果蔬貯藏期間的冷害和凍害

1、果蔬貯藏期間的冷害和凍害第1頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 低溫可以明顯抑制采后果蔬的呼吸作用、抑制微生物的生長。因此采用低溫貯藏果實和蔬菜，對保持新鮮果蔬的風(fēng)味、品質(zhì)，控制成熟、衰老和延長貯藏期是十分有效的。 不適當(dāng)?shù)牡蜏?，則會使采后的果蔬產(chǎn)品受到不同程度的傷害、出現(xiàn)各種生理失調(diào)，嚴(yán)重時會造成細(xì)胞和組織死亡，品質(zhì)敗壞，失去商品價值。 低溫對植物的危害，按低溫程度和受害情況可分為冷害(零上低溫)和凍害低溫兩種。第2頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 冷害是指0以上， 10以下的低溫對植物所造成的傷害。第一節(jié) 果蔬的冷害第3頁，共39頁，2022年

2、，5月20日，4點55分，星期四 一、冷害癥狀及對冷害的敏感性 一些原產(chǎn)于熱帶或亞熱帶的植物，由于系統(tǒng)發(fā)育處于高溫多濕的氣候環(huán)境中，形成對低溫有很敏感的特性，在生長過程中遇到零上低溫，則發(fā)生冷害，損失巨大。 來源于熱帶、亞熱帶植物的果實、蔬菜或貯藏器官(如甘薯的塊根)，在過低溫度下貯藏也會引起冷害。甚至某些原產(chǎn)于溫帶的果蔬，如蘋果中的一些品種，貯藏不當(dāng)，同樣會遭受冷害。 第4頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 一般果蔬產(chǎn)品在冷害溫度下貯藏，并不立即表現(xiàn)出冷害癥狀，只有將這些在低溫下貯藏的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至2025較溫暖的環(huán)境中，二、三天后冷害癥狀才會被發(fā)展和察覺出來。第5頁，共3

3、9頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 通常表現(xiàn)的癥狀有：外表受到損傷，出現(xiàn)斑點，表皮凹陷，失色或組織出現(xiàn)水漬狀，果肉、維管束或種子內(nèi)部褐變，組織裂開，果實不能完熟，或衰老進(jìn)程加快，抵抗力減弱，易遭病菌侵害，容易腐爛，成分發(fā)生變化(特別是香味和風(fēng)味發(fā)生變化)，種子喪失發(fā)芽力等。 這些因冷害而出現(xiàn)的變化，會大大地縮短果實、蔬菜的貯藏壽命，嚴(yán)重影響商品價值。第6頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四二、影響冷害的因素 影響果蔬冷害因素很多，歸納起來不外乎受果蔬產(chǎn)品的內(nèi)在因素和外界環(huán)境因素決定。受強寒流襲擊 永春萬畝枇杷受冷害第7頁，共39頁，2022年，5月20日，4點

4、55分，星期四1、內(nèi)在因素 包括果蔬的種類、品種、原產(chǎn)地、成熟度、組織的生理狀況和化學(xué)組成，采收期等因素。 不僅果蔬原產(chǎn)地不同，種類、品種和成熟度不同，對冷害的敏感性是不相同的。植物對冷害的敏感性還受基因決定。冷害敏感植物安全貯藏的臨界溫度，又隨生長發(fā)育時期而改變。 第8頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 熱帶水果對低溫特別敏感； 亞熱帶果蔬產(chǎn)品次之； 溫帶水果相對較輕。 對低溫敏感的產(chǎn)品，在不適低溫下存放的時間越長，冷害的程度就越嚴(yán)重，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越大。第9頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 2、外界環(huán)境因素 包括溫度、相對濕度、光照，大氣成分

5、、栽培管理條件等因素。 在環(huán)境因素中，影響冷害的主要因素是溫度。在導(dǎo)致發(fā)生冷害的溫度下，溫度高低和持續(xù)時間的長短是果蔬產(chǎn)品是否受害和受害程度的決定因素。 第10頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四（1）溫度 在誘發(fā)冷害溫度的范圍內(nèi)，溫度越低，或低溫持續(xù)時間越長，則冷害受害程度越嚴(yán)重。 但對某些水果說來，溫度與冷害的關(guān)系，又不完全同于上述規(guī)律。 第11頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 在較低溫度下，一定時間內(nèi)之所以出現(xiàn)冷害癥狀較少、較輕的原因，有人認(rèn)為低溫可能抑制了果品的代謝活動，因而使冷害癥狀發(fā)展緩慢。第12頁，共39頁，2022年，5月20日，4點

