第二章 果蔬的采后生理

1、第二章果蔬的采后生理Postharvest Physiology采后生理,是植物学的一个分支,它主要是研究农作物采收以后体内生理代谢变化及其调控的一门理论学科。果蔬生命周期生长(growth:果蔬产品细胞分裂和膨大的过程。成熟(maturation:果蔬产品生长发育的最后阶段,达到可采收的程度。后熟(ripening:某些果实达到最佳食用品质的过程。衰老(senescence:成熟或后熟后,果蔬组织崩溃,细胞死亡的过程。第一节呼吸作用(Respiration呼吸作用的一般理论呼吸作用是植物的生活组织在许多复杂的酶系统参与下,经许多中间反应环节进行的生物氧化还原过程,把复杂的有机物逐步分解为较简

2、单的物质,同时释放能量的过程。呼吸类型有氧呼吸(Aerobic respiration无氧呼吸(Anaerobic respiration呼吸作用的生理意义提供能量提供原料提供还原力与植物的抗病性有关呼吸强度(Respiratory Intensity:单位重量的植物组织或器官在单位时间内释放的CO2或吸收O2的量。呼吸消耗和呼吸热(Respiratory consumption,vital heat呼吸的温度系数(Temperature coefficient(Q10呼吸商(Respiratory Quotient简称RQ呼吸过程中释放的CO2与吸入的O2的容积比(CO2/O2R·

3、Q=1 呼吸底物为糖R·Q>1呼吸底物为有机酸R·Q<1 呼吸底物为脂肪果蔬在成熟衰老过程中的呼吸变化特点呼吸漂移(Respiratory Drift指果蔬产品在某一生命阶段中呼吸强度起伏变化的总趋势。跃变型呼吸(Climacteric Respiration:指果实在幼嫩时呼吸强度较高,随着果实体积的增大,呼吸强度逐渐减弱,当果实进入后熟期,呼吸强度又显著上升,到充分后熟后达到最大,以后又随着进入衰老期而逐渐下降,具有这种呼吸变化的果实称为跃变型果实。包括苹果、梨、桃、杏、李、番茄、西瓜、甜瓜、香蕉、芒果、石榴、番木瓜、鳄梨等。非跃变型呼吸(Nonclimac

4、teric Respiration:指果实在幼嫩时呼吸强度较高,随着成熟和衰老的进行,呼吸强度逐渐降低,并维持一定的水平。具有这种呼吸变化的果实称为非跃变型果实。主要包括:柑桔类、葡萄、樱桃、黄瓜、菠萝等。呼吸跃变机理蛋白质,RNA合成学说。透性改变学说酵解酶活化,电子传递支路参与学说。影响呼吸强度的因素内部因素种类:叶菜类> 果菜类> 根菜类品种:早熟>晚熟果实部位:果皮>果肉,果柄>果顶,生殖器官>营养器官发育年龄和成熟度:幼龄时期呼吸强度最大,随着年龄的增长,呼吸强度逐渐降低外部因素温度(T:-0.532范围内,呼吸强度系数Q10随温度的升高而增加,但

5、对于冷寒敏感的产品,如番茄、辣椒、茄子,低温条件下(低于冷害临界温度呼吸强度增高。相对湿度(RHRelative Humidity:低RH抑制呼吸气体成分O2(21%1-16%随O2浓度增加,呼吸强度增加。16-21%浓度的变化,对呼吸强度无多大影响。<1%,果实会出现无氧呼吸。CO2(0.03%:010%,随CO2浓度的增加,呼吸作用降低,一般>5%时,就能起到抑制呼吸的效果,当CO2浓度过高时,也会产生无氧呼吸。乙烯:>0.1ppm,明显促进呼吸作用。外部因素机械伤害和病虫伤害伤呼吸:由于伤害引起的呼吸强度的增加。病虫伤害:病原物或昆虫进入果蔬体内所增加的呼吸。存在两方面

