第二章园艺产品采后生理过程

2023/9/171

第二章园艺产品采后生理过程

1、掌握园艺产品采后生理的有关概念、各种代谢作用的特点和影响因素。

2、了解园艺产品采后生理过程的基本理论。

3、理解园艺产品采后生理变化的相关化学历程和控制措施。2023/9/172内容休眠、生长生理

呼吸生理

水分蒸腾生理

成熟衰老生理

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第一节呼吸生理一、呼吸作用的定义和类型呼吸作用(respiration)，是指生活细胞经过某些代谢途径使有机物质分解，并释放出能量的过程。包括：主要包括有氧呼吸、无氧呼吸两大类型。2023/9/174

1、有氧呼吸(aerobicrespiration)

是指生活细胞在O２的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，形成CO２和H２O，同时释放出能量的过程。通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。

2、无氧呼吸(anaerobicrespiration)

一般指在无氧条件下，生活细胞的降解为不彻底的氧化产物，同时释放出能量的过程。无氧呼吸可以产生酒精，也可产生乳酸。2023/9/175

二、呼吸作用的生理意义

呼吸作用是采后园艺产品生命活动的重要环节，它不仅提供采后组织生命活动所需的能量，而且是采后各种有机物相互转化的中枢。提供植物生命活动所需要的能量物质代谢的中心植物的抗病免疫尽可能低的同时又是正常的呼吸作用2023/9/176二、呼吸作用的生理意义

呼吸作用是果蔬采后具有生命活动的重要标志，是果蔬组织中复杂的有机物质在酶的作用下缓慢地分解为简单有机物，同时释放能量的过程。这种能量一部分用来维持果蔬正常的生理活动，一部分以热量形式散发出来。所以，呼吸作用可使各个反应环节及能量转移之间协调平衡，维持果蔬其它生命活动有序进行，保持耐藏性和抗病性。通过呼吸作用还可防止对组织有害中间产物的积累，将其氧化或水解为最终产物；因此，控制和利用呼吸作用这个生理过程来延长贮藏期是至关重要的。

2023/9/177二、呼吸作用的生理意义呼吸作用过强，则会使贮藏的有机物过多地被消耗，含量迅速减少，果蔬品质下降，同时过强的呼吸作用，也会加速果蔬的衰老，缩短贮藏寿命。此外，呼吸作用在分解有机物过程中产生许多中间产物，它们是进一步合成植物体内新的有机物的物质基础。因此，控制采收后果蔬的呼吸作用，已成为果蔬贮藏技术的中心问题。2023/9/178三、呼吸作用的相关概念1、呼吸强度(respiratoryintensity)

呼吸速率（respirationrate)

呼吸强度是用来衡量呼吸作用强弱的一个指标，又称呼吸速率，以单位数量植物组织、单位时间的O２消耗量或CO

２释放量表示。mg·g-1·h-1,µmolg-1·h-1，µl·g-1·h-1

2023/9/1791、呼吸强度(respiratoryintensity)

呼吸速率（respirationrate)

呼吸强度高，说明呼吸旺盛，消耗的呼吸底物(糖类、蛋白质、脂肪、有机酸)多而快，贮藏寿命不会太长。2023/9/17102、呼吸商[呼吸系数(RespirationQuotient)RQ]

呼吸作用过程中释放出的CO２与消耗的O２在容量上的比值，即CO２／O２，称为呼吸商(ＲQ)RQ＝VCO2／VO2，RQ的大小与呼吸底物有关。反映呼吸底物的性质和O２的供应状态.2023/9/17112）呼吸商[呼吸系数(RespirationQuotient)RQ]以葡萄糖为底物的有氧呼吸，RQ＝1；以含氧高的有机酸为底物的有氧呼吸，RQ>1；以含碳多的脂肪酸为底物的有氧呼吸，RQ<1，RQ值也与呼吸状态既呼吸类型(有氧呼吸、无氧呼吸)有关。当无氧呼吸时，吸入的氧少，RQ>1，RQ值越大，无氧呼吸所占的比例越大。RQ值还与贮藏温度有关。同种水果，不同温度下，RQ值也不同，这表明高温下可能存在有机酸的氧化或有无氧呼吸，也可能二者间而有之。2023/9/17123、呼吸温度系数

(Q１０)

