在天津市科委、教委的关怀、支持与指导下，在依托单位—天津市农业科学院的直接领导下，从2003年10月到2004年10月，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，围绕国家和天津市的发展战略目标，针对农产品贮藏加工及食品研究学科的发展前沿和国家农业产业结构调整及“三农”急需解决的农产品采后出现的一系列问题，开展创新性应用研究，取得了显著成效。

研究水平与贡献

（一）研究方向和主要内容

　　1、研究方向

　　在分析本领域发展趋势和状况基础上，结合本实验室已有工作基础，确立研究方向为：以新鲜园艺产品（包括果品、蔬菜、花卉、鲜食药草）和粮食作物（包括谷物、豆类、薯类、油料作物构成的原粮、成品粮和种子粮）为主要研究对象，即以种植业生产出的农产品为主要研究对象，并针对这些农产品对其采后生理、采后病害和病生理以及采后生物技术的新理论进行广泛而深入的研究，为采后保鲜的新技术、新工艺、新材料和新设施的研究和开发以及这些农产品的安全性和质量控制奠定理论基础；而且，还要针对这些农产品进行以鲜销为目的的静态保鲜（贮藏保鲜）和动态保鲜（运输保鲜）以及以加工为目的的原料保鲜新技术、新工艺、新材料和新设施进行研究和开发，从根本上解决我国农产品贮运保鲜的落后局面，提高我国农产品在国际上的竞争力，以高质量的姿态进入国际国内大流通。

　　2、研究内容

　　本实验室在以下七个方面进行了深入研究：

　　（1）MA气调保鲜机理及多功能塑料保鲜膜的研究

　　果蔬自发气调包装（MA气调）是指将果蔬密封在具有透气性的塑料薄膜中，利用果蔬自身的呼吸作用和塑料薄膜的透气性能，在一定的温度条件下，自行调节密闭环境中的O2和CO2的含量，使之符合气调贮藏的要求，从而达到延长果蔬贮藏期，保持果蔬品质的目的。本研究将以MA气调保鲜机理研究为基础，主要集中于贮藏苹果、葡萄、蒜薹、枇杷、樱桃、柿子、猕猴桃、鳄梨、青椒、芒果、花椰菜等，研究在这种环境条件下降低呼吸强度和乙烯释放量，保脆、保绿、保鲜，推迟后熟、过熟和衰老的机理和效应。

　　以上述MA气调保鲜机理研究为基础，研究和开发出：①通过微孔工艺或改进配方，研制出具有特定透气性的薄膜材料，改善包装袋内的气调环境。②在包装薄膜材料中掺入乙烯吸收剂、防雾材料及可缓慢释放的杀菌剂，研制出能够提供保鲜、防腐、防止结露等多功能塑料保鲜膜。③综合考虑影响自发气调包装的因素，利用计算机正确设计果蔬自发气调包装的数学模型，从而指导生产应用。

　　（2）减压与等离子体双重处理效应与保鲜技术研究

　　研究减压环境、真空度及减压与等离子体双重处理对果蔬组织结构变化的影响；对果蔬酒化进程等采后生理代谢及相关酶类活性变化规律的影响；对果蔬软化、褐变等采后生理代谢及相关酶类活性变化规律的影响；对果蔬后熟进程和贮藏品质的影响，包括呼吸强度、乙烯释放量、硬度、色泽、糖酸含量、可溶性固形物和Vc含量变化的影响；对果蔬主要病害灰霉病和青霉病的影响等。了解减压环境、真空度及减压与等离子体双重处理对果蔬软化、酒化、褐变及其主要病害的影响效应、规律、特点，确定有效的利用减压与等离子体双重处理技术保持果实的鲜度和脆度的有效技术参数，提出完整的等离子体、减压贮藏保鲜果蔬的新技术方法。

　　（3）果蔬食品级化学防腐保鲜及采后诱导抗病机理研究

　　针对葡萄贮藏保鲜过程中易腐烂、脱粒及蒜薹贮藏过程中易发霉等核心问题，本研究应用植物病理学与分子生物学原理与技术，分离葡萄与蒜薹发育、采收、贮运过程中主要致病真菌，研究病原菌与寄主植物间相互作用的机理（包括组织生理状态对真菌防御能力的影响及灰霉菌的致腐与致脱机理）。并利用生物化学方法从Alternaria属、Botrytis属以及Fusarium属真菌中抽提出的诱抗复合物ABF－5作为“诱抗保鲜剂”，研究“生物保鲜剂”与“诱抗保鲜剂”在控制葡萄、蒜薹采后病害中的作用机理及防腐保鲜效果。

