农业生产“三品一标”专家系列解读之二品质提升——促进蔬菜产业高质量发展的新需求

许晓敏 高珏晓 孙 明 吕 军 陈 晶 付乐启* 徐东辉*

（1 中国农业科学院蔬菜花卉研究所，农业农村部蔬菜产品质量安全控制重点实验室，北京 100081；2 全国蔬菜质量标准中心，全国蔬菜感官与营养品质研发中心，山东寿光 262700）

当前，我国农产品正加快进入满足营养健康需求的新阶段，已从数量型保障供给向营养健康型需求供给转型。我国是世界第一大蔬菜生产国和消费国，因此，蔬菜产业发展应该顺应新形势、满足新需求。农业农村部于2022 年9 月公布了《种植业产品“三品一标”提升行动实施方案（2022—2025 年）》，对新形势下农产品品质提升提出新要求。在此基础上，从蔬菜产业高质量发展对品质提升需求的角度，阐述了我国蔬菜品质研究的现状及未来发展方向。

我国是世界第一大蔬菜生产国和消费国（丁海凤 等，2020），蔬菜产量基本满足了我国14 亿人口一日三餐的需求。但是随着人们生活水平的提高、消费方式的改变以及产品出口贸易的发展，对蔬菜品质性状提出了更高的要求。以前，蔬菜育种目标是产量高、抗性强（Alseekh et al.，2021）；现在，高品质也逐渐成为蔬菜育种的主要方向之一，这意味着蔬菜生产不仅要满足数量需求，还要满足对品质及营养方面更高的要求。农业农村部于2022 年9 月公布《种植业产品“三品一标”提升行动实施方案（2022—2025 年）》，提出品种培优、品质提升、品牌打造和标准化生产的新概念，进一步对蔬菜优质化生产提出新要求。为适应新的需求，蔬菜产业应实施优质化发展战略，提升整体品质，推动蔬菜产业走高质量发展之路。

1 蔬菜产品品质基本内涵

农产品品质是指产品能满足一定需要的特征特性的总和，即产品客观属性符合人们主观需要的程度。农产品的品质按照用途和利用方式可分为营养品质、感官品质、加工品质和贮运品质等。对于蔬菜产品而言，由于其鲜活供应为主的消费特点，目前优质蔬菜的品质应具备“四高”的特点，即安全品质高、营养品质高、功能品质高、商品品质高（张德纯和徐东辉，2022）。

1.1 安全品质高

安全品质高，即指蔬菜产品中农药残留、重金属污染、真菌毒素、抗营养因子等不利健康的成分要符合国家相关标准或技术规范的要求，这是蔬菜产业发展的“底线”要求。据农业农村部农产品质量安全例行监测结果分析，近5 年我国蔬菜产品农药残留监测合格率稳定在97%以上，可见，我国蔬菜质量安全状况基本稳定且保持在较高水平，我国蔬菜产品的安全品质是有保证的。但是，鉴于我国目前蔬菜生产及组织化水平现状，安全品质应常抓不懈，应站在国家食品安全战略的角度加强对蔬菜生产全程质量安全控制技术的研究和对重点风险因子的监管。

1.2 营养品质高

营养品质高，即指蔬菜产品中维生素、矿质元素、膳食纤维、碳水化合物、蛋白质等主要营养素含量要满足需求。蔬菜产品营养丰富，能提供人类生存必需的营养元素，特别是人体所需维生素、膳食纤维和微量元素的重要来源。由于蔬菜产品种类繁多及产品器官多样，造就了蔬菜产品营养差异较大，不同蔬菜的营养特点及营养成分供应不同。例如，薯芋类蔬菜是优质碳水化合物及蛋白质的主要来源，叶菜类蔬菜是VC 及矿质元素的主要来源。应针对不同的蔬菜产品类别明确其营养品质特点，提出相应的生产要求和消费引导，实现“营养导向型”蔬菜生产和消费。

1.3 功能品质高

功能品质高，即指蔬菜产品中具有一定功能的生物活性物质含量高，如蔬菜中富含的番茄红素、类胡萝卜素、黄酮类、植物多酚、花青素、硫代类物质等，对人体健康具有重要作用。如类胡萝卜素、多酚类物质具有降低胆固醇、抗氧化、抗癌和免疫调节等作用（李红艳，2012）。近年来，通过遗传手段、环境调控等措施提升植株生物活性物质含量逐渐成为研究热点（Martínez-Ballesta et al.，2013；Li et al.，2021）。因此，筛选和培育富含特征性生物活性成分的蔬菜品种和功能型蔬菜产品，以满足逐渐细分的市场需求具有现实可行性。

