农产品的衰老机理及调控措施

农产品的衰老机理及调控措施
作者：陈明之
来源：《北方经济》2011年第16期
摘要：本文通过分析农产品果蔬采后的衰老机理，阐述了采用激素调节、钙处理、控制温度、湿度及气体成分、应用可食性膜等措施可有效控制果蔬采后的衰老。

关键词：果蔬衰老机理调控
农产品果蔬的衰老与其他植物体一样，都是当其个体发育进入最后阶段时开始发生一系列不可逆的变化，最终导致细胞崩溃及整个器官死亡的过程。

衰老是果蔬植物体生长发育、形态建成和对环境应答反应中一个必要的、主动的过程，也是组织开始解体，分解过程旺盛进行，细胞趋向崩溃的阶段。

一、农产品果蔬采后的衰老机理
（一）细胞结构的变化
采后果蔬衰老的第一可见象征是细胞内核糖体数目减少，叶绿体开始崩溃，以后的变化顺序为内质网和高尔基体一同泡囊化而消化，液泡膜在微器官完全解体之前也崩溃，细胞核和质膜最后退化，质膜的崩溃宣告细胞死亡。

线粒体有时在衰老早期就体积变小，褶皱膨胀，数目减少，但通常线粒体显得比其他细胞器更抗崩溃并持续到衰老后期。

有些果蔬在坚熟期（如番茄）细胞质中有大量较大的泡囊，其中有的含有电子致密物质和细胞膜的组成材料。

这些泡囊类似溶酶体，内含多种水解酶类可以吸收并消化其他微器官和部分细胞质，分解产物可被排出细胞和进入再循环。

这种泡囊化过程，可能在细胞的最终解体和死亡上起着重要的作用，细胞内退化了的线粒体有时也有这种作用。

（二）物质转变、转移
采后果蔬继续进行着物质转变过程，尤其是同类物质间的合成→水解过程保持着不断变化的动态平衡。

如淀粉→双糖→单糖，原果胶→果胶→果胶酸，蛋白质→氨基酸，类脂物质的降解与合成等。

在成熟阶段中，氨基酸仍在合成蛋白质，因为成熟过程需要特定的酶的催化，同时维持线粒体结构在后熟过程中的相对稳定也需要合成新的蛋白质作为更新和补充；在糖酵解中有磷酸丙糖和磷酸己糖的形成，并伴随着ATP的合成作用，三羧酸循环的进行与多种有机酸和氨基酸的合成相联系，同时在成熟时乙烯生物合成的过程中也同样存在着合成与降解的偶联。

但随着后熟衰老程度的加深，合成过程不断减弱，水解过程不断加强，蛋白质含量和RNA含量都显著下降，结果导致组织内各类物质的复/简比值减少，积累起简单的水解产物，特别是单糖的积累给呼吸提供了最容易利用的基质，果胶物质的转变又使紧硬的组织变软，降
低了果蔬抵抗机械损伤的能力，这些降解过程为微生物的侵染、生长发育创造了条件，也即合成→水解作用转向水解方向加剧，这是果蔬细胞衰老的又一标志。

采后果蔬出现许多外观变化，如绿果褪绿黄化。

黄瓜梗端果肉组织萎缩、花端发育膨大等现象是由于果实内物质发生了转移和再分配造成的，物质从食用部分向非食用部分的生长点转移是果蔬食用器官衰老的表现，它与物质水解作用的加强有密切的关系，高分子化合物只有降解为低分子物质才有利于转移的进行。

（三）乙烯的作用
乙烯是最有效的催熟致衰剂，它能发挥增强膜的透性、刺激糖酵解过程、促进RNA和蛋白质、酶的合成、引起氧化磷酸化解偶联等既与呼吸有关又与成熟有关的作用。

此外，乙烯还促进氧化酶类和水解酶类的活性，如能提高过氧化物酶、多酚氧化酶、绿原酸酶、苯丙氨酸酶等的活性，这些作用均与成熟衰老有关。

二、果蔬采后衰老的调控措施
采后果蔬衰老情况受果蔬本身耐贮性和抗病性的影响，但根据果蔬采后生理变化的规律，控制适当条件，使果蔬充分发挥其本身的耐贮性和抗病性，同时又使二性的衰变尽量延缓，能更有效地保持果蔬的品质和风味，达到延长贮期、降低损失的目的。

（一）植物激素的调节
脱落酸（ABA）、生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）和乙烯都是果蔬的天然激素。

按其作用可分为两大类，一类是能促进生长、抑制成熟衰老的激素，另一类是能抑制生长和进入催眠或催衰作用的激素，正是激素的这种动态的平衡调节控制着果蔬的发芽、生长、成熟、衰老、休眠的过程。

