新型1MCP果蔬花卉保鲜剂资料.docx
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新型1MCP果蔬花卉保鲜剂资料
新型1-MCP果蔬花卉保鲜剂
市场调研报告
调研单位：
中国科学院兰州化学物理研究所
调研人：
王健康高强
调研日期：
2008~2012
一、调研的目的
了解国内外关于1-MCP保鲜剂技术的发展状况及市场应用效果和发展前景。
二、新型1-MCP保鲜剂介绍
1-MCP（1-甲基环丙烯）属于植物生长调节剂类物质，是最新的乙烯抑制剂，可以部分地替代冷库和气调库，保鲜效果明显，且安全无毒，故被誉为“果蔬花卉保鲜技术的一场革命”。
人们为了避开农产品的销售高峰，曾采用“乙烯利”让农产品提前上市，又采用保鲜技术让农产品延期上市。
这样做，既保证了市场上在一定时期内有该农产品供应，又避免了在销售高峰期产品价格下跌造成的损失。
特别是现在，随着销售半径的扩大，大多数农产品都要通过长途运输后再销售，在运输过程中保证农产品的品质，是销售成功的关键，也是减少经济损失的关键。
早期采用的“乙烯利”产品是利用了乙烯的催熟作用，而在运输和出售过程中需要延缓农产品的成熟，特别是为了满足人们的需求，保证农产品的味道和口感具有“新摘般”的感觉，农产品都在七八成熟时采摘。
农产品在运输过程中会自身产生乙烯，乙烯的催熟作用却起到了反作用，会加速农产品的腐败，造成经济损失。
乙烯是一种小分子气体，是公认的成熟衰老激素，尤其在果蔬采摘后和花卉剪切后，乙烯在果蔬的衰老和花卉的凋谢中扮演着重要角色。
它促进果实、花、叶片的黄化、后熟、衰老和脱落，低浓度的乙烯对植物或采收后的农产品就有很大的催熟作用，因此乙烯被称作“催熟激素”。
乙烯在果蔬采后贮运的品质变化中起着重要作用，它可以加速采后果蔬产品的衰老和后熟，特别是起到了加速绿色果蔬产品黄化、软化的作用。
黄化是果蔬采后衰老的一个重要特征，现已证明：
乃是因为乙烯分解了其中的叶绿素所致，其发展进程与乙烯密切相关。
乙烯的危害在通风良好的条件下表现可能不明显，在密闭的空间累积后其产生的影响就很大。
绝大部分的农产品都会产生乙烯，只是产生量高低不同而已，机械损伤、切割部位、霉菌、环境均会导致乙烯产生。
为了延长园艺产品的贮藏寿命并保持新鲜，尽可能地抑制这些器官内源乙烯的合成或阻止乙烯发挥作用就显得十分必要。
乙烯对农产品的影响不同程度的存在。
乙烯对农产品品质的影响是多方面的，常依作物种类而异，较常发生的有害的影响如下：
1、促使果实提早后熟及软化：
要长期贮运的香蕉、苹果、芒果等更年性水果，乙烯会引发太早后熟，这些果实一有后熟就不能再贮放，必须尽快出售。
桃、李以及一些果菜类如蕃茄、苦瓜等也都有同样的问题。
2、使果实褪绿：
如内销柠檬要保持鲜绿；有些梨，果皮要带有一点绿色，褪绿就表示鲜度降低；低量的乙烯即会使这些果实褪绿。
3、使果实霉腐率增加：
如草莓，乙烯使发霉增加，腐烂加重。
4、使蔬菜黄化、脱落：
青花菜在很低的乙烯下就会严重的黄化，大部分的叶菜类遇到乙烯都黄化，有一些会发生叶片脱落。
一些果菜类如胡瓜也会因乙烯而黄化。
5、促使茎菜类蔬菜纤维化：
如芦笋、竹笋，采收后切口会产生乙烯，乙烯使切口基部提早纤维化，这些纤维化会往笋尖延伸，使可食部位减少。
6、使一些蔬菜产生特别劣化现象：
如贮藏的胡萝卜因乙烯而产生苦味，莴苣因乙烯产生褐斑。
7、使切花老化、脱落、失水：
如康乃馨、百合、紫罗兰、大部分的兰花等，遇到乙烯即快速老化，花苞因乙烯导致黄化后脱落。
8、使花卉叶片垂软、脱落：
如圣诞红及多种盆花，受乙烯影响导致叶片垂软脱落。
为了解决乙烯带来的危害，人们做了大量研究，在20世纪90年代，美国生物学家发现1-MCP具有显著抑制乙烯的作用，人们立刻对1-MCP进行了广泛研究和应用试验。