呼吸温度系数，指当环境温度提高10℃时，采后园艺产品反应所增加的倍数，以Q１0表示，一般为2～2.5。不同的种类、品种，Q１０的差异较大，同一产品，在不同的温度范围内Q１０也有变化，通常是在较低的温度范围内的值大于较高温度范围内的Q１０。

2023/9/17134、呼吸热(respirationheat)

采后园艺产品进行呼吸作用的过程中，呼吸要消耗底物并释放能量。释放的能量一部分用于合成新物质和维持生命活动，另一部分则以热量的形式释放出来，这一部分的热量称为呼吸热。2023/9/1714

四、呼吸漂移和呼吸高峰根据采后呼吸强度的变化曲线，呼吸作用又可以分为呼吸跃变型和非呼吸跃变型两种类型。

呼吸跃变型(respirationclimacteric)，其特征是在园艺产品采后初期，其呼吸强度渐趋下降，而后迅速上升，并出现高峰，随后迅速下降。通常达到呼吸跃变高峰时园艺产品的鲜食品质最佳，呼吸高峰过后，食用品质迅速下降。这类产品呼吸跃变过程伴随有乙烯跃变的出现。苹果、梨、桃、香蕉、番茄、鳄梨、芒果。2023/9/1715

非呼吸跃变(non-respirationclimactericfruit)

采后组织成熟衰老过程中的呼吸作用变化平缓，不形成呼吸高峰，这类园艺产品称为非呼吸跃变型园艺产品。非呼吸跃变型果实包括：柠檬、柑橘、菠萝、草莓、葡萄等。非呼吸跃变型蔬菜有：黄瓜、甜椒等。2023/9/1716

五、影响呼吸作用的因素

控制采后园艺产品的呼吸强度，是延长贮藏期和货架期的有效途径。影响呼吸强度的因素很多，概括起来主要有：2023/9/1717

1、种类和品种不同种类和品种园艺产品的呼吸强度相差很大，这是由遗传特性所决定的。一般来说，热带、亚热带果实的呼吸强度比温带果实的呼吸强度大，高温季节采收的产品比低温季节采收的大。就种类而言，浆果的呼吸强度较大，柑橘类和仁果类果实的较小；蔬菜中叶菜类呼吸强度最大，果菜类次之，根菜类最小。在花卉上，月季、香石竹、菊花的呼吸强度从大到小，而表现出的贮藏寿命则依次增大。2023/9/1718植物种类呼吸速率（氧气，鲜重）

μl·g-1·h-1

仙人掌3.00

蚕豆96.60

小麦251.00

细菌10000.002023/9/1719植物器官呼吸速率（氧气，鲜重）

μl·g-1·h-1胡萝卜根25

叶440苹果果肉30

果皮95大麦种子(浸泡15h)

胚715

胚乳762023/9/1720

2、发育阶段与成熟度一般而言，生长发育过程的植物组织、器官的生理活动很旺盛，呼吸代谢也很强。因此，不同发育阶段的果实、蔬菜和花卉的呼吸强度差异很大。如生长期采收的叶菜类蔬菜，此时营养生长旺盛，各种生理代谢非常活跃，呼吸强度也很大。不同采收成熟度的瓜果，呼吸强度也有较大差异。以嫩果供食的瓜果，其呼吸强度也大，而成熟瓜果的呼吸强度较小。2023/9/1721

3、温度

与所有的生物活动过程一样，采后园艺产品贮藏环境的温度会影响其呼吸强度。在一定的温度范围内，呼吸强度与温度呈正相关关系。适宜的低温，可以显著降低产品的呼吸强度，并推迟呼吸跃变型园艺产品的呼吸跃变高峰的出现，甚至不表现呼吸跃变。2023/9/1722

4、湿度湿度对呼吸的影响，就目前来看还缺乏系统深入的研究，但这种影响在许多贮藏实例中确有反映。轻微的干燥较湿润可抑制呼吸作用。一般来说，在RH高于80％的条件下，产品呼吸基本不受影响；过低的湿度则影响很大。果蔬种类不同，反应也不一样。例如，柑桔果实在相对湿度过高的情况下呼吸作用加强，从而使果皮组织的生命活动旺盛，造成水肿病（浮皮果）。香蕉在相对湿度80％以下时，便不能进行正常的后熟作用。2023/9/1723

5、环境气体成分环境O２和CO２的浓度变化，对呼吸作用有直接的影响。在不干扰组织正常呼吸代谢的前提下，适当降低环境氧气浓度，并提高CO2浓度，可以有效抑制呼吸作用，减少呼吸消耗，更好地维持产品品质，这就是气调贮藏的理论依据。

