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文檔簡介

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<教學目標>

1、了解構成園藝產(chǎn)品品質的化學物質的性質及特點。

2、掌握園藝產(chǎn)品采后色澤、香味、營養(yǎng)物質的變化規(guī)律及控制措施。

第一章園藝產(chǎn)品的品質2園藝產(chǎn)品品質的評價包括感官指標和理化指標兩個方面。

感官指標:主要指其色、香、味、形和質地等。

理化指標:包括碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素、礦物質等營養(yǎng)成分的質和量。

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第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色1、園藝產(chǎn)品的色澤是由色素物質構成的。2、色素物質種類繁多,構成園藝產(chǎn)品特有的顏色特征。4

1、葉綠素的結構葉綠素(chlorophyll)是鮮活綠色園藝產(chǎn)品的代表色素。葉綠素是葉綠酸(二羧酸)與葉綠醇及甲醇形成的二酯,其綠色來自葉綠酸殘基。一、葉綠素第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色52、葉綠素的性質

葉綠素a和b都不溶于水,可溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有機溶劑。葉綠素a為蘭黑色粉末,葉綠素b為深綠色粉末,在植物細胞中葉綠素與蛋白質結合成葉綠蛋白存在,使之呈現(xiàn)綠色。當細胞死亡后,葉綠素則從葉綠體中游離出來。游離葉綠素很不穩(wěn)定,對光和熱都敏感。第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色6

類胡蘿卜素(carotenoids)廣泛存在于動植物性食物中,是一類呈現(xiàn)黃、橙、紅色的脂溶性色素。

類胡蘿卜素多與葉綠素和蛋白質共同結合成色素蛋白體存在于鮮活園藝產(chǎn)品中。二、類胡蘿卜素第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色7

類胡蘿卜素是由40個碳組成的一類化合物。根據(jù)呈色不同分為橙黃色類和紅色類。按結構和溶解性質的差異分為胡蘿卜素類(carotene)和葉黃素類(xanthophyll)。第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色81、類胡蘿卜素的結構

胡蘿卜素類色素均含有一條由八個異戊二烯單位組成的共軛多烯鏈。

葉黃素類色素的結構是胡蘿卜類色素的含氧衍生物。第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色9

2、類胡蘿卜素的性質

類胡蘿卜素是一類脂溶性色素。胡蘿卜素類色素微溶于甲醇、乙醇,而葉黃素類色素易溶于甲醇和乙醇,可將二者分開。類胡蘿卜素與蛋白質結合存在于園藝產(chǎn)品細胞中。結合態(tài)的類胡蘿卜素相當穩(wěn)定。第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色10

3.呈色反應

類胡蘿卜素與三氯化銻的氯仿溶液反應多呈蘭色類胡蘿卜與濃硫酸作用均顯蘭綠色類胡蘿卜與濃鹽酸反應則只有胡蘿卜素呈灰綠色。

由此常用作對這類色素進行定性檢測。11

一類水溶性植物色素。包括花青素類色素、花黃素類色素和兒茶素類色素三種類型。

三、多酚類色素121、花青素類

花青素類(anthocyan)存在于植物細胞液中,是構成水果、蔬菜、花卉等美麗色彩的一類天然色素。此外,還有一種廣泛存在于植物的花、莖和果實中的無色花青素。在實驗條件下,無色花青素,可以轉化成相應的花青素(anthocyanidin)。無色花青素也是園藝產(chǎn)品中主要的澀味成分之一。13

各種花青素的顏色可以隨pH值的變化而變化,通常在酸性中呈紅色,在堿性中呈蘭色,因此可作指示劑。其變化的原因是在不同的pH值下,花青素的結構隨之變化的結果。第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色14

2、花黃素類

花黃素是廣布于植物的花、果、莖、葉中的一類水溶性黃色色素。已知的花黃素類色素約之400種之多,常見的主要有:槲皮素、圣草素、橙皮素等。花黃素類色素的基本結構是α-苯基苯并吡喃酮,所以花黃素類色素又稱黃酮類色素。

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花黃素在自然條件下,顏色一般并不顯著,常為淺黃至無色,偶爾為橙黃色。黃酮以及黃酮醇類花黃素為黃色結晶,黃烷酮以及醇的衍生物為無色結晶。在堿性條件下,顏色呈黃色、橙色以至褐色。在酸性條件下,顏色消失。無色花黃素類色素與Fe2+作用生成蘭綠色絡合物。第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色16花黃素類色素與Pb等重金屬離子生成不溶性沉淀,并發(fā)生顏色變化。

該色素的酒精溶液可被Mg和HCl還原(reduction)成花青素。其中黃酮類花黃素還原成橙紅色,黃酮醇類還原成紅色、黃烷酮醇以及黃烷酮類還原后變成紫紅色。此類色素在空氣中久置易被氧化成褐色沉淀。第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色17

兒茶素類包素廣泛存在于植物界,特別是葡萄、蘋果、桃、李、石榴等果實中含量較多,尤其未成熟果實中含量豐富。兒茶索類色素易氧化聚合或與金屬離子結合生成黑褐色物質。兒茶素類物質的另一特點是具有澀味。

3、兒茶素類18

許多園藝產(chǎn)品具有獨特的香氣,香氣的類別和強度是評價園藝產(chǎn)品品質的重要指標之一。

第二節(jié)園藝產(chǎn)品之香19

園藝產(chǎn)品的香氣(aroma)來源于各種微量的揮發(fā)性物質(volatilesubstance)。

揮發(fā)性物質的種類和數(shù)量不同,使各種園藝產(chǎn)品有各自特定的香氣。

香氣物質的結構復雜,分子中都含有形成氣味的原子團,這些原子團稱為發(fā)香團。第二節(jié)園藝產(chǎn)品之香20

園藝產(chǎn)品中香氣物質的發(fā)香團主要有羥基(hydroxyl)、羧基(carboxyl)、醛基(aldehyde)、羰(carbonyl)、醚(ether)、酯(ester)、苯基(phenyl)、酰胺基(amid)等。

發(fā)香團表示香氣的存在,但與香氣的種類無關。第二節(jié)園藝產(chǎn)品之香211、水果的香氣成分水果中具有濃郁的天然香氣味,其香氣成分中以有機酸酯類、醛類、萜類為主,其次是醇類、酮類及揮發(fā)酸等。

水果香氣成分隨著果實的成熟而增加。222、蔬菜的香氣成分蔬菜類的香氣不如水果類香氣濃郁,它們主要含有以含硫化合物、醇、萜烯類為主體的香氣成分。例如:蔥、韭、蒜等香氣均由硫化丙烯類化合物組成;黃瓜中主要香氣成分為黃瓜醇和黃瓜醛。233、動物性食品的香氣成分

魚加熱后產(chǎn)生的魚香,主要是一些含氮的有機物、有機酸和含硫化合物及羰基化合物。

肉類香氣是多種成分綜合作用的結果。如:雞肉香氣的主體成分中含20多種羰基化合物及甲硫醚、二甲基二硫化物、微量硫化氫等物質。24

鮮乳的香氣物質,主要為揮發(fā)性脂肪酸、羰基化合物、微量的甲硫醚,它們是牛奶的主體香氣成分。

鮮奶酪的香氣物質主要有揮發(fā)性脂肪酸和羰基化合物的丁二酮、3-羥基丁酮、異戊醛等。第二節(jié)園藝產(chǎn)品之香254、焙烤食品的香氣成分

焙烤食品的香氣產(chǎn)生于加熱過程中的羰氨反應,油脂的分解和含硫化合物(維生素B1

含硫氨基酸)的分解。羰基化合物、吡嗪類化合物及少量含硫有機物,是焙烤香氣的重要組成部分。26

第三節(jié)園藝產(chǎn)品之味

許多園藝產(chǎn)品具有不同特色的味,其差異決定于呈味物質的種類、數(shù)量和比例。這些物質還關系到營養(yǎng)價值、耐貯性和加工適性等。

味的分類在世界各國并不一致,我國習慣上分為甜(sweet)。酸(sour)、苦(bitter)、咸(salty)、辣(hot)、澀(astringent)、鮮(delicious)七種,除咸味外,其余六種均與園藝產(chǎn)品有關。27從生理學的角度看,只有甜、酸、苦、咸四種基本味感,它們是直接刺激味蕾內的味覺細胞而產(chǎn)生的味感。不同的味感物質在味蕾上有不同的結合部位。一般來說,人的舌前部對甜味最敏感,舌尖和邊緣對咸味較為敏感,而靠腮兩邊對酸味敏感,舌根部則對苦味最為敏感。第三節(jié)園藝產(chǎn)品之味28

其它呈味物不是通過味蕾而產(chǎn)生味感的。如:辣味是刺激口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮膚和三叉神經(jīng)而引起的一種燒痛感;澀味是口腔蛋白質受到刺激而凝固時所產(chǎn)生的一種收斂感。