结果表明：
1-MCP是最新的乙烯抑制剂，能够抑制植物内源和外源乙烯作用，能有效延缓植物的后熟，具有显著的保鲜作用。
1-MCP的作用机理是：
当植物器官进入成熟期，作为成熟激素的乙烯就会产生，并与细胞内部的乙烯受体蛋白相结合，激活一系列与成熟有关的生理生化不可逆反应，加快器官的衰老和死亡。
与乙烯分子结构相似的l-MCP亦可以与这些乙烯受体蛋白结合，结合后立即发生不可逆反应，阻碍该受体与乙烯结合，也就阻碍了引起成熟的生理生化反应，有效抑制或延缓了植物生理老化反应的发生。
因此，在植物内源乙烯释放出来之前，施用1-MCP，它就会抢先与相关受体结合，封阻乙烯与它们受体结合和随后产生的负面影响，延迟成熟过程，达到保鲜的效果。
如下图：
1-MCP与乙烯竞争受体图
1-MCP对于农产品的作用主要如下：
蔬菜：
1-MCP处理主要有以下作用：
防止叶菜黄化萎蔫等老化反应；降低呼吸强度，明显减缓蔬菜营养成份的下降，保持或提高蔬菜口味；降低蔬菜运输途中对低温的苛刻要求；延长蔬菜货架摆放期。
如青花菜在很低的乙烯下就会严重的黄化，贮运时高于4.5℃温度即会迅速黄化。
水果：
水果贮运过程中最主要的问题是软化、变色、斑点、褐变。
如猕猴桃、甜柿、桃等水果，采后最大问题就是软化迅速，如甜柿，经过1-MCP处理后其软化时间可以从第五天延长到第15到第20天。
如冷藏苹果普遍存在的虎皮病问题，使用1-MCP后可能得到基本抑制，综合品质与对照组相比有显著提高。
1-MCP处理明显延缓了水果硬度的下降。
花卉：
多数花卉对乙烯敏感。
一般来说，1-MCP可抑制切花成熟前与乙烯相关的萎蔫和开放，减少花的褐化和叶片黄化，阻止落花落叶。
1-MCP处理通常抑制了乙烯对鲜切花的促衰作用，尤其在鲜切花运销环境中含有微量乙烯时，减缓了切花老化反应，降低了切花在贮运中的呼吸强度，延长了切花寿命。
多项试验表明：
康乃馨经1-MCP处理后，花期较不处理的延长2倍以上，效果特别明显，试验表明，处理过的康乃馨颜色较不处理更为鲜艳，1-MCP处理的效果超过传统的STS。
和目前保鲜效果明显的气调库、MAP（气调包装）一样，1-MCP保鲜在于对气体进行控制，这些贮藏方法采用物理保鲜手段为主，不在贮藏过程中添加有害物质，属无害化绿色物理保鲜技术范畴。
影响农产品采后寿命主要有二个关键因素：
呼吸强度和乙烯。
低温作用在于降低呼吸强度，同时乙烯产生量亦减少；而1-MCP主要控制乙烯的作用，同时，试验表明：
1-MCP具有降低呼吸强度的作用。
因此，二者配合使用，能较完善地解决农产品的呼吸强度和乙烯问题，使农产品获得全面的保护。
试验表明：
1-MCP不仅对于呼吸跃变型农产品有效，对于一些非呼吸跃变型农产品同样有效（如辣椒、剑兰）。
作为农产品的一种采后处理方式，经1-MCP处理的农产品，其货架寿命普遍较未经处理得到延长。
使用1-MCP处理可降低农产品的呼吸强度，减轻农产品对低温的苛刻要求，使农产品即使在稍高于最适贮藏低温环境中仍能延长贮藏寿命，可代替冰瓶及低温作用。
使用1-MCP对乙烯的负面作用进行适当的控制，不仅可以减少损耗，更可提高品质，尤其有些农产品需冷藏或外销贮运，要有良好的品质，这时候乙烯的控制更为重要。
1-MCP不但能抑制或延缓植物生理老化的发生，而且毒性很低。
LD50＞5000mg/kg，实际上属无毒物质；使用浓度极低，处理果蔬花卉时，空气中浓度仅需百万分之一，因此使用后果蔬花卉中残留量低至检测不出；1-MCP也通过了美国环保署（EPA网站公告）检验，认为1-MCP属于安全无毒物，适用于花卉及果蔬使用，对人、畜及环境安全，在使用中不必制定剂量上的限制。
