农产品多维时空品质评价与乡村品牌挖掘建设

文︱王凤忠

前言

农业农村部将2018 年定为“农业质量年”，标志着我国农业发展进入了由增产导向转向提质导向，由数量第一转向质量第一的新时代。全面加强特质农产品工作是推进质量兴农，深化农业供给侧结构性改革，加快推进农业农村现代化的时代要求。“要做好‘特’字文章，加快培育优势特色农业，打造高品质、有口碑的农业‘金字招牌’。”这是党中央对推动乡村振兴的重要要求，指明了推动乡村振兴必须突出产业振兴重点，推动产业特色化发展。从战略上看，产业振兴是乡村振兴的物质基础，没有产业振兴就不可能有乡村振兴，推动乡村振兴必须做好产业振兴“特”字招牌。2021 年3 月，农业农村部累计收录了“全国名特优新农产品”1231个地方特色农产品、3387 家主要生产经营单位，产业类别涵盖水果、蔬菜、畜类、茶叶等26 大类，空间范围覆盖全国24 个省（自治区、直辖市）。我国幅员辽阔，各地不同的气候、地形、土壤等自然资源禀赋，孕育出千姿百态、风味各异的特色农产品，农产品多维时空品质评价是推出优秀的乡村品牌的关键，也为乡村振兴战略注入了新的活力。以江西为例，赣南脐橙、南丰蜜橘和遂川狗牯脑茶等颇具地域特色的农产品一直备受市场青睐。近年来，随着“土特产”的价值和潜力不断被挖掘，越来越多的地方将发展“土特产”作为推动产业振兴的有力抓手，为乡村振兴提供了新的动能。日本、美国、欧洲等发达国家和地区，大部分农产品已实现了产、加、销一体化经营，具有加工品种专用化、原料基地化、质量体系标准化、无损判别快速化、生产加工自动化、农产品品牌化、产业利益联结化等特点，形成了全球化贸易优势。随着我国现代农业发展和人民消费水平的提升，老百姓对农产品的要求不再满足于数量和安全，而是越来越关注外观、食味和营养等品质，成为人民对美好生活向往的重要组成部分。开展农产品品质提升工作，生产出更多优质农产品，这不仅是满足人民对美好生活向往的需要，更是农业高质量发展、乡村振兴和改善人民生命健康的重要举措，建立品质评价体系是提升农产品品质的基础。

1.农产品多维时空品质评价与乡村品牌建设的关系

1.1 农产品多维时空品质评价的背景及内涵

我国是农业大国，但长期以来大而不强、多而不优，缺少具有国际影响力、竞争力的优质农产品品牌。政府部门和企业为生产出更多优质农产品进行了很多努力和尝试，但是在实现优质优价的路上走得并不顺畅，反过来影响了企业生产优质农产品的积极性和决心，同时影响了消费者对通过高价获取优质农产品的信心。随着农业产业的发展，急需建立科学、权威、普遍被大众所认可的农产品品质评价体系。农产品“时空”品质评价理论于2020 年由王凤忠研究员在《农民日报》首次公开发表，所谓“时空”品质评价，是指依据农业生产和消费习惯，对农产品品质开展综合评价，既要考虑何时采收、贮藏保鲜过程等“时间”因素对品质的影响，也要考虑品种、产地、部位等“空间”因素对品质的影响，统筹对食味品质、营养品质、加工品质、安全品质、保健品质的“多维”品质进行评价。基于“时空”品质评价理念，中国农业科学院创新工程“农产品品质评价与应用”项目，针对大宗粮油、果蔬、畜产、特色农产品等农产品资源，全方位开展主要农产品品质评价工作。目前已完成了大豆、小麦、花生、肉羊等9 大类重点农产品品质分析工作，建立了我国农产品品质基础数据库，收集基础数据3 万余条，筛选加工专用品种30 个，极大地促进了农产品品质数字化、标识化、优质化和加工原料品种专一化，为打造农产品品牌和提升生产加工标准化提供了技术支撑。