6、55分，星期四（2）濕度 對于某些果蔬商品，貯藏期間提高相對濕度，可以減輕冷害。 據(jù)研究將黃瓜和辣椒貯藏在相對濕度接近100的環(huán)境中，在0下果實表皮出現(xiàn)的冷害陷斑，較在相對濕度為90的為少。有人將辣椒在0及相對濕度為8890中貯藏12天，有67出現(xiàn)陷斑；而在同樣時間和溫度下，貯藏在相對濕度為9698，只有33出現(xiàn)陷斑。顯然，對這類蔬菜說來，調(diào)節(jié)貯藏濕度接近100，冷害減少，而低濕則促進(jìn)冷害癥狀的出現(xiàn)。 第13頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 （3）氣體成分 改變貯藏環(huán)境的氣體成分，可以減少冷害的發(fā)生。對于某些果蔬商品用低濃度02和高濃度CO2進(jìn)行氣凋貯藏，能有效地減輕冷

7、害，如油梨、葡萄柚、青梅、黃秋葵、番木瓜，桃、菠蘿和小西葫蘆等。 但氣調(diào)貯藏也有加重冷害的報道：如黃瓜、石刁柏和燈籠辣椒等。 為此，氣調(diào)貯藏能否減輕冷害的發(fā)生，受果蔬種類、O2和C02濃度、處理時間和貯藏溫度等因素決定。第14頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四第二節(jié) 冷害過程中的生理生化變化返回第15頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 一、對生物膜的影響 首先是損傷生物膜。一些對冷害敏感的植物，由于膜脂中不飽和脂肪酸含量較少，膜的液化程度較差，在低溫下膜的物理性狀發(fā)生改變，膜脂從一個富有柔性的液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣绦缘哪z態(tài)(液晶態(tài)是正常代謝和抗冷植物膜脂的

8、物理狀態(tài))，使得膜相發(fā)生改變。 膜的功能也發(fā)生了變化，在冷害溫度下膜收縮，膜體出現(xiàn)龜裂，破損，破壞了膜的選擇透性，引起細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)外滲。一般認(rèn)為這種透性的增加，是低溫對生物膜傷害的標(biāo)志之一。 第16頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 其次，在膜脂固化以后，使得結(jié)合在膜上的酶系統(tǒng)受到破壞(如前面提到的乙烯形成酶)，酶活性下降，原來在膜上結(jié)合的酶系統(tǒng)與膜外游離的酶系統(tǒng)之間的平衡被打破，破壞了原有的協(xié)調(diào)作用，于是積累一些有毒的中間產(chǎn)物(如乙醛、乙醇等)。 第三，因線粒體膜受到破壞，影響呼吸鏈電子傳遞，出現(xiàn)氧化磷酸化解偶聯(lián)作用。第17頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55

9、分，星期四 二、對細(xì)胞器的影響 0以上低溫對冷害敏感的熱帶和亞熱帶植物的細(xì)胞器如葉綠體、核糖體等，都有不同程度的影響。 在電子顯微鏡下觀察，受冷害的茄子，在1下貯藏4天，表皮出現(xiàn)凹陷癥狀之前，已可看到薄壁細(xì)胞內(nèi)線粒體膨脹，部分液泡膜退化。 有人對新疆哈密瓜亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)作了系統(tǒng)觀察，認(rèn)為冷害低溫首先引起哈密瓜表皮和皮層細(xì)胞脫水，促使細(xì)胞扁平化，造成表皮下陷。 第18頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四三、不正常的呼吸反應(yīng) 植物遭受冷害以后，常出現(xiàn)不正常的呼吸反應(yīng)。例如黃瓜，食莢菜豆、甘薯，番茄等冷害敏感蔬菜，遭受冷害后常出現(xiàn)較高的呼吸強度。黃瓜貯藏在臨界溫度以上，呼吸速率逐步下

