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(xué)的一個(gè)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(mén)理論學(xué)科。果蔬生命周期生長(zhǎng)(growth:果蔬產(chǎn)品細(xì)胞分裂和膨大的過(guò)程。成熟(maturation:果蔬產(chǎn)品生長(zhǎng)發(fā)育的最后階段,達(dá)到可采收的程度。后熟(ripening:某些果實(shí)達(dá)到最佳食用品質(zhì)的過(guò)程。衰老(senescence:成熟或后熟后,果蔬組織崩潰,細(xì)胞死亡的過(guò)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(fù)雜的酶系統(tǒng)參與下,經(jīng)許多中間反應(yīng)環(huán)節(jié)進(jìn)行的生物氧化還原過(guò)程,把復(fù)雜的有機(jī)物逐步分解為較簡(jiǎn)

2、單的物質(zhì),同時(shí)釋放能量的過(guò)程。呼吸類型有氧呼吸(Aerobic respiration無(wú)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(guān)呼吸強(qiáng)度(Respiratory Intensity:單位重量的植物組織或器官在單位時(shí)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(jiǎn)稱RQ呼吸過(guò)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(jī)酸R·Q<1 呼吸底物為脂肪果蔬在成熟衰老過(guò)程中的呼吸變化特點(diǎn)呼吸漂移(Respiratory Drift指果蔬產(chǎn)品在某一生命階段中呼吸強(qiáng)度起伏變化的總趨勢(shì)。躍變型呼吸(Climacteric Respiration:指果實(shí)在幼嫩時(shí)呼吸強(qiáng)度較高,隨著果實(shí)體積的增大,呼吸強(qiáng)度逐漸減弱,當(dāng)果實(shí)進(jìn)入后熟期,呼吸強(qiáng)度又顯著上升,到充分后熟后達(dá)到最大,以后又隨著進(jìn)入衰老期而逐漸下降,具有這種呼吸變化的果實(shí)稱為躍變型果實(shí)。包括蘋(píng)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(shí)在幼嫩時(shí)呼吸強(qiáng)度較高,隨著成熟和衰老的進(jìn)行,呼吸強(qiáng)度逐漸降低,并維持一定的水平。具有這種呼吸變化的果實(shí)稱為非躍變型果實(shí)。主要包括:柑桔類、葡萄、櫻桃、黃瓜、菠蘿等。呼吸躍變機(jī)理蛋白質(zhì),RNA合成學(xué)說(shuō)。透性改變學(xué)說(shuō)酵解酶活化,電子傳遞支路參與學(xué)說(shuō)。影響呼吸強(qiáng)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(shí)部位:果皮>果肉,果柄>果頂,生殖器官>營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)育年齡和成熟度:幼齡時(shí)期呼吸強(qiáng)度最大,隨著年齡的增長(zhǎng),呼吸強(qiáng)度逐漸降低外部因素溫度(T:-0.532范圍內(nèi),呼吸強(qiáng)度系數(shù)Q10隨溫度的升高而增加,但

5、對(duì)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(qiáng)度增高。相對(duì)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(qiáng)度增加。16-21%濃度的變化,對(duì)呼吸強(qiáng)度無(wú)多大影響。<1%,果實(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)氧呼吸。CO2(0.03%:010%,隨CO2濃度的增加,呼吸作用降低,一般>5%時(shí),就能起到抑制呼吸的效果,當(dāng)CO2濃度過(guò)高時(shí),也會(huì)產(chǎn)生無(wú)氧呼吸。乙烯:>0.1ppm,明顯促進(jìn)呼吸作用。外部因素機(jī)械傷害和病蟲(chóng)傷害傷呼吸:由于傷害引起的呼吸強(qiáng)度的增加。病蟲(chóng)傷害:病原物或昆蟲(chóng)進(jìn)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(chóng)本身的呼吸作用;果蔬對(duì)病原物或昆蟲(chóng)的防御反映而加強(qiáng)的呼吸?；瘜W(xué)藥物氰化物,氟化物抑制呼吸。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑:促進(jìn)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(duì)生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的一類微量有機(jī)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(guò)程中的作用乙烯能使原生質(zhì)膜透性增強(qiáng),從而使水解酶外滲,同時(shí)使呼吸作用增強(qiáng),導(dǎo)致果內(nèi)有機(jī)物質(zhì)強(qiáng)烈轉(zhuǎn)化,使果實(shí)達(dá)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(jī)制乙烯可以增加細(xì)胞膜的透性乙烯可以促進(jìn)成熟過(guò)程中某些特定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生乙烯可以活化細(xì)胞代謝中的某些酶,過(guò)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(guò)高、過(guò)低都會(huì)影響乙烯生成。傷害:可促進(jìn)ACC的機(jī)理,SAM的轉(zhuǎn)化。氣體成分:O2:a.ACC形成乙烯 b.CH3-S-Ade的重復(fù)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(duì)酶活性中心產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制?；瘜W(xué)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(zhǎng)素(IAA赤霉素(GA細(xì)胞分裂素(CTK脫落酸(ABA第三節(jié)鈣在成熟衰老過(guò)程中的作用鈣的存在與分布分布:細(xì)胞壁、細(xì)胞膜上含量較高存在形式:離子形式、鹽的形式、有機(jī)物的結(jié)合形式鈣的生理作用保持細(xì)胞的完整性,維持細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的能力,降低產(chǎn)品的呼吸強(qiáng)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(shí)呼吸躍變和衰老;增加產(chǎn)品對(duì)病原物侵染的抵抗力;鈣能保持果實(shí)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(shí)浸鈣:Ca

9、Cl228%,浸泡30-60s* 注意采收以后盡快進(jìn)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(guò)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(jiān)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(shí)度。從內(nèi)部角度上說(shuō),水分參與代謝過(guò)程。水分是細(xì)胞中許多反應(yīng)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(guò)角質(zhì)層蒸騰通過(guò)自然孔口(氣孔,皮孔,表面裂紋蒸騰

10、。老熟產(chǎn)品通過(guò)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(wú)自然孔,但果柄處分布有大量孔。水分蒸騰對(duì)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(xì)胞的持水力成熟度外部因素相對(duì)濕度溫度氣流速度光照第五節(jié)采后的生長(zhǎng)、休眠采后的生長(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)繼續(xù)分裂,膨大,分化的過(guò)程。是產(chǎn)品的食用部分向非食用部分轉(zhuǎn)移。采后的生長(zhǎng)現(xiàn)象引起采后生長(zhǎng)的原因采后休眠(Dormancy休眠的時(shí)期及特點(diǎn)休眠前期生理休眠(真休眠或深休眠強(qiáng)制休眠期發(fā)芽期休眠的原因缺乏