综述:从废弃物到健康:利用农业食品副产品控制新鲜水果采后真菌腐烂
《Postharvest Biology and Technology》:From waste to health: Valorization of agri-food by-products for the control of fresh fruit fungal postharvest decay
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时间:2025年11月22日
来源:Postharvest Biology and Technology 6.8
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农食品副产物提取的活性成分(如酚类、萜类等)在抗真菌及控制水果采后病害中的应用研究,探讨传统与绿色提取方法的关键参数及循环经济框架下的可持续解决方案。
近年来,全球范围内对新鲜水果的产后病害及其带来的经济损失给予了广泛关注。这些病害主要由真菌引起,如灰霉病、青霉病、褐腐病和炭疽病等,严重影响了水果的质量和市场价值。与此同时,传统合成杀菌剂在控制这些病害方面虽有一定效果,但其对环境和人类健康的潜在风险也日益凸显。因此,寻找更加环保、安全且可持续的替代方案成为农业和食品工业研究的重点。在这一背景下,利用未充分利用的农业食品副产品提取物作为天然抗菌剂,为控制产后病害提供了一种有前景的策略。
农业食品副产品,如果皮、果核、果渣、叶、茎、壳等,是食品生产过程中不可避免的产物。尽管现代食品加工技术不断发展,这些副产品仍然占食品总产量的25%-30%。它们的产生不仅增加了废弃物处理的难度,也对环境造成了负担。然而,这些副产品中富含多种生物活性化合物,如酚类、萜类、生物碱和硫苷等,具有显著的抗真菌潜力。这些化合物在天然产物中广泛存在,但它们在食品加工过程中往往被忽视,因此其在控制产后病害方面的应用仍处于初步探索阶段。
目前,针对这些生物活性化合物的提取技术主要分为传统方法和绿色技术。传统方法通常包括溶剂提取、超声波辅助提取和超临界流体提取等,这些方法虽然能够有效提取生物活性成分,但其能耗较高,且可能产生有机溶剂残留。相比之下,绿色技术如微波辅助提取、超声波提取、酶解提取和水提取等,不仅具有更高的提取效率,还更加环保和安全。绿色技术的推广有助于减少对环境的污染,提高资源利用率,从而推动农业食品行业的可持续发展。
在实际应用中,这些提取物对主要的产后病原菌表现出显著的抑制作用。例如,对引起灰霉病的B. cinerea、青霉病的Penicillium spp.、褐腐病的Monilinia spp.以及炭疽病的Colletotrichum spp.等病原菌,提取物在体外实验中显示出有效的抑制效果。而在体内实验中,这些提取物也能够显著降低重要水果如柑橘、苹果、草莓和葡萄的腐烂率。这表明,利用这些提取物作为非污染性的综合病害管理策略,可能成为控制产后病害的一种可行替代方案。
此外,这些提取物在体外实验中不仅能够抑制真菌的生长,还能够影响真菌的孢子萌发,从而降低其在水果表面的感染能力。在体内实验中,它们能够有效延缓水果的成熟过程,减少病原菌在果实内部的扩散,从而延长水果的货架期。这些研究成果为开发新型、可持续的病害管理方法提供了理论依据,也为农业食品行业减少化学农药的使用提供了替代选择。
然而,尽管这些提取物显示出良好的抗真菌效果,其在实际应用中的推广仍面临诸多挑战。首先,需要进一步研究和开发新的应用领域,以拓宽其抗菌谱。其次,需要评估这些提取物与其他替代控制方法之间的协同效应,以提高其整体控制效果。此外,还需要加快其在监管审批和规模化生产方面的进程,以确保其能够安全、有效地应用于商业生产。
在环境可持续性方面,这些提取物的利用符合当前对绿色经济和循环经济的追求。通过将农业食品副产品转化为有价值的资源,不仅可以减少废弃物的产生,还能为食品工业提供新的产品和解决方案。这种“废弃物到资源”的模式有助于提高资源利用率,减少环境污染,推动农业食品行业的绿色发展。
随着全球对食品安全和环境可持续性的关注不断加深,农业食品副产品的利用也逐渐受到重视。特别是在欧洲,绿色协议(Green Deal)提出了到2030年将农业中合成农药的使用减少50%的目标,这为农业食品副产品的利用提供了政策支持。因此,开发和推广这些提取物作为天然抗菌剂,不仅符合绿色经济的发展方向,也符合全球对可持续农业和食品工业的追求。
总的来说,农业食品副产品作为天然抗菌剂的潜力正在逐步被认识和开发。它们不仅能够有效控制产后病害,还能为食品工业提供新的资源和解决方案。通过优化提取技术,提高生物活性成分的提取效率,以及加强其在监管审批和规模化生产方面的研究,这些提取物有望成为控制产后病害的一种重要手段。未来,随着对这些提取物的研究不断深入,其在农业食品行业中的应用前景将更加广阔。
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