截至目前，欧盟、新西兰、澳大利亚、美国、加拿大、英国、中国、南非、以色列、墨西哥、瑞士、土耳其等二十五个国家和地区已批准使用。
三、国内外发展情况
国内外在农产品保鲜理论、保鲜设施、保鲜材料和保鲜工程技术的研究与创新，以及在技术集成、成果转化等方面已经取得了显著的成效。
但发达国家对保鲜技术开发较早，非常重视农产品保鲜加工业，农业总投资70%用于采后，以保证农产品附加值的实现和资源的充分利用。
因有雄厚的资金和工业化手段的支撑，开发出了多种保鲜技术和研制出了一系列保鲜产品，整体技术和设备都领先于我国，目前的果蔬花卉损失也比我国小。
据联合国粮农组织（FAO）统计数据显示，世界上发达国家由于果蔬采后保鲜技术比较完善，其产品损失率仅为5%，发展中国家为20%～30%。
而我国水果采后的损耗达25%～30%，蔬菜则高达30%～40%，花卉产业中，采收后储运损耗将近占整体成本的30%，每年我国果蔬花卉的直接经济损失高达750多亿元人民币。
在1-MCP保鲜剂开发方面，美国罗门哈斯公司以环糊精为稳定剂，包结出组合物，商品名为SmartFresh（聪明鲜）；台湾利统以无纺布为包结剂，研制出的产品商品名为AnsiP®（安喜培® ）。
这两种产品基本相同，在大陆已有销售，但价格很高。
国外关于其应用情况报道很多，也引起国内学术界和商业界的高度重视。
对1-MCP的应用研究形成高潮，但产品开发者还很少。
陕西礼泉化工厂和西安交大合作开发了1-MCP包结物，初步取得了较好的市场效益；济南营养源食品公司开发了气雾剂。
兰州化物所组织专业人员，开发了1-MCP合成工艺，并通过复配技术，对1-MCP进行复配，添加多种助剂，使有效成分1-MCP能完全释放，释放速度可控，提高了有效成分利用率；能抑制园艺产品的腐烂，达到防腐保鲜的目的。
四、市场应用情况
1-MCP被认为是目前世界上最好的保鲜剂，在国外市场上已经开始大量应用。
在我国，从06年开始，不同地方在不同的蔬菜、果品、花卉等方面也开始了应用，其效果表现显著，为用户带来了经济效益，在逐步得到用户的认同。
1、应用范围
1-MCP主要应用于采摘后具有呼吸跃变的蔬菜、水果、花卉，且呼吸跃变越厉害，保鲜效果越显著。
具体适用的种类如下：
（经试验有效果的）
水果：
香蕉、甜柿、苹果、梨、杏、桃、哈蜜瓜、李、油桃、猕猴桃、樱桃、葫芦、瓜果、酪梨、芒果、木瓜、百香果、草莓、菠萝、番石榴等。
蔬菜：
青花菜、花椰菜、青江菜、青蚕豆、青豌豆、青毛豆、莴苣、食荚豌豆、甘蓝、马铃薯、洋葱、香椿、豌豆、黄豆、蚕豆、豇豆、辣椒、芦笋、芫荽、黄瓜、胡瓜、苦瓜、葱、朝鲜蓟、舡豆、甜玉米、茄子、西红柿、芹菜、甘蓝、胡萝卜、黄花菜、西兰花、芫荽、葱、朝鲜蓟、甜玉米等。
花卉：
a）切花：
玫瑰、百合、康乃馨、各种兰花、玫瑰、芙蓉、郁金香、三色堇、吊钟花、六出花属、金鱼草、宝容木、八仙花、风铃草、飞燕草、石竹、满天星、芙蓉、圣诞红、紫罗兰、蝴蝶兰、蓝天绣球、月季、非洲菊等。
b）盆花：
微型月季、现代月季、仙人指、仙人掌、冬花秋海棠、风铃草、扶桑、龙船花、矮牵牛、蝴蝶兰、水仙、天竺葵、剑兰、银莲花、九重葛、风铃草、银线莲、秋牡丹、紫菀、山茶花、鸡冠花、樱草、香雪兰、银翘、大理花、荷兰鸢尾、百子莲属、漠烛属等。
2、使用方法
保鲜剂为固体粉末，起作用的有效成份为包含其中的1-MCP气体。
先测算处理场所的体积，依据环境温度、湿度、体积计算出保鲜剂用量（1克规格为1%的保鲜剂可处理5m3），将需要保鲜处理的果蔬花卉直接存入气调库、冷藏库或纸箱中（纸箱封箱前放入保鲜剂），将准备好的玻璃杯放在库中心，放入保鲜剂，杯中注入保鲜剂量的20～40倍水，然后迅速将库密闭，不留任何缝隙。
当环境温度＞20℃时，熏蒸时间6～12小时，当环境温度＜20℃时熏蒸时间为24小时，熏蒸完毕即可开库或箱。