第三節(jié)園藝產(chǎn)品之味29味感閾值(CT)從人對4種基本味的感覺速度來看,以咸味感覺最快,對苦味反映最慢。但從人們對味的敏感性來看,苦味卻往往最易被察覺到,這涉及味感強度問題,在此引入味感閾值(CT)。

閾值是指能感覺到該物質的最低濃度(mol/m3,%或mg/kg)。一種物質的閾值越小,表明其敏感性越強。30各種物質的閾值基本味物質閾值/%基本味物質閾值/%咸味食鹽0.2苦味奎寧0.00005甜味砂糖0.5鮮味谷氨酸鈉0.03酸味檸檬酸0.003

31一、園藝產(chǎn)品之甜味1、甜味物質

甜味能給人一種舒適可口的味感。凡具有甜味感的物質均稱為甜味物質,園藝產(chǎn)品中的甜味物質主要是糖及其衍生物糖醇。此外,一些氨基酸、胺類等非糖物質也具有甜味,但不是重要的甜味來源。322、甜味物質的性質

糖的甜度(sweetness)與分子中的-OH數(shù)目和結構有一定關系,各種糖的甜度大小憑人們的味覺來判斷,一般以蔗糖甜度為100作為標準,則各種糖的相對甜度為:果糖173,葡葡萄糖74,木糖40,乳糖16。園藝產(chǎn)品的甜味除取決于糖的種類和含量外,還與含糖量與含酸量的比例糖酸比有關。比值愈高,甜味愈濃。33

酸味是因舌粘膜受氫離子刺激而引起的一種味感,因此,凡是在溶液中能解離出氫離子的化合物都有酸味,包括所有無機酸(inorganicacid)和有機酸(organicacid)。二、園藝產(chǎn)品之酸味34

1、檸檬酸

又叫枸椽酸,是園藝產(chǎn)品中分布最廣的有機酸,尤以柑桔類果實含量最豐富。檸檬酸為無色透明結晶,溶于水和乙醇,可與金屬成鹽,除堿金屬鹽外,其它金屬鹽不溶或難溶于水。檸檬酸的酸味爽快可口,廣泛用作清涼飲料、水果罐頭、果醬等的酸味劑。35

存在于水果中,尤以蘋果、梨、桃含量較多,天然存在的蘋果酸都是L型蘋果酸為白色針狀結晶,易溶于水和乙醇,吸濕性強。其酸味比檸檬酸強,在口中的呈味時間亦長于檸檬酸,酸味爽口,常用作飲料和果凍加工品的增酸劑。2、蘋果酸36

多以鈣鹽或鎂鹽的形式存在,有三種旋光異構體,果實中天然存在的多為右旋體,尤以葡萄中含量最多。酒石酸為無色透明的棱柱狀結晶或粉末,易溶于水和乙醇,其酸味比檸檬酸(citrate)、蘋果酸都強。3、酒石酸37

1、園藝產(chǎn)品中的澀味物質

澀味是由于使舌粘膜蛋白質凝固、麻痹味覺神經(jīng)而引起收斂作用的一種味感,澀味物質常見于果實中。澀味的主要來源是丹寧類物質(tannin),當果實中含有1%~2%的可溶性丹寧時就會有強烈的澀味。三、園藝產(chǎn)品之澀味

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丹寧是一類存在于植物中并具鞣革性質的物質,故又稱植物鞣質,簡稱鞣質。是一類分子較大的(分子量通常在300—3000之間)多酚衍生物。除丹寧類物質外,兒茶素(catechin)、無色花青素以及一些羥基酚酸也具有澀味。所以,在食品化學中,食物丹寧(foodtannin)是指一切有澀味能與金屬離子反應或因氧化而產(chǎn)生黑色的物質。第三節(jié)園藝產(chǎn)品之味39

丹寧的種類很多,根據(jù)結構特性可分為兩大類:a、水解型丹寧(焦性沒食子酸丹寧)分子中都具有酯鍵或苷鍵的結構形式,它們能夠在稀酸、酶、煮沸等溫和條件下水解為構成其分子的各單體。

b、縮合型丹寧(兒茶酚類丹寧)多數(shù)為兒茶素的衍生物,分子中的芳環(huán)以C—C方式相連,當與稀酸共熱時,不分解為單體。2、丹寧的種類和性質40四、園藝產(chǎn)品之苦味

苦味是四種基本味感(酸、甜、苦、咸)中味感域值最小的一種,是最敏感的一種味覺。單純的苦味并不是令人愉快的味感。但當與甜、酸或其它味感恰當組合時,卻形成了一些食品的特殊風味,如茶、咖啡、啤酒、苦瓜、蓮子等。41

食品中的苦味物質有生物堿類(如茶堿、咖啡堿)、糖苷類(如苦杏仁苷、柚皮苷等)、萜類(如蛇麻酮),另外天然疏水性的氨基酸和堿性氨基酸以及無機鹽類的Ca2+、、NH4+等離子也具有苦味。然而,在園藝產(chǎn)品中主要的苦味成分是一些糖苷類物質。第三節(jié)園藝產(chǎn)品之味42

苦杏仁苷是苦杏仁素(氰苯甲醇)與龍膽二糖所形成的苷,存在于桃、李、杏、櫻桃、苦扁桃、蘋果等果實的果核及種仁中,尤以苦扁桃最多。種仁中同時還含有分解苦杏仁苷的酶即苦杏仁酶??嘈尤受站邚娏业目辔叮卺t(yī)療上有鎮(zhèn)咳作用。苦杏仁苷本身無毒,但生食桃仁、杏仁過多會引起中毒。1、苦杏仁苷

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2、黑芥子苷

為十字花科蔬菜的苦味來源,含于根、莖、葉與種子中。在芥子酶的作用下可水解生成具有特殊辣味和香氣的芥子油以及葡萄糖和其它化合物,苦味即消失,此種變化在蔬菜的腌制中很重要。44

存在于馬鈴薯塊莖中,番茄和茄子亦含有之。一般含量超過0.01%,就會感到明顯的苦味。茄堿苷(solanine)不溶于水,而溶于熱酒精和酸的溶液中,水解后生成葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和一種非糖部分即茄堿。茄堿是一種有毒物質,對紅血球有強烈的溶解作用。馬鈴薯所含的茄堿苷集中在薯皮和萌發(fā)的芽眼附近,受光發(fā)綠的部分特別多,薯肉中較少。如塊莖中茄堿苷含量達到0.02%即可使人食后中毒。3、茄堿苷(或稱龍葵苷)45

存在于柑桔類果實中,尤以白皮層、種子、囊衣和軸心部分為多,具有強烈的苦味,當溶液中含量達20mg/kg時就會感到苦味。柚皮苷和新橙皮苷均屬黃烷酮糖苷類。

4、柚皮苷和新橙皮苷46第四節(jié)園藝產(chǎn)品之營養(yǎng)素

園藝產(chǎn)品含有豐富的營養(yǎng)素,其成分和含量依園藝產(chǎn)品的種類而異。如:禾谷類糧食富含淀粉,豆類富含蛋白質,油料種子富含脂肪,水果蔬菜則含有豐富的維生素。此外,園藝產(chǎn)品中還有大量的水分和各種礦物質,它們都是人類生命活動中必不可少的營養(yǎng)物質。園藝產(chǎn)品所含營養(yǎng)素的質與量,是品質評價的重要指標。47有機物CHON其他燃燒(KJ/kg)碳水化合物446500017.50脂肪7712110039.54蛋白質5272216323.64

能量來源48

一、糖類

也稱為碳水化合物(carbohydrate),實際上,糖類是多羥醛或多羥酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱。糖類分為單糖、雙糖和多糖三大類。

單糖(monosaccharide)是構成各種糖分子的基本單位,不能再水解為更簡單的糖。雙糖(disaccharide)由兩個單糖分子結合而成,水解后生成單糖,園藝產(chǎn)品中以蔗糖最為常見。

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多糖(polysaccharide)由多分子糖或其衍生物組成,水解后生成原來的單糖或其衍生物,糖分子量都很大,又分為同聚糖和雜聚糖。

同聚糖為相同的單糖組成,如淀粉、纖維素;雜聚糖則由若干不同的單糖和糖的衍生物縮合而成,如半纖維素(hemicellulose)。

第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素501、淀粉

淀粉(starch)是存在于食物中能被人體利用的多糖中最主要的形式,以淀粉粒的形態(tài)存在于園藝產(chǎn)品細胞內。淀粉粒一般由直鏈淀粉(amylose)和支鏈淀粉(amylopectin)組成。這兩種成分在淀粉粒中所占比例隨園藝產(chǎn)品的種類不同而不同。直鏈淀粉遇堿呈深蘭色,支鏈淀粉遇堿呈深紅色,可用作鑒別淀粉的方法。

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淀粉在酸或酶的催化作用下,可水解生成一系列的物質,最后生成D一葡萄糖。大多數(shù)水果的淀粉含量較低,有的在成熟后甚至完全消失。一些富含淀粉的水果如香蕉、蘋果,在成熟和后熟期間由于淀粉不斷水解,從而使可溶性糖分的含量有所增加。

