果蔬保鲜理论课件

一、我国果品蔬菜生产现状★我国果蔬产业已成为仅次于粮食作物的第二大农业产业★2011年，我国水果和蔬菜总产量将分别达到1.42亿t和6.77亿t第1页/共82页一、我国果品蔬菜生产现状★我国果蔬产业已成为仅次于粮食作物的1

★我国果品总贮量占总产量的25%左右，商品化处理量约为10%，果品加工转化能力约为6%，蔬菜加工转化能力约为10%。果蔬采后损耗率25%~30%。★美国的水果总贮量占总产量的50%左右，商品化处理率达80%以上，预切菜和净菜量占70%以上，加工转化能力达总产量的40%左右，果蔬采后损失率低于5%。第2页/共82页★我国果品总贮量占总产量的25%左右，商品化处理量约为2★若水果产后减损15%就等于增产约1000万t，扩大果园面积66.7万hm2★蔬菜采后减损10%就等于增产约4500万t，扩大菜园面积约133.4万hm2★若使果蔬采后损耗降低10%，就可获得约550亿元的直接经济效益第3页/共82页★若水果产后减损15%就等于增产约1000万t，扩大果园面3二、我国果蔬产业存在的问题

1、果蔬贮藏能力不足

1998年到2011年，我国果品产量从5452.9万t增加到1.42亿t

，增长了2.6倍。而目前果品贮藏能力仅为4500万t左右，约为总产的31.7%，其中冷藏能力2700万t左右，约为总产的19.0%。因此，贮藏设施的配套问题必须引起高度重视。

第4页/共82页二、我国果蔬产业存在的问题1、果蔬贮藏能力不足

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2、尚未建立适合我国国情、科学合理的果蔬流通链

为了进一步提高果蔬质量，减少采后损失，解决采前采后脱节的问题，应尽快研究并提出适合我国国情的果蔬流通综合技术，建立合理的流通体系，在有条件的地方，率先实行“冷链”流通。

3、贮运保鲜技术的推广普及率较低

第5页/共82页2、尚未建立适合我国国情、科学合理的果蔬流通链

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4、采后商品化处理意识淡薄，采后处理设施缺乏

研究建立适合我国国情的果蔬采后商品化处理技术体系，改进包装装潢，制订与国际接轨的水果标准，使果蔬产品商品化、标准化和产业化，是提高我国果蔬在国际市场上竞争力的重要措施之一。

第6页/共82页4、采后商品化处理意识淡薄，采后处理设施缺乏

6三、我国果蔬贮藏保鲜技术现状一、常温贮藏

主要包括堆藏、沟藏（埋藏）、假植贮藏、窖藏、土窑洞贮藏、通风库贮藏等形式。

第7页/共82页三、我国果蔬贮藏保鲜技术现状一、常温贮藏

主要包括7二、机械冷藏

目前，冷库贮藏在我国已有了很大的发展，全国范围内果蔬冷藏占贮藏量的30~40%左右，在主产区会更多。第8页/共82页二、机械冷藏

目前，冷库贮藏在我国已有了很大的发展8三、气调贮藏

1．CA贮藏

2．MA贮藏（塑料薄膜封闭贮藏）

3．减压贮藏1918年英国科学家Kidd和West研究基础上发展起来的气调贮藏被认为是当代贮藏新鲜果蔬产品效果最好的贮藏方式。葡萄气调库第9页/共82页三、气调贮藏

1．CA贮藏

2．9四、其他辅助保鲜方式：

1．辐照处理

2．臭氧保鲜

3．生物防腐：①拮抗菌（竞争生存空间）；②分必抗菌素抑制病菌；③直接侵入菌体。第10页/共82页四、其他辅助保鲜方式：

1．辐照处理

2．臭氧保鲜

10第一章果蔬的采后生理第11页/共82页第一章果蔬的采后生理第11页/共82页11一、成熟与衰老的概念成熟maturation：果蔬生长的最后阶段，已达到生理成熟。完熟ripening：果蔬达到生理成熟以后，发生一系列的生理生化变化，表现出固有品质的阶段。可视为衰老的开始。衰老senescence：果蔬达到完熟以后的阶段。第一节果蔬的采后变化第12页/共82页一、成熟与衰老的概念第一节果蔬的采后变化第12页/共8212二、成熟衰老中的化学变化㈠颜色的变化果蔬在成熟过程中颜色的变化主要由色素引起。色素可分为脂溶性色素和水溶性色素两大类，脂溶性色素包括叶绿素和类胡萝卜素。水溶性色素主要是花色苷。第13页/共82页二、成熟衰老中的化学变化㈠颜色的变化第13页/共82页13（二）香气的变化由果蔬在成熟衰老过程中产生的挥发性酯类、醇类、酸类、醛类、酮类、酚类、萜类、杂环族等物质产生。