3、应用效果
1-MCP对切花和盆栽植物的保鲜效果已得到充分肯定，并首先批准在花卉作物上使用。
1-MCP可以延长切花的采后寿命平均达40％左右，高的达300％以上。
在对乙烯敏感的切花和盆花（如康乃馨，百合，满天星，六出花，兰花，金鱼草等）上使用1-MCP保鲜效果特别突出，对其它花卉亦有一定作用。
1-MCP可抑制切花成熟前与乙烯相关的萎蔫和开放，减少花的褐化和叶片黄化，阻止落花落叶。
利用1-MCP对各种水果进行储藏保鲜试验，取得了令人鼓舞的结果。
例如，用1-MCP处理苹果，均能延长果实变软的时间，保持其糖酸成分时间更长，明显减轻果面烫伤和衰老失调症状，寿命平均达100％~150%，结果令人非常满意。
1-MCP对农产品的保鲜效果一览表
序号
园艺品名
试验场所
熏蒸条件
效益指标
空白对照
AnsiP组
效果（%）
1
康乃馨
美国北卡大学
900ppb
保鲜天数
8
20
150%
2
康乃馨
昆明芊卉
保鲜天数
8
20
150%
3
百合水仙
美国北卡大学
900ppb
保鲜天数
5
6.8
36%
4
金鱼草
美国北卡大学
900ppb
保鲜天数
3.8
6.5
71%
5
Echium
美国北卡大学
900ppb
保鲜天数
3.8
5.3
39%
6
秋海棠
美国北卡大学
900ppb
保鲜天数
2.3
7.3
217%
7
玟瑰
美国北卡大学
900ppb
保鲜天数
3.3
9
173%
8
长寿花
美国北卡大学
900ppb
保鲜天数
2
13.3
565%
9
东方百合
台大
800ppb,4r
叶子黄化率（第12天）
55%
10
文心兰
台南农改所
900ppb
保鲜天数
7
10
43%
11
康乃馨
菲律宾
900ppb,4r
保鲜天数
2
9
350%
资料来源：
美国农业部市场推广司，堪萨斯州利大学农推系合作。
安喜培（AnsiP）对蔬果保鲜效果范例
品名
试验场所
熏蒸条件
效益指标
对照组
处理组
效果（%）
温度
苹果
美国
1000ppb,4-12h
避免褐化及软化，延长清脆度期间
置于常温
檬果
中国大陆
900ppb,4h,
保鲜度（第12天）
20%
80%
300%
置于30℃
哈蜜瓜
中国大陆
1800ppb,4h,
保鲜天数
6
26
333%
置于30℃
酪梨
台湾兴大
900ppb,24h
保鲜天数
7
14
100%
置于常温
香蕉
台湾兴大
900ppb,24h
保鲜天数
7
28
300%
置于常温
中国大陆
360ppb,8h
保鲜天数
7
21
200%
置于常温
台中兴农
50-250ppb,4r
保鲜天数（变黄）
3.5
6
50%
置于常温
柿子
台湾兴大
900ppb,24h
保鲜天数
3.5
10
186%
置于常温
杨桃
台湾兴大
900ppb,24h
保鲜天数
4
5
25%
置于常温
释迦
台湾兴大
900ppb,24h
保鲜天数
1.5
4
167%
置于常温
西红柿
台湾兴大
900ppb,24h
成熟度（14天）
全红
保持原来绿度
置于常温
西兰花
台湾兴大
900ppb,24h
保鲜天数
7
12
71%
置于常温
小黄瓜
台湾兴大
900ppb,24h
保鲜天数
7
12
71%
置于常温
榴莲
台中兴农
50-250ppb,4h
保鲜天数
8
18
125%
置于常温
香菜
台中兴农
50-250ppb,4h
保鲜天数
3
6
100%
置于常温
草莓
Hort-Science
5-15ppb,2h
保鲜天数
75-150%
置于常温
青江菜
中兴大学
900ppb12h
黄化
6
10
60﹪
置于15℃
芥蓝芽
中兴大学
900ppb12h
黄化
3
7
134﹪
置于常温
甘蓝菜芽
中兴大学
900ppb12h
