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,是植物學的一個分支,它主要是研究農(nóng)作物采收以后體內(nèi)生理代謝變化及其調(diào)控的一門理論學科。果蔬生命周期生長(growth:果蔬產(chǎn)品細胞分裂和膨大的過程。成熟(maturation:果蔬產(chǎn)品生長發(fā)育的最后階段,達到可采收的程度。后熟(ripening:某些果實達到最佳食用品質(zhì)的過程。衰老(senescence:成熟或后熟后,果蔬組織崩潰,細胞死亡的過程。第一節(jié)呼吸作用(Respiration呼吸作用的一般理論呼吸作用是植物的生活組織在許多復雜的酶系統(tǒng)參與下,經(jīng)許多中間反應環(huán)節(jié)進行的生物氧化還原過程,把復雜的有機物逐步分解為較簡

2、單的物質(zhì),同時釋放能量的過程。呼吸類型有氧呼吸(Aerobic respiration無氧呼吸(Anaerobic respiration呼吸作用的生理意義提供能量提供原料提供還原力與植物的抗病性有關呼吸強度(Respiratory Intensity:單位重量的植物組織或器官在單位時間內(nèi)釋放的CO2或吸收O2的量。呼吸消耗和呼吸熱(Respiratory consumption,vital heat呼吸的溫度系數(shù)(Temperature coefficient(Q10呼吸商(Respiratory Quotient簡稱RQ呼吸過程中釋放的CO2與吸入的O2的容積比(CO2/O2R·

3、Q=1 呼吸底物為糖R·Q>1呼吸底物為有機酸R·Q<1 呼吸底物為脂肪果蔬在成熟衰老過程中的呼吸變化特點呼吸漂移(Respiratory Drift指果蔬產(chǎn)品在某一生命階段中呼吸強度起伏變化的總趨勢。躍變型呼吸(Climacteric Respiration:指果實在幼嫩時呼吸強度較高,隨著果實體積的增大,呼吸強度逐漸減弱,當果實進入后熟期,呼吸強度又顯著上升,到充分后熟后達到最大,以后又隨著進入衰老期而逐漸下降,具有這種呼吸變化的果實稱為躍變型果實。包括蘋果、梨、桃、杏、李、番茄、西瓜、甜瓜、香蕉、芒果、石榴、番木瓜、鱷梨等。非躍變型呼吸(Nonclimac

4、teric Respiration:指果實在幼嫩時呼吸強度較高,隨著成熟和衰老的進行,呼吸強度逐漸降低,并維持一定的水平。具有這種呼吸變化的果實稱為非躍變型果實。主要包括:柑桔類、葡萄、櫻桃、黃瓜、菠蘿等。呼吸躍變機理蛋白質(zhì),RNA合成學說。透性改變學說酵解酶活化,電子傳遞支路參與學說。影響呼吸強度的因素內(nèi)部因素種類:葉菜類> 果菜類> 根菜類品種:早熟>晚熟果實部位:果皮>果肉,果柄>果頂,生殖器官>營養(yǎng)器官發(fā)育年齡和成熟度:幼齡時期呼吸強度最大,隨著年齡的增長,呼吸強度逐漸降低外部因素溫度(T:-0.532范圍內(nèi),呼吸強度系數(shù)Q10隨溫度的升高而增加,但

5、對于冷寒敏感的產(chǎn)品,如番茄、辣椒、茄子,低溫條件下(低于冷害臨界溫度呼吸強度增高。相對濕度(RHRelative Humidity:低RH抑制呼吸氣體成分O2(21%1-16%隨O2濃度增加,呼吸強度增加。16-21%濃度的變化,對呼吸強度無多大影響。<1%,果實會出現(xiàn)無氧呼吸。CO2(0.03%:010%,隨CO2濃度的增加,呼吸作用降低,一般>5%時,就能起到抑制呼吸的效果,當CO2濃度過高時,也會產(chǎn)生無氧呼吸。乙烯:>0.1ppm,明顯促進呼吸作用。外部因素機械傷害和病蟲傷害傷呼吸:由于傷害引起的呼吸強度的增加。病蟲傷害:病原物或昆蟲進入果蔬體內(nèi)所增加的呼吸。存在兩方面