1.4 商品品质高

商品品质高，即指蔬菜产品的形状、色泽、口感、风味、新鲜度等应满足产品流通和消费的技术要求。商品品质涉及外观品质、风味品质等方面。外观品质包括大小、色泽、形状、硬度、质量等，各个国家均会对采摘后的农产品首先根据大小、颜色、有无坏点缺陷来对其进行初步分级，从而提高它的市场价格。因此外观品质是影响农产品竞争力的最直观条件，是育种工作重要的研究方向。风味品质主要体现在滋味和气味上，相关物质包括可溶性糖、有机酸挥发物等（吴楚和王政权，2000）。这些物质的综合作用使蔬菜风味独特，层次感强，在满足不同消费者接受度方面起着重要的作用。总而言之，商品品质是一个综合性的品质指标，不同产品类型、不同消费需求、不同加工方式均应有相应的商品品质要求。

2 我国蔬菜产品品质提升研究及工作进展

2.1 蔬菜品种选育目标中对于“品质”要求日趋重要

培育抗病、抗逆、高产的蔬菜品种一直是育种工作者追求的主要目标（杨丽梅和方智远，2022）。近年来，随着消费者对蔬菜品质的需求变化，高感官品质、高营养品质产品的需求凸显。因此，以“高品质”为导向的新品种选育逐渐被育种家所重视，在育种目标的设置上强化了品质性状，提出了各类蔬菜“品质提升”的目标，主要涉及感官品质和营养品质，例如在甘蓝的育种目标中对耐裂球的要求（杨丽梅 等，2021）；辣椒对辣椒素含量、果皮厚度的要求（张军 等，2018；苏丹 等，2019；王立浩 等，2021）；黄瓜对丙醇二酸含量、维生素含量的要求（高洁 等，2012）；马铃薯对淀粉含量、薯片炸后颜色等的要求（张小燕 等，2013）。在特色蔬菜产品需求上，市场上也出现了诸如紫色大白菜、彩色芹菜、彩色马铃薯等“美观型”的蔬菜产品，也有高糖度鲜食番茄、高胡萝卜素水果胡萝卜等“营养型”蔬菜产品。未来的蔬菜市场及消费的多元化需求，必然对以“品质”为核心的蔬菜品种培育提出更多样化的要求。

2.2 蔬菜产品品质形成调控机制研究取得一定进展

随着基因工程技术的快速发展，对蔬菜产品品质形成的调控机制研究逐渐成为热点，并取得了一定研究进展。例如在番茄风味品质调控研究上，发现了现代番茄由于育种中的定向选育，导致13 种挥发物的含量降低，番茄风味品质变差，解析了番茄风味形成的化学和遗传基础，为番茄风味改良提供了重要的路线图（Tieman et al.，2017）。在番茄果实果糖含量基因调控研究上，崔霞团队对番茄果实果糖含量重要调控基因进行了功能分析研究（Zhang et al.，2015）。在十字花科蔬菜叶片形成机制研究上，利用基因挖掘技术明确了十字花科芸薹属蔬菜叶片形态的影响因素（Wang et al.，2020）。此外，许多科研机构也开展了一系列品质相关基因定位研究工作（Dong et al.，2019），把蔬菜产品的色香味形、质地、口感等感官品质、加工品质、营养品质均纳入育种目标的考察范围，发掘了品质因子的基因调控机制，为选育品质优良的蔬菜新品种奠定了基因基础。

