番茄全产业链产品质量安全控制
2015-04-05马挺军
马挺军
(北京农学院食品科学与工程学院,北京 102206)
番茄全产业链产品质量安全控制
马挺军
(北京农学院食品科学与工程学院,北京 102206)
番茄被人们既当成水果又当成蔬菜,随着经济的发展,越来越多的番茄产品被开发推广。番茄经过深加工后附加值极大增加,如何保证番茄产品质量成了消费者日益关注的问题。对番茄育种、栽培、采收、贮藏、加工各个环节质量安全管理进行分析,从全产业链角度对番茄的安全生产进行评价,旨在为番茄产业健康发展提供合理化意见和建议。
番茄;全产业链;质量安全控制
编者按:种植生产过程中,农药使用、环境污染等因素易对蔬菜品质造成影响,从而可能对消费者的健康带来危害。本期专家论坛对人们日常喜爱食用的两种蔬菜——番茄和韭菜的质量安全问题及控制对策进行阐述。希望通过专家深入的分析和科学的建议,为预警此类食品质量安全问题的发生,加强监管力度提供有益帮助。(栏目策划:李 宁)
番茄(tomato),别名西红柿、洋柿子,在秘鲁和墨西哥最初称之为“狼桃”,全体生黏质腺毛,茎易倒伏,有强烈气味。西红柿营养丰富,果实中富含维生素、矿物质、有机酸、糖类、谷胱甘肽、类胡萝卜素——番茄红素,而番茄红素具有较强的抗氧化能力,可以清除人体内导致衰老和疾病的自由基,预防心血管疾病和前列腺癌等,降低癌症发病率。一个成年人每天食用100~200 g西红柿,就能满足人体对番茄红素的需要[1]。成熟的番茄果实含糖量约2%~4.5%,其中大部分是人体可直接吸收的葡萄糖和果糖,堪称美味、滋补食品。
我国番茄种植面积2007年达到84万hm2;2011年生产679万t番茄原料,占世界总产量的18%;2011年全球番茄酱出口量约为293万t,中国占39%,居世界首位[2]。新疆、内蒙古、甘肃等地区番茄产业蓬勃发展,成了全球番茄制品的主要加工区。近年来,番茄产业发展中遇到一系列问题,诸如番茄种植品种单一,番茄采摘机械化水平低,番茄原料中水溶性固形物和红色素含量下降,番茄产品出现农残、防腐剂、色素超标,产品品质正面临滑坡的风险,这些已成为制约我国番茄产业健康发展的瓶颈。为了适应出口和满足国内市场需要,有必要建立完整的番茄全产业链,从番茄育种、种植、采收至加工和贮运,整个过程进行有效的干预,在各个环节严格控制番茄产品质量,建立番茄原料质量安全标准体系,建设番茄标准化生产综合示范区,避免中间环节带来的质量监管盲区,确保产品的安全与营养价值。本文就目前番茄育种、栽培、贮藏、加工环节中影响产品品质的问题及解决方法进行分析,旨在为今后我国番茄产业健康发展提供参考。
1 番茄的无公害生产质量控制
在番茄的生产中,不可避免会产生病虫害。此外,还有一些果农在番茄种植中使用膨大剂、催熟剂等。在番茄育苗过程中会发生例如蚜虫、白粉虱等一些病虫害,常用吡虫啉、阿克泰、烯啶虫胺等农药喷洒防治。然而,大量使用化学杀虫剂会带来农药残留、环境污染、生态破坏等问题。黄板诱杀是利用白粉虱对黄色的趋向性而设置的一种物理防治措施,把杀虫剂和黄色粘虫板诱杀白粉虱相结合[3],可有效减少农药的使用,解决农药高残留问题。番茄常见的病害有番茄花叶病毒病、黄化曲叶病毒病、叶霉病等,利用天然产物丙·壳寡糖对番茄灰霉病进行控制,有效抑制了灰霉病菌菌丝生长和孢子萌发。解淀粉芽孢杆菌HR62的使用可有效抑制青枯菌的生长,使番茄的发病率降低到65%[4]。绿色生物农药、肥料的使用,有效提高了番茄的食用安全性。为了提高番茄品质和质量,有效防治病虫害,国家农业主管部门应该规定无公害番茄产品质量要求的产地环境和生产技术管理措施,农业技术推广部门应该提供无公害番茄质量控制技术指导,企业及种植农户应进行无公害番茄“全程质量控制”。
