图为王庆国教授指导研究生作实验

    现在，几乎一年中的任何时候，我们都能吃到脆嫩香甜的苹果、软甜适度的香蕉、美味新鲜的梨和可口的葡萄、猕猴桃等。水果有这么好的卖相和口感，离不开的是果蔬品质控制技术的不断进步。如何让厂家和商户运用起保鲜技术来更简单，处理成本更加低廉，果蔬更安全，这些技术密码，食品学院王庆国教授一直在努力破解。2014年，他主持的“果蔬采后品质控制关键技术及新产品研发与应用”成果获山东省技术发明一等奖。

第一个国产品牌1－MCP

   很多果实在成熟前自身会产生乙烯，适度最好，过量则会加速衰老，造成品质降低甚至腐烂。所以调节一些水果的“鲜”与“熟”，乙烯控制是关键。在采摘、贮藏和运输期要控制乙烯合成和作用，在上市前则要加速乙烯释放。1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene)，简称1-MCP，是一种乙烯竞争性抑制剂，能从“内源”上控制乙烯，抑制乙烯所诱导的与果实后熟相关的一系列生理生化反应。上世界 90年代中期，1-MCP首先在美国被合成。现在1-MCP被认为是30年来国际果蔬保鲜领域最伟大的技术进步。因为安全、低量、高效，美国等发达国家率先批准其用于果蔬和花卉保鲜。在冷库或者气调保鲜库里，让1-MCP与近冰点温度、适宜浓度二氧化碳结合，是目前市场上最好的苹果保鲜措施。
　　美国市场上的1-MCP是固体剂型，使用时必须在保鲜房里用，还得用专有设备释放，而且有“专利池”保护；最初在中国推广时，保鲜1公斤苹果的成本约合0.3到0.4元人民币，仅有很少量企业愿意使用。再说，中国的苹果多是套袋生长，对二氧化碳等环境胁迫更敏感，使用1-MCP后必须调整二氧化碳浓度。如何获得具有中国自主知识产权的1-MCP技术，并在中国得到大范围应用，王庆国无声地在努力。
　　在2002年来学校工作前，王庆国在企业做总工程师，对果蔬保鲜技术需求有着深刻的体验。他与山东营养源食品科技有限公司常年合作，不断摸索保鲜技术的改进方法，意在让产品更安全、更低损耗，技术更简单、更有效。
　　经过不断试验、探索，2006年,王庆国研发团队发明了1-MCP合成新技术路线，确定了合成工艺参数，采用控制吸收和冷凝温度以及多家纯化的方法，获得了纯度为98%的1-MCP气体。随后创制了3个适于采后不同贮藏形式和采前使用的1-MCP新剂型产品，把使用成本降低了30多倍。国际上 第 一 个 1-MCP液 剂 产品——1-MCP稳定溶液，可用于整库熏蒸果蔬产品，已经在农业部登记备案；1-MCP固体缓释保鲜剂产品，用于果蔬采后单箱熏蒸；国内第一个采前喷洒用1-MCP产品，在不入库贮藏直接上市销售的西兰花和苹果上取得很好效果。围绕着1-MCP产品创制及应用技术创新，王庆国团队共获得5项授权发明专利。
　　1-MCP保鲜技术，目前被中国保鲜产业广泛应用。2013年，我国苹果、猕猴桃总贮量的43%和52%使用该产品和相关技术。截至2014年底，该产品和技术保鲜苹果和猕猴桃1500万吨。营养源食品科技有限公司每年仅在山东就处理 6000多个苹果冷库贮藏间，一个贮藏间的容量是几十万到上百万斤。该技术在山西、陕西、甘肃、辽宁等多个省市也得到普及。用该技术处理的苹果，较好地保存了品质，减少了采后损失，保证了质量安全。“十一五”末，国内同行将这一专利技术和产品评价为国家农产品采后项目结题的亮点成果。

