近日，我院保鲜加工所在国际食品科学与安全领域的顶级学术期刊《Comprehensive Reviews in Food Science and Food 

　　Safety》（Q1，TOP，IF₅：17.8）在线发表了题为“Advances in Ozone Oxidation Technology: Mechanisms, Applications, 

　　and Challenges in Postharvest Fruit Preservation”的综述文章，被选为封面论文。该论文系统梳理了臭氧绿色杀菌技术在水果采后保鲜中的作用机制、应用效果、工程进展及未来挑战，为绿色安全保鲜技术的开发与应用提供了重要参考。

　　新鲜水果富含维生素、酚类等生物活性物质，但采后运输和贮藏过程中极易因微生物侵染、生理衰老和机械损伤而腐烂变质。传统保鲜方法如化学杀菌剂、低温贮藏、气调包装等存在残留风险、能耗高或操作复杂等问题。臭氧是氧气的同素异形体，呈三原子形式（O₃），天然存在于大气中，也可通过氧气经过高压电晕放电或紫外线照射产生。臭氧具有强氧化性、广谱抗菌活性，臭氧能安全、自发地快速分解为氧气和自由基，且无任何副作用。2001年，美国食品药品监督管理局批准臭氧可用于果蔬采后保鲜。臭氧处理不仅能保持水果的营养和感官品质，还可通过破坏化学结构来降解农药残留。因此，臭氧保鲜是一种环保、高效的采后果品处理技术。

　　微生物防控方面，该综述指出臭氧对水果表面的致病菌和腐败菌均有显著杀灭作用。其主要作用机制包括脂质过氧化、蛋白质巯基氧化和遗传物质的破坏。不同微生物对臭氧的敏感性存在差异，革兰氏阴性菌（如大肠杆菌）因细胞壁较薄，通常比革兰氏阳性菌更易被杀灭；真菌孢子则需更长时间或更高浓度处理。此外，微生物初始数量、果实表面粗糙度、处理时间等因素均影响臭氧的杀菌效率。

　　果实品质方面，臭氧处理能抑制果胶酶活性，延缓果实软化。适宜浓度的臭氧可延缓色泽变化，抑制多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）活性，防止酶促褐变。但过高浓度臭氧可能导致果皮褐变或漂白，因此剂量控制至关重要。其次，臭氧能有效降解多种农药，如百菌清、吡唑醚菌酯等，通过氧化破坏农药分子结构，降低残留毒性。此外，臭氧通过调节抗氧化酶表达和激活次生代谢途径，激发果实自身的防御系统。

　　该综述指出，单独使用臭氧处理的效果可能受限于穿透深度不足等因素。目前，关于臭氧与其他保鲜技术联合应用的研究尚少，未来研究应致力于开发臭氧与其他保鲜技术相结合的互补性方法，以增强保鲜功效。臭氧微纳米气泡是一项有前景的新兴技术，有望替代臭氧水用于水果的杀菌和保鲜。未来研究应侧重于通过应用数学模型和计算建模（如计算流体动力学和经典分子动力学模拟等先进工具）优化微纳米气泡发生系统。此外，臭氧微纳米气泡的破裂可能产生活性氧，并对叶绿素及相关酶活性产生影响。需要开展更多研究来评估其对果实生理代谢的影响，以及臭氧介导果实内部组织信号转导的分子机制。最后，未来的发展方向应聚焦于开发低成本、高稳定性的在线监测工具，以实现臭氧浓度的实时反馈与控制。此外，将传感器数据与机器学习相结合，构建能够关联处理参数与果实货架期品质的预测模型，对于推进智能化臭氧保鲜至关重要。

　　臭氧对采后水果保鲜作用的示意图

　　我院保鲜加工所助理研究员李桐、郑璞帆为论文共同第一作者，纪海鹏副研究员和陈存坤研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家葡萄产业技术体系、天津市自然科学基金、福建省科技计划项目、农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室开放课题、天津市农业科学院青年科研人员创新研究与实验项目的支持。