　　（4）鲜切果蔬生理生化变化及保鲜技术的研究

　　针对鲜切果蔬的特殊性，研究鲜切果蔬增加代射强度，导致新鲜产品败坏的规律。由于切分引起的物理损伤在几分钟内就增加呼吸强度和乙烯释放量，并伴随着变色、变味以及质地和营养质量（如维生素）等其它生化反应速率的增加。切分程度越大，伤口反应越大。所以，控制伤口反应是提供高质量鲜切产品的关键。通过研究，明确保持鲜切产品货架寿命的关键技术，进行果蔬切分关键技术、离心去水技术、绿色护色保鲜剂及技术、原料选择技术、气调保鲜及冷藏技术的研究。并进行如辐射、化学保护（Vc，CaCl2和/或柠檬酸），改变pH值，减少水分活性（用糖/盐）等控制鲜切产品腐败、主要是控制微生物生长技术的研究。

　　（5）乙烯受体及乙烯竞争性抑制剂1-MCP的研究

　　研究认为，乙烯是一种促进衰老的气体，这种激素分子的活性或有效性与它的受体有关，激素受体是一种蛋白质，又称受体蛋白或束缚蛋白，在发育期间受体分子数量变化很大，可能影响到激素活性，激素分子活化与否，与受体分子的数量或有效性有关。研究认为乙烯的受体或结合点的组分是一种对热不稳定的蛋白质，位于内质网或质膜上。乙烯作用的受体可能有两个结合点，分别被CO2和Ag+所抑制，但是，高水平的乙烯又可克服CO2和Ag+所起的抑制。MCP是最新研制出的一种乙烯竞争性抑制剂，它的成功研制是以乙烯受体研究为理论基础的。

　　（6）果蔬热激处理保鲜效应及保鲜技术的研究

　　果实采后热激处理是一种正在广泛研究而且较新的贮前预处理方法。它可以减少果实腐烂，改善果实品质，并且无毒，无污染，是一种颇具前景的贮前处理手段。

　　（7）粮食陈化生理及控制技术研究

　　随着储存期的延长，粮油原料的生活力逐渐下降，这种现象称为陈化。陈化速度根据储存条件的不同，可以加快或延缓。粮油原料的储存应尽量延缓陈化速度，特别是种子粮储存，要采取有效措施，确保种子具有良好的发芽力和活力。

　　粮食陈化一般表现出籽粒变色，游离脂肪的含量增加，皮层透性增加，失去新鲜粮食固有的香气，易受真菌感染，营养品质下降等特征。

　　延缓储粮陈化的措施包括降低粮食含水量，保持干燥和低温，防止虫害和抑制微生物活动等。

（二）承担项目情况

　　我国每年由于农产品采后贮藏保鲜与管理不善而造成的损失相当惊人。本实验室立足国情，坚持科技创新，不断研制和开发农产品保鲜新技术、新产品。根据农产品保鲜市场需求状况，以减少农产品产后损失和实现产后增值为主要目标，以全面提高农产品产地贮运保鲜技术为已任，以农产品采后处理与贮藏工艺为基础，致力于农产品贮藏保鲜技术的研究。本实验室在深化农产品采后生理研究的基础上，抓住农产品保鲜温度、湿度、气体和防腐四要素，提出了以保鲜设施、MA保鲜膜和绿色保鲜剂相结合的农产品保鲜配套技术体系，并以此为指导，开展技术研究和配套物化成果的研制，现已开发出具有自主知识产权的物化成果四大系列（保鲜剂、保鲜膜、保鲜设备、果实袋）。

　　2003年—2004年，本实验室共承担省部级以上项目38项，其中国家级各类项目22项，省部级13项；与其他科研院所等单位合作项目3项。其课题来源涉及国家科技部、国标委、农业部、天津市科委、计委、农委、有关省市的科研、院校和企事业单位。项目内容涉及自然科学基金、国家和地方标准、攻关、国际合作、星火、重点新产品、成果转化、产业化、示范推广和合作等方面。完成项目鉴定或验收11项，其中有5项达到国际先进水平，获6项科技奖励；有7项专利获得授权（其中有2项为发明专利，新申报3项发明专利）。承担各级科研项目总经费3425.3万元。其中国家投入870万元，地方投入842.5万元，其他44万元（合作28万元，院长基金等16万元），自筹1668.8万元。