10、降，這是黃瓜正常呼吸類型的表現(xiàn)。第19頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 植物遭受低溫傷害以后，如再轉(zhuǎn)移到正常溫度下，對植物組織傷害更為嚴(yán)重，呼吸速率的升高則更加突出。 第20頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 低溫引起正常新陳代謝失調(diào)，酶促反應(yīng)從平衡狀態(tài)變?yōu)椴黄胶鉅顟B(tài)，無氧呼吸增大，使一些有毒的代謝產(chǎn)物如乙醛、乙醇等，在細(xì)胞內(nèi)積累。 如低溫持續(xù)時間不長，有毒物質(zhì)積累不多時，將供試材料移回到常溫下，酶系統(tǒng)之間又趨向重新平衡，代謝恢復(fù)正常，冷害癥狀不會或很少發(fā)生。 如低溫程度或持續(xù)時間超過細(xì)胞忍受力，則會出現(xiàn)嚴(yán)重冷害癥狀、甚至死亡。第21頁，共39頁，

11、2022年，5月20日，4點55分，星期四 四、刺激乙烯生成 很多對冷害敏感的果蔬產(chǎn)品經(jīng)冷害低溫處理以后，乙烯生成量明顯增加。進(jìn)一步研究表明在乙烯生物合成途徑中，低溫加速了SAMACC的反應(yīng)進(jìn)程，因為低溫處理能顯著提高參與此反應(yīng)的ACC合成酶的活性。 乙烯結(jié)構(gòu)圖第22頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四五、冷害對其它物質(zhì)代謝的影響 據(jù)報道有些果蔬商品在低溫中貯藏，碳水化合物代謝發(fā)生了變化，含量有提高。第23頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 據(jù)分析低溫降低了植物對碳水化合物的利用，但卻加速了淀粉轉(zhuǎn)向可溶性糖方向的水解和誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖向還原糖轉(zhuǎn)化因此

12、，可以認(rèn)為抗冷性強的品種，與在低溫下能生成更多的可溶性糖有關(guān)。第24頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四1、提高細(xì)胞的滲透勢、降低細(xì)胞的水勢，減少水分從組織中流失。2、某些碳水化合物能夠直接與組分分子連接(如糖蛋白、糖脂等)，對細(xì)胞膜和酶有穩(wěn)定作用。3、碳水化合物是植物細(xì)胞的能源。 可溶性碳水化合物可以提高植物抗冷性的機理，歸納起來有以下三個方面：第25頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 在各種逆境環(huán)境中(如干旱、淹水、冷害、礦質(zhì)缺乏等)，可增加植物體內(nèi)的多胺的水平。已知多胺參與植物多方面生理活動，能影響DNA和RNA的合成和降解，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄作用速率、抑

13、制蛋白酶、核糖核酸酶的活性、穩(wěn)定核蛋白體結(jié)構(gòu)和保持膜的完整性。 由于冷害能明顯損傷生物膜，而多胺又能對膜起穩(wěn)定作用，因此有人認(rèn)為多胺可能在減輕冷害方面起一定作用。 第26頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四一、調(diào)節(jié)溫度處理 有三種調(diào)節(jié)溫度的方法，可以減輕果實和蔬菜貯藏期間的冷害。 1、高于冷害臨界溫度的低溫貯藏 根據(jù)研究資料，現(xiàn)已能夠確定大多數(shù)的果實和蔬菜的最適貯藏溫度。 一些對冷害不太敏感果蔬產(chǎn)品，貯藏溫度可稍高于冰點溫度。而一些對冷害敏感的果實和蔬菜，貯藏溫度應(yīng)高于臨界冷害溫度。第三節(jié) 減輕果蔬冷害的措施第27頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四2、

14、溫度預(yù)處理3、變溫處理 果蔬商品低溫貯藏期間，間歇短時升溫處理可減輕冷害。第28頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 二、氣調(diào)貯藏 氣調(diào)貯藏能否有效地減輕果蔬商品的冷害，受果蔬種類、02和CO2濃度、處理時間和貯藏溫度等因素決定。 而對另一些果實說來氣調(diào)貯藏則會增加冷害嚴(yán)重程度。新疆庫爾勒5000噸氣調(diào)冷庫第29頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四三、化學(xué)處理 滲入法滲入1-7.5CaCl2能明顯降低油梨因冷害而使維管束發(fā)黑的癥狀，蘋果采后用鈣液處理，可減少低溫造成的破損，用鈣和鉀鹽溶液處理，可以提高抗冷性。 一些自由基清除劑如苯甲酸鈉兼具有抗氧化劑的作