第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素52

蔬菜中,以塊根、塊莖和豆類含淀粉較多,如藕、馬鈴薯、芋頭、山藥等。對于青豌豆、甜玉米等以幼嫩籽粒供食用的蔬菜,其淀粉含量的增加會影響食用和加工產(chǎn)品的品質。淀粉是糧食種子中最重要的貯藏性多糖,尤以禾谷類糧食籽粒中含量最高。第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素53

2、纖維素

纖維素(cellulose)是由1000~10000個D一葡萄糖通過1,4一苷鍵連接而成的一條沒有分支的長鏈,為白色纖維狀固體,不溶于水,僅能吸水膨脹,也不溶于稀酸、稀堿和一般的有機溶劑,其性質比較穩(wěn)定。纖維素大量地存在于園藝產(chǎn)品的細胞壁中,影響著細胞壁的伸縮強度、彈性及可塑性等物理性質。

54二、脂類

脂類是脂肪和類脂的總稱。

脂肪是脂肪酸與甘油(glycerin)生成的酯;類脂包括磷脂、糖脂、固醇和固醇脂等。脂類不僅在體內氧化時供給能量而且是構成生物膜的重要成分,可以促進脂溶性維生素的吸收利用。因此,脂類是食物中不可缺少的成分之一。55

大多數(shù)園藝產(chǎn)品的脂肪含量都很低,但油梨和核桃卻極為豐富。糧油籽粒中以油料種子含脂肪最多,油料和豆類種籽的脂肪大都分布在子葉中,而谷類糧食中的脂肪則主要分布在糊粉層中,故許多谷類糧食的加工副產(chǎn)品,也是重要的榨油原料。

第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素56

園藝產(chǎn)品中普遍存在的類脂物質是磷脂(phosphatide),即腦磷脂(cephalin)和卵磷脂(1ecithin)。果實中以核桃含量最高,豆類和油料種籽中含量最豐富的是大豆、棉籽和菜籽,各類糧食中則以糙米的含量較高。第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素57三、蛋白質和氨基酸

從營養(yǎng)的角度而言,蛋白質是維持人體生長和提供能量的重要物質??偟恼f來,果蔬中的蛋白質含量遠不如谷類和豆類作物高,一般為認0.2%--1.0%,但也有含蛋白質較豐富者,如核桃、鱷梨、榛子、冬菇、紫菜等園藝產(chǎn)品,可達11%--23%。58四、礦物質

礦物質(mineral)是構成人體組織的重要材料,如骨胳中的Ca、P和Mg等。人體中的礦物質鹽類和離子具有維持體液一定的滲透壓和pH值的作用。園藝產(chǎn)品中的礦物質含量與水分和有機物質相比,非常之少。但由于它們在園藝產(chǎn)品中分布極為廣泛,故園藝產(chǎn)品成為人類攝取礦物質的主要來源。

59五、水分

是人體內含量最多的物質,也是體液的主要成分。園藝產(chǎn)品中的水分具有重要的生理功能。它是植物原生質的組分之一,是植物體在新陳代謝過程中絕大部分生化反應的媒介,也是植物體內物質運輸?shù)妮d體,有利于植物熱量的散發(fā)與保持體溫,水還直接參加某些重要的生化反應,如光合作用、水解作用等。60

園藝產(chǎn)品中的水分以兩種狀態(tài)存在,即自由水和結合水。自由水呈游離狀態(tài),顯示著水的性質,容易蒸發(fā);結合水與蛋白質、多糖類、膠體等比較牢固的結合著,一般情況下很難分離。第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素61各類糧食在正常情況下一般含有13%-14%左右的水分,油料一般只含7%-8%的水分,而大多數(shù)水果和蔬菜的水分含量都在80%以上,故水果和蔬菜也是人類攝取水分的主要來源之一。此外,水分與園藝產(chǎn)品的嫩度(tenderness)和新鮮度(freshness)以及與園藝產(chǎn)品的貯藏加工性能均有密切的關系。第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素62

六、維生素

維生素(vitamin)是一類維持人體健康的不可缺少的低分子有機化合物,對人體正常的生命活動和生理代謝起著重要的作用。其中很大一部分是某些酶的輔酶成分,有的則可能是激素的前體(如維生素D),當人體缺乏維生素時,會引起物質代謝失調,發(fā)生一類特殊疾病,稱之為“維生素缺乏癥”。63

按其溶解性為脂溶性維生素(fat—solublevitamin)和水溶維生素(water—solublevitamin)兩大類。脂溶性維生素不溶于水,而溶于脂肪及脂肪溶劑,在食物中,常與脂類共同存在。重要的脂溶性維生素有維生素A、維生素D、維生素E和維生奉K;重要的水溶性維生素有維生素B1、B2、B5、B6、B12、VC、泛酸、葉酸等。第四節(jié)園藝產(chǎn)品營養(yǎng)素64

關于質地評價,常見于一些蔬菜和肉質型果實,多以脆、綿、硬、軟、細嫩、粗糙、致密、疏松等術語來形容質地好壞。一方面,對質地的評價不僅與人們的嗜好性有關,另一方面,質地的變化往往反應著成熟度和品質的變化,故在園藝產(chǎn)品品質評價中亦十分重要。園藝產(chǎn)品的質地主要決定于下面三方面的因素:第五節(jié)園藝產(chǎn)品之質地

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一、果膠物質的質和量

園藝產(chǎn)品組織中細胞間的結合力與果膠物質的質量和數(shù)量有密切的關系。果膠物質是一類成分比較復雜的多糖,根據(jù)其結合狀況和理化性質分為三種類型:66

是可溶性果膠與纖維素縮合而成的高分子化合物,不溶于水,大量存在于未成熟的園藝產(chǎn)品中。在細胞間層與蛋白質和Ca、Mg等形成蛋白質——果膠——陽離子粘合劑,起連結細胞的作用,賦與未成熟的園藝產(chǎn)品組織較大的強度和致密度。1、原果膠(protopectin)

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可溶性果膠的主要成分是半乳糖醛酸甲酯以及少量半乳糖醛酸(galacturonicacid)通過l,4一苷鍵連接而成的長鏈高分子化合物,能溶于水。2、可溶性果膠(pectin)68

果膠酸是由很多半乳糖醛酸通過1、4苷鍵連結而成的長鏈高分子化合物。果膠酸分子含游離的羧基,因此能與Ca2+或Mg2+生成不溶性的果膠酸鈣或果膠酸鎂沉淀,此反應常用于果膠的定量分析。3、果膠酸(pecticacid)

69二、細胞壁構成物的機械強度

細胞壁由蛋白質、脂質、木質素、纖維素和果膠等物質組成。果膠質在細胞壁中含量較多,尤以原果膠為甚,填充于纖維素組成的網(wǎng)狀結構中,對維持細胞壁的結構和機械強度關系很大。

纖維素是細胞壁中最主要的成分,構成細胞壁的支架,因此,質地之堅硬與松軟,粗糙與細嫩,與纖維素的含量尤其是纖維素的性質有很大的關系。70

細胞壁的機械強度及細胞間的結合力,是以韌性和硬度表現(xiàn)出來的,而另一種質地特征即“脆”,則與細胞的緊張度關系最大。另一方面,細胞的大小和形狀也是影響質地的因素,致密的組織中細胞小,細胞間隙小,多呈多面體形狀。而粗糙的,海綿狀組織中細胞大,細胞間隙大,多呈球形或橢圓形。三、細胞的大小形狀和緊張度第二章影響園藝產(chǎn)品貯運性的

采前因素第一節(jié)內部因素第二節(jié)生態(tài)因子

第三節(jié)農(nóng)業(yè)技術措施園藝產(chǎn)品的貯、運品質在采收前已經(jīng)形成,采后的貯藏、保鮮技術只能維持其固有的品質。所以,了解影響園藝產(chǎn)品貯運的采前因素,對如何結合采后技術獲得最佳的貯運效果有重要的意義。采前因素包括每內部因素和外部因素;內部因素指園藝產(chǎn)品的遺傳和田間生長發(fā)育狀況,即:種類、品種、砧木、植株長勢和成熟度等。外部因素主要是生態(tài)因子和農(nóng)業(yè)技術措施。第一節(jié)影響園藝產(chǎn)品貯運性的