例如：葱、韭、蒜等香气均由硫化丙烯类化合物组成；黄瓜中主要香气成分为黄瓜醇和黄瓜醛。

苹果：已鉴定出70多种挥发性化合物，但以2-甲基丁酸乙酯、乙醛和反-己烯-2-醛为代表香气成分第14页/共82页（二）香气的变化由果蔬在成熟衰老过程中产生的挥发性酯类、醇类14（三）味感的变化1.甜味的变化2.酸味的变化3.涩味的变化第15页/共82页（三）味感的变化1.甜味的变化第15页/共82页15三、成熟衰老中与软化的有关化学变化及与酶的关系对软化起重要作用的还有纤维素酶。第16页/共82页三、成熟衰老中与软化的有关化学变化及与酶的关系对软化起重要作16第三节果蔬的呼吸作用第17页/共82页第三节果蔬的呼吸作用第17页/共82页17

呼吸作用的二重性

1.呼吸是果蔬产品采后必须进行的活动，因为，只有呼吸作用正常地进行，才能维持果蔬产品正常的生命活动，呼吸作用是整个生命活动能量的来源，同时还与体内其他生理生化过程密切相关（中间产物→酶的合成→各种代谢正常进行等），有了正常的呼吸途径和历程的主导，才能使产品保持正常的生活状态。

第18页/共82页

呼吸作用的二重性第18页/共82页18第19页/共82页第19页/共82页19第20页/共82页第20页/共82页20如：呼吸与植物激素的关系：PPP：E–4-P

莽草酸TrpIAAEMP：PEPTCA：OAAAspMetS-腺苷蛋氨酸（SAM）1-氨基环丙烷-1羧酸（ACC）乙烯第21页/共82页如：呼吸与植物激素的关系：第21页/共82页212.呼吸作用对于采后品质的保持又是一个消极的活动，因为呼吸的底物就是营养成分，呼吸得越多，消耗的得也就越多，品质变化也就越大。

采后的一个主要任务，就是在保持产品能正常进行生命活动的情况下，尽量控制呼吸强度，把呼吸消耗降到最低。第22页/共82页2.呼吸作用对于采后品质的保持又是一个消极的活动，因为呼吸的22一、呼吸作用（respiration）的概念是指生活细胞内的有机物在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。根据是否有氧气参与，可分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。第23页/共82页一、呼吸作用（respiration）的概念第23页/共8223（一）有氧呼吸和无氧呼吸1.有氧呼吸在有充足的O2的条件下，将底物充分氧化，释放大量的能量，最终产物是CO2和H2O。

形成38molATP，这38个mol的ATP贮存了1161KJ的能量，占释放能量的40%左右，其余能量以热的形式释放到环境之中。

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O＋2.87×106J第24页/共82页（一）有氧呼吸和无氧呼吸1.有氧呼吸第24页/共82页24有氧呼吸的特点：

①有充足的O2的条件；②释放大量的能，形成较多的ATP，38；③最终产物为CO2和H2O，正常情况下对产品无直接危害。

第25页/共82页有氧呼吸的特点：

①有充足的O2的条件；②释放大量252.无氧呼吸在缺氧（环境中O2不足，或组织内透O2差，或酶活性降低，利用O2的能力降低等）的情况下进行的呼吸作用。同样消耗1分子的6C糖，只产生2分子的ATP(61.08KJ)，占释放能量的31%左右，若要维持正常的生命活动就要比有氧呼吸消耗多得多的底物。

C6H12O6→2C2H5OH（乙醇）+2CO2＋196.65KJ第26页/共82页2.无氧呼吸第26页/共82页26无氧呼吸的特点：

①在缺氧（O2不足的）情况下进行；

②产生的能量物质少，消耗营养物质多；

③产物乙醇对贮藏不利。生产实践中，控制呼吸的一种重要手段就是降低环境中的O2的浓度，那么怎样能通过降O2既可抑制呼吸，又不诱导缺O2呼吸的产生呢？第27页/共82页无氧呼吸的特点：

