项目)提供的支持。
Analía C. Colletti|Sergio R. Vaudagna|Gustavo A. Polenta|Gabriela I. Denoya
阿根廷布宜诺斯艾利斯,阿根廷国家农牧技术研究院食品技术研究所