2.3 蔬菜产品功能品质挖掘和确认技术研究逐渐成为热点

功能品质的挖掘和确认技术是开发营养型、功能性产品的技术基础和前提，相关研究单位已在部分蔬菜作物上开展了相关研究并取得一定进展。例如在十字花科蔬菜研究方面，建立了硫苷类代谢产物分析鉴定技术，对蔬菜作物代谢调控网络的构建和调控机制的阐明具有重要意义及应用价值（郑姝宁 等，2016；Li et al.，2021），建立的脂质分析鉴定技术为进一步的植物脂质生物学功能研究奠定了基础（郑姝宁 等，2017；Zheng et al.，2017）。在番茄果实研究方面，建立的新鲜果实中花青素的快速分析技术，使研究明确了新鲜番茄中花青苷的修饰结构，为研究番茄果实的生物合成途径提供了新的视角（Wang et al.，2020）。在黄花菜研究方面，首次建立了亚临界水法高效制备黄花菜多糖工艺，为蔬菜花卉多糖工业化提取及其在医药、保健品和化妆品等领域的综合开发利用提供了技术支撑和理论依据（Ti et al.，2022）。在特色蔬菜产品研究方面，开展了大蒜地理标志产品中29 种品质成分的靶标代谢组学研究，为大蒜的品种选育和原料深加工提供了技术支撑（刘秀华 等，2022）。

2.4 蔬菜产品品质研究和评价技术平台初步形成

我国在蔬菜领域开展品质研究与评价相关工作起步较晚，但各类相关的技术平台和体系却自发性、分散性地逐渐形成。2016 年农业农村部在主要农产品质量安全风险评估专项中设立了“农产品特质性营养品质评价”项目，标志着农产品品质系统研究的开始，通过专项的实施，对主要农产品包括主要蔬菜产品开展营养品质评价的体系构建进行了初步探索（汤晓艳和钱永忠，2022），取得了一定成效。2018 年中央1 号文件明确提出要实施质量兴农战略，深入推进农业优质化进程，2019 年中国农业科学院启动了“农产品营养品质调控研究”协同创新重大项目，深入针对主要农产品开展营养品质调控及评价体系研究；2020 年农业农村部又启动了“农产品营养品质评价与分等分级”专项研究，为农产品质量分级或等级规格标准的制定提供技术支撑。为切实开展蔬菜产品品质提升相关工作，2020 年中国农业科学院蔬菜花卉研究所联合全国蔬菜质量标准中心在寿光成立了“全国蔬菜感官与营养品质研发中心”，为进一步推动蔬菜品质评价工作、推动学科发展以及促进蔬菜产业提质增效奠定了平台基础。

3 蔬菜产品品质研究存在的主要问题

3.1 蔬菜产品营养及功能成分基础数据缺乏

首先，蔬菜营养品质核心评价指标不明确。蔬菜产品现有的营养指标过多，过于笼统或简单，核心营养成分不明确，无法体现其核心的营养品质，更不利于区分不同种类蔬菜产品的营养品质差异，限制了对产品品质的特征识别、有效评价和质量控制。其次，涉及营养素含量的基础数据缺乏，基础阈值不清楚，使得蔬菜产品营养分级评价缺乏科学依据。只有基于已明确的核心营养成分，对不同类别农产品中核心营养成分及功效成分设置阈值（限量值），才能建立农产品分等分级、品质规格和营养功能评价技术体系，为定量、全面、系统、标准地评价农产品的食用价值提供技术支撑。

3.2 蔬菜产品生物活性物质研究和挖掘技术不足

蔬菜产品中含有数万种具有一定功能的生物活性物质，它们不但是蔬菜作物生长发育及逆境适应的物质基础，也是人类营养物质、能源和药物的重要来源。例如十字花科蔬菜中富含的硫代葡萄糖苷及其代谢物具有明显的抗癌或预防癌症的作用（Yanaka et al.，2009），长期食用可以显著降低胃癌、结肠癌、直肠癌、乳腺癌、前列腺癌和膀胱癌的患病几率（Anna-Sigrid，2004）。近年来植物性生物活性物质的调控研究得到了快速发展，已成功应用于提高作物产量与营养品质等领域。然而功能性成分的鉴定技术是限制功能性营养成分研究的瓶颈，目前很多蔬菜中发现的功能性营养成分由于无标准物质而无法进行推测性分析，大大阻碍了蔬菜功能性营养成分研究的发展。