內部因素一、園藝產(chǎn)品的遺傳特性:(一)種類(二)品種(三)砧木二、園藝植物田間生長發(fā)育狀況(一)樹齡和樹勢(二)果實大小和結果部位(三)成熟度一、園藝產(chǎn)品的遺傳特性園藝產(chǎn)品各種類、品種的貯運特性差異較大。砧木也能顯著改變產(chǎn)品的耐貯運性。(一)種類產(chǎn)于南方及熱帶地區(qū)或高溫季節(jié)成熟的園藝產(chǎn)品因為結構(質地)疏松,菜收后呼吸強度高或不耐低溫而多數(shù)不耐貯運;如香蕉、芒果、荔枝、黃瓜、菜豆等。產(chǎn)于于北方地區(qū)或低溫季節(jié)成熟及生長期長的種類較;如:柑橘、蘋果、洋蔥、菜花等。(一)種類水果較大多數(shù)蔬菜、鮮切花耐貯運。不同種類的水果果實的貯運性能差異較大,表皮蠟質厚、果皮厚、果肉硬的較質軟多汁的果實耐貯運;原產(chǎn)于北方的落葉果樹較原產(chǎn)于南方的常綠果樹果實耐貯運。(一)種類落葉果樹中的堅果類如板栗、核桃等,仁果類如蘋果、梨等耐貯運,而核果類的桃、杏櫻桃等以及漿果類的葡萄、獼猴桃、藍莓等不。常常綠果樹果實中柑橘耐貯運,而楊梅、荔枝、草莓等不耐貯運。(一)種類蔬菜因食用的器官不同其耐貯運性不同:一般屬于營養(yǎng)貯藏器官的鱗莖、球莖、塊莖、葉球的蔬菜比較耐貯運;花椰菜、蒜薹等花器官較耐寒因此可以低溫貯運;葉菜類同化器官因采后呼吸和蒸騰作用十分強烈,極易萎蔫或黃化最難貯運。(一)種類產(chǎn)于熱帶、亞熱帶的番茄、黃瓜、茄子等幼嫩果實因為呼吸旺盛、易被微生物侵染或因為采后養(yǎng)分的變化容易變形和纖維化而降低品質,因此很難貯運。充分成熟的南瓜、冬瓜、佛手瓜等因為代謝變弱,果實表皮角質化、被有蠟粉或茸毛而較耐貯運。(一)種類切花的不同種類耐貯運性差異較大。如:月季?非洲菊?大麗菊(二)品種園藝產(chǎn)品不同品種的耐貯運性差異明顯。同一種類的產(chǎn)品一般晚熟品種較,果皮厚而致果面有茸毛、蠟質(粉)、質地較硬、營養(yǎng)物質含量高水分含量低的品種果實耐貯運。(二)品種如:溫州蜜柑早中熟品種不耐貯運,中晚熟品種較耐貯運。寬皮柑橘類較椪柑不耐貯運,甜橙果實較耐貯運,柚類(如沙田柚)的耐貯運性最強。紅格羅臍安寧羅臍金柑(周坡)椪柑(周坡)(三)砧木砧木影響接穗的生長發(fā)育和生理代謝過程而使產(chǎn)品的組成、生理生化特性發(fā)生變化,因此影響園的藝產(chǎn)品貯運性。(三)砧木呂彬等研究了11種柑橘砧木對先鋒橙果實品質的影響進行了長達10年的研究,結果表明,的先鋒橙生長速度快,樹冠喬化,而宜昌橙樹體矮化,果實品質以宜昌橙砧木最佳,而羅漢橙、蟹橙、紅藜檬砧木果實品質較差。二、田間生長發(fā)育狀況植株田間的生長發(fā)育狀況不同其產(chǎn)品的品質和耐貯運性也不同。如樹齡和樹勢不同;同一種類、品種不同大小的果實,同一植株的不同結果部位;生育期中不同的成熟度等均會影響產(chǎn)品的貯運特性。(一)樹齡和樹勢樹齡和樹勢不同的植株產(chǎn)量、品質和耐貯運性差異明顯:幼樹蘋果易發(fā)生苦痘?。唤陡逃讟涔麑嵸A藏中易受凍害。一般進入結果盛期,樹勢中庸的果樹其果實品質好、較耐貯運。(二)果實大小和結果部位同一種類、品種的水果和果菜果實,其大小不同,耐貯運性不同:通常中等大小的耐貯運性強,而大果常常出現(xiàn)枯水、浮皮等生理性病害。(二)果實大小和結果部位同一植株不同部位的果實顏色、果實大小、TSS等不同而貯運性表現(xiàn)不同:王立宏等研究了柑橘樹冠不同部位與果實品質的相關性,發(fā)現(xiàn)樹冠不同部位品質差異明顯,工的以樹冠中上部果實品質良好,但品種間有差異,本地早上部果實較大但果皮厚,內膛果TSS高但含酸量也高,顏色差因此果實品質差。(二)果實大小和結果部位對富士蘋果樹冠不同層次、部位相對光照度和果實品質分析表明,相對光照度從樹冠上層到下層、外圍到內膛逐漸降低,果實品質差異明顯;(三)成熟度生育期中的幼嫩部分呼吸作用強不耐貯運。生理成熟后產(chǎn)品的內容物分解加快,質地軟化耐貯運性低。因此適宜的成熟度對產(chǎn)品的貯運特性影響較大。產(chǎn)品的用途和成熟度將決定采收期。(三)成熟度三種不同成熟度的板栗生理生化測定研究結果表明:隨著板栗成熟度的增大,其呼吸強度和水分含量漸漸降低,在保鮮貯藏過程中的失水率和霉變率也相應較低,充分成熟的板栗呼吸強度和含水量為3.41mg,CO2/100g·h和48.95%,分別比成熟前10d采收的板栗低3.74%和10.01%;充分成熟的板栗,果實體內各種營養(yǎng)物質得到充分積累,具有較好的品質和抵抗外界不良環(huán)境的能力,也具有較好的耐貯性能。(三)成熟度以福建省主栽龍眼品種油潭本果實為材料,研究采收期對龍眼果實品質和耐貯性的影響。結果表明:隨著采收期的延遲和果實成熟度的提高龍眼果皮顏色由青褐色逐漸變成黃褐色,果實由近長圓球形逐漸變成扁圓球形,果實質量和大小逐漸增加,果皮逐漸變薄而果肉逐漸增厚,果肉可食率、營養(yǎng)品質和食用品質提高。但過熟的龍眼果皮變成灰褐色,果實品質下降??捎霉ゎ伾?果實質量和大小,果皮和果肉厚度,果肉可食率、可溶性固形物、總糖、維生素C含量和固酸比值、糖酸比值、食用品質作為確定龍眼果實的采收成熟度參數(shù)。(三)成熟度供長期貯藏或長距離運輸用的龍眼一般應在九成熟左右采收為宜,因為龍眼具有一定的后熟性。當果皮在由青色轉為黃褐色,并由厚而粗糙轉薄而平滑,果實由堅硬變?yōu)槿彳浂嘀?,富有彈性,生澀味消失,期時采收較為適當。采果應在上午露水干后或在傍晚進行,采收時帶有一定果穗,為在貯藏期間繼續(xù)供應果實養(yǎng)分,以提高耐藏性。(三)成熟度青州蜜桃為呼吸躍變型果實,有一個和果實硬度對應的最適采收期。用于的嘎拉蘋果采收時果實底色需要一定的綠色,如果根據(jù)萼洼的底色來決定采收期會過度成熟而不利于貯運。梨的果實應該分批采收。(三)成熟度月季切花適宜的采收時期是在萼片同花瓣成90°夾角,枝條長度應在5片葉以上。若采收過遲,切花壽命縮短,而且花冠易受機械損傷;采收過早,花蕾未綻開前很易萎蔫。切花體內碳水化合物的含量高低是決定切花壽命長短的主要因素,若采收時花瓣中淀粉含量越高,瓶插時花冠中糖分也越高,瓶插壽命相對較長。如冬季采收的月季比夏季采收的瓶插壽命要延長兩倍,且不易發(fā)生‘彎頸’。小結:影響園藝產(chǎn)品貯運性的內部因素有:遺傳(種類、品種、砧木)的和田間生長發(fā)育狀況(樹齡樹勢、果實大小與結果部位以及成熟度)第二節(jié)生態(tài)因子一、生態(tài)因子(Ecofactor)分析二、主要生態(tài)因子對園藝產(chǎn)品貯運性的作用效應第二節(jié)生態(tài)因子最適生境+最適良種(穗/砧)+因地因品種制宜的栽培技術→優(yōu)質高產(chǎn)的果蔬產(chǎn)品輸出。把園藝作物生態(tài)適應性和該地生態(tài)資源的有限性科學地結合起來,作到適地、適種、適栽、適養(yǎng),達到最佳的經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益。一、生態(tài)因子(Ecofactor)分析影響生物生存、生活的外界自然條件稱生態(tài)因子。(一)生態(tài)因子分類:按其屬性可分為二大類:自然生態(tài)因子和人為生態(tài)因子。自然生態(tài)因子

是不加人工干預的、影響果樹蔬菜生存、生長發(fā)育和產(chǎn)量品質形成的外界自然條件,包括:(1)氣候因子:光、熱、水、氣、雷電等。(2)地形因子:海拔高度、地形類型或地貌形態(tài)、坡度、坡向、坡型、坡位、溝(谷)向等。(3)土壤因子:土壤種類、物理性、化學性和生物性等。(4)生物因子:植物、動物、微生物人為生態(tài)因子是經(jīng)人工干預、改造、塑造等所形成的人為生態(tài)條件,是按照人類需要,遵循自然和生物規(guī)律,局部改造或人工模擬、塑造的次生、人工環(huán)境。如為各種地形改造、栽培技術措施、山水林田路綜合治理,直到溶液栽培、人工氣候室等。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析1、生態(tài)因子的基本作用效應分析(1)生態(tài)因子的綜合作用生態(tài)環(huán)境是由許多生態(tài)因子組成的綜合體。各單因子相互聯(lián)系、相互促進、相互制約。任何一個因子的變化都會不同程度地引起其他相關因子變化。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(2)主導因子

