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综述:芒果供应链采后损失:实践、技术及多层次参与者角色分析

发布时间:2026-06-27 03:00:48| 浏览次数:

  

综述:芒果供应链采后损失:实践、技术及多层次参与者角色分析(图1)

  芒果供应链中的采后损失(Postharvest Losses, PHLs)仍是粮食安全、商品适销性及小农生计的主要障碍,尤其在发展中国家,损失率可达50%。这些损失源于供应链全过程中技术因素与管理因素之间复杂的相互作用。本综述采用技术—管理(techno-ma

  芒果供应链中的采后损失(Postharvest Losses, PHLs)仍是粮食安全、商品适销性及小农生计的主要障碍,尤其在发展中国家,损失率可达50%。这些损失源于供应链全过程中技术因素与管理因素之间复杂的相互作用。本综述采用技术—管理(techno-managerial)多层次系统视角,考察了PHL的驱动因素、采后实践、减缓技术以及微观(农民、批发商、零售商、消费者)、中观(行业协会、非政府组织、研究人员)和宏观(政府与监管机构)多层次参与者在减缓PHL中的角色。通过系统文献综述,研究人员识别了PHL在芒果供应链中的发生节点,评估了影响PHL的处理实践与技术,并刻画了各系统层次参与者的角色特征。综述发现,较高损失通常出现在农场层面。然而,由于采样方法与测量方案存在差异,已报道损失之间的直接比较仍存在问题。机械损伤——因非选择性采收、粗放的采后处理及包装不当而加剧——是造成损失的主要原因。技术工具范围涵盖从简单的品质评估装置到先进的无损监测系统,均可减缓上述损失。从多层次系统视角分析芒果供应链可知,芒果采后损失不仅受微观层次参与者影响,也受到中观与宏观层次参与者的影响;这些参与者对监管框架的支持以及相关资源的配置对提升采后绩效至关重要。全面理解这些参与者网络,对于制定针对性强、可持续的芒果供应链全链减损策略必不可少。

  全球范围内,每年约有三分之一供人类食用的食物遭受损失或浪费。联合国环境规划署(United Nations Environment Programme, UNEP)报告进一步支持该估算,指出2022年消费者可获取食物中19%被浪费,另有13%在供应链环节损失,合计损失约32%。易腐商品损失尤为严重:谷物约占全球损失的30%,根茎类、水果和蔬菜占40–50%,油籽、肉类和乳制品占20%,鱼类约35%。采后损失(Postharvest Losses, PHLs)在总食物损失中占重大比例,在埃及、委内瑞拉、印度和印度尼西亚等国家达30–40%,而发达国家为9–12%。随着全球人口增长,减少采后损失——尤其在发展中国家——对改善食物可得性、缓解资源压力、提升小农生计和减少饥饿至关重要,这与可持续发展目标(Sustainable Development Goals, SDG 2:零饥饿;SDG 12:负责任消费和生产)高度一致。

  芒果(Mangifera indica L.)为呼吸跃变型果实,成熟期间呼吸速率和乙烯产生量迅速上升,加速果实腐败。芒果种植遍布90多个热带和亚热带国家,对许多发展中国家具有重要经济意义,2020年全球出口量超过4000万吨,价值超过200亿美元。除商业价值外,芒果对粮食和营养安全贡献显著,在多数产区通过提供富含维生素A和维生素C等必需微量营养素而增强食物可得性和膳食多样性。此外,芒果种植构成小农户的主要收入来源,从而支持家庭食物获取和农村生计。

  尽管具有重要经济价值,芒果采后损失仍然惊人,在非洲和亚洲发展中国家高达50%。PHL发生在供应链多个阶段,常因不当处理和操作损害果实品质并加速腐败。因此,芒果PHL不仅是经济效率低下的表现,更是食物系统可持续性的重大挑战,因其减少了营养食物的可得性、降低了生产者收入并削弱了地方食物系统的稳定性。在此背景下,识别最易遭受损失的环节对制定针对性干预措施至关重要。