1.1 番茄的育种
番茄的生产急需适宜的新品种,传统的杂交、回交育种方法已不能满足生产需要,常规育种应与生物技术相结合。针对番茄生产和品种选育的要求,学者们不断研究鉴定番茄中关键抗性基因,培育抗病新品种。根据昆虫抗性的分子机理和植物抵抗昆虫的应激抗性反应机制,利用遗传学原理建立了抗病虫害的番茄植株,进而可以减少果实采收后农药残留量[5]。分子标记辅助选择已成为番茄抗病抗逆育种的有效工具,利用SSR标记对番茄品种进行遗传多样性和品种间的亲缘性分析,为番茄新品种选育提供了理论依据。番茄的抗病、抗逆、品质育种技术的研究与应用是当前一项紧迫的任务。同时,应加大国外优良品种的引种力度,扩大种质资源,改善番茄种植的区域性。从育种开始控制番茄的产品质量,是提高原料品质的根本保障。
1.2 番茄的种植
番茄种植过程中育苗、定植、田间管理,对光照、温度、水肥都有严格的要求。智能温室育苗能够通过计算机很好地控制育苗流程中的光照、温度、水量、肥料等条件,能抗低温,还可减轻育苗期病虫危害。合理的灌溉能够调控番茄根系的生长发育,无压地下灌溉技术根据番茄不同发育时期供应水分量来满足生长所需水分。有学者提出将滴灌技术和水氮利用技术应用在番茄生产中,用PVC管制成简易地下滴灌管可满足生长水分需求[6]。冬春茬日光温室番茄栽培重点在温光控制与调节,同时需要加强田间肥水管理、植株调整。秋冬茬番茄果实发育期适当提高夜温可促进番茄生长发育,提高番茄产量和品质[7-8]。在露天种植番茄过程中,可能会遇到干旱或半干旱的环境,Francesca等[9]研究利用高岭土微粒膜技术不仅能减缓土地中盐分对番茄的伤害,还有利于保水增产,此技术为露天种植番茄提供新思路。智能化、无公害设施番茄栽培新技术的应用必将保障番茄的品质。
2 番茄采后品质管理
2.1 番茄采后保鲜技术
番茄采摘后依然进行着呼吸作用,导致果实后熟衰老。采后衰败是采后果实的生理变化和外界微生物侵染的结果。为了延缓采后成熟及衰老过程,采用不同的保鲜方法,如低温冷藏、气调贮藏、辐射贮藏、化学保藏、涂膜保鲜法,生物技术保鲜法等。传统的保鲜方法是化学药剂杀菌结合冷藏抑制果蔬呼吸来控制果蔬的衰老及腐烂。气调贮藏结合冷藏保鲜是当今最科学、最先进的方法,但低温冷藏、气调贮藏受其应用范围、成本和操作技术等因素限制,难以得到广泛应用。化学药剂是目前控制采后番茄病害的主要手段,由于长期使用化学药剂,一些微生物对某些化学药剂已经产生抗性,从而加重了化学药剂的使用剂量,化学药剂残留越来越受到人们的关注。因此在保鲜方法选择上应避免化学处理方法,寻找安全无害的物理方法迫在眉睫。低温离子体技术是一项果蔬保鲜的新技术,既能杀菌,又能降解乙烯,具有处理效率高、能耗低、操作简单等优点[10],可以延长番茄保鲜期。热处理往往只有几分钟,不仅将完好番茄表面的菌群杀死,而且还能将果蔬各种生化指标的影响降到最小,降低番茄果实呼吸强度,同时抑制其内源性乙烯的合成。低温、聚乙烯材料包装可有效抑制番茄失重,延缓采后番茄后熟衰老,保持番茄的营养价值[11]。采用物理保鲜是未来番茄贮藏保鲜的方向。