從因子本身看,是指能對環(huán)境起主要作用的因子,即當各因子在質和量上相地平衡時,其中某一因子的改變能引起生物全部生態(tài)關系的變化。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(2)主導因子:從對生物作用看,是指對其生長發(fā)育、產(chǎn)量品質形成作用最重要的生態(tài)因子。如白菜類、根菜類、鱗莖類和一些綠葉菜類需經(jīng)一定低溫春化后才能進入開花結實階段,有的要求在萌動種子時低溫春化,如白菜、芥菜、蘿卜、菠菜等;有的要求在幼苗期綠體時春化,如甘蘭、洋蔥、大蒜、大蔥、芹菜等。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(2)主導因子:又如:12-14h以下短日照,對白菜、甘蘭、芥菜、蘿卜、胡蘿卜、菠菜等開花的抑制(不開或推遲);12-14h以上的長日照對豇豆、萵苣、扁豆、莧菜、蕹菜等開花的抑制。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(3)生態(tài)因子間的不可代替性、同等重要性和可調劑性:生物生存和生長發(fā)育所需的各個因子,對生物的作用,雖不是等價的,但各有其特殊的功能,不能由另一個因子來代替,否則生物的正常生長發(fā)育就會受阻,甚至死亡。這就是生態(tài)因子的不可代替性和同等重要性定律。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(3)生態(tài)因子間的不可代替性、同等重要性和可調劑性:在一定條件下,若某一因子在量上的不足,則可由其他因子的增加或加強而得以調劑,并獲得相似的生態(tài)效應,稱可調劑性。如由于光照減弱而引起的光合強度降低,在一定程度上可通過增加CO2濃度而得到補償。但補償作用是有條件的、非經(jīng)常和普遍的。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(4)生態(tài)因子作用的階段性:生物對生態(tài)因子的需要是分階段的。如光照長短在光照階級是必需的,而在春化階段則不起作用。低溫在春化階段是必需的,而在以后的生長發(fā)育中還可造成危害。故在栽培過程中,要注意不同時段的氣象條件等生態(tài)因子的分析。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(5)生態(tài)因子的直接作用和間接作用:在各生態(tài)因子中,多數(shù)地勢地形因子是通過對氣象和土壤因子的影響而起間接作用的因子,而氣象因子為直接作用因子。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析(5)生態(tài)因子的直接作用和間接作用:如二郎山山脊的東坡植被為濕潤的闊葉林,西坡則為干旱草被。成為氣候和植被型的重要分界線,即因其山脈南北走向,海拔高3212m,擋住了來自東南季風的大量潮濕氣流于東坡上,而越過山脊的干冷空氣,下沉按干絕熱遞減率增溫(約1℃/100m),干空氣又向坡面吸水,因此西坡格外干燥。(又如泥巴山)(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析2、環(huán)境的限制因子原理(1)最小因子定律

J.V.Liebig于1840年提出最小因子定律為“缺乏或沒有一種所需要的成分,雖然其他所有成分都有,也會使這種土壤不長作物。因為那種成分是作物所需要的?!保ǘ┉h(huán)境因子的生態(tài)分析2、環(huán)境的限制因子原理(1)最小因子定律此定律有時又被重述為“桶的概念”,即設有不同長短桶片組成的木桶,其桶的容水量受最短桶片的限制。最小或限制因子的經(jīng)常性、轉化性。(二)環(huán)境因子的生態(tài)分析2、環(huán)境的限制因子原理(2)限制因子原理的實踐應用依據(jù)生態(tài)環(huán)境的最小因子和生物的耐性來制定園藝生產(chǎn)結構的原則:或者把各種園藝作物安排在其最適的條件,或者在園藝作物生長的現(xiàn)有條件下,設法滿足其最小因子。(2)限制因子原理的實踐應用在生上產(chǎn),確定一地適種何種果樹、蔬菜、作物,適養(yǎng)何種動物、家畜禽,適宜何種栽培或飼養(yǎng)技術,一般必需依據(jù)以下三方面來綜合確定:第一,先了解該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件,定量地標出各生態(tài)因子的指標。包括:A、氣象指標:光、熱、水的年、季、月的數(shù)值、均值、極端值、較差值;關鍵時段旬、候、日的數(shù)值、均值、極值、較差值;無霜期、風力和風向,災害性天氣等。B、地形條件;海拔、地形類型、坡度、坡向、坡形、坡位、溝(谷)向等。C、土壤條件:種類,理化、生物特性,肥力特點等。D、生物條件:自然植被、指示植物、栽培植物,以及野生或栽培果樹、蔬菜的種類、生態(tài)反應等。E、生產(chǎn)條件:土地、勞力、資金、技術、肥料、水利、交通等。第二,先了解擬發(fā)展的園藝作物對生態(tài)環(huán)境條件的要求和反應。第三、依據(jù)環(huán)境條件中的最小因子和擬發(fā)展、園藝作物對生態(tài)環(huán)境因子的耐性范圍,進行生態(tài)的綜合分析,確定應該或適宜于發(fā)展那些種類、品種。生態(tài)分析時,必需根據(jù)前述生態(tài)因子的五大基本作用效應,把環(huán)境作為一個多因子相互作用的綜合體,分析整體中的各因子,從中找出限制因子,找出適地適栽的良種,增產(chǎn)增質的配套技術及關鍵措施。二、主要生態(tài)因子對園藝產(chǎn)品

貯運性的作用效應(一)溫度(二)光照(三)水分(四)土壤(五)地形地貌(六)其他生態(tài)因素(一)溫度溫度是影響園藝產(chǎn)品貯運性的最重要的生態(tài)因子,溫度的研究報道也最多;它決定了植株的生存、生長、產(chǎn)量和品質。(一)溫度溫度對果實的外觀和內質都有重要作用:在日均氣溫≥10℃的活動積溫低于8000℃時,隨著年積溫的增加柑橘品質提高,柑橘適宜于溫暖濕潤年均溫﹥15℃的地區(qū),15-22℃內年均溫高果實品質好;華臍在年均溫17℃左右表現(xiàn)好,錦橙在年均溫17.5℃的地區(qū)表現(xiàn)好。(一)溫度溫度對果實的外觀和內質都有重要作用:一般認為甜橙在年均溫16.5-22℃,≥10℃的年積溫5000-8000℃,1月均溫5-13℃,最低氣溫歷年平均值-4—-1℃的區(qū)域品質隨氣溫的升高而升高。溫度影響果實大小、風味、糖、酸、色澤、VC、固酸比等已經(jīng)有大量報道。(一)溫度根據(jù)調查、采訪、取樣、果品化驗資料,運用農(nóng)業(yè)氣候學原理,結合氣候資料進行分析,認為南亞熱帶南部邊緣地區(qū)的紅江橙含糖量高,風味獨特,品質好。氣候生態(tài)因子分析有以下原因:(1)果實成熟期熱量條件比較適宜,光照條件好,降水少,氣溫日較差大,有利糖積累。(一)溫度(2)溫度影響果實的色澤,20℃為柑橘類胡蘿卜素產(chǎn)生的最適溫度。在11月份溫度較低,有利于加速葉綠素的分解和類胡蘿卜素的產(chǎn)生促進果皮著色;(3)在果實膨大期降水較多,相對濕度較大,有利果實長大。在年平均氣溫21.0~22.7℃,溫度(年平均氣溫與年較差之比值)1.35~1.72地區(qū)種植紅江橙,品質較好。(二)光照柑橘較耐蔭,最適溫度條件下光飽和點為30000-40000米燭光,一般日照時數(shù)1200-2200h的地區(qū)均能正常生長。我國柑橘產(chǎn)區(qū)日照時數(shù)在1000-2700h,基本上都能滿足柑橘生長需要;光照可直接和間接影響果實品質,柑橘果實膨大期和成熟期光照充足品質好;(二)光照江愛良認為9-10月的日照多少與柑橘品質有關。臍橙要求較多光照。光質和光時還可通過影響激素的表達來影響果實的成熟進程,如對ABA產(chǎn)生影響。(三)水分水分主要影響果實大小、質地、風味、汁水等,柑橘果實要求空氣相對濕度在75%左右,空氣濕度低或變化太大會使果實生長不均,果皮粗而厚,品質下降;甜橙以空氣相對濕度(RH)在80%左右為宜,若在70%以下表現(xiàn)出粗皮大果,汁少,質地粗糙;華臍適于較低的相對濕度。水分充足時果肉細胞體積大,細胞間隙大,果肉組織疏松硬度低,但水分偏多質地較軟風味差。(三)水分熊代克己(1967)對紅玉蘋果在濕潤區(qū)(土壤相對濕度80-75%)、半濕潤區(qū)(土壤相對濕度70-55%)、干燥區(qū)(土壤相對濕度45%)、極干燥區(qū)(土壤相對濕度30%)的品質分析發(fā)現(xiàn)隨水分的降低細胞壁物質增加(分別為1.03,1.20,1.69,2.24)。半纖維素和纖維素的含量和生境水分有關,表現(xiàn)在當水分供應不足時,帶標記的14C進入內,植物體內的纖維素和半纖維素增加。(四)土壤土壤對園藝產(chǎn)品的品質有重要的作用。土壤背景不同,柑橘果實品質不同。如土壤透氣影響柑橘產(chǎn)量,土壤的PH值影響有效養(yǎng)分的含量,從而影響果實的各種品質:如土壤營養(yǎng)狀況不平衡會導致紐荷爾臍橙果實品質下降。在一定范圍內,紐荷爾膝橙果實的可滴定酸含童與土滾有機質含童呈線性負相關,固酸比與土壤速效鉀含量呈線性正相關,Vc含量與土壤有效磷含量呈線性正相關(鮑江峰)。(五)地形地貌其對果實品質的影響是間接的,主要通過對溫、光、水和土壤的影響而發(fā)揮作用。(六)其他生態(tài)因素:人工環(huán)境和環(huán)境污染等(見教材)