1.2 农产品多维时空品质评价是乡村品牌挖掘建设的重要抓手

我国是农业大国，但长期以来大而不强、多而不优，缺少具有国际影响力、竞争力的农产品品牌。品牌挖掘与建设要立足资源禀赋和产业基础，植根于农产品蕴藏的经济、社会和文化要素，充分发挥品牌的资源优势、产业优势和文化优势，突出区域、企业和产品特色，以特色塑造品牌的独特性，适应多元化的消费需求，获得市场的认同、消费者的美誉和青睐。品牌建设需要以农产品品质评价数字化、特征标识化与身份化为基础，需依据消费习惯和消费特点，对农产品资源开展“时空”品质评价，将农产品食味品质、营养品质、加工品质、安全品质、功效品质的“多维”品质进行数字化综合表征。利用各种光谱、质谱、组学等技术，围绕质量、营养、安全等品质进行全面分析，筛选优质农产品特征指纹，建立数据库对其产品进行身份认证。在此基础上，形成不同农产品优势区域布局与标准化生产，通过建立农产品标准化生产技术示范基地，生产出一批特色优质农产品，以标准化和区域化确保品牌稳定性和持续性，推进农产品规模化、集约化和产业化进程，更好地打造品牌。

1.3 农产品多维时空品质评价是推动乡村品牌高质量发展的必然途径

我国农业发展面临的主要矛盾是产品结构性矛盾，突出表现在商品化率低、专用原料和优质产品供给缺口大、消费适宜性差、品质评价与检测技术缺乏等，正处在产业转型的关键时期。我国高品质农产品原料供应受制于人，不利于农业的持续健康发展。农产品品质评价与应用是推动我国农业新旧动能转化、促进农业高质量发展的必然选择。结合国家质量兴农、绿色兴农和品牌强农战略部署，开展农产品多维时空品质评价工作，提升我国现代农业发展水平，加快培育特色农业品牌，是实施乡村产业振兴战略、推动农业高质量发展、满足人民美好生活需要的战略选择。

2.农产品多维时空品质评价的具体做法

2.1 总体要求

农产品种类复杂，粮、油、果、蔬、菌、药、茶、肉、蛋、奶等品种繁多，产品多元化，产业规模、区域发展水平差异较大。为促使农产品多维时空品质评价工作高效支撑乡村品牌挖掘建设，因此对于农产品开展多维时空品质评价要建立总体要求。一是评价对象要有稳定的生产规模和商品量。例如，大宗粮油作物生产规模在650 公顷以上，大宗水果作物生产规模在200 公顷以上，特色水果作物生产规模在100 公顷以上，设施蔬菜作物生产规模在60 公顷以上[1]。二是评价对象的产地环境应符合国家相关技术标准规范要求，产品符合食品安全相关标准要求，近三年来未出现过重大农产品质量安全问题。三是评价对象的特性来源于独特产地环境并经动植物及微生物自然生长形成，非人为外源性添加。四是生产单位实施全程质量控制，依托龙头骨干生产经营主体引领带动。

2.2 从多维角度挖掘特征品质

乡村品牌建设的核心在于打造“人无我有、人有我优、人优我特”的产业优势和品牌资源。因此，从食味、营养功能、加工、安全等多维角度，构建农产品特征品质评价技术说清好品质，是突破产品同质化，实现特征品质标识化的基础。

一是充分挖掘食用性特征品质。采用电子鼻、电子舌等分子感官分析方法以及消费者感官评价方法，评价农产品的食味品质，结合多元回归模型，建立食味品质评价指标体系，形成风味轮表达谱。通过非靶向筛查技术，比较不同品质样品特质性成分差异，挖掘与酸味、甜味、苦味等食味品质相关的特质性成分。研究特质性成分种类、含量、分布、结构与食味品质之间的关系，并确立特质性成分阈值。以广西百色桂七芒果为例，结合分子感官分析及消费者感官评价，确定其特征品质为形态玲珑高雅、气味温柔馥郁、果肉细腻绵软、汁水丰富香甜[2-3]。