  PHL源于生物因素和物理因素的复杂相互作用。病原菌感染是主要致损因素,尤其在湿润热带气候下。人为操作和技术也起关键作用,例如树体摇晃和抛接采收被偶尔使用,导致果实立即与地面碰撞并造成严重生理损伤,进而在成熟期间引发腐烂。多项研究强调,包装过满和使用设计不当的木制包装箱在分销期间可造成高达30%的损失。这些发现表明,减缓PHL需首先评估供应链全链的采后处理实践。

  为应对芒果生产中的PHL,研究人员已开发一系列工具和技术干预措施。简易装置如采摘杆在印度尼西亚和埃塞俄比亚广泛用于减少机械损伤;更先进的系统如印度使用的拖拉机挂载式液压梯可提高采收效率并减少损伤。这些工具和技术范围从广泛实施的传统方法到仍在完善中的新兴技术。探索这些技术在芒果供应链各参与者中的应用,可为其实际减少品质缺陷和PHL的有效性提供有价值的见解。

  同时,必须认识到PHL并非孤立发生,不能完全归因于供应链参与者的操作或技术。损失产生于一个复杂且相互依赖的系统中,其中农民、收购商、仓库、批发商、零售商和消费者等多类参与者,与农民协会、政府机构、金融机构等组织并存互作。这些互动发生在更广泛的气候、市场、监管和食品安全背景下,塑造着机遇与约束。满足质量和安全标准的持续挑战继续限制芒果出口(如印度尼西亚),凸显了多方建立更强合作的必要性。因此,减少PHL不仅需要改进处理技术或技术工具,更需要一种承认供应链网络参与者之间相互依赖性的系统导向方法。农民、监管者、政府机构和研究人员之间的协作至关重要,因为各参与者可能在维持品质和减少损失方面贡献各异。通过这种协调努力,可以制定全面策略,在减少损失的同时提升供应链整体可持续性。

  近期综述已考察芒果生产和采后处理的多个方面,涵盖改良品种、内部生理失调与病害、减少腐败的可食性涂膜、采后品质、保鲜预冷与贮藏技术,以及副产品增值化等。多数研究提供了有价值的技术见解,但对影响芒果供应链及其品质结果的人员、组织和政府相关因素关注较少。这种复杂互动凸显了采用整体技术—管理方法的必要性,即将技术层面、参与者角色、制度安排和治理结构进行整合考虑。据此,本综述旨在通过识别PHL关键阶段、评估影响PHL的处理实践、评估用于减缓损失的技术,以及刻画供应链中多层次参与者的任务和角色,对芒果PHL进行全面分析。

  本综述采用整体方法,考察提升产品品质和减少采后损失(PHLs)的实践、技术及多参与者角色。实践指供应链参与者从农民到零售商所开展的活动,技术则涵盖支持这些实践和品质控制措施的仪器、技术、工具和方法。对人类实践和技术干预的联合分析借鉴了Luning和Marcelis的技术—管理(techno-managerial)方法。为捕捉供应链的内在复杂性,本综述还应用了Liljenstrom和Svedin提出的多层次系统视角,将参与者划分为微观层次(生产者、批发商、零售商、消费者)、中观层次(贸易协会、金融服务提供者、非政府组织、研究人员)和宏观层次制度(政府与监管机构)。

  本研究采用系统文献综述,遵循Page等提出的方法学,对聚焦于特定主题的研究论文发现进行整合。系统文献综述过程始于界定核心概念及其同义词、建立纳入排除标准,并制定多组检索式。使用两组预设问题对相关性文献进行识别和批判性评价:一般性批判评价问题评估研究目的、问题或目标的清晰性,主要研究发现的呈现与相关性,以及建议、实践启示或未来研究方向的提供情况;研究特定批判评价问题评估研究对芒果供应链采后损失的相关性,以及研究在多大程度上实现了本综述的目标。合格文章经筛选后纳入分析,并采用滚雪球技术补充文献。