2.2 番茄采后分级
随着人们生活水平的提高,不同人群对水果品质的需求也在发生着变化,番茄分级是获得最佳收益的必然手段之一。长期以来番茄分级依靠近红外检测辅助人工筛选,剔除不成熟果及腐烂果,效率低。采用CCD摄像机获取样本图像,通过MATLAB的图像处理功能获得分级信息,并由LabVIEW平台实时监控、PLC实施有效控制实现分级自动化[12]。随着机器人智能分级机在生产中的应用,番茄产品分级的精准度、效率、自动化程度必将极大提高。
3 番茄产品精深加工
国外对于番茄酱情有独钟,汉堡、热狗、比萨等食品中经常会加入番茄酱,酸甜的口味激发人的食欲。番茄酱制品如“超黏型热破番茄酱”、“低酸型冷破番茄酱”、“小包装番茄酱”同样备受国内消费者的青睐。随着生活节奏的加快,番茄制品已向多样化的番茄红素、番茄纤维片等产品方向转化,“番茄红素及红素胶囊”、“番茄红素饮料”、“番茄化妆品”等渐渐被人们认识。传统番茄食品工业化也不断地成为共识,一种凉拌西红柿风味即食饮品发明专利产品[13],使得凉拌西红柿这道简单菜肴实现了工业化,并满足了人们对传统菜肴凉拌西红柿味道的追求。西红柿炖牛腩家家都会做,另一项专利将其做成即食罐头,省去了做饭工序,开盖即食,方便可靠[14]。这不仅成为加工型番茄产业中新的经济增长点,而且为传统食品的安全监控提供了便利。
4 番茄产品质量安全监管
4.1 实施ADM管理、HACCP、ISO22000体系认证、CMS认证
在原料管理环节引入ADM管理系统,通过计算机、移动通信技术,将每一个地块的信息都录入系统中,建立生产适时跟踪系统,确保生产数据可以得到精确控制。在生产管理环节实施HACCP管理体系,建立CCP关键控制点,是保证番茄加工产品安全的必要措施。企业实施ISO22000(不断更新FEMS)可防止食品中出现新危害,有利于消除国际食品贸易中的安全壁垒,推动食品安全发展。同时运用RFID、二维码、物联网及云技术手段,保证番茄产品安全可追溯。番茄加工企业应积极、主动实施企业诚信体系CMS认证,在企业内部建立诚信制度,建设诚信文化,实现与全国食品工业企业诚信信息平台的对接。长远来看,以上手段的实施必将保障番茄产品的质量安全,有助于社会、企业、公众树立番茄产品安全的信心。
4.2 番茄产品生命周期管理
番茄加工企业在生产中一般严格执行PDCA管理模式,实施产品质量全过程管理。国外Manfredi等[15]评价了番茄种植和加工阶段、包装和运输对番茄酱生命周期的影响,以确定其生命周期各个阶段潜在的风险。比如番茄酱作为番茄二次加工产品,有着人类赋予它的口味,同时也有人们无法避免的副产物硝酸盐和亚硝酸盐。以番茄和番茄酱中硝酸盐和亚硝酸盐危害因子作为控制指标,通过监测番茄栽培的土地、施肥、浇水、收获、运输、清洗、筛选、包装和储存所有步骤,确保对终端产品负责,而且还要进一步对包装上市的产品在市场流通中的生命周期进行评价。在产品生命周期,企业不仅要做好简单的化学残留检测,还要不断地探索内部激励机制、质量控制,提高产品质量,在生产中不断改进工艺,避免产品缺陷,实现PDCA循环管理。
总之,完善的番茄产业链管理必将推动我国番茄产业的健康发展。
[1]蔡立文.西红柿排毒美肤[J].中国食品学报,2013,13(4):100.