二是充分挖掘营养功能性特征品质。采用细胞、动物、生化反应等模型，评价农产品的营养功能品质，构建营养功能品质评价指标体系，形成营养功能图谱。通过非靶向筛查技术，比较不同品质样品特质性成分差异，挖掘与神经调节、降血糖、降血脂等营养功能品质相关的特质性成分。利用多元回归模型研究特质性成分种类、含量、分布、结构与营养功能品质之间的关系，并确立特质性成分阈值。以贵州印江药柑为例，通过靶向和GCMS 筛查技术，确定其特征品质为γ-萜品烯等单萜类物质，且在药柑的四层组织中均含丰富的柚皮苷和新橙皮苷等生物类黄酮[4-5]。

三是充分挖掘加工性特征品质。利用差示扫描量热仪、质构仪、黏度分析仪等对加工过程中RVA 黏度、DSC 热特性、TPA 质构特性等加工品质进行分析，构建加工品质评价指标体系。比较不同品质样品特质性成分加工过程中的变化，明确黏度、热特性、流变性等加工品质。利用多元回归模型研究特质性成分种类、含量、分布、结构与加工品质之间的关系，并确立特质性成分阈值。以昆仑16号为例，通过黏度、崩解值、回生值等分析，确定其具有较好的淀粉糊化和抗老化特性，适于面制品加工[6]。

四是充分探明安全性特征品质。利用细胞、斑马鱼等模型，评价农产品的安全品质，构建安全品质评价指标体系。通过非靶向筛查技术，比较不同安全品质样品特质性成分差异，挖掘与过敏、抗营养、生物毒性等安全品质相关的特质性成分。利用多元回归模型研究特质性成分种类、含量、分布、结构与安全品质之间的关系，确立特质性成分阈值范围。以油菜为例，通过斑马鱼模型评价，确定影响其安全品质的主要潜在风险因子为芥酸。

2.3 基于时空因素建立特征品质预测技术

针对农产品种植、加工和销售的实际需要，建立针对特征品质预测和评价的数学模型，实现农产品的提质增效、保质减损。首先，基于产前生产周期、遗传背景、种植环境等时空因素，构建种植预测模型。其次，基于产后采收时机、保鲜加工长短、利用部位等时空因素，构建保鲜、加工预测模型。融合种植、保鲜、加工预测技术，产出好产品,实现农产品优质优价。融合从种植到消费的全产业链品质评价模型库，以人机交互的方式研发多维度的时空品质数字地图。2019 年，中国中化集团有限公司与阿里巴巴旗下的盒马鲜生共同宣布“葲荭草莓”上市，锁定14 个草莓基地，考量种植、运输等时空因素，通过数字技术，科学掌控栽培管理、科学定义高端品质、科学规范适时采收。在盒马渠道销售的商品中，自有品牌占比已经超过10%，实现了数字技术赋能品牌建设。

2.4 创建特征品质无损快速识别技术与装备

针对挖掘到的特征品质，基于拉曼光谱、荧光光谱等研发特质性成分快速智能辨识技术。基于可见/近红外光谱等研究多指标实时快速智能检测技术。设计光谱信息采集传感探头，结合现代光谱学和机器视觉技术，创制特征品质快速智能检测装置，并通过物联网等实现对农产品特征品质数据实时共享和实时监控。“十四五”国家重点研发计划“特色粮油果蔬作物特征品质分析与特征标准研究（2021YFD1600100）”项目团队基于LED 诱导荧光光谱建立了辣椒色价快速检测技术及装备，整机的尺寸约10 厘米×12 厘米×15 厘米，可便携式一键操作，实现3 秒内不同产地、不同种植条件、不同品种辣椒色价的同时检测，与标商用荧光检测设备相比，成本降低90%以上，且无需有害试剂。

3.农产品多维时空品质评价促进乡村品牌建设的经典案例

随着产业发展升级，农产品品牌建设越来越受到重视。近年来，通过农产品多维时空品质评价促进乡村品牌建设的成功案例不断涌现，例如国外的泰国香米、麦卢卡蜂蜜等，国内的百色芒果、新疆番茄等。

