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生鮮電商如何解決產品損耗高的難題?保鮮黑科技能否為生鮮騰飛插上翅膀?

文:Elva Gan

剛剛告別的2020年,生鮮電商行業再度成為消費領域的競爭焦點。在資本扶持下,網際網路巨頭紛紛入局社群團購,藉助生鮮到家業務抓取更多流量和使用者。然而,利潤薄、耗損高、物流貴等難題始終是橫亙在生鮮電商面前的幾座大山,行業裡超過半數的玩家仍處於虧損狀態。資料顯示,我國生鮮電商行業滲透率僅為3%-4%,遠低於綜合電商。

保鮮難,耗損高是生鮮農產品面臨的首要難題。我國目前的生鮮儲存、冷藏運輸和全流程的物流體系並不完善,加劇了生鮮產品在倉儲物流過程的損耗率。根據聯合國的環境研究資料,由於生產採摘不及時、運輸損耗、銷售前儲藏不當等原因,全球每年有將近二分之一的果蔬在生產後被浪費。在我國,從產地採後到消費者的整個供應鏈中,果蔬產品的損耗率也高達10%-20%。

降低果蔬損耗的各類保鮮技術,如自動化採收、可食用保鮮膜、新型殺菌工藝、冷鏈物流、智慧化倉儲等,始終是產業界研究的熱點,也是影響到生鮮電商業務發展走向的關鍵因素。

低溫、保溼,

打通果蔬保鮮“任督二脈”

產地預冷是農產品冷鏈的第一環節,也是果蔬保鮮最容易被忽視的地方。產地預冷的作用在於快速除去田間熱,有效減低果蔬自身的代謝水平,減緩養分消耗,延長保鮮期。產地預冷也能顯著降低物流中後端低溫貯存和低溫運輸成本,增加運輸距離和銷售範圍,從而降低整個冷鏈的運營成本。

採收後,依然需要透過降低溫度、調整環境氣體成分(降低氧氣濃度,增加二氧化碳濃度)來減緩果蔬的呼吸作用。

生鮮果蔬的另一大問題是儲存期間水分流失,影響新鮮度。一般果蔬的含水量在65%—95%,為了避免在儲藏時因植物蒸騰作用造成果蔬乾癟甚至脫水,可以提高貯藏室的空氣溼度,降低空氣流動;還可以藉助適當的包裝材料來減緩水分蒸發。

從實際表現來看,低溫和保溼可以有效地延長果蔬儲存期,但無法達到有效殺菌的目的。對於生鮮電商而言,為了保證每一個果蔬都能新鮮送達消費者手中,還需要更有針對性的保鮮技術。

當前,以低溫等離子殺菌、天然植物抑菌、可食用塗膜、活性包裝等技術為代表,逐步形成“抑菌”和“保鮮”兩大發展方向。

低溫等離子體技術:

威力無比的“帶電粒子”

傳統熱殺菌工藝能耗高,殺菌效果不徹底,還有可能破壞果蔬的營養成分及感官品質,甚至可能產生丙烯醯胺、呋喃等有毒有害物質。低溫等離子體技術能高效殺滅微生物,或使微生物的自由基和活性成分失活,是近年來備受關注的一種新型殺菌技術。

浙江省農科院在等離子體保鮮技術研究上走在了國際前列。在研究團隊開發出的殺菌裝置中,以帶電粒子經過外加電場、磁場和電磁場影響,產生多種物理化學反應,獲得獨特的光、熱、電等物理性質,主要產生高能電子輻射、臭氧氧化、紫外光解等3方面的協同作用。

此種非熱力殺菌技術可以對果蔬形成有效的殺菌,不會影響果蔬的過氧化值和酸價,不會對營養物質產生負面影響。

以藍莓殺菌為例。鮮摘藍莓在經過低溫等離子體50秒處理後,即可有效降低微生物數量,其殺菌效率優於任意單一殺菌方式。對藍莓檢測後發現,低溫等離子處理會使花青素和總酚含量略微下降,但提高了超氧化歧化酶SOD的活力,且有助於木質素的合成,提高果皮硬度。

該技術應用於酸性體系(pH值低於4.7)時,殺菌效果更加有效,非常適合於高酸性水果。

總體而言,低溫等離子體技術是一種低能耗、高效率的果蔬保鮮技術,具有其他保鮮技術無可比擬的高效性和安全性,將來有望成為果蔬保鮮技術的"重頭戲"。

會呼吸的保鮮膜

2020年2月,日本三井化學株式會社開發出可長期保持果蔬鮮度的包裝用薄膜“AdFresh”。這種保鮮膜可以交換二氧化碳和氧氣,維持包裝內的氧氣量,延長果蔬在包裝後的呼吸作用,而防止腐爛。用此種薄膜包裝的葡萄,保鮮期長達5個月。

AdFresh採用的材質屬於聚烯烴中的一種。薄膜具有透過特定氣體的功能,可將蔬果呼吸產生的二氧化碳排到外部,並將外部空氣中的氧氣吸收到內部。三井化學透過在薄膜厚度和疊加層數上做文章,調整二氧化碳和氧氣的透過量,維持薄膜內部的氧氣量,抑制厭氧腐敗菌生長。

據悉,Adfresh因其較強的創新性和實用性,而被日本政府列為“革新技術研發·緊急發展事業”中的先導專案和地區戰略專案。

可食用複合生物膜:

用食物儲存食物

可食用生物膜採用生物可降解的多糖、蛋白質、脂類等製成包裝材料,以塗布、噴灑、包裹等方式覆蓋在果蔬表面,不改變食品原有成分,並對食品中的水分、氧氣和溶質運動起到阻滯劑的作用。單一可食用膜的抑菌性、抗氧化能力和理化效能較差,往往會在其中新增抗菌劑、抗氧化劑、精油等成分,提升生物活性及理化功能特性。

