| 成果名称: | 智能化水果防虫抗病纳米膜的创制及其应用 |
| 完成单位: | 仲恺农业工程学院 |
| 主要人员: | 肖乃玉,张雪琴,钟乐,丘苑新,翟万京,王琴,于新,柳建良,冯岩 |
| 介绍: | 一、课题来源与背景: 本成果来源于广州市科技计划项目《与食品防腐需求同步响应的智能抗菌包装膜的研制与应用》和国家自然科学基金项目《以Schiff碱为酸敏开关的智能抗菌纳米包装膜的构建及控释机理研究》、《南五味子抑菌物质及其抑菌作用机理研究》、《绿色木霉菌代谢抗生物质及其对芒果采后炭疽菌的作用机制》的支持。 二、技术原理及性能指标 :1. 抗虫抑菌功能成分的提取及其智能控制释放技术,水果专用抗虫抑菌新材料具有能够感知和响应介质 pH 值、紫外光等信号的能力,使功能性成分的释放规律与水果抗虫抑菌需求基本同步,实现功能成分的智能控制释放。实现利用效率最大化,最大程度保证水果安全和品质;兼具环境友好型可降解特点。 2. 智能活性气调膜的调控技术,与水果采前生长、采后保鲜呼吸代谢需求同步响应的智能活性气调膜的调控技术,具有根据水果呼吸强度的需求调控气体透过率的技术。 3. 功能性纳米构建和改性技术,通过与纳米粒子的复配和工艺调配,赋予功能材料特殊性能如靶向抑菌、调节材料物理机械性能、农药残留量分解等。 4. 高分子材料仿生自修复技术,基于席夫碱反应形成可逆化学键方法,采用高分子材料仿生自修复协同层层自组装技术,制备以全降解为基材的水果表面成膜厚度可控、缺陷自修复的快速成膜技术。 膜采前的主要技术指标: 断裂伸长率大于 350%,粘度小于 120mPa.S, 溶胀度小于 20%,溶解度小于 10%, 透光率大于 90%,透气度大 1000cc/m2 .day/0.1MPa, 涂层对水果抗虫抑菌率达到 95%。 膜对采后果蔬保鲜的主要技术指标: 水果失重率降低 50%,Vc 流失率降低 90%,可溶性固形物含量的保持率不低于 80%。 三、技术的创造性和先进性: 本成果研发的多功能膜材料,具有对空气和水有适宜的阻隔性能而不会影响水果的正常生长发育、具有良好的弹性和韧性且不溶于雨水,新材料具有防水、形变量大、抗病驱虫以及气调锁水保鲜等功能,以适合大田及设施大棚果蔬自然生长需求并避免不利环境影响,可实现采前防护采后保鲜双重目标,解决目前水果在种植和保鲜当中遇到的困境,显著减少农药使用量和频率,避免人工套袋和采后的商品化处理。 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 材料安全,不会带来食品安全问题;环保、可降解和精准操作不会对环境产生压力。 设备简单、操作简易、价格便宜、高效,推广阻力小。 与8-10天频率的粗放施药比:可减少化学农药投放量及频率高达80%; 与人工套袋比:提高劳动生产率90%,降低成本60%,果品甜度增加0.5,成熟期提前一周,品质和外观显著提升; 与采后惰性材料保鲜比:保鲜期延长10天,水果采摘后,抗虫抑菌具有自动气调保鲜功能,水果失重率降低50%,Vc流失率降低90%,可溶性固形物含量的保持率达到90%;涂层对水果抑菌率达到95%以上,常温可延长3-5天,4 oC冷藏下,可延长10-20天。 五、应用情况及存在的问题 :5.1 应用情况 项目组通过以仲恺农业工程学院新型职业农民培育基地(国家级)为基础;联合各地级市县行业部门、合作社、企业等相关单位,开展项目技术集成、方案制定、方案实施、示范、宣传、指导及推广应用,以此使规模化水果种植业采用该技术,完善确定出一套确实可行、有效、操作性强的方案,并配备相应的技术、人才和产品,作为我国水果种植提供的可靠的技术支撑和储备。 通过项目实施,推广该技术至全国规模化种植企业20余家应用,提高种植企业生产性能指标和经济效益;通过仲恺农业工程学院新型职业农民培育基地(国家级)的平台,扩大宣传和提高技术水平的同时,提高农民的双减和环保理念,使水果种植业实现绿色生态生产,推动了广东省种植业的健康发展。推广对象 整合各级农业技术推广体系建立推广示范点、辐射全省,进而辐射全国范围的大宗果体如苹果、梨等水果种植区域。 5.2 存在的问题及改进意见 1.本成果技术产品是首次进入市场,在短时间内同类产品的竞争几乎不会有,但是新产品的市场接受过程长短以及模仿产品的影响都会对成果技术产品的市场产生负面影响。 由于传统产业固有的思维定势,许多厂家企业和种植农户往往不愿新投入或习惯于现有生产方式,会对采用功能性纳米包装新材料新技术持观望态度。成果技术产品初期规模小,在用户中形成影响力低,关系网尚未建立,业务开展有一个艰难过渡时期。此新生市场存在着巨大的利润空间,必然会有竞争对手、新技术、模仿者的出现。但是成果技术团队已有良好的新材料新技术新装备研究开发工作基础,保证了 3 年的技术开发优势,以及获得国家专利形成的技术壁垒将成为竞争对手模仿的重要障碍。 2 .一体化功能性膜材料以及配套喷涂设备是一种全新的技术产品,产品投放市场后, 可能存在企业不愿投入新生产线和资金的情况;消费者也可能对包装新产品有一个质疑和接受的过程;而竞争对手、新技术、模仿者的出现会更严重的影响产品的销售。应对此风险我们要加强营销,加大宣传力度,营造与客户的良好交流,保证产品的技术领先和价格优势。 六、获奖情况: 获全国农牧渔业丰收奖三等奖和广东省农业技术推广奖二等奖。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2020-08-13 |
| 研究起止时间: | 2011-01-01至2020-05-31 |
| 所属行业: | 农、林、牧、渔业 |
| 所属高新技术类别: | 现代农业 |
| 评价单位名称: | 广东省科技评估协会 |
| 评价日期: | 2020-08-07 |