3.1 泰国香米

泰国茉莉香米是泰国的主要应用品种之一，是世界最大宗出口大米的品种之一，属泰国名优农产品，被称为泰国的民族骄傲。泰国香米的产地环境、收获时间、品质特征、品种类别非常清晰。泰国茉莉香米主要产于泰国东北部，以素林府、黎逸府、玛哈萨拉堪府、四色菊府和益梭通府为主。该地区属于平原地区，土壤营养低于其他种植区，整个地区相对干旱，水稻种植以单季稻为主，主要收获时机是每年12 月至次年1 月。基于该地区全年较为温暖的气候，充足的太阳辐射和适宜的土壤条件，该地区产出的泰国香米是品质最佳的。泰国茉莉香米米粒细长，米色晶莹剔透，胚芽没有白点，蒸出的米饭饭粒完整，柔软爽滑，含有独特的露兜树香味。通过GC-MS 检测，泰国茉莉香米具有91 种香气成分，超出某有机大米20 余种。正己醇、1-辛烯-3-醇、苯酚、4-甲基苯酚等化合物是泰国香米特征性香气成分，使其具有浓郁香味。泰国香米的主要品种为Hommali 和RD15，为保证香米质量，泰国的水稻科研中心投入大量的人力物力对茉莉香米的主要品种进行提纯复壮工作。泰国制定了十分规范和详尽的大米标准，是世界上所有稻米生产国中最为复杂、严谨和科学的。“泰国茉莉香米”新标准根据香米质量及市场需求实施等级区分标准，Hom Mali 105 及RD15 这两个品种的大米含量不低于92%才可以称为泰国茉莉香米(Thai Hom Mali Rice)，含量不低于80%则称为泰国香米（Thai Aromatic Rice）。另外，标准还对米粒长度、完整度、碾磨成都、湿度等进行了严格的划分。对香米进行分级，并严格执行相关标准，是提高泰国香米市场竞争力、打开国际市场的保证。

3.2 麦卢卡蜂蜜

麦卢卡蜂蜜是蜂蜜界的“爱马仕”，享有新西兰“国宝”的美誉，产于新西兰和澳大利亚南部独有的一种叫做麦卢卡（manuka）的红茶树花。研究表明麦卢卡蜂蜜含有超过2300 种天然成分，这些天然成分赋予了麦卢卡蜂蜜独特的风味、特殊口感和神奇治疗效果。最初研究发现麦卢卡蜂蜜具有很强的抗菌及抗氧化作用,可以促进机体伤口自然愈合,尤其在调养胃肠道方面表现极佳。人们将麦卢卡蜂蜜中的抗菌及抗氧化的活性成分称为独麦素（unique manuka factor，UMF）。新西兰人专门成立 了AMHA 组 织（2011 年 更 名 成UMFHA），把UMF®注册成了商标。根据UMF 的抗氧化能力将麦卢卡蜂蜜分成5+、10+，15+、20+、25+ 和30+六个等级，其中UMF＞10 被认定为具有药用效果。在随后的研究中，UMF 被鉴定为甲基乙二醛（MGO），是由红茶树花花蜜中的二十二碳六烯酸（DHA）在适宜的温度下转化而来的。在麦卢卡蜂蜜中，MGO 的含量从每千克20 毫克到800 多毫克不等。而在世界范围内测试过的所有其他蜂蜜中，MGO 的含量仅为每千克0 ～10 毫克。麦卢卡蜂蜜的价格与MGO 的含量成正比，价格是其他蜂蜜的数倍甚至数十倍。因此可以说特征营养功能成分独麦素造就了闻名中外的麦卢卡蜂蜜。除此之外，为保障麦卢卡蜂蜜质量，建立品牌效力，提高品牌竞争力，新西兰政府禁止国内进口蜂蜜，制定严格的麦卢卡蜂蜜质量标准，建立清晰可靠的溯源系统，并在全球范围内建立质量保障系统，为出售的每一瓶麦卢卡蜂蜜提供质量保证。