第三節(jié)農(nóng)業(yè)技術措施

一、栽培和選育種等農(nóng)業(yè)技術….二、覆膜栽培三、套袋四、礦質營養(yǎng)與施肥五、生長調節(jié)劑于病蟲害防治六、修剪與疏花疏果一、栽培和選育種等農(nóng)業(yè)技術

各種栽培和選育種技術措施,都是通過人為因子,在不同程度上創(chuàng)造人工生態(tài)條件,進而對自然生態(tài)條件的不足、不適等加以彌補、克服,或創(chuàng)造新的生態(tài)小生境,或使品種(穗/砧)適應生境。即:一、栽培和選育種等農(nóng)業(yè)技術

最適生境+最適良種(穗/砧)+因地因品種制宜的栽培技術→優(yōu)質高產(chǎn)的果蔬產(chǎn)品輸出一、栽培和選育種等農(nóng)業(yè)技術

如從地區(qū)自然生態(tài)條件的選擇、生態(tài)區(qū)劃、生產(chǎn)規(guī)劃、引種、選育種、建園、栽植密度和方式、土肥水管理、整形修剪等傳統(tǒng)的常規(guī)技術,到各種覆蓋栽培、配方施肥、四季修剪、人工輔助授粉、疏花疏果、果實套袋、摘葉、轉果、增質藥物應用等,直至集約栽培、促成栽培、設施栽培和高品質化、綠色果品生產(chǎn)等。二、覆膜栽培(一)化學覆膜與生態(tài)作用效應(二)生物覆膜(一)化學覆膜與生態(tài)作用效應自20世紀50年代塑料薄膜開始應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。其主要生態(tài)作用效應概括如下:

A、提高土溫;透明聚乙烯膜可提高土溫2—10℃,黑色膜提高0.5-4℃;

B、保持土壤水分:可節(jié)省灌水30%左右;C、防止頻繁灌水使土壤板結和氯化鈉等鹽類上升;

D、防雜草:無毒,適用性廣;

E、增加土壤中CO2量:可增加1-3倍;F、可增進根系生長、枝梢生長和改進果實品質。(一)化學覆膜與生態(tài)作用效應在果樹上主要應用于快速育苗、防治病、蟲、草害,果實套袋,貯藏保鮮等。蔬菜上應用更廣泛,育苗,早熟栽培,防寒栽培、避雨栽培等,包括各種杠柵,地膜覆蓋,以及茄果類、瓜類的冷床、溫床覆蓋等等。(一)化學覆膜與生態(tài)作用效應發(fā)展趨勢:A、多色膜:目前已有:無色、乳白、綠、紫、蘭、粉紅、黑、銀色等。B、多功能膜和專用膜:如含有不同營養(yǎng)成分的果樹膜、防滲膜、殺蟲膜、多功能柵模等。C、特種膜:如光降解膜、漫反射膜、保鮮膜、塑料遮陽網(wǎng)等。(二)生物覆膜包括各種生草、綠肥、作物等活草覆蓋;各種稿桿、枝、葉、雜草等死草覆蓋。主要生態(tài)作用效應有:(二)生物覆膜主要生態(tài)作用效應有:

A、肥培地力:增加土壤有機質,腐爛后釋放各種大量和微量元素,CO2等;

B、保持水土、減少蒸發(fā)和徑流;

C、調節(jié)土溫:由于隔絕光熱和保墑作用而縮小土溫的晝夜和季節(jié)變幅。早春土溫上升慢,偏低而穩(wěn)定;夏秋季比清耕的地表降溫6-10℃,晚秋地溫提高;冬季可提高土溫2-3℃。因此,減少晚霜。冬季減少生理干旱(凍旱抽條)。

D、滅草免耕:可抑草免耕,穩(wěn)定土壤的肥、水、熱、氣、生物環(huán)境。安寧羅臍椪柑(周坡)江安夏橙長寧羅臍(二)生物覆膜

D、根系有向地面上泛趨勢;

E、早春表土層土溫上升慢,對要求早花、旱果等樹種有可能不利;

F、生物平衡有可能變化,如鼠害、蟲害等增加。(二)生物覆膜覆草后土壤環(huán)境生態(tài)平衡的變化及調控:

A、土壤病蟲害發(fā)生規(guī)律有可能變化,如桃小食心蟲出土期等;

B、旱季好,多雨的澇季效應尚需研究;

C、覆草園易缺N:由于雜草、秸桿C/N高(30-80:1),C多,N少,而微生物繁殖時要從土壤中吸N,應及時補N,調節(jié)C/N平衡。

三、套袋經(jīng)物理化學方法涂布處理水果紙袋加工而成的,具有遮光、透氣、吸熱等作用,早在20世紀60年代日本即廣泛用來有效誘導果實著色。

三、套袋套袋在果實周圍形成小(微)環(huán)境,具有防蟲、防病、防果繡、皺皮、防雹、防枝葉磨傷、防農(nóng)藥、塵埃等污染,提高果實著色指數(shù)和鮮艷度,使果實表面光潔、細膩、有光澤而艷麗,品質優(yōu)良。三、套袋套袋促進果實著紅色機理:可能是提高了光受體如光敏色素的濃度,而光受體受光后啟動了與花青苷合成的有關基因,從而促進了花青苷(Anthocyanin,Ant)的合成。在黑暗條件下抑制了葉綠素(Chlorophyll,Chl)形成,減少了對紅色表現(xiàn)的干擾。除袋后由于紫外光照射而使Ant迅速增加。

三、套袋

Saure報道,套袋和UV處理在一定程度上恢復黃色品種形成Ant的能力,增加紅色品種Ant的形成。套袋可提高光敏色素含量,因為黃化組織含光敏色素多于綠色組織許多倍,光也降解光敏色素。三、套袋質體色素Chl和類胡蘿卜素(Car)雖不直接與Ant結合,但它們的混合色可能決定果皮紅色的鮮艷度。紅富士蘋果套袋試驗表明,摘袋后Ant迅速增加,到第8天Ant增至最高值,摘袋后果皮Chl含量雖有增加,但始終低于對照果。摘袋果后期果實和種子的Eth生成量明顯高于對照。摘袋后,種子內ABA、種子果皮中CTK含量皆高于對照。三、套袋UV-B(290-320mm)能增加光敏素Pfr的敏感性。光敏素的效應依賴于一種光受體對UV-B的吸收,啟動花青苷合成基因的仍然是光敏色素Pfr。(主要是調節(jié)基因,它調節(jié)結構基因的活性,控制不同結構基因的時空表達,決定花青苷積累的時間和分布)。

三、套袋光合產(chǎn)物和外源糖分,既是花青苷合成的前體物質,還能誘導某些關鍵酶的活性增強。但它只是物質條件,最終取決于基因調節(jié)。糖在一定范圍內限制著色,但是其含量超過一定閥值后,就不會成為限制因子。158

第一節(jié)呼吸作用

一、呼吸作用的概念呼吸作用(respiration),是指生活細胞經(jīng)過某些代謝途徑使有機物質分解,并釋放出能量的過程。呼吸作用是采后園藝產(chǎn)品生命活動的重要環(huán)節(jié),它不僅提供采后組織生命活動所需的能量,而且是采后各種有機物相互轉化的中樞。159

1、有氧呼吸(aerobicrespiration)

是指生活細胞在O2的參與下,把某些有機物徹底氧化分解,形成CO2和H20,同時釋放出能量的過程。通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。以葡萄糖作為呼吸底物為例,有氧呼吸可以簡單表示為:

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+674kcal160

2、無氧呼吸(anaerobicrespiration)