　　2003年10月—2004年10月，本实验室的科技人员撰写、出版专著17部，在国内外各级刊物发表论文42篇，主办或参加9个国内、国际学术会议，发表学术报告20篇。

（三）代表性研究成果

　　1、果蔬采后病害与病生理及新型果蔬保鲜剂的研制与开发

　　（1）研究内容

　　果蔬采后病害是造成果蔬采后损失的最重要的原因之一。因此，通过采后病害及病生理研究，为果蔬采后腐烂的控制措施研究奠定理论基础。

　　采用食品级化学防腐保鲜剂和生物保鲜剂进行果蔬贮运保鲜，是目前国内外为减少果蔬采后腐烂损耗所采用的重要措施之一。在我国现阶段，冷链、气调难以普及的情况下，对一些易腐难藏的果蔬，保鲜剂的使用尤为重要。

　　（2）承担课题

　　一年来，本实验室承担的国家科技部农业科技成果转化资金项目“无二氧化硫伤害的葡萄保鲜剂中试”、“多元果蔬液体防腐保鲜剂生产中试”、“食品添加剂类果蔬防腐保鲜烟剂中试”、国家重点推广项目“果蔬CT系列保鲜剂及其配套技术”天津市自然基金项目“葡萄采后诱导抗病机理研究”、天津市重点攻关项目“天然活性物质的提取和仿生保鲜剂研制”以及“果蔬保鲜新材料的研究”等研发项目，取得了重要进展。

　　（3）研究进展

　　在深入研究果蔬贮藏病害和保鲜剂对果蔬伤害机理的基础上，已研究开发出适用于葡萄、荔枝、香蕉、蒜薹、辣椒等不同品种、不同用途的CT系列新型保鲜剂16种。其中有耐SO2和不耐SO2等不同类型的葡萄保鲜剂3种，其特点是释放速度可控，果实不易产生SO2伤害，果肉SO2残留量低。经辽宁北宁生产试验结果表明，新CT2号葡萄保鲜剂使巨峰葡萄贮藏7个月，好果率达98.29%，漂白率为0.3%；使红地球葡萄贮藏6个月，好果率达97%以上。

　　研制的果蔬液体保鲜剂，克服了以往蒜薹、香蕉、柑橘、芒果、大枣等贮运保鲜剂普遍存在的药效差、易产生抗性菌株、残留量大、易产生药害等问题，防腐、保鲜效果好，卫生安全性高，市场占有率迅速提高，如蒜薹液体保鲜剂已覆盖全国蒜薹保鲜剂市场的一半以上。

　　（4）知识产权

　　2003-2004年，本实验室研发的新型保鲜剂，申报了1项发明专利（人工模拟化合物2-羟基二苯酮和4-羟基二苯酮及其衍生物防腐杀菌剂，03129942.3）有2项发明专利（一种用于农产品贮藏保鲜烟剂及其制作方法ZL99107582·7和果蔬贮藏用的液体防腐保鲜剂及其制备方法ZL00120775·X）分别获中国发明协会和中国国际专利与名牌博览会金奖；国家农业科技成果转化资金项目“无二氧化硫伤害的葡萄保鲜剂中试”于2004年4月通过验收。

　　（5）产业化

　　这些研发项目分别在辽宁、河北、新疆、山西、山东等地进行了产地中试和批量商业性贮藏，累计中试贮藏红地球葡萄197万公斤，贮藏巨峰等其它品种的葡萄1.6亿公斤。实现销售收入1624万元，获利313万元，上缴税额40万元。为贮户直接增加收入在7000万元以上。

　　2、MA气调保鲜机理研究及新型多功能保鲜膜的研制与开发

　　（1）研究内容

　　用塑料薄膜作为果蔬等产品的保鲜包装，既可减少果蔬的失水，又可通过果蔬自身的呼吸代谢和薄膜的透气调节，实现小包装自发气调贮藏（MA）。这种利用薄膜贮藏的技术简便易行，机动灵活，成本低廉，非常适合我国农民使用，而且取得了很好的经济效益，深受广大农民欢迎。因此，塑料保鲜膜MA气调保鲜机理研究及新型多功能保鲜膜的研制与开发是当前研究的热点课题。