    国内唯一无残留固体催熟剂

   延缓苹果、猕猴桃等水果成熟衰老，是保鲜；而在适当的时机让水果成熟，也很重要。香蕉、芒果、木瓜等在国内外均是在产地绿熟采收，在销地进行催熟后再上市销售。如果完熟后才采摘，恐怕只有产地才有香蕉、芒果、木瓜等水果可吃。
　　这个催熟的技术，过去国内外差别很大。发达国家广泛使用乙烯气体催熟技术，因为投资大，经营不灵活，我国仅有极少数企业使用，比如山东省就没有企业采用。过去我国香蕉的95%以上使用乙烯利溶液进行催熟。乙烯利是一种化学物质，虽然用后在植物体内会大部分转化成乙烯，但果蔬组织呈酸性或近中性，乙烯利的转化并不彻底，有残留，还容易加重腐烂。
　　王庆国说，2007年在美国加州大学戴维斯分校，他参加过一个关于水果催熟的国际会议。有个美国专家就曾经举例说：美国用乙烯气体催熟水果，而中国、印度等国家，则是用乙烯利。话语表达的意思，就是这种落后的、不安全的催熟形式，在发展中国家被广泛使用。王庆国觉得很尴尬，他很想为中国的这种改变做点什么。实际上，他也一直在做。
　　项目组经过大量实验，发明了无残留固体果蔬催熟剂（缓释包剂）。业内使用单位称它为“聪明包”，因为它可以按照不同果蔬的催熟条件自动释放。“聪明包”以稳定剂、缓释剂、乙烯气体发生主剂乙烯利原药和发生助剂为原料，按照研发的工艺加工，用适宜透气材料包装而成。“聪明包”一旦被放入果实包装袋内，就开始吸收环境中的水分，很快释放出乙烯，达到并保持理想的浓度，维持果蔬催熟需要的时间后，又快速停止，完全达到了现代化设备和仪器控制的乙烯气体催熟房的效果。
　　王庆国发明的 “聪明包”，作为第一个，也是目前唯一获得了农业部登记证、准许产业应用的无残留固体果蔬催熟剂，已被香蕉采后企业和经营业主广泛使用。截至2014年底，累计催熟香蕉1350万吨。近几年来，我国市场上60%以上的香蕉使用该专利产品进行催熟，芒果催熟中也已经大规模应用。一个美国同行，对这种实用发明给予高度评价。自今年年初，这种固体果蔬催熟剂产品开始出口到多个国家和地区。
　　无残留固体果蔬催熟剂，还用于我国主栽梨品种———黄冠梨采后果皮褐变 （俗称鸡爪病）的防治。黄冠梨占我国梨总产量的1/6，采后极易发生果皮褐变，常给贮藏企业造成巨大损失。过去企业主要凭经验，使用缓慢降温的方法控制，防控效果不理想，而且梨的贮藏品质不好。经过6年实验研究，王庆国的项目组发明了应用低浓度乙烯短时处理、提高黄冠梨胁迫抗性从而控制鸡爪病的新方法，达到了采后即使快速降温，果皮也不发生褐变的理想效果，被多家企业应用。
　　根据我国产业特点，通过技术发明解决中国果蔬采后问题，王庆国的这种研究方式，被农业部药检所的专家在全国性会议上作为典型案例介绍。他发明的果蔬催熟剂，水果经营企业或批发商们都喜欢用。因为用起来简单，放进香蕉或者芒果包装盒里即可，使用成本低。相对来说，有残留的乙烯利还需要加水成溶液在绿熟香蕉上进行喷洒，或者直接拿绿熟香蕉在乙烯利溶液蘸一下再取出，容易造成腐烂，而且费工费时。这种催熟剂包是放在果箱里，原料不与香蕉、芒果接触，没有残留，消费者更放心。