位於美國加州的Apeel Science是一家以果蔬保鮮為主業的初創公司。該公司發明了可食用複合生物膜Edipeel。膜中新增植物提取物作為生物保鮮劑,有效延長果蔬貨架期。

添加了edipeel的芒果和沒有可食性複合膜的芒果對比動圖。圖片來源:Apeel Science

Apeel由植物提取物(如番茄果皮和種子)製成粉末狀態,可與水混合並噴灑到農產品表面,形成結構-厚度一致的可食用果蔬“面板”。Apeel保鮮膜能夠獨立調節氧氣和二氧化碳的傳輸速率,建立膜內最佳的微環境。經過Apeel膜處理的鱷梨貨架壽命延長了50%,而酸橙則延長了3倍。

適度的脂質含量不會使Apeel膜表現出蠟質或油膩外觀。對零售商而言,Apeel膜的吸引力在於 “全天然”成分,無色,無味,而且檢測不到(沒有粘性或蠟狀殘留物)。用公司執行長詹姆斯·羅傑斯博士的話說:“我們用食物來儲存食物。”

Apeel膜在農產品保鮮領域展現出的潛力,讓國際資本紛紛對其“丟擲橄欖枝”。2020年,Apeel Science從國際金融公司,淡馬錫和Astanor Ventures等資本機構籌集到3000萬美元,累計融資達到3.9億美元。

蠶絲蛋白:藏在繭裡的“真金”

蠶絲蛋白是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白。具有良好的機械和理化效能,主要被用於美容護膚類產品中。在果蔬保鮮的研究熱潮中,蠶絲蛋白的保鮮潛能也被逐漸挖掘出來。

創立2016年的美國農業技術公司Cambridge Crops(2020年7月更名為Mori),一直致力於開發新穎的可食用全天然塗料。蠶絲蛋白就是該公司近年來最主要的開發目標。2020年7月,該公司完成A輪融資1200萬美元。

在Mori以蠶絲蛋白為主的保鮮方案中,僅使用鹽和水,就可以從天然蠶絲中提取出蠶絲蛋白。然後將由99%的水和1%的蠶絲蛋白組成的溶液塗抹於食品表面。水分蒸發後,留下難以察覺的蠶絲蛋白塗層,幫助食物保持新鮮和純正的味道。蠶絲蛋白無味,無臭和近乎於無形的表層可以將水分牢牢鎖住,同時保持空氣進出,抑制黴菌,細菌和酵母菌的生長,大大降低農產品成熟和變質的速度。

研究人員用草莓和香蕉對"蠶絲"保鮮效能進行了測試。草莓和香蕉被噴塗上不同濃度的食用“蠶絲”。研究發現即使是最高的噴塗濃度,這種材料在果蔬表面也只有35微米厚,肉眼幾乎不可見。經過處理和未處理的水果在22攝氏度下貯藏7天,新鮮度呈現明顯差異。噴塗最高濃度食用“蠶絲”的草莓和香蕉仍然保持新鮮,而沒有經過處理的水果已經變色軟爛。

蠶絲蛋白塗層可以在生產中輕鬆實現,在切成薄片的農產品、肉、魚等各類食品中都具有顯著的保鮮效果。此外,無色無味,高安全性,也使得蠶絲蛋白的應用前景被一致看好。根據世界衛生組織的宣稱,食用“蠶絲"對人體的毒性顯著低於人們每日平均攝入的水量帶來的毒性。

Mori開發的蠶絲蛋白及其應用方案目前已經獲得20項專利授權,另有25項專利處於申報中。

不只是美國,全球各地都在開展對蠶絲蛋白的研究與商業化。日本Ellie公司與京都大學農學部研究生院、東京大學研究生院合作,開發出替代動物肉蛋白的蠶絲食品,包括漢堡、意麵零食、蔬菜湯、海綿蛋糕、蘸醬、調味粉等。

2020年1月,Ellie公司在東京市區開設了全球首家專營“蠶絲食品”的商店。透過各種美味食物,激發消費者嘗試這種新型食物的興趣。

總結

上面列舉的幾項前端保鮮技術,都已經在國內外形成了可以預見的商業潛力。此外,還有像臨界點低溫高溼儲藏、臭氧氣調、低劑量輻射、半導體照明、奈米氧化鋅、生物拮抗菌等不同領域的保鮮技術也在實驗室層面加速推進,為農產品保鮮這一難題尋找到更多解決辦法。

在看到黑科技為生鮮行業賦能提速的同時,我們也要正視保鮮技術難以落地的現實困局。首先,分散的農業生產模式,導致果蔬產業的生產標準化程度相當低,果蔬品質難以穩定,對於後續保鮮環節均產生影響。其次,冷鏈、倉儲等基礎設施的不完備,導致針對果蔬本身的保鮮措施難以改變整個供應鏈的“新鮮度”。再有,國內保鮮技術開發仍然以高校為主,能夠有重金投入技術研發的企業屈指可數。這無疑影響到技術商業化的轉化效率。而商業資本當前仍然以電商平臺的運營模式構建、線下網點擴張為主要方向,能夠真正用到提升農產品新鮮度上的資金所剩無幾。

儘管道路崎嶇,但隨著生鮮電商在各級市場的不斷下沉,對於產品新鮮度的重視與日提升,農產品保鮮將在科技推動下,在基礎設施的不斷完善下,獲得長足發展。

不遠的將來,田間樹梢的每一顆果實,每一片蔬菜,都將以最新鮮的樣子,躺在千家萬戶的菜籃裡,餐桌上!

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