　　（2）承担课题

　　一年来，本实验室承担的国家科技部重点攻关项目“果蔬自发气调保鲜关键技术研究”、国家科技部农业科技成果转化资金项目“多功能果蔬保鲜膜中试”、国家重点推广项目“多功能果蔬保鲜膜及其配套技术”、天津市科委自然基金项目“新型果蔬保鲜膜的MA机理研究”、“纳米保鲜膜气调防腐机理及效应研究”、天津市科委重大攻关项目“农产品保鲜膜及系列果实袋的研究与开发”等研发项目的机理研究与材料研制与开发。

　　（3）研究进展

　　探明了果蔬塑料保鲜膜MA气调机理及材料的物理特性，并结合果蔬贮藏技术的研究，广泛利用了防水材料、防腐材料、生理调节材料、半导体、陶瓷材料、纳米材料等一些新材料的特性，并采用微孔制造等新工艺，努力提高现有保鲜包装材料的透气性、透气比、透湿性、防结露性以及防腐保鲜性能。研制的保鲜膜具有以下特点：韧性大，低温下质地柔软；袋内防结露性能好；袋的透明度高；对果蔬的保绿性能很好；有较好的透气性和透气比，气调效果好。

　　（4）产业化

　　现除研制开发了13种果蔬保鲜膜外，还研制出PVC/Ti02、PE/Ag纳米防霉膜和内层（加杀螟松）防虫、防霉，中层防潮、防陈化，外层（加香辛）防鼠的五防粮食保鲜袋，在生产上得到了很好地应用。

　　（5）知识产权。

　　本实验室研制与开发的新型果蔬保鲜膜，2003年12月又申报了1项发明专利（鲜食嫩蒜保鲜专用膜（袋）及制作方法，031279482.1），有1项获得专利授权（添加纳米材料保鲜膜，ZL01103189·1）。

　　（6）获奖情况

　　新型保鲜膜研究项目的主持人陈丽研究员，2004年4月获“第二届新世纪巾帼发明家”荣誉称号；“粮食聚烯烃基保鲜膜的研制与应用”获2003年科技发明三等奖。

　　3、温度与压力控制机理及果蔬保鲜设施的研制与开发

　　（1）温度控制机理及果蔬制冷保鲜设施的研制与开发

　　①研究内容

　　调节环境温度是果蔬贮藏保鲜的首要条件。本实验室认真总结、分析了“六五”以来各级贮藏设施攻关成果——改良通风库、土窖库、冷凉库、商业冷库、节能冷库和CA库技术，结合我国国情，提出了“微型节能冷库＋节能气调”的新方案。以最经济的微型保鲜设施＋MAP（保鲜袋自发气调）+保鲜剂防腐，基本达到发达国家现代化恒温冷库+ CA（机械气调）的效果，达到低投入、低能耗、高效益的目的。

　　②承担项目

　　本实验室承担的科技部星火项目“微型节能冷库专用设备”、国家重点推广项目“微型节能冷库及其配套工程技术研制”、开发的微型库的库体，既可新建（土建、拼装），也可利用普通民房、厂房、地下室、人防工程、土窖等改造；与之配套的制冷设备有3个系列12种型号，均实现了智能化控制，可按“傻瓜机”操作。

　　③知识产权

　　保鲜冷库及其制冷设备研制2003—2004年申报获得了3专利的授权（微型冷库方程式专用设备ZL00129886·0；保鲜冷库专家在线管理服务器ZL02289527·2；保鲜冷库智能保温门ZL02289528·0）。

　　（2）微型减压保鲜设施的研制与开发

　　①研究内容

　　针对2003、2004年枣果采收期雨水较多，低温寡照，枣果普遍成熟度较低的情况，分别从冬枣的呼吸强度、可溶性固形物含量、色泽、硬度、Vc含量、口感风味等方法的变化，重点研究了减压及等离子环境对不同产地的冬枣的贮藏保鲜效果。试验结果表明：减压及等离子条件可以抑制冬枣硬度下降、Vc含量下降、保持枣果的新鲜度、降低枣果的呼吸强度、一定程度上抑制枣果酒化现象发生、抑制枣果褐变。

　　另外，该项目组的科技人员还在前两年小试的基础上，把减压贮藏保鲜技术应用到甜樱桃的保鲜上，2004年与大连旅顺口区农业技术推广中心合作进行中试和示范，取得了新的突破。2004年的7、8月份，经减压贮藏40余天的甜樱桃进入大连市场销售，味道鲜美，市场反映良好。