6、原因:病原物或昆虫本身的呼吸作用;果蔬对病原物或昆虫的防御反映而加强的呼吸。化学药物氰化物,氟化物抑制呼吸。生长调节剂:促进作用:乙烯,脱落酸等。抑制作用:赤霉素,丙二酸等。第二节植物激素(Phytohormone植物激素是指在植物体内合成,并经常人产生部位输送到其它部位,对生长发育产生显著作用的一类微量有机物质。乙烯(Ethylene其它植物激素乙烯(Ethylene乙烯在产品成熟和衰老过程中的作用乙烯能使原生质膜透性增强,从而使水解酶外渗,同时使呼吸作用增强,导致果内有机物质强烈转化,使果实达到可食程度。内源乙烯(Edogenous ethylene:产品自身产生的乙烯外源乙烯(Exoge

7、nous ethylene:人工使用的或其它产品所释放的乙烯乙烯的作用机制乙烯可以增加细胞膜的透性乙烯可以促进成熟过程中某些特定蛋白质的产生乙烯可以活化细胞代谢中的某些酶,过氧化物酶,多酚氧化酶乙烯的生物合成途径影响乙烯生成和作用的因素温度:温度过高、过低都会影响乙烯生成。伤害:可促进ACC的机理,SAM的转化。气体成分:O2:a.ACC形成乙烯 b.CH3-S-Ade的重复使用,蛋氨酸循环。CO2:不影响乙烯形成,只影响乙烯的作用,因其结构相似,对酶活性中心产生竞争,产生竞争性抑制。化学成分抑制乙烯生成,AOA(氨基氧乙酸、AHA(氨基乙炔酸、AVG(乙烯基甘氨酸、多胺、CO2等。抑制乙烯作

8、用:KMnO4,O3氧化乙烯。溴化活性碳,环氧乙烷,吸收乙烯。其它植物激素生长素(IAA赤霉素(GA细胞分裂素(CTK脱落酸(ABA第三节钙在成熟衰老过程中的作用钙的存在与分布分布:细胞壁、细胞膜上含量较高存在形式:离子形式、盐的形式、有机物的结合形式钙的生理作用保持细胞的完整性,维持细胞合成蛋白质的能力,降低产品的呼吸强度;间接影响乙烯的产生,Ca的存在能够使吲哚乙酸输送受阻,IAA又影响乙烯的产生;钙能降低生理病害的发生率,推迟果实呼吸跃变和衰老;增加产品对病原物侵染的抵抗力;钙能保持果实的硬度;增加产品体内钙水平的方法采前喷钙Ca(NO32,CaCl2,Ca3(PO42溶液果实浸钙:Ca

9、Cl228%,浸泡30-60s* 注意采收以后尽快进行浸钙。(刚采收的表皮有较好的吸收活性。经浸钙处理的产品最好贮藏在高温度条件下(85-90%有利于Ca向产品体内转移。浸钙过程中,有条件最好采用真空或压力渗透。结合使用表面活性剂,钙液均匀分布,吐温20、40、60、80,常用吐温80。第四节水分蒸腾(Transpiration水分在果蔬体内的作用使产品呈现坚挺,脆嫩的状态。使产品具有光泽。使产品具有一定的硬度和紧实度。从内部角度上说,水分参与代谢过程。水分是细胞中许多反应发生的媒介。热容量大,防止体温剧烈变化。水分蒸腾的途径幼嫩组织水分蒸腾通过角质层蒸腾通过自然孔口(气孔,皮孔,表面裂纹蒸腾

10、。老熟产品通过自然孔蒸腾。一般水平、蔬菜均有大量自然孔,但象葡萄、辣椒、番茄、茄子表面无自然孔,但果柄处分布有大量孔。水分蒸腾对产品的影响失重(weight loss失鲜(Quality breakdown破坏产品正常代谢降低产品的抗病性影响水分蒸腾的因素内部因素表面积比表皮组织结构特性细胞的持水力成熟度外部因素相对湿度温度气流速度光照第五节采后的生长、休眠采后的生长指不休眠特性的蔬菜采收以后,其分生组织利用体内的营养继续分裂,膨大,分化的过程。是产品的食用部分向非食用部分转移。采后的生长现象引起采后生长的原因采后休眠(Dormancy休眠的时期及特点休眠前期生理休眠(真休眠或深休眠强制休眠期发芽期休眠的原因缺乏