15、用，可使脂質(zhì)保持較高的不飽和脂肪酸含量，提高植物抗冷性。 第30頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 四、激素調(diào)節(jié) 植物組織中激素的平衡，與對冷害的敏感性有一定的關(guān)系。增加內(nèi)源ABA（脫落酸）含量，可提高植物的抗冷性，用ABA處理葡萄柚，可減輕冷害傷害。第31頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 當(dāng)溫度下降到0以下，植物體內(nèi)發(fā)生冰凍，因而受傷甚至死亡，這種現(xiàn)象稱為凍害。 在田間有時凍害又與霜害相伴發(fā)生，故凍害往往又叫霜凍。一般果蔬的貯藏溫度，都不宜低于0，這是因為新鮮的果實和蔬菜中含水量很高，(雖說組織汁液的冰點實際上稍低于0約為-0.52)，如果貯藏環(huán)

16、境中的溫度低于冰點，果蔬組織是會產(chǎn)生凍害的。第四節(jié) 果蔬凍害 第32頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四一、凍害癥狀及對凍害的敏感性 凍害對植物的影響主要是由于結(jié)冰而引起的。果蔬受凍害后最初組織出現(xiàn)水漬狀，繼而變?yōu)橥该骰虬胪该鳌?有些葉菜內(nèi)如大白菜在貯藏中受凍，組織內(nèi)結(jié)冰，凍得象玻璃似的透明，解凍后組織象水煮過一樣，并有異味。 北方冬季置室外冰凍的柿子，果實內(nèi)部也結(jié)冰碴。有些蔬菜受凍害發(fā)生色素降解，葉綠素破壞，產(chǎn)生褐變或呈灰白色。 (白菜類蔬菜生長期凍害圖)第33頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 植物種類不同，對凍害的敏感性有很大差異，有些植物對低溫

17、很敏感，凍害后組織完全遭到破壞，如香蕉，桃，番茄、黃瓜等。 有些植物在冰點下貯藏，凍結(jié)時沒有發(fā)現(xiàn)傷害，緩慢解凍后，基本能夠恢復(fù)正常生理活動。根據(jù)植物對凍害的敏感性，可將果蔬分為三類第34頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 植物組織的冰點高低和結(jié)冰速度，因組織內(nèi)可溶性固形物的濃度（主要是糖）的不同而異，所以越甜的果蔬抵抗低溫的能力越強。 植物組織中，可溶性固形物含量高，則冰點低。新鮮蔬菜組織在過冷作用出現(xiàn)時，能否結(jié)冰還與冰核的存在有關(guān)。 第35頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四二、凍結(jié)過程 細(xì)胞間隙中及浸潤細(xì)胞壁的游離水,在細(xì)胞間隙按一定的排列方式形成

18、小的冰晶，以此為核心，其余水分子有次序地結(jié)合到冰晶上，使之不斷擴大。 當(dāng)環(huán)境溫度等于或略低于冰點時，細(xì)胞內(nèi)外的蒸汽壓達(dá)到平衡，凍結(jié)過程停止。但組織細(xì)胞未凍死。溫度下降，冰晶繼續(xù)擴大，細(xì)胞脫水收縮凍害。第36頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四三、凍害機理（凍害的影響） 凍害對植物的傷害主要是由于結(jié)冰而引起的。結(jié)冰造成植物的傷害有兩種類型： 1、細(xì)胞間結(jié)冰傷害 當(dāng)氣溫下降到零度以下時，植物組織內(nèi)細(xì)胞間隙的水分由于可溶性物質(zhì)濃度比較低，所以先形成冰晶。隨著低溫持續(xù)時間的延長，細(xì)胞間隙水分結(jié)冰會減少細(xì)胞間隙的蒸氣壓，因此周圍細(xì)胞內(nèi)的水蒸氣便向細(xì)胞間隙的水晶體凝聚，冰晶也隨之逐漸增大，失水的細(xì)胞又從它周圍的細(xì)胞吸取水分，這樣，不僅鄰近間隙的細(xì)胞失水，離冰晶體較遠(yuǎn)的細(xì)胞也都失水。第37頁，共39頁，2022年，5月20日，4點55分，星期四 細(xì)