一般指在無氧條件下,生活細胞的降解為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出能量的過程。無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精,也可產(chǎn)生乳酸。以葡萄糖作為呼吸底物為例,其反應為:

C6H12O6→2C2H5OH

+

2C02十21kcalC6H12O6→2CH3CHOHCOOH

+19kcal161

有氧呼吸162164

電子傳遞鏈示意圖165

3、呼吸強度與呼吸系數(shù)呼吸強度(respirationrate),是用來衡量呼吸作用強弱的一個指標,又稱呼吸速率,以單位數(shù)量植物組織、單位時間的02消耗量或C02釋放量表示。呼吸作用過程中釋放出的CO2與消耗的02在容量上的比值,即C02/02,稱為呼吸商(RQ)。1661674、呼吸溫度系數(shù)、呼吸熱呼吸溫度系數(shù)(Q10),指當環(huán)境溫度提高l0℃時,采后園藝產(chǎn)品反應所加速的呼吸強度,以Q10表示。不同的種類、品種,Q10的差異較大,同一產(chǎn)品,在不同的溫度范圍內Q10也有變化,通常是在較低的溫度范圍內的值大于較高溫度范圍內的Q10采后園藝產(chǎn)品進行呼吸作用的過程中,消耗呼吸底物,一部分用于合成能量供組織生命活動所用,另一部分則以熱量的形式釋放出來,這一部分的熱量稱為呼吸熱(respirationheat)。168169

二、呼吸漂移和呼吸高峰根據(jù)采后呼吸強度的變化曲線,呼吸作用又可以分為呼吸躍變型和非呼吸躍變型兩種類型。呼吸躍變型(respirationclimacteric),其特征是在園藝產(chǎn)品采后初期,其呼吸強度漸趨下降,而后迅速上升,并出現(xiàn)高峰,隨后迅速下降。通常達到呼吸躍變高峰時園藝產(chǎn)品的鮮食品質最佳,呼吸高峰過后,食用品質迅速下降。這類產(chǎn)品呼吸躍變過程伴隨有乙烯躍變的出現(xiàn)。170171

呼吸躍變型果實包括:蘋果、梨、香蕉、獼猴桃、杏、李、桃、柿、鱷梨、荔枝、番木瓜、無花果、芒果呼吸躍變型蔬菜有:番茄、甜瓜、西瓜等。呼吸躍變型花卉有:香石竹、滿天星、香豌豆、月季、唐菖蒲、風鈴草、金魚草、蝴蝶蘭、紫羅蘭等。172非呼吸躍變(non-respirationclimactericfruit)

采后組織成熟衰老過程中的呼吸作用變化平緩,不形成呼吸高峰,這類園藝產(chǎn)品稱為非呼吸躍變型園藝產(chǎn)品。非呼吸躍變型果實包括:檸檬、柑橘、菠蘿、草莓、葡萄等。非呼吸躍變型蔬菜有:黃瓜、甜椒等。非呼吸躍變型花卉有:菊花、石刁柏、千日紅等。173174175176

三、影響呼吸強度的因素

控制采后園藝產(chǎn)品的呼吸強度,是延長貯藏期和貨架期的有效途徑。影響呼吸強度的因素很多,概括起來主要有:177

1、種類和品種不同種類和品種園藝產(chǎn)品的呼吸強度相差很大,這是由遺傳特性所決定的。一般來說,熱帶、亞熱帶果實的呼吸強度比溫帶果實的呼吸強度大,高溫季節(jié)采收的產(chǎn)品比低溫季節(jié)采收的大。就種類而言,漿果的呼吸強度較大,柑橘類和仁果類果實的較小;蔬菜中葉菜類呼吸強度最大果菜類次之,根菜類最小。在花卉上,月季、香石竹、菊花的呼吸強度從大到小,而表現(xiàn)出的貯藏壽命則依次增大。178

2、發(fā)育階段與成熟度一般而言,生長發(fā)育過程的植物組織、器官的生理活動很旺盛,呼吸代謝也很強。因此,不同發(fā)育階段的果實、蔬菜和花卉的呼吸強度差異很大。如生長期采收的葉菜類蔬菜,此時營養(yǎng)生長旺盛,各種生理代謝非?;钴S,呼吸強度也很大。不同采收成熟度的瓜果,呼吸強度也有較大差異。以嫩果供食的瓜果,其呼吸強度也大,而成熟瓜果的呼吸強度較小。179

3、溫度

與所有的生物活動過程一樣,采后園藝產(chǎn)品貯藏環(huán)境的溫度會影響其呼吸強度。在一定的溫度范圍內,呼吸強度與溫度呈正相關關系。適宜的低溫,可以顯著降低產(chǎn)品的呼吸強度,并推遲呼吸躍變型園藝產(chǎn)品的呼吸躍變高峰的出現(xiàn),甚至不表現(xiàn)呼吸躍變。180

4、濕度濕度對呼吸的影響,就目前來看還缺乏系統(tǒng)深入的研究,但這種影響在許多貯藏實例中確有反映。181

5、環(huán)境氣體成分環(huán)境02和CO2的濃度變化,對呼吸作用有直接的影響。在不干擾組織正常呼吸代謝的前提下,適當降低環(huán)境氧氣濃度,并提高CO。濃度,可以有效抑制呼吸作用,減少呼吸消耗,更好地維持產(chǎn)品品質,這就是氣調貯藏的理論依據(jù)。

C2H4是一種成熟衰老植物激素,它可以增強呼吸強度。園藝產(chǎn)品采后貯運過程中,由于組織自身代謝可以釋放C2H+,并在貯運環(huán)境中積累,這對于一些對C2H4敏感產(chǎn)品的呼吸作用有較大的影響。1826、機械傷

任何機械傷,即便是輕微的擠壓和擦傷,都會導致采后園藝產(chǎn)品呼吸強度不同程度的增加。機械傷對產(chǎn)品呼吸強度的影響因種類、品種以及受損傷的程度而不同。傷呼吸。1837、化學物質

有些化學物質,如青鮮素(MH)、矮壯素(CCC)6—芐基嘌呤(6—BA)、赤霉素(GA)、2,4-D重氮化合物、脫氫醋酸鈉、一氧化碳等,對呼吸強度都有不同程度的抑制作用,其中的一些也作為園藝產(chǎn)品保鮮劑的重要成分。184

第二節(jié)采后蒸騰生理及其調控

185一、蒸騰與失重蒸騰作用是指水分以氣體狀態(tài),通過植物體(采后果實、蔬菜和花卉)的表面,從體內散發(fā)到體外的現(xiàn)象。蒸騰作用受組織結構和氣孔行為的調控,它與一般的蒸發(fā)過程不同。

186失重(weightloss),又稱自然損耗,是指貯藏過程器官的蒸騰失水和干物質損耗,所造成重量減少,成為失重。蒸騰失水主要是由于蒸騰作用引致的組織水分散失;干物質消耗則是呼吸作用導致的細胞內貯藏物質的消耗。失水是貯藏器官失重的主要原因。1871.蒸騰作用對采后貯藏品質的影響

貯藏器官的采后蒸騰作用,不僅影響貯藏產(chǎn)品的表觀品質,而且造成貯藏失重。188

水分是生物體內最重要的物質之一,它在代謝過程中發(fā)揮著特殊的生理作用,它可以使細胞器、細胞膜和酶得以穩(wěn)定,細胞的膨壓也是靠水和原生質膜的半滲透性來維持的。失水后,細胞膨壓降低,氣孔關閉,因而對正常的代謝產(chǎn)生不利影響。器官、組織的蒸騰失重造成的萎蔫,還會影響正常代謝機制,如呼吸代謝受到破壞,促使酶的活動趨于水解作用,從而加速組織的降解,促進組織衰老,并削弱器官固有的貯藏性和抗病性。189

另一方面,當細胞失水達一定程度時,細胞液濃度增高,一些物質積累到有害程度,會使細胞中毒。水分狀況異常還會改變體內激素平衡,使脫落酸和乙烯等與成熟衰老有關的激素合成增加,促使器官衰老脫落。因此,在園藝產(chǎn)品采后貯運過程中,減少組織的蒸騰失重非常重要。190三、影響采后蒸騰作用的因素

園藝產(chǎn)品采后蒸騰失重受本身的內在因素和外界環(huán)境條件的影響。1、內在因素

(1)表面組織結構表面組織結構對植物器官、組織的水分蒸騰具有明顯的影響。蒸騰的途徑有兩個,即自然孔道蒸騰和角質層蒸騰。

191192

(2)細胞的持水力細胞保持水分的能力與細胞中可溶性物質的含量、親水膠體的含量和性質有關。原生質中有較多的親水性強的膠體,可溶性固形物含量高,使細胞滲透壓高,因而保水力強,可阻止水分滲透到細胞壁以外。193