C２H４是一种成熟衰老植物激素，它可以增强呼吸强度。园艺产品采后贮运过程中，由于组织自身代谢可以释放C2H4，并在贮运环境中积累，这对于一些对C２H４敏感产品的呼吸作用有较大的影响。2023/9/1724无氧呼吸的消失点P28。巴斯德效应。[O2]3%~5%~9%，[CO2]？1%～5%2023/9/17256、机械伤

任何机械伤，即便是轻微的挤压和擦伤，都会导致采后园艺产品呼吸强度不同程度的增加。机械伤对产品呼吸强度的影响因种类、品种以及受损伤的程度而不同。愈伤呼吸P21：园艺产品的组织在受到机械损伤时呼吸速率显著增高的现象叫做愈伤呼吸(healingrespiration)，又称为创伤呼吸、伤呼吸。2023/9/1726

7、化学物质

有些化学物质，如青鲜素(MH)、矮壮素(CCC)、6-苄基嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA)、2,4-D重氮化合物、脱氢醋酸钠、一氧化碳等，对呼吸强度都有不同程度的抑制作用，其中的一些也作为园艺产品保鲜剂的重要成分。2023/9/1727跃变型果实和非跃变型果实的区别

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非跃变型果实（nonclimactericfruits）呼吸的主要特征是呼吸强度低，并且在成熟期间呼吸强度不断下降2023/9/1729大多数的蔬菜在采收后不出现呼吸跃变，只有少数的蔬菜在采后的完熟过程中出现呼吸跃变.2023/9/1730跃变型果实和非跃变型果实的区别1）两类果实中内源乙烯的产生量不同：在完熟期内，跃变型果实所产生乙烯的量比非跃变型果实多得多，而且跃变型果实在跃变前后的内源乙烯的量变化幅度很大。非跃变型果实的内源乙烯一直维持在很低的水平，没有产生上升现象。2023/9/1731

2）对外源乙烯刺激的反应不同： 对跃变型果实来说，外源乙烯只在跃变前期处理才有作用，可引起呼吸上升和内源乙烯的自身催化，这种反应是不可逆的。而对非跃变型果实来说，任何时候处理都可以对外源乙烯发生反应，反应可逆。2023/9/17323）对外源乙烯浓度的反应不同：提高外源乙烯的浓度，可使跃变型果实的呼吸跃变出现的时间提前，但不改变呼吸高峰的强度。

对非跃变型果实，提高外源乙烯的浓度，可提高呼吸的强度，但不能提早呼吸高峰出现的时间。

2023/9/17334）非跃变型果实变化比跃变型果实缓慢,如柑橘是典型的非跃变型果实，呼吸强度很低，完熟过程拖得较长。

5）跃变型果实出现呼吸跃变伴随着的成分和质地变化，可以辨别出从成熟到完熟的明显变化。而非跃变型果实没有呼吸跃变现象，果实从成熟到完熟发展过程中变化缓慢，不易划分。2023/9/1734

第二节采后蒸腾生理及其调控2023/9/1735一、几个概念蒸腾

蒸腾作用是指水分以气体状态，通过植物体(采后果实、蔬菜和花卉)的表面，从体内散发到体外的现象。失重失重(weightloss)，又称自然损耗，是指贮藏过程中，器官的蒸腾失水和干物质损耗，所造成重量减少，成为失重。2023/9/1736二、蒸腾对园艺产品的影响

（一）失重和失鲜

2023/9/1737（一）失重和失鲜2023/9/1738(二）降温2023/9/1739（三）破坏正常的代谢过程

2023/9/1740（四）降低耐贮性和抗病性

2023/9/1741三、影响蒸腾的因素

（一）果品蔬菜自身因素

表面积比、表面保护结构（蜡质、角质、气孔等）种类、品种和成熟度物理与机械伤细胞的持水力呼吸作用2023/9/1742（二）环境因素

温度湿度风速气压光（气孔、产品温度）

三、影响蒸腾的因素

2023/9/1743四、控制园艺产品蒸腾失水的措施

降低温度提高湿度控制空气流动包装、打蜡或涂膜

2023/9/1744新鲜果品蔬菜含水量高达85%-95%，采收后由于蒸腾作用，水分很容易损失，导致果蔬的失重和失鲜，严重影响果蔬的商品外观和贮藏寿命。因此，有必要进一步了解影响果蔬蒸腾作用的因素，以采取相应的措施，减少水分的损失，保持果蔬的新鲜长。思考：蒸腾对园艺产品的作用影响？蒸腾对园艺产品代谢过程的影响？2023/9/1745五、结露现象及其危害