  核心概念(芒果、供应链网络、参与者、采后实践、采后技术、采后损失)及其同义词被识别确定。Scopus作为数据库,纳入标准限定为2014至2025年间发表的英文文章,以捕捉芒果采后实践和技术的最新进展,同时排除过时研究。排除涉及采收前或农场实践(土壤、肥料、土地)以及加工芒果产品(果肉、果泥、干果、果汁)的文章,以保持采后聚焦。使用布尔逻辑运算符和多组检索式以契合研究目标。本综述的地理范围未预先确定,而是基于通过预设检索式和Scopus数据库系统搜索策略检索获得的研究进行识别,因此地理分布反映的是符合纳入条件的已发表研究的可获得性,可能无法完全代表所有主要芒果产区。

  使用一套批判性评价问题系统提取相关文章,提取一般信息(作者、发表年份、标题、目的和主要发现)及研究特定细节(PHL发生的关键阶段、可能影响PHL发生的当前处理实践、用于减缓损失的技术,以及供应链中多层次参与者在减少PHL中的任务和角色)。

  提取数据采用主题分析进行处理。识别描述导致芒果采后损失当前实践的相关文本,并按关键参与者和采后处理阶段组织。分析单位定义为明确描述导致采后损失的实践或因素的有意义文本片段(如关键词),保留各分析单位周围的句子作为上下文单元以保持意义并确保准确解读。将相似分析单位归组,并为每组分配主题/编码,如未成熟果实采收、传统采收方法、不当处理等。

  芒果采后损失在从采收到零售的供应链上呈现显著差异,每个阶段均极易发生品质劣变和PHL。通常,农场层面损失最高,菲律宾为11%,肯尼亚达42.1%。Githumbi等将高损失归因于适当采收和采后处理实践的有限采纳,未采纳者PHL高达59.4%,而采纳者为39.4%。与之对比,在菲律宾,Esguerra和Bautista(2012)报告收购商阶段PHL最高(14.7%),主要由炭疽病和茎腐病等线%)以及不当包装和粗放处理导致的机械损伤(7.5%)造成。下游阶段如运输商、批发商和零售商的损失相对较低,但仍不可忽略。

  然而,各项研究的损失估算需谨慎解读,因为方法学和背景差异限制了跨研究直接比较。已报道芒果PHL受分类不一致影响,从基于参与者的分类(农民、收购商、运输商、批发商、零售商)到基于农场层面实践的分组(确定采收时间、选择性果实采收和实际采收)均有涉及。当报告百分比指代 equivalent 阶段或重叠过程时,阻碍了比较的一致性。样本量进一步制约可靠性,研究范围从小规模案例研究(n=5个农场)到涉及数百名受访者的大型调查不等,小样本更易受随机误差影响且代表性不足。

  损失量化方法在各研究间亦存在差异。部分研究采用田间直接评估,通过物理测量受损或废弃果实获得更可靠估算;另一些研究依赖供应链参与者的回忆式调查,易产生偏倚和低估或高估。此外,计算程序的透明度不一致:某些研究明确方法,如称重废弃产出相对于总采收量的比例,或从调查衍生平均值估算阶段损失;另一些则不报告方法细节或依赖二手数据库。极少研究以绝对值报告PHL,多数仅以百分比报告损失而无基线产量数据,限制了经济或粮食安全影响的解读。报告单位(每批次采收、季节性或年度损失)也常未明确,使跨研究比较复杂化。

  除方法变异外,各国报告的芒果PHL差异还可能受更广泛背景和供应链条件的影响,包括基础设施和市场系统差异。因此,报告损失的变异可能既反映供应链条件的真实差异,也反映损失评估和报告方法的不一致。尽管存在方法局限,所评述研究对识别供应链中的总体模式和关键损失点仍有价值,尤其是损失倾向于农场层面高于下游参与者这一反复出现的发现。但这些采样、测量和报告的不一致削弱了芒果PHL估算的准确性、透明度和可比性,凸显了标准化采样设计、损失量化和报告方案以生成更稳健、更可泛化证据的必要性。同时,研究间观察到的变异性强调了设计考虑不同芒果产区供应链条件差异的情境敏感型干预措施的重要性。