①在缺氧（O2不足的）情况下进行；27

3.伤呼吸：果蔬产品的组织在受到机械损伤或其他损伤时（病、虫侵染），其呼吸速率显著增大的现象。

原因：

①伤口使组织直接暴露在外，气体交换更加畅通；

②酶与底物的间隔受到破坏；

③伤口愈合需要更多的能量和修补物质的合成，抗病物质的积累等。

伤呼吸造成的不利影响：

①消耗增大；

②环境中呼吸热增多；

③病菌易由伤口侵染。第28页/共82页3.伤呼吸：果蔬产品的组织在受到机械损伤或其他损伤时（病、28（二）呼吸代谢的多条途径1.糖酵解己糖在生物体内分解为丙酮酸的过程。2.三羧酸循环糖酵解产生的丙酮酸在氧气的参与下，彻底分解为水和二氧化碳的过程。3.磷酸戊糖途径4.抗氰呼吸和交替途径第29页/共82页（二）呼吸代谢的多条途径1.糖酵解第29页/共82页29磷酸戊糖途径(PentosePhosphatePathway,PPP)，己糖磷酸支路(Hexosemonophosphateshunt,HMP)

第30页/共82页磷酸戊糖途径(PentosePhosphatePathw30第31页/共82页第31页/共82页311、产热效应2、促进果实成熟在果实成熟过程中出现的呼吸跃变现象，主要表现为抗氰呼吸速率增强。3、增强抗病能力：通过自由基的杀菌作用。4、代谢协同调控：（1）当底物和NADH过剩时，分流电子；（2）cyt途径受阻时，保证EMP-TCA途径、PPP正常运转。抗氰呼吸的生理意义第32页/共82页1、产热效应抗氰呼吸的生理意义第32页/共82页32（三）呼吸商呼吸商也称呼吸熵或呼吸系数，它是植物呼出的CO2与吸收O2的体积比，用RQ表示。在一定程度上可以根据呼吸商来估计呼吸的性质和底物的种类。以糖为呼吸底物，完全氧化时：第33页/共82页（三）呼吸商呼吸商也称呼吸熵或呼吸系数，它是植物呼出的CO233

若呼吸底物是富含氢的物质，如蛋白质或脂肪，则呼吸商小于1。以棕榈酸为例

C16H32O2+11O2C12H22O11+4CO2+5H2O

R·Q=4CO2/11O2=0.36第34页/共82页若呼吸底物是富含氢的物质，如蛋白质或脂肪，则34

若呼吸底物是富含氧的物质，如有机酸，则呼吸商大于1。

如以苹果酸为例：C4H6O5+3O24CO2+3H2O

R·Q=4CO2/3O2=1.33第35页/共82页若呼吸底物是富含氧的物质，如有机酸，则呼吸商大35

（2）氧气供应状态

若糖类在缺氧情况下进行酒精发酵，呼吸商大于1，异常的高。若呼吸底物不完全氧化，释放的CO2少，呼吸商小于1。如G不完全氧化成苹果酸。C6H12O6+3O2C4H6O5+2CO2+3H2O

R·Q=2CO2/3O2=0.67第36页/共82页（2）氧气供应状态若糖类在缺氧情况下36二、呼吸作用与果蔬保鲜的关系1.呼吸消耗

2.呼吸放热

3.呼吸改变环境的气体成分

4.呼吸供能

5.伤呼吸的两面性

6.呼吸跃变第37页/共82页二、呼吸作用与果蔬保鲜的关系1.呼吸消耗第37页/共82页37（一）呼吸消耗呼吸强度（respirationintensity）是指在一定的温度下，单位时间、单位重量果蔬放出CO2或吸收O2的量。果蔬的贮藏寿命与呼吸强度成反比。第38页/共82页（一）呼吸消耗第38页/共82页38㈡呼吸放热呼吸热：果蔬呼吸作用产生的能量，一部分以ATP和NADH的形式供生命活动所需，另一部分以热能的形式散发出来，这一部分热量称为呼吸热。果蔬的呼吸作用越强，产生的呼吸热越多，则寿命越短。呼吸热（J/Kg.h）＝呼吸强度（CO2mg/(Kg.h)）×10.672呼吸热（KJ/t.d）＝呼吸强度（CO2mg/(Kg.h)）×256.12㈢