3.3 百色芒果

百色芒果是广西壮族自治区百色市特产，属于世界上著名的芒果品种之一，是中国国家地理标志产品。百色市地处右江河谷腹地，属亚热带季风气候，光热充沛，雨热同季，夏长冬短，是种植芒果最合适的、得天独厚的自然区域。百色芒果的主产区田阳县、田东县和右江区先后通过无公害水果产地认定并被授予“中国芒果之乡”的称号。百色芒果具有核小肉厚、香气浓郁、肉质嫩滑、纤维少、口感清甜爽口等特点。因其口感独特，被网友称为“初恋的味道”。为保证百色芒果的品质，树立品牌形象，百色市创建芒果国家特色农产品优势区、核心示范区，引进龙头企业发展芒果采后加工产业，开发特色芒果旅游线路。建立芒果科研平台，积极参与“十四五”国家重点研发计划“特色粮油果蔬作物特征品质分析与特征标准研究（2021YFD1600100）”项目，根据市场需求，培育芒果新品种，创新保鲜、加工关键技术，截至目前针对鲜食、加工等不同用途构建了芒果时空多维品质评价体系，筛选出鲜食专用品种桂七、台农等，固态加工专用品种凯特、紫花等，液态加工专用品种贵妃、金兴等。建立了芒果精准催熟技术，实现了原料后熟均匀、品质稳定。构建了适于不同加工用途的品质提升技术与标准体系，实现了无胚果价值由0.3 元/斤提升至1.5 元/斤。建立了芒果双螺旋单体速冻、复合酶解等技术，冷冻时间缩短85%，香气提高35%。研究成果获广西科技进步奖一等奖等3 项，培育示范企业广西果天下获得农业产业化国家重点龙头企业称号。

3.4 新疆番茄

新疆地区是番茄的黄金种植区，也是目前中国最大的番茄产区。新疆地区夏季阳光充足，昼夜温差大，利于营养积累；水源充沛，富含矿物质，农残、重金属残留极低。优越的产地环境，成就了新疆番茄的绝佳品质：饱满鲜亮的外形，酸甜爽口的味道，丰富多元的营养。新疆番茄含有较高的红色素、可溶性固形物，味道与营养兼具，在市场上越来越受欢迎。新疆地区著名的番茄企业新疆冠农果茸集团股份有限公司依托新疆番茄资源禀赋，围绕提升番茄原料质量及产品品质，打造了集种子、种植、管理、采收、加工、销售于一体的数字技术平台——小铁牛数字农业综合服务平台，致力于融合新技术、新模式、新机制，实现“线上运营透明高效”，逐步建立起现代化农业联合体全产业链模式。在农资集采供应方面，成本降低超过60 元/亩；在栽培管理方面，机械移栽率提高30%，移栽成本降低约20 元/亩；在质量提升方面，平均产量由2019 年7.5 吨/亩提高到2021 年的9.4 吨/亩，平均可溶性固形物含量达到5.2%；在采运交售协调方面，吨运费减少6 元，排队时间基本控制在10 小时以内，显著减少损耗。冠农公司依托数字技术，带动了农民增产增收，促进了企业高质量品牌化发展，印证了数字农业为乡村振兴插上腾飞的翅膀。

结束语

科学有效的品质评价体系对于提升农产品品质具有重要作用，需要政府监管、产业引导、科研支撑三个方面同时推进，形成合力，发挥好品质评价“指挥棒”的作用。在政府监管方面，积极争取设立农产品品质提升财政专项，开展农产品品质评价、体系构建等工作；加大对大宗及特色农产品的品质监测，为产品品质评价及提升提供重要的大数据支持；加强品质评价相关标准的立项支持，制定一批品质评价方法和产品分等分级标准。在产业引导方面，打造优质农产品特色品牌和标准化生产区，指导生产者选择优质品种，进行优质农产品的标准化生产示范推广应用；加强市场消费科普引导，将优质农产品生产与评价转变为科普宣传材料，引导公众科学消费，推动形成优质优价的市场环境。在科研支撑方面，继续加大力度开展覆盖大宗及特色农产品多维时空品质评价工作，完善多维时空品质数据，建立农产品品质评价方法体系，制定农产品品质调控技术规范，研发配套品质检测技术与装备，为优质农产品生产与品质评价提供技术支撑。