  芒果采后损失的发生和数量受供应链上采纳的处理实践强烈影响。不当实践频率最高的环节出现在早期阶段,农民、收购商和运输商对机械损伤、生理失调、过熟和未成熟果实采收的贡献尤为突出。在后期阶段,尤其是批发和零售层面,损失主要与果实病害、过熟和持续的机械损伤相关。

  在所有缺陷中,机械损伤是供应链中最普遍的。传统采收实践包括树体摇晃和抛接方法,常导致果实过早脱落至地面,造成过早采收和机械损伤。Rahman等报告约5.5%的采收芒果因地面碰撞产生裂纹和擦伤。采收期间不当的芒果存放进一步加剧损失,直接暴露于阳光、降雨和洪水的无遮蔽区域导致约16%的PHL。

  农场门外,收购商和运输商层面的实践进一步造成机械损伤。从果园到收购中心的运输常在恶劣条件下进行,使用缺乏缓冲或通风的非专业车辆。芒果分选仍以手工为主,依赖劳动者的视觉和触觉技能,使过程耗时且易出错。技能和设备的不足进一步导致品质不一致,而劳动者的频繁操作失误造成切割和擦伤等机械损伤。受快速上市压力驱动,清洁、洗涤和衬垫包装等关键步骤常被忽略,导致10–15%的PHL。Kiloes等进一步报告,使用设计不当、常过满的木制包装箱装运,造成挤压损伤,分销期间损失可高达30%。

  在批发阶段,劣变主要由机械损伤与病原体侵染的相互作用驱动。早期处理中的威廉希尔机械损伤破坏芒果表皮,为炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides)等病原体创造侵入点。零售层面的品质进一步反映先前处理实践;未经热水处理(Hot Water Treatment, HWT)的传统处理芒果,其茎腐病(Stem-End Rot, SER)和炭疽病发生率始终高于采用改进采后实践的芒果。这表明批发和零售层面的品质损失与供应链早期参与者的实践内在相关,凸显了采后缺陷在芒果供应链中的累积性和互联性。供应链参与者不当实践的综合效应尤为严重,常导致批发和零售层面的大规模腐败和完全市场拒收。

  芒果采后技术指保存果实品质、延长货架期、减少采后损失和维持消费者接受度的工具、技术和方法。采后技术可应用于供应链不同阶段,能够减缓未成熟果实、过熟、机械损伤、微生物污染、生理缺陷、货架期缩短、害虫侵染、果实病害和有毒杂质等多种品质缺陷。

  在农场阶段,简易工具如硬度计(penetrometer)通常用于评估果实硬度,糖度通过折光仪(°Brix)量化。芒果硬度常用Hedonic量表评估:10–8=硬,8–6=略软,6–4=软,4–2=过软。Gianguzzi等报道树上果实总可溶性固形物(Total Soluble Solid, TSS)从成熟时的10.0°Brix线°Brix,而Makani发现超过13.5°Brix的果实最受消费者青睐。这些评估指导最佳采收时间,减少因采收未成熟或过熟果实造成的损失。此外,Anderson等开发了基于红绿蓝(Red, Green, Blue, RGB)的多视觉系统,利用卷积神经网络实现误差11–17%的非破坏性产量估算,显示出高可靠性。