呼吸改变环境的气体成分㈣呼吸供能第39页/共82页㈡呼吸放热呼吸热：果蔬呼吸作用产生的能量，一部分以ATP和N39㈤

伤呼吸的两面性促进愈伤与保卫反应当果蔬受伤或受到病菌感染时，呼吸作用加强，这种现象称为伤呼吸。但通过伤呼吸，可促进愈伤组织的形成，加速伤口愈合。另外，可促进莽草酸、绿原酸、咖啡酸、花青素等植保素的产生，从而提高果蔬的抗病能力。伤呼吸要消耗更多的呼吸基质，使果蔬加速衰老。第40页/共82页㈤伤呼吸的两面性促进愈伤与保卫反应当果蔬受伤或受到病菌感染40㈥呼吸跃变与贮藏保鲜对于跃变型果蔬而言，延迟呼吸跃变的到来，可以延缓果蔬的衰老，从而延长保鲜期。第41页/共82页㈥呼吸跃变与贮藏保鲜对于跃变型果蔬而言，延迟呼吸跃变的到来41三、呼吸跃变呼吸跃变respirationclimacteric

：有些果蔬在发育、成熟、衰老的过程中，在发育定型之前，呼吸强度不断下降，在成熟开始时，呼吸强度急剧上升，达到高峰后便下降，这个呼吸强度急剧上升的过程称为呼吸跃变。具有这种特性的果蔬称为跃变型果蔬，如香蕉、苹果、梨、西红柿等。在成熟过程中没有呼吸跃变现象，呼吸强度缓慢下降，这种类型的果蔬称为非跃变型果蔬，如柑橘、葡萄、荔枝、草莓等。第42页/共82页三、呼吸跃变呼吸跃变respirationclimact42第43页/共82页第43页/共82页43第44页/共82页第44页/共82页44面包果第45页/共82页面包果第45页/共82页45每100g面包果含蛋白质1.34g，脂肪0.31g，碳水化合物27.82g，纤维素1.5g，灰分1.23g以及钙、磷、铁、钾，胡萝卜素和维生素B等营养成分。

第46页/共82页每100g面包果含蛋白质1.34g，脂肪0.31g，碳46南美番荔枝第47页/共82页南美番荔枝第47页/共82页47每100g番荔枝果肉组织营养成分的含量：可溶性固形物18.00%-26.00%，碳水化合物23.90%，脂肪0.14%-0.30%，蛋白质含量为1.55g，钙0.20%，磷0.04%，铁1.00%，有机酸为0.42%，维生素C为265mg。

第48页/共82页每100g番荔枝果肉组织营养成分的含量：可溶性固形物18.048（一）跃变型和非跃变型果蔬第49页/共82页（一）跃变型和非跃变型果蔬第49页/共82页49（二）跃变型果蔬和非跃变型果蔬的区别

所有的果实在发育期间都产生微量的乙烯。然而在完熟期内，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。

1）两类果实中内源乙烯的产生量不同第50页/共82页（二）跃变型果蔬和非跃变型果蔬的区别 所有的果实在发育期间50第51页/共82页第51页/共82页512）对外源乙烯刺激的反应不同跃变型果实跃变前乙烯呼吸跃变乙烯自我催化不可逆！非跃变型果实呼吸增强可逆！任何时候乙烯处理去掉乙烯第52页/共82页2）对外源乙烯刺激的反应不同跃变型果实跃变前乙烯呼吸跃变非跃523）对外源乙烯浓度的反应不同第53页/共82页3）对外源乙烯浓度的反应不同第53页/共82页534）乙烯产生的体系不同我有系统Ⅰ，还有系统Ⅱ呢！跃变型果实非跃变型果实我可只有系统Ⅰ！咱们比比吗？第54页/共82页4）乙烯产生的体系不同我有系统Ⅰ，还有系统Ⅱ呢！跃变型果实非54温度湿度机械损伤环境气体成分化学物质内因外因发育年龄与成熟度同一器官的不同部位种类和品种四.影响呼吸作用的因素第55页/共82页温度湿度机械损伤环境气体成分化学物质内因外因发育年龄与成熟度55（一）内因