3.3 蔬菜产品品质检验检测及评价标准体系不健全

当前及未来一段时间，我国以及大多数西方国家对农产品品质的评价仍停留在农/兽药残留、重金属污染等安全指标的阶段，反映蔬菜营养品质的指标与标准尚未系统建立，缺乏评价其感官品质、营养品质、功能品质的量化指标。目前，只有少数西方发达国家开始对农产品的营养品质进行规范化、标准化的管理。例如，日本从2015 年开始对部分生鲜果蔬（如番茄、苹果等）实施营养品质标识（包括功能性成分的鉴定、分析方法、含量保障以及功能评价等方面）。而在我国现行有效的农产品标准体系中，涉及营养或功能成分的不足15%，农产品营养品质定量测定技术手段的缺乏将成为制约蔬菜产品营养或功能品质评价的主要技术瓶颈；目前，我国涉及农产品质量分级或等级规格标准共有193 项，其中国家标准17 项、行业标准82 项、地方标准69 项、团体标准25 项（汤晓艳和钱永忠，2022），与我国蔬菜产品的现实需求差距较大。综上所述，目前我国对于农产品品质提升的标准体系不健全，标准应用性不强，无法应用于现实生产和消费。

3.4 蔬菜作物营养品质研究平台及人员队伍力量薄弱

分析技术平台是营养素及生物活性物质高水平基础研究和应用研究的基础，是蔬菜品质提升体系建设的重要组成部分。蔬菜作物中的营养素及生物活性物质具有种类繁多、结构复杂、稳定性差等特性，国内大部分机构从未开展过全面的营养素分析检测工作，现有的样品处理和检测技术也存在一定的局限性，无法满足当前研究的发展需求，因此迫切需要构建蔬菜作物中营养素及生物活性物质的检测技术平台。除此之外，与完善的农产品质量安全检验检测体系相比，营养及功能品质研究的人才队伍建设和培训尚不完善，缺乏专业对口人才，人才队伍的技术水平和支撑能力都比较薄弱。

4 以新需求为导向的蔬菜产品品质提升发展方向

4.1 建立和完善蔬菜产品营养及功能品质基础数据库

针对主要大宗蔬菜和特色蔬菜产品，分析验证其中主要的营养功能成分，探析基于品种、产地、生产方式的大宗蔬菜产品营养品质多尺度的差异规律及其特征性营养品质指标。建立、建全全国大宗蔬菜及特色蔬菜产品营养品质数据库，开展基于大数据探析不同的主栽品种、优势产区、生产方式、生育期和采收季节对蔬菜产品营养与功能成分指标的差异性影响规律的研究工作，建立一套适宜的蔬菜产品营养品质评价体系，为“营养导向型”蔬菜新品种选育、新产品研发提供技术支撑。

4.2 构建以蔬菜分等分级为抓手的品质提升标准技术体系

人们对优质蔬菜的旺盛消费需求与标准体系不健全的现实状况要求务必补齐标准的短板，即强化对蔬菜营养及功能品质进行规范化、标准化的管理以及消费者对品质概念的正确认识。按照蔬菜产业的发展现状和蔬菜产品的供应特点，应构建以蔬菜分等分级为抓手、以“产品创制-检测方法-功能评价-认证认可”为主要维度的标准体系，主要目标是实现蔬菜产品的优质优价，促进产业质量提升与效益提升双丰收。标准技术体系建设，一方面有利于蔬菜品牌化开发，形成蔬菜产品链和品牌链，打造新时代“三品一标”标准化生产的新概念；另一方面也可以为功能型蔬菜产品研发提供正确的导向支撑，解决功能食品研发领域的乱象和误区。

4.3 加快蔬菜品质提升研发平台及人员队伍建设

针对蔬菜领域品质提升研发平台及人员队伍建设的瓶颈，主要应加强以下工作：第一，依托现有部级农产品质量安全检验检测机构，特别是依托科研教学单位优势机构，建立一支创新能力强的技术研发平台和技术队伍，利用仪器设备和人员的力量开展品质检测、功能评价、标准研制等技术攻关工作，开创蔬菜品质提升研究的新局面。第二，积极发挥主产区龙头企业的优势和力量，以市场需求为导向，建立一支研发能力强的产品研发平台和人员队伍，联合科研机构开展技术落地和成果转化，开展具有地域特色的产品研发和技术推广。第三，依托现有的认证认可技术队伍，培养建立一支服务蔬菜产品优质化认证人员队伍，开展优质蔬菜认证认可工作，评价、筛选和认证一批消费者喜爱的高品质蔬菜产品。综上，应切实加强蔬菜领域上述三个层面的研发平台和人员队伍建设，为实现蔬菜产业又一次新的革命奠定平台和人员基础。