  在收购商阶段,更先进的非破坏性技术改善了品质评价的客观性和精确性。Makino等开发了计算机视觉系统量化红色果皮面积,自动剔除仅具10–18%红色果皮面积的未成熟果实,在成本和速度上优于高光谱成像。Nandi等开发了整合支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)、多属性决策制定和模糊增量学习的自动分选系统,对每个果实0.4秒的速度实现83.9%的准确率,优于人工分选。为延长货架期和防止微生物劣变,基于气体的处理使用来自Pseudomonas putida BP25的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs)及其合成VOC——2,5-二甲基吡嗪,将炭疽病发生率降至18%(对照为49%)。Safitri等证明含壳聚糖、果胶或碳量子点复合物的可食性涂膜将第9天重量损失限制在10–15%,并将贮藏期延长至24天。类似地,纳米复合膜减少52.6%的乙烯产生,表现抗菌活性,将货架期延长16天,同时提供可生物降解包装替代方案。

  在贮藏和运输中,受控环境技术避免进一步损失。气调贮藏配合吸氧剂可在常温下将芒果货架期延长3.5倍;受控气氛贮藏(3–5% O2,5–10% CO2,低温)延缓衰老,使硬度和生物活性化合物保持长达三周。数字孪生(Digital Twins)可准确预测芒果在海运(9.6±0.7°C,21.6±3.8天)和空运(15.6±3.0°C,4.7±2.3天)运输中的热行为和品质演变,实现制冷和物流优化。Kailaku等开发了配备实时温度、湿度和振动监测传感器的物联网(Internet of Things, IoT)冷藏运输系统,可预测最终果实等级,准确率超过90%。

  尽管多项采后技术已显示减少芒果PHL的应手性,但其在产区的实施和影响证据仍有限且高度依赖情境,受成本、基础设施可得性、技术能力和社会经济条件等因素影响。此外,其有效性最终取决于适当的采后处理、包装、运输和贮藏实践。因此,可持续减少PHL不仅需要技术干预,同时需评估这些技术在真实采后系统内的整合方式。

  芒果品质通常被视为主要供应链参与者(农民、收购商、批发商和零售商)的责任,其日常操作直接影响果实品质和PHL。然而,减缓PHL超越了改进操作或技术干预的范畴,因为多个间接参与者在不同系统层次上也发挥着关键作用。Liljenstrom和Svedin将复杂系统概念化为多层次结构,现象通过多层次参与者互动而产生。利用该框架,本综述构建了芒果供应链网络的多层次参与者系统概念模型,展示了从文献中识别的参与者。

  在微观层次,直接参与者包括农民、收购商、批发商、贸易商和零售商,负责种植、采收以及采后处理和分销的运营活动。中观层次参与者作为中介支持这些运营而不直接管理实体产品,典型中观参与者包括投入品供应商和服务提供者、农民组织和合作社、金融机构、大学和研究机构。宏观层次参与者涵盖政策制定者、监管机构和政府,塑造着芒果生产和贸易的制度和政策框架。

  中观层次参与者的典型角色包括:投入品供应商通过供应优质种植材料、肥料和农用化学品提供技术支持;服务提供者提供运输和贮藏等基本服务;金融机构包括银行、微型金融提供者和合作社,提供信贷和投入品融资等各种形式的支持,对维持生产和促进采后运营至关重要;合作社通常在合同农业和结构化市场贸易协议中代表成员利益;研究机构通过提供基于研究的见解和更新的生产实践来增强微观层次决策;推广官员通过培训农民良好农业规范(Good Agricultural Practices, GAP)、采后处理和品质管理系统来贡献能力建设。

  宏观层次上,监管机构通过监测和检查确保符合国家与国际质量和安全标准。政府和政策制定者制定和实施支持性政策,促进农民获得融资,推广良好农业规范的采纳,并提供资源和基础设施以提升生产品质和减少PHL。此类干预对维持市场准入、保护消费者健康和增强国际竞争力至关重要。