1.种类和品种

2.发育年龄与成熟度

同一种类不同品种间的差异

成熟季节的差异

南北方果蔬的差异VS第56页/共82页（一）内因

1.种类和品种

2.发育年龄与成熟度

同一种类不563.同一器官的不同部位第57页/共82页3.同一器官的不同部位第57页/共82页57（二）外因1

温度低温的作用低温抑制酶的活性推迟呼吸跃变的出现要求不破坏正常生命活动的前提下尽可能维持较低的温度使呼吸降到最低的限度避免温度的波动大型综合式冷库第58页/共82页（二）外因1温度低温的作用低温抑制酶的活性要求不破坏正常58第59页/共82页第59页/共82页59第60页/共82页第60页/共82页60温度系数-Q10：即在一定的温度范围内（一般是0~35℃），温度每升高10℃，其呼吸强度增加的倍数。大多数果蔬产品呼吸强度变化的温度系数为Q10=2~3。温度变化与呼吸作用的关系第61页/共82页温度系数-Q10：即在一定的温度范围内（一般是0~35℃），61第62页/共82页第62页/共82页62甜橙在不同温度范围的呼吸温度系数第63页/共82页甜橙在不同温度范围的呼吸温度系数第63页/共82页632

湿度低湿有利抑制呼吸香蕉在RH低于80％时不产生呼吸跃变不能正常后熟一般来说，在RH高于80％的条件下，产品呼吸基本不受影响第64页/共82页2湿度低湿有利抑制呼吸香蕉在RH低于80％时一般来说，在R643机械损伤哎呦！我受伤了！第65页/共82页3机械损伤哎呦！我受伤了！第65页/共82页654环境气体成分呼吸作用氧气浓度二氧化碳浓度乙烯气调贮藏促进第66页/共82页4环境气体成分呼吸作用氧气浓度二氧化碳浓度乙烯气调贮藏促进66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)等，对呼吸强度都有不同程度的抑制作用。5

化学物质第67页/共82页有些化学物质，如青鲜素(MH)、矮壮素(CCC)、6-苄基嘌67第四节乙烯与果蔬的成熟与衰老㈠乙烯的生物合成：第68页/共82页第四节乙烯与果蔬的成熟与衰老㈠乙烯的生物合成：第68页/68第69页/共82页第69页/共82页69（二）乙烯控制研究进展

1.控制乙烯生物合成⑴ACC合成酶抑制剂AVG(氨基乙氧基甘氨酸)，AOA(氨基氧乙酸)⑵温度①低温低温贮藏抑制果蔬代谢相关酶活性和乙烯产生，降低呼吸消耗，从而有效延缓果实衰老。第70页/共82页（二）乙烯控制研究进展1.控制乙烯生物合成第70页/共8270②热激处理低温贮藏果实时间过长会产生冷害，果实品质严重劣变，失去商品价值。冷害产生的原因不十分清楚，据推测，植物合成的少量的乙烯是植物维持抗逆性和正常代谢所必需的。短暂高温处理可以维持一定的代谢活性，包括乙烯合成的活性，减轻了冷害，从而延长果蔬的保鲜期。如油桃、桃果实采后热处理可以有效地降低冷藏期间果肉絮变的发生，芒果热处理也能明显减轻冷害。第71页/共82页②热激处理第71页/共82页71③冷激处理果实如番茄、香蕉、芒果等在低温下贮藏容易遭受冷害，而常温贮藏由于果实的代谢和乙烯合成比较旺盛，衰老会很快发生。将果实在低温下(通常低于果蔬的冷害温度)处理一定时间(通常不超过4h)能够抑制果实的乙烯合成和呼吸，果实贮藏期延长。而且，冷激处理方法简单、投资少，保鲜效果显著，具有广阔应用前景。但处理不当容易造成果实失重和腐烂。第72页/共82页③冷激处理第72页/共82页72

⑶拮抗乙烯的生长调节物质能够拮抗乙烯作用的生长调节物质有赤霉素类如GA3、GA4+7，生长素类如IAA、NAA、2，4-D，细胞分裂素(6-BA)和多胺等，这几类物质有拮抗乙烯的作用，能阻止叶绿素降解，延缓果蔬的衰老。第73页/共82页⑶拮抗乙烯的生长调节物质能够拮抗乙烯作用的生长调节物质有赤73

2.脱除环境中的乙烯

⑴物理型乙烯吸附法将疏松多孔的物质如活性炭、沸石、硅藻土等做成小包装或者这些组分并入包装膜中，来吸附贮藏环境乙烯。但这类物质吸收能力有限，容易发生解吸作用，清除乙烯的效果有限。⑵高锰酸钾氧化乙烯脱除法主要是利用高锰酸钾的强氧化性破坏乙烯。通常把比表面积大的物质如硅藻土、蛭石、矾土、硅胶、活性炭等与4%～6%的KMnO4溶液混合装入能透过乙烯的袋中，制成乙烯脱除包放入包装袋内。第74页/共82页2.脱除环境中的乙烯⑴物理型乙烯吸附法第74页/共874