6、原因:病原物或昆蟲本身的呼吸作用;果蔬對病原物或昆蟲的防御反映而加強的呼吸。化學藥物氰化物,氟化物抑制呼吸。生長調(diào)節(jié)劑:促進作用:乙烯,脫落酸等。抑制作用:赤霉素,丙二酸等。第二節(jié)植物激素(Phytohormone植物激素是指在植物體內(nèi)合成,并經(jīng)常人產(chǎn)生部位輸送到其它部位,對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的一類微量有機物質(zhì)。乙烯(Ethylene其它植物激素乙烯(Ethylene乙烯在產(chǎn)品成熟和衰老過程中的作用乙烯能使原生質(zhì)膜透性增強,從而使水解酶外滲,同時使呼吸作用增強,導致果內(nèi)有機物質(zhì)強烈轉(zhuǎn)化,使果實達到可食程度。內(nèi)源乙烯(Edogenous ethylene:產(chǎn)品自身產(chǎn)生的乙烯外源乙烯(Exoge

7、nous ethylene:人工使用的或其它產(chǎn)品所釋放的乙烯乙烯的作用機制乙烯可以增加細胞膜的透性乙烯可以促進成熟過程中某些特定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生乙烯可以活化細胞代謝中的某些酶,過氧化物酶,多酚氧化酶乙烯的生物合成途徑影響乙烯生成和作用的因素溫度:溫度過高、過低都會影響乙烯生成。傷害:可促進ACC的機理,SAM的轉(zhuǎn)化。氣體成分:O2:a.ACC形成乙烯 b.CH3-S-Ade的重復使用,蛋氨酸循環(huán)。CO2:不影響乙烯形成,只影響乙烯的作用,因其結(jié)構(gòu)相似,對酶活性中心產(chǎn)生競爭,產(chǎn)生競爭性抑制。化學成分抑制乙烯生成,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,環(huán)氧乙烷,吸收乙烯。其它植物激素生長素(IAA赤霉素(GA細胞分裂素(CTK脫落酸(ABA第三節(jié)鈣在成熟衰老過程中的作用鈣的存在與分布分布:細胞壁、細胞膜上含量較高存在形式:離子形式、鹽的形式、有機物的結(jié)合形式鈣的生理作用保持細胞的完整性,維持細胞合成蛋白質(zhì)的能力,降低產(chǎn)品的呼吸強度;間接影響乙烯的產(chǎn)生,Ca的存在能夠使吲哚乙酸輸送受阻,IAA又影響乙烯的產(chǎn)生;鈣能降低生理病害的發(fā)生率,推遲果實呼吸躍變和衰老;增加產(chǎn)品對病原物侵染的抵抗力;鈣能保持果實的硬度;增加產(chǎn)品體內(nèi)鈣水平的方法采前噴鈣Ca(NO32,CaCl2,Ca3(PO42溶液果實浸鈣:Ca

9、Cl228%,浸泡30-60s* 注意采收以后盡快進行浸鈣。(剛采收的表皮有較好的吸收活性。經(jīng)浸鈣處理的產(chǎn)品最好貯藏在高溫度條件下(85-90%有利于Ca向產(chǎn)品體內(nèi)轉(zhuǎn)移。浸鈣過程中,有條件最好采用真空或壓力滲透。結(jié)合使用表面活性劑,鈣液均勻分布,吐溫20、40、60、80,常用吐溫80。第四節(jié)水分蒸騰(Transpiration水分在果蔬體內(nèi)的作用使產(chǎn)品呈現(xiàn)堅挺,脆嫩的狀態(tài)。使產(chǎn)品具有光澤。使產(chǎn)品具有一定的硬度和緊實度。從內(nèi)部角度上說,水分參與代謝過程。水分是細胞中許多反應發(fā)生的媒介。熱容量大,防止體溫劇烈變化。水分蒸騰的途徑幼嫩組織水分蒸騰通過角質(zhì)層蒸騰通過自然孔口(氣孔,皮孔,表面裂紋蒸騰

10、。老熟產(chǎn)品通過自然孔蒸騰。一般水平、蔬菜均有大量自然孔,但象葡萄、辣椒、番茄、茄子表面無自然孔,但果柄處分布有大量孔。水分蒸騰對產(chǎn)品的影響失重(weight loss失鮮(Quality breakdown破壞產(chǎn)品正常代謝降低產(chǎn)品的抗病性影響水分蒸騰的因素內(nèi)部因素表面積比表皮組織結(jié)構(gòu)特性細胞的持水力成熟度外部因素相對濕度溫度氣流速度光照第五節(jié)采后的生長、休眠采后的生長指不休眠特性的蔬菜采收以后,其分生組織利用體內(nèi)的營養(yǎng)繼續(xù)分裂,膨大,分化的過程。是產(chǎn)品的食用部分向非食用部分轉(zhuǎn)移。采后的生長現(xiàn)象引起采后生長的原因采后休眠(Dormancy休眠的時期及特點休眠前期生理休眠(真休眠或深休眠強制休眠期發(fā)芽期休眠的原因缺乏