黄化
3
7
134﹪
置于常温
白菜
中兴大学
900ppb12h
黄化
6
10
60﹪
置于15℃
青蒜
中兴大学
900ppb12h
黄化
5
8
60﹪
置于15℃
芦笋
中兴大学
900ppb12h
腐烂
3
6
100﹪
置于15℃
花椰菜
中兴大学
900ppb12h
花蕾开放
3
6
100﹪
置于12℃
青椒
中兴大学
900ppb12h
黄化软化
9
15
67﹪
置于25℃
青花菜
中兴大学
900ppb12h
花蕾开放
3
6
100﹪
置于12℃
大黄瓜
中兴大学
900ppb12h
黄化
14
18
30﹪
置于15℃
苦瓜
中兴大学
900ppb12h
后熟软化
2
5
150﹪
置于15℃
鸿禧菇
中兴大学
900ppb12h
开伞
6
9
50﹪
置于5℃
鲍鱼菇
中兴大学
900ppb12h
开伞
6
9
50﹪
置于5℃
杨桃
中兴大学
900ppb12h
黄化
7
15
115﹪
置于25℃
木瓜
中兴大学
900ppb12h
软化
3
12
300﹪
置于25℃
印度枣
中兴大学
900ppb12h
褐化
6
15
150﹪
置于25℃
番石榴
中兴大学
900ppb12h
黄化软化
3
12
300﹪
置于25℃
茭白笋
中兴大学
900ppb12h
黄化
3
6
100﹪
置于25℃
金针
中兴大学
900ppb12h
褐化
2
3
50﹪
置于25℃
蕃茄
中兴大学
900ppb12h
软化
9
15
60﹪
置于25℃
菠萝
中兴大学
900ppb12h
黄化
5
7
40﹪
置于25℃
甜柿
中兴大学
900ppb12h
软化
5
15
200﹪
置于20℃
五、结论及建议
目前，人们采用的保鲜措施主要有物理法（冷藏和气调贮藏）、化学法（杀菌剂、防腐剂）和物理-化学结合法。
单独采用冷藏和气调贮藏等物理方法防控采后衰老和病害，其效果不能让人满意，且我国冷藏法贮藏设施落后，经济实力尚不足以支撑用气调库保鲜果蔬贮运技术的巨额建筑费和运行费。
采用化学杀菌剂、防腐剂延缓果蔬花卉采后衰老和防治病害是运用最普遍的措施，但这些化学产品多属有机药品，具有毒性，其残留物常有三致（致癌、致畸、致突变），越来越多的化学品被禁止在采后果蔬上使用。
物理-化学结合法也存在种种的不足和缺点。
因此，加强果蔬花卉采后延缓衰老和防控病害安全技术的研究应用，开发绿色、无毒保鲜剂和相应的保鲜技术和设备，将在减轻药物残留，提高了果蔬花卉品质，减少采后贮运损失，保证食用安全性，打破出口技术壁垒，提高人们生活质量，保护劳动果实，增加社会效益方面发挥重要的作用。
普通恒温库在我国已普及，将1-MCP和普通恒温库结合使用可以替代气调库，在部分果蔬上能超过气调保鲜效果，而且运行费用显著降低。
在果蔬花卉运输过程中，不需要其他设备，只要将1-MCP投入冷藏车或包装箱内，货物运抵目的地后保鲜已经完成，实现运输保鲜同时完成，节约了时间，保鲜过程操作简单便捷，保鲜效果好，成本低。
我国果蔬花卉采后平均损耗达30%～35%，直接经济损失高达750多亿元人民币。
消费市场上所需的产品品质会直接影响遥远的生产地区的农业园艺操作方式，所以我国果蔬花卉产品的保鲜技术的高低决定了该产业竞争力的强弱。
利用先进科技解决保鲜问题，已成为果蔬花卉产业的新方向。
1-MCP保鲜技术的应用推广，不仅能提高我国果蔬花卉产品品质，减少采后贮运损失，保证食用安全性，提高人们生活质量，保护劳动果实，增加社会效益。
而且是打破出口技术壁垒，增强我国园艺产品在国际上的竞争力，缩短我国与发达国家在果蔬花卉保鲜技术上差距的一条捷径，具有广阔的市场应用前景。
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