在贮藏中，产品表面常常出现水珠凝结的现象，特别是用塑料薄膜帐或袋贮藏产品时，帐或袋壁上结露现象更是严重。由于空气温度下降至露点以下时，过多的水汽从空气中析出而在产品表面上凝结成水珠，出现结露现象，或叫“出汗”现象。比如温度为1℃时，空气相对湿度为94.2％，当温度降为0℃时，空气湿度即达饱和，0℃就是露点。2023/9/1746

成熟与衰老是生活有机体生命过程中的两个阶段。

第三节成熟与衰老生理2023/9/1747成熟（maturation）:是指果实生长的最后阶段，在此阶段，果实充分长大，养分充分积累，已经完成发育并达到生理成熟。对某些果实如苹果、梨、柑橘、荔枝等来说，已达到可以采收的阶段和可食用阶段；但对一些果实如香蕉、菠萝、番茄等来说，尽管已完成发育或达到生理成熟阶段，但不一定是食用的最佳时期。

一、成熟与衰老的概念

2023/9/1748完熟（ripening）:是指果实达到成熟以后，即果实成熟的后期，果实内发生一系列急剧的生理生化变化，果实表现出特有的颜色、风味、质地，达到最适于食用阶段。香蕉、菠萝、番茄等果实通常不能在完熟时才采收，因为这些果实在完熟阶段的耐藏性明显下降。成熟阶段是在树上或植株上进行的，而完熟过程可以在树上进行，也可以在采后发生。

一、成熟与衰老的概念

2023/9/1749衰老（senescence）:Rhodes(1980)

认为，果实在充分完熟之后，进一步发生一系列的劣变，最后才衰亡，所以，完熟可以视为衰老的开始阶段。Will等（1998）把衰老定义为代谢从合成转向分解，导致老化并且组织最后衰亡的过程。果实的完熟是从成熟的最后阶段开始到衰老的初期。一、成熟与衰老的概念

2023/9/17502023/9/1751

二、组织结构的变化1、表皮组织织结构的变化

表皮是果蔬最外一层组织，细胞形状扁平，排列紧密，无细胞间隙，其外壁常角质化，形成角质层。表皮上分布有气孔或皮孔。有的还分化出表皮毛覆盖了外表。2、内部薄壁组织的变化

薄壁组织也叫基本组织，它决定果蔬可食部分的品质，生理方面担负吸收、同化、贮藏通气，传递等功能。扩（增）大。2023/9/1752

三、成熟与衰老期间细胞结构的变化

在果蔬成熟与衰老的生理生化变化方面已积累了大量的材料，认为植物细胞衰老的第一个可见征象是核糖体数目减少以及叶绿体破坏，以后的变化顺序为内质网和高尔基体消失，液胞膜在微器官完全解体之前崩溃，线粒体可以保持到衰老晚期。细胞核和质膜最后被破坏，质膜的崩溃宣告细胞死亡2023/9/1753

四、成熟衰老中的物质变化

主要表现为同类物质的合成与降解的平衡，特别是蛋白质和酶的合成是成熟必需的生理准备。2023/9/17541、蛋白质、RNA的合成

蛋白质在植物体内的生理功能是多种多样的，核蛋白与生物的遗传变异密切相关。果蔬的成熟特性、耐藏性、抗病性是由它的遗传特性所决定。在成熟过程中各种生物化学变化，几乎都由酶所催化，酶本身就是蛋白质。2、核酸代谢与成熟的关系2023/9/17553、色素变化

果实成熟期间叶绿素迅速降解，类胡萝卜素花色素增加，表现出黄色，红色或紫色是成熟最明显的标志。红色番茄品种成熟期间累积胡萝卜素，其中番茄茄红素所占比率为75％～85%，有少量胡萝卜素，也有全番茄红素的品种。2023/9/17564、果蔬中的糖和淀粉及在成熟、衰老期间的变化5、果实和蔬菜的硬度

由于果蔬供食用的部分不同，对成熟度要求不一，因此，硬度作用果蔬质量或采收标准就有其不