  尽管现有文献为这些参与者在芒果供应链中的角色和功能提供了大量证据,但较少研究考察这些参与者之间的互动如何塑造整体系统绩效。若干研究表明,制度层次间协调不足会产生效率低下,降低生鲜农产品全系统改进的潜力。这些协调差距以多种方式体现:例如,虽然政府项目频繁推广改进农业和采后管理实践,但农场层面的实施程度仍不均衡,这归因于政策倡议与地方推广服务运营能力之间的错位。类似地,金融服务的不均衡供给限制了小农户获得信贷和投入品融资,阻碍其对提质技术和实践的投资。Wongpraemas等(2015)报告,制度层次间协调不足限制了泰国国家良好农业规范(Q-GAP)的实施效果——农民仅在特定高价值市场买家要求时才采纳Q-GAP,而多数其他农民认为不必要,因其相信主流市场仍由未认证产品主导。Laosutsan等揭示,政府在扩大GAP采纳方面发挥关键作用,包括改善水质、加强农民农场管理和正确用药培训、投资必要基础设施。Kiloes等也报告,出口商识别出改进芒果包装以在长距离运输中维持产品品质的关键需求,因为标准瓦楞纤维板包装常在长时间运输中劣化;印度尼西亚农业部官员也承认此类包装相关考量在先前的政策制定过程中整合不足。这些例子共同凸显了与薄弱垂直协调相关的更广泛挑战——运营层次的见解未系统纳入更高层次的规划和政策制定。

  综合看来,采后干预的有效性不仅取决于单个参与者的绩效,还取决于所有层次 institutional 协调和信息流的强度。更广泛而言,减少芒果供应链中的PHL需要改进个体实践和强化微观、中观与宏观层次参与者之间的关联 linkage。发展对其各自角色、相互联系和影响的全面理解,对于制定有针对性、实证基础的干预措施以提升果实品质和全链减损至关重要。

  采后损失(PHLs)仍是芒果生产国粮食安全、商品适销性和经济回报的主要制约因素。本综述强调,PHL并非局限于供应链单一点,而是在采收、处理、运输、贮藏和零售阶段累积发生,农场层面的损失通常高于下游参与者。然而,由于采样方法、测量方案和报告实践的不一致放大了这些损失中的变异性,跨国家和供应链阶段的直接报告损失比较仍存在问题,阻碍了跨情境的准确评估和可比性。

  由传统采收实践、非选择性采摘和不当采后处理导致的机械损伤是PHL的首要致因。从低成本采收工具、成熟度评估方法、受控和气调贮藏、纳米复合包装到数字监测系统的一系列技术为减少PHL提供了有前景的机会。然而,(先进)技术的采纳和持续影响取决于供应链中多元化参与者的协调行动。微观层次上,农民、收购商、贸易商和零售商通过适当的采收、处理和贮藏实践以及实用有效的技术直接影响果实品质。中观层次上,投入品供应商、合作社、服务提供者、研究机构和推广官员促进知识转移、物流以及投入品和资金的获取。宏观层次上,政策制定者和监管机构通过法规、标准和政策塑造有利环境。本综述发现强调有必要解决芒果供应链中持续存在的协调差距,特别是将田间层面知识整合进政策制定和战略规划的不足。强化微观、中观和宏观层次参与者之间的沟通和反馈机制至关重要,以确保干预措施响应实际条件并有效实施。芒果采后损失的可持续减少将依赖于将技术创新与包容性治理、制度协作和连贯政策支持相连接的多层次协调。

  未来研究应优先标准化PHL量化方法以提高数据可靠性和可比性,同样重要的是需要描绘和分析参与者角色、相互联系和影响路径,以识别有效采后干预的杠杆点。减少PHL不仅有助于改善食物可得性和小农生计,也有助于建立更可持续、资源高效的热带果实系统。未来研究还需考虑影响改良实践和技术使用的行为和社会文化因素,包括风险感知、信任和当地规范。最终,芒果PHL的可持续减少需要从碎片化、技术聚焦的方法转向协调的多层次系统策略。通过将循证技术与有效治理和参与者协作整合,芒果供应链不仅能够减少损失,还能在热带果实系统中实现增值提升、市场准入增强和韧性提升——韧性被理解为互联参与者和流程吸收扰动、适应变化并在维持品质保持、减损和市场供应连续性等核心功能的同时重组的能力。

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