[2]程力,韩葆颖.我国番茄产业如何应对市场新挑战[J].农产品加工:综合刊,2013(6):14-15.
[3]陈强,欧丽萍,梁永游,等.黄色粘虫板与杀虫剂配合对番茄白粉虱的控制作用研究[J].安徽农业科学,2013,41(22):9321-9323.
[4]Huang Jianfeng,Wei Zhong,Tan Shiyong.Suppression of bacterial wilt of tomato by bioorganic fertilizer made from the antibacterial compound producing strain bacillus arnyloliquefaciens HR62[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2014,62(44):10708-10716.
[5]刘媛媛.番茄农杆菌介导基因转化技术体系的优化与番茄LeJA2基因的功能研究[D].济南:山东农业大学,2009.
[6]樊兆博.滴灌和漫灌施肥栽培体系下设施番茄产量和水氮利用效率的评价[D].北京:中国农业大学,2014.
[7]毛丽萍,任君,张剑国,等.日光温室秋冬茬番茄果实发育期的适宜夜温[J].应用生态学报,2014,25(5):1408-1414.
[8]Fleisher D H,Logendra L S,Moraru C,et al.Effect of temperature perturbations on tomato(Lycopersicon esculentum Mill.)quality and production scheduling[J]. Journal of Horticultural Science&Biotechnology,2006,81:125-131
[9]Francesca B,Giovanna C,Antonio D,et al.Kaolin influences tomato response to salinity:physiological aspects [J].Acta Agriculturae Scandinavica:Section B,Soil and Plant Science,2014,64(7):559-571.
[10]马挺军,史喜成,白书培,等.介质阻挡放电降解果蔬贮藏环境中的乙烯[J].农业工程学报,2010,26(14):390-393.
[11]王玥.不同温度、包装及挤压处理对采后番茄品质的影响[D].天津:天津大学,2010.
[12]殷蓉,高珏,孟国飞,等.一种应用圆形度的番茄形状分级方法[J].常熟理工学院学报,2013(4):100 -103.
[13]刘雁,冯海峰.凉拌西红柿风味即饮果蔬汁及制备方法:中国,CN201410598803[P].2014-10-30.
[14]陈洋.西红柿牛腩罐头:中国,201310701955.5[P]. 2013-12-19.
[15]Manfredi M,Giuseppe V.Life cycle assessment of a packaged tomato puree:a comparison of environmental impacts produced by different life cycle phases[J]. Journal of Cleaner Production,2014,73:275-284.
Quality and Safety Control of Whole Industry Chain of Tomato Products
MA Tingjun
(College of Food Science and Engineering,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China)
Tomatoes are known as fruits and vegetables.A growing number of tomato products have been developed in recent years and the innate value of tomato has been greatly increased after the deep processing.Therefore,the quality of tomato products has gained more and more attentions from consumers. This paper described quality control and safety management about tomato breeding,cultivation,harvesting,storage,and sales,and made an evaluation of tomato safety production from the whole industry chain,which provided reasonable basis for the healthy development of the tomato industry.
tomato;whole industry chain;quality and safety control
檀彩莲)
TS255.2;TS255.3
A
10.3969/j.issn.2095-6002.2015.03.002
2095-6002(2015)03-0005-04
马挺军.番茄全产业链产品质量安全控制[J].食品科学技术学报,2015,33(3):5-8.
MA Tingjun.Quality and safety control of whole industry chain of tomato products[J].Journal of Food Science and Technology,2015,33(3):5-8.
2015-03-01
马挺军,男,教授,博士,主要从事天然产物提取与利用方面的研究。