因此，可以用激素，包括人工合成激素来控制某些果蔬的成熟衰老。

但是，由于植物激素对果蔬后熟衰老过程的调节作用，往往不是一种激素的单独效果，各种内源激素间可以发生增效或拮抗作用，因此，只有各种激素的协调配合，才能保证果蔬成熟衰老后期的品质。

（二）钙处理
钙作为一种大量的营养元素, 不仅影响果实品质, 而且在延缓果蔬的衰老方面有较好的效果。

近年研究发现，组织内钙的含量与调节呼吸、推迟衰老、防止某些生理病害方面有着密切的关系。

高钙可以抵消高氮的不利影响，足够的钙有助于维持膜的完整性，钙能影响果蔬某些酶的活性以及维持果蔬的合成活性与较高水平。

因此，对果蔬进行钙处理可以缓延后熟衰老和防止生理病害。

处理方法可以在田间增施钙肥，或采前喷洒钙盐溶液，此外采后立即用钙盐液浸泡果蔬效果较好，成本也不高，可普遍采用。

（三）温度的调控
温度主要对采后果蔬的呼吸作用产生影响，温度升高，呼吸作用、蒸腾作用、乙烯产生、后熟老化都加快进行，大分子物质水解，复/简比值降低，水分、养分损耗加速，这些数量上的变化将随着时间的推延引起质变的加剧，即引起代谢失调，导致生理障碍，这将大大降低果蔬的耐贮抗病性能，继而引起外部侵染。

普遍采用的控温方法是低温贮藏，不同的果蔬对低温的反应不同。

原产于寒温带的果蔬能耐受较低的温度，如苹果、梨、甘蓝、大白菜等可在0℃左右的低温下较长期贮藏，效果较好。

而原产于热带、亚热带的果蔬，其系统发育是在较高的温度下进行，对低温敏感，应控制温度在贮藏适温，如香蕉较适贮温为12℃，柑桔不适于0℃低温等。

冷藏中的主要问题是保持稳定的低温和防止低温生理病害的问题。

（四）湿度的调控
采后果蔬由于不断进行蒸腾作用而失水，造成明显的失重和失鲜，在外观上降低了商品的品质，同时在生理上带来很多不利影响，促使果蔬走向衰老变质，缩短贮藏寿命。

在库温适宜而稳定的条件下，高湿有利于保持果蔬的新鲜健壮，充分发挥其耐贮性和抗病性，而相对湿度低，可以降低呼吸强度，延迟发芽，因此控制湿度时，要视具体的贮藏品种而定。

如蔬菜中的叶菜、果菜、花菜、直根菜等均需较高的湿度，而大蒜、洋葱、干辣椒、老南瓜及各种干果则不需要高湿条件。

（五）气体的调控
气体的调控是降低贮藏环境中氧气的浓度，提高二氧化碳浓度以达到防止果蔬衰老的方法。

在适宜的温度和湿度条件下，再结合气体成分（主要是O2、CO2、C2H4等）的调节，可以达到比单纯降温调湿更有效的保鲜效果，能更有效地抑制呼吸、延缓衰老的变化。

如适当降低氧气的浓度，可以抑制呼吸强度，但不会引致无氧呼吸；提高空气中的CO2浓度，呼吸也会受到抑制。

但需注意的是：在不同贮藏时期，应维持不同的O2/CO2比例，这样可以更符合果蔬对环境的适应能力，能恰当地抑制代谢过程，更好地保持品质。

（六）可食性膜的应用
可食性膜是以可食性生物大分子物质为主要基质，辅以可食性增塑剂，通过一定处理工序，各成膜剂分子之间发生相互作用，干燥后形成具有一定力学性能和选择透过性的、结构致密的薄膜，可分为多糖类、蛋白质类、类脂等可食性膜以及将不同蛋白质、多糖、脂肪按不同比例制成的复合型可食性膜，采用包裹、浸渍、涂布、喷洒等方法覆盖在果蔬表面，可阻止或减少水分、气体或溶质的迁移，从而对果蔬起到机械保护作用，在控制果蔬衰老方面具有广阔的应用前景。

此外，电离辐射、天然保鲜剂、中草药等的合理应用也是有效控制果蔬衰老的措施，但是由于目前任何一种单一控制果蔬采后衰老的措施都存在着一定的弱点，实际工作中应该在进一
步深入研究果蔬的基础上开发出一些更新更好的综合调控措施，以延长果蔬贮藏期、降低损失、满足流通的需要。

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