(3)比表面積比表面積一般指單位重量的器官所具有的表面積,植物蒸騰作用的物理過程是水分蒸發(fā),蒸發(fā)是在表面進行的,比表面積大,相同重量的產(chǎn)品所具有的蒸騰面積就大,因而失水多。不同園藝產(chǎn)品器官的比表面積差異很大,如葉的比表面積要比其他器官的多出很多倍,因此葉菜類在貯運過程中更容易失水萎蔫。同一種器官,個頭越小,比表面積越大,蒸騰失水越重。194195

2、外界環(huán)境條件

(1)相對濕度指的是空氣中實際所含的水蒸氣量(絕對濕度)與當時溫度下空氣所含飽和水蒸氣量(飽和濕度)之比。只要其蒸氣壓高于周圍空氣的蒸氣壓,組織內的水分便外溢。園藝產(chǎn)品含水量越高,組織內的蒸氣壓也就越大,其水分向環(huán)境擴散就越快。196(2)環(huán)境溫度貯藏環(huán)境溫度對相對濕度的影響,主要是通過影響環(huán)境空氣的水蒸氣壓大小來實現(xiàn)的。當溫度升高時,空氣與飽和水蒸氣壓增大,可以容納更多的水蒸氣,這就必然導致產(chǎn)品更多地失水。溫度高,水分子移動快,同時由于溫度高,細胞液的粘度下降,使水分子所受的束縛力減小,因而水分子容易自由移動,這些都有利于水分的蒸發(fā)。197198(3)空氣流速貯藏環(huán)境中的空氣流速也是影響產(chǎn)品失重的主要原因??諝饬魉賹ο鄬穸鹊挠绊懼饕歉淖兛諝獾慕^對濕度,將潮濕的空氣帶走,換之以吸濕力強的空氣,使產(chǎn)品始終處于一個相對濕度較低的環(huán)境中。在一定的時間內,空氣流速越快,產(chǎn)品水分損失越大。199(4)其他因素在采用真空冷卻、真空濃縮、真空干燥等技術時都需要改變氣壓,氣壓越低,越易蒸發(fā),故氣壓也是影響蒸騰的因子之一。光照對產(chǎn)品的蒸騰作用有一定的影響,這是由于光照可刺激氣孔開放,減小氣孔阻力,促進氣孔蒸騰失水;同時光照可使產(chǎn)品的體溫增高,提高產(chǎn)品組織內水蒸氣壓,加大產(chǎn)品與環(huán)境空氣的水蒸氣壓差,從而加速蒸騰速率。200

四、結露現(xiàn)象及其危害在貯藏中,產(chǎn)品表面常常出現(xiàn)水珠凝結的現(xiàn)象,特別是用塑料薄膜帳或袋貯藏產(chǎn)品時,帳或袋壁上結露現(xiàn)象更是嚴重。這種現(xiàn)象是由于當空氣溫度下降至露點以下時,過多的水汽從空氣中析出而在產(chǎn)品表面上凝結成水珠,出現(xiàn)結露現(xiàn)象,或叫“出汗”現(xiàn)象。比如溫度為1℃時,空氣相對濕度為94.2%,當溫度降為0℃時,空氣濕度即達飽和,0℃就是露點。201202

第三節(jié)成熟與衰老生理203

成熟與衰老是生活有機體生命過程中的兩個階段。供食用的園藝產(chǎn)品有些是成熟的產(chǎn)品,如各種水果和部分蔬菜,有些則是不成熟或幼嫩的,如大部分蔬菜。所以討論成熟問題是對前者面言。果實發(fā)育的過程,從開花受精后,完成細胞、組織,器官分化發(fā)育的最后階段通常稱為成熟(maturation)或生理成熟。204

衰老(senescence)是植物的器官或整個植株體在生命的最后階段。食用的植物根、莖、葉、花及其變態(tài)器官投有成熟問題,但有組織衰老問題。衰老的植物組織細胞失去補償和修復能力,胞間的物質局部崩潰,細胞彼此松離。細胞的物質間代謝和交換減少,膜脂發(fā)生過氧化作用,膜的透性增加,最終導致細胞崩潰及整個細胞死亡的過程。205

一.組織結構的變化(一)表皮組織織結構的變化

表皮是果蔬最外一層組織,細胞形狀扁平,排列緊密,無細胞間隙,其外壁常角質化,形成角質層.表皮上分布有氣孔或皮孔。有的還分化出表皮毛覆蓋子外表。

206(二)內部薄壁組織的變化薄壁組織也叫基本組織,它決定果蔬可食部分的品質,生理方面擔負吸收、同化、貯藏通氣,傳遞等功能。一般說,隨著成熟的進行,果蔬組織細胞間隙增大,但一些多汁漿果類在成熟或衰老過程中,細胞中膠層解體,細胞間隙充滿液體水膜,間隙度可能變小。207

二、成熟與衰老期間細胞結構的變化在果蔬成熟與衰老的生理生化變化方面已積累了大量的材料,認為植物細胞衰老的第一個可見征象是核糖體數(shù)目減少以及葉綠體破壞,以后的變化順序為內質網(wǎng)和高爾基體消失,液胞膜在微器官完全解體之前崩潰,線粒體可以保持到衰老晚期。細胞核和質膜最后被破壞,質膜的崩潰宣告細胞死亡。他們認為,這種變化順序在許多植物和組織中帶有普遍性。208

三、成熟衰老中的物質變化

過去對果實成熟過程的理解主要是物質降解,細胞及組織的解體.近年來的研究證明成熟期間還存在許多物質的合成,主要表現(xiàn)為同類物質的合成與降解的平衡,特別是蛋白質和酶的合成是成熟必需的生理準備。209

(一)蛋白質、RNA的合成

蛋白質在植物體內的生理功能是多種多樣的,核蛋白與生物的遺傳變異密切相關。果蔬的成熟特性,耐藏性、抗病性是由它的遺傳特性所決定。在成熟過程中各種生物化學變化,幾乎都由酶所催化,酶本身就是蛋白質。210

(二)核酸代謝與成熟的關系

211(三)衰老期間磷脂和脂肪酸的代謝

1、磷脂和生物膜的生理意義磷脂和蛋白質是構成生物膜的主要化學成分。磷脂約占細胞和亞細胞器膜構成成分的30%一40%,主要是卵磷脂、磷脂膽胺。只有葉綠體內的類囊體膜以半乳糖酯為主要成分。脂肪酸中亞麻酸(18:3)占有很高比例。葉綠體的雙層膜仍然以卵磷脂和磷脂酰甘油為主體約占膜質的35%,有人把細胞中磷脂看成是生命的重要組分。212

2、衰老期細胞膜的變化

膜脂破壞意味著膜結構發(fā)生變化,一般說來植物組織衰老期間膜脂下降,一方面是脂肪酸酯化成磷脂的水平下降,同時也是植物膜磷脂分解脫脂作用(deesterification)加強。213

3、膜脂的過氧化作用

脂質的過氧化作用是指在不飽和脂肪酸中發(fā)生的一系列自由基反應,第一步形成氫過氧化物,這些物質非常不穩(wěn)定,可進一步裂解戍短鏈揮發(fā)醛如丙二醛、任醛,辛醛、己醛和乙烷等。膜質的過氧化作用在衰老的植物組織中很普遍。214

4、植物組織中自由基產(chǎn)生與保護機制

近年來發(fā)現(xiàn)在衰老植物組織內活性氧和自由基增加,自由基是具有未配對電子的原子,分子或基團,其化學性質非?;顫娋哂泻軓姷难趸芰Γ艹掷m(xù)進行連鎖反應,對許多生物功能分子有破壞作用,對植物細胞和亞細胞膜起破壞作用。

215

(四)色素變化

果實成熟期間葉綠素迅速降解,類胡蘿卜素花色素增加,表現(xiàn)出黃色,紅色或紫色是成熟最明顯的標志。紅色番茄品種成熟期間累積胡蘿卜素,其中番茄茄紅素所占比率為75%一85%有少量胡蘿卜素,也有全為番茄茄紅素的品種。

216(五)果蔬中的糖和淀粉及在成熟、衰老期間的變化果蔬在貯藏期間含糖量變化受呼吸,淀粉水解和組織失水程度這三個因素的影響。

1、采收時不含淀粉戌含淀粉較少的果蔬隨貯藏時間的推移含糖量逐漸減少,如番茄(表1—3)和甜瓜(表1—4)。綠熟階段采收的番茄經(jīng)40一60天氣調貯藏后,如果生理狀態(tài)接近,保存的糖、酸,抗壞血酸的含量也比較接近。但各種營養(yǎng)成分與剛采收時相比均呈下降趨勢。2172、采收時含淀粉較高(1%一2%)的果實,如蘋果貯藏期間淀粉水解,含糖量短暫增加,但達到最佳食用階段以后,含糖量因呼吸消耗而下降。蘋果貯藏過程中淀粉水解,蔗糖也有水解趨勢。

3、馬鈴薯塊莖含有豐富的淀粉,約17%一21%在貯藏期間淀粉與糖相互轉化。當溫度由20℃下降至o℃時,淀粉轉化成糖與糖合成淀粉的速度都降低,淀粉合成/分解的比

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