　　②承担项目

　　为解决近几年在农业产业结构调整中迅速发展起来的鲜枣等易腐难藏果蔬的贮藏保鲜问题，本实验室承担的国家重点新产品项目“果蔬微型减压保鲜设施”、国家科技部农业科技成果转化资金项目“果蔬微型减压保鲜设备生产中试及贮藏示范”、天津市重点自然基金项目“大枣减压及等离子体保鲜效应的研究”、天津市农业科学院院长基金项目“冬枣减压贮藏变温处理关键技术的研究”等研发项目，在探明减压贮藏保鲜机理、确定了冬枣减压保鲜关键技术参数的基础上，研制成功了微型减压保鲜设施，并在天津的冬枣、辽宁的前杨大枣等枣果的贮藏保鲜上取得了良好效果。

　　（3）产业化

　　甜樱桃属水果中熟期较早的树种，熟期短，不耐贮，贮后货架期通常只有1～2天，为此，果农的收入受到了很大的影响。大连是东北地区唯一可以种植甜樱桃的地区，有着广阔的市场前景。目前大连地区已种植40万亩，多数尚未进入盛果期。近几年，大连地区已开展甜樱桃保鲜方面的研究，但效果不太理想，此次与本实验室的科技人员合作，利用减压贮藏技术上在甜樱桃保鲜上取得的突破性进展，有效地解决了40万亩甜樱桃盛果期“卖果难”的问题。在2004年正值大连旅游旺季的时候，经减压贮藏保鲜的甜樱桃鲜艳味美，尤其受到国内外旅游宾客的欢迎，甜樱桃入贮价为每公斤12元，出库价高达每公斤30元。减压贮藏保鲜技术的应用成功，将使樱桃树成为果农致富奔小康的“摇钱树”。

　　国家保鲜工程中心自组建以来，积极申报科研课题，协同攻关，取得丰硕成果。共承担各级课题53项，其课题来源涉及国家自然基金会、科技部、农业部、天津市科委、计委、农委、天津市农科院、有关省市和企事业单位。项目内容涉及自然科学基金、攻关、星火、国际合作、产业化、示范推广、成果转化、地方合作和新增长点等方面。目前已有30项通过鉴定。“中心”承担的某些科研項目，在促进我国农产品保鲜领域科技进步及产业化成效显著，共有8项科技成果获奖，其中获省部级以上科技进步奖7项。

　　为了保护自主创新和自主知识产权，“中心”积极申报专利，取得良好效果。目前，已申报21项专利，有13项已获得专利授权，其中有2项为发明专利。有4项专利获奖，并在2001年获专利申报先进单位。”中心”还拥有非专利独占技术6项。

　　“中心”组建以来至2001年底，科技人员共发表论文135篇，其中1998年发表论文15篇，1999年发表34篇，2000年发表论文30篇，2001年发表论文56篇。据统计，近些年“中心”科研人员每年发表的论文数，始终居全国同研究领域的科研院校首位，已逐步被国内同行公认在农产品保鲜领域研究及科技产业化实力最强的单位之一。

　　组建以来，“中心”积极增加保鲜设施种类和容量，共增建了总容量为720m³中试实验冷库和120m³气调库，使“中心”贮藏库的总容量达到1000m³以上，比组建前增加了4倍。另外还增设了配气系统、气调箱和微型减压装置。目前，“中心”拥有温度梯度库一座（200m³），可控制8个不同的温度，中试实验冷库6座（120m³×6=720m³），气调库一座（120m³）。另外，还拥有微型减压保鲜装置4套（可控4个真空度），5个自动气调箱（可控5组不同气体），1个配气系统（可控72组不同气体），使保鲜三大革命的手段（冷藏、气调和减压）在“中心”基本俱全。中试生产车间、果实袋中试生产车间。

　　“中心”组建以来，装备了一批生产设备，使“中心”的科研开发条件不断改善，技术产品的生产能不断提高。 保鲜剂车间设有压片机、四列包装机、自动片剂包装机、自动连续封口热合机等；保鲜膜中试生产车间设有PE、PVE投料、混料、造粒、吹膜、印刷、制袋设备等；果实袋中试生产车间设有果实袋糊合机和打蜡机。通过生产设备及生产场所的改善，“中心”已实现了CT1号和CT2号保鲜剂三种释放剂型包装自动化，形成了烟剂生产工艺和车间流水线及其液体灌装生产线。果实袋中试车间可达到年生产各种不同类型果实袋几亿只的生产水平。塑料保鲜膜中试生产车间达到年生产PE、PVC保鲜膜能力几千吨。