    新工艺葡萄保鲜片开创先河

    新型葡萄保鲜片也是王庆国的得意发明。保鲜葡萄最重要的是防止其腐烂、保持新鲜，国内外葡萄防腐普遍采用低温结合二氧化硫的方法，国外发达国家的葡萄贮藏主要是在库房里使用二氧化硫气体熏蒸，投资较大；我国主要使用二氧化硫保鲜片，以纸箱或者保鲜袋为单位进行保鲜。过去市场上流行的二氧化硫葡萄保鲜片由生料和加热后的熟料混合，再压制成片，其片释放速度不适宜，释放剂量不稳定，过多过快会造成葡萄漂白，增加残留，释放少了葡萄仍然腐烂。
　　王庆国和课题组成员研制的葡萄保鲜片，改进了原料和工艺，增加了两类可减少溶出速度和扩散速度的骨干材料，提高了粉末的可压性与流动性，不用加热、制粒，用旋转式压片机高速直接压片，用更加简单的工艺保证了葡萄保鲜片的缓释性，让其释放速度与时间更符合葡萄保鲜的要求，显著提高了防腐保鲜效果，这种压片的新工艺开创了国内葡萄保鲜片制造新工艺的先河。
　　“实际上，当时我们发明这种葡萄保鲜片的新工艺时，国内医用缓释片也只有10%才能实现不经制粒直接成型压片技术。”王庆国介绍。
　　据了解，市场上这种葡萄保鲜片至今已经推广应用了 9年。目前，我国葡萄总贮量的30%，中长期葡萄贮藏总量的60%以上应用该产品。
　　王庆国还通过配方与工艺创新，首次将固体过氧化氢缓释剂用于芒果等采后防腐，解决了传统保鲜剂的残留问题，提高了芒果的食用安全性。这种包剂只要吸收环境中的水汽就可缓慢释放出少量过氧化氢，其释放速度和缓释时间可按照需要，通过控制原料比例和配方进行调节，保鲜处理1公斤芒果的成本只有5分钱。

不忘初心方得始终

    王庆国十几年的研究围绕的都是果蔬采后品质控制技术。“之所以一直坚持研究这些技术，就是因为这是国家重大产业需求，自己有责任为这个产业的进步去努力探索。”
　　对1－MCP的研制，王庆国从2002年就开始涉及了。起初的探索很艰难，做了两年几乎没有进展。那时候一些国内同行也在做，因为大家都知道，1-MCP将是果蔬保鲜史上的一次技术革命，但难度太大，基本上都放下了。王庆国坚持下来了，“因为我觉得这项研究具有重大意义，世界上一半以上的果蔬对乙烯敏感，应用1-MCP可以延长保鲜时间，减少采后损失，保持品质和营养，而中国果蔬产量巨大，我们中国的产业不能靠外国人。”“科研上，我敢坚持；当然也有人认为我死脑筋，比如我爱人就说我‘爱钻牛角尖’。”到了2005年，1-MCP得率慢慢高起来，也就是原料投入产出比越来越理想。又摸索了几年，终于让1－MCP的生产走入产业化。
　　不管是创制哪种新产品，研制哪项新技术，既要靠领头人钻研，团队的作用也特别重要。他所率领的研究团队有不同学科的研发人员20多人。每一个创新他都与研究人员要一次次去做实验，肯定或者否定都需要反复多次，并不断改变环境与条件。研制无残留固体果蔬催熟剂时，他们三天两头就要买几百斤香蕉。香蕉催熟通常需要6到7天，今天用这个配方催熟，明天用另一种剂型继续试验。在合作企业营养源食品公司做中试实验时，公司天天给职工发香蕉，职工们吃得都有些厌烦了。
　　王庆国的确是个做事情能坚持住的人。跟记者约好采访的那天，他还和美国的一个教授朋友用英语交流了一个小时。这个朋友是他在美国访学期间认识的，彼此常联系。回国后，他通过Skype,几乎每周都会跟美国同行交流。时间长了，与国外专家交流的内容，也从纯专业问题，到社会问题，也有科普知识。这种持之以恒，让王庆国能及时了解国外新技术进展，同时很好了解国外社会和先进理念，并保持了良好的英语对话与阅读能力。
　　“我做事情用心，用真情跟人打交道，所以别人愿意帮我。”2014年底，王庆国又去加州大学戴维斯分校短期访学一个月，原先认识的朋友正好出去度假，就干脆把房门钥匙留给他，让他住在自己家里。每次去美国，华人同行就领着王庆国参观食品科研院所和企业。他们告诉王庆国：“你勤奋务实，对中国的果蔬保鲜产业非常熟悉，知道美国的先进技术怎样与中国的产业实际结合进而在中国用得上，而且重视进一步创新，我们自然愿意帮你！”
　　作为时刻关注企业需求的食品教授，王庆国自然知道哪些技术是中国所需要的。23年来，他与山东营养源食品科技有限公司合作，每年主持召开一次全国果蔬保鲜大会，每次有五六百家企业参加。这些企业负责人，对王庆国有着高度的信任。他们认为，王庆国对国际国内行业的趋势分析有前瞻性，提出的技术革新有可信度，保鲜行业的密码，他懂得很多。