农产品贮藏与加工学第三章农产品贮藏原理

农产品出现萎蔫时，水解酶活性提高，呼吸作用 进一步增强，严重脱水时，细胞液浓度增高，有 的离子的浓度过高引起细胞中毒。
⒊ 失水降低耐贮性和抗病性
因为失水萎蔫破坏了正常的代谢过程，水解作用
得到加强。
源自文库
过度缺水还会使脱落酸含量急剧上升，加速器官
脱落和衰老。
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第二节 蒸腾作用
影响 蒸腾的 因素
催化这个过程的酶是ACC合成酶，此酶的 合成或活化，是果实成熟时乙烯产量增加 的关键。
外界环境对ACC合成有很大影响，机械损 伤等逆境和成熟等因素均可刺激ACC合成 酶的活性增强，导致ACC合成量的增加。
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第三节 成熟和衰老作用
③ 乙烯的合成（ACC→乙烯） 从ACC转化为乙烯是一个酶促反应，是一个
☞ 乙烯与农产品的成熟和衰老
乙烯，在正常情况下以气体状态存在。
几乎所有的高等植物的器官、组织和细胞 都能产生乙烯，生成量微小，但植物对它 非常敏感，微量的乙烯（0.1mg/m3）就可 诱导果蔬的成熟。
是最重要的植物衰老激素。
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第三节 成熟和衰老作用
⒈ 乙烯的生物合成与调节
以葡萄糖作为呼吸底物，有氧呼吸反应如下：
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2.82×106J (674kcal， 1cal=4.185J)
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第一节 呼吸作用
呼吸底物在氧化分解过程中形成各种中间产物，能 量逐步释放，一部分成为随时可利用的贮备能量， 另一部分则以热的形式释放。
CH3COCOOH + 5/2O2→ 3CO2 + 2 H2O 丙酮酸
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第一节 呼吸作用
每分解1mol的葡萄糖总共可得到38mol的ATP （一种含有高能磷酸键的有机化合物，是生命 活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不 高。），可以将1271.94kJ的能量贮存起来， 占总释放能量的45.2%。其余的1543.90kJ能量 以热的形式释放出来，称为呼吸热。
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第一节 呼吸作用
☞ 三羧酸循环，糖酵解途径的最终产物丙酮酸，在 有氧的条件下进一步氧化脱羧，最终生成二氧化碳和 水，由于过程中含有三羧酸的有机酸，且过程最后形 成一个循环。因此称为三羧酸循环。
普遍存在于动物、植物和微生物细胞中。三羧酸循环 是糖、脂肪和蛋白质三大类物质的共同氧化途径，是 生物利用糖和其他物质氧化获得能量的主要途径。反 应式如下：
有氧呼吸是高等植物进行呼 吸的主要形式，通常所提到 的呼吸作用，主要是指有氧 呼吸。
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第一节 呼吸作用
⒉无氧呼吸，是指生活细胞在无氧条件下，把某些 有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出能量 的过程。 这一过程在高等植物中被称为无氧呼吸，在微生物 学中被称为发酵。
高等植物无氧呼吸可产生酒精，反应式为： C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+1.00×106J (24kcal) 马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜叶子和玉米胚在进 行无氧呼吸时，则产生乳酸： C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+能量 （18kcal）
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第一节 呼吸作用
无氧呼吸的结果中，大部分底物仍以有机物 的形式存在，因而所释放的能量远比有氧呼 吸少。
在农产品贮藏中，无氧呼吸对产品是不利的。
某些农产品长期处于无氧或氧气不足的条件 下，通常会产生酒味，这是农产品在缺氧情 况下，酒精发酵的结果。
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⒈呼吸强度（RI）和呼吸商(RQ) 呼吸强度是评价呼吸强弱常用的生理指标，又称呼 吸速率，它以单位鲜重、干重或原生质（以含氮量 表示）的植物组织、单位时间的O2消耗量或CO2释 放量表示。是评价农产品新陈代谢快慢的重要指标 之一。
农产品的贮藏寿命与呼吸强度成反比，呼吸强度越 大，表明呼吸代谢越旺盛，营养物质消耗越快，贮 藏寿命也较短。
戊糖磷酸途径的意义： 是葡萄糖直接氧化分解的生化途径，有较 高的能量转化率。 该途径中的一些中间产物是许多重要有机 物生物合成的原料。 戊糖磷酸途径在许多植物中存在，当糖酵 解——三羧酸循环受阻时，戊糖磷酸途径 则可代替正常的有氧呼吸。
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第一节 呼吸作用
☞ 呼吸作用和农产品贮藏的关系
在无氧或其他不良条件下，丙酮酸就进行无氧 呼吸或分子内呼吸，即发酵。丙酮酸脱羧生成 乙醛，再被还原为乙醇或直接还原为有机酸 （乳酸）。
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第一节 呼吸作用
☞ 戊糖磷酸途径，又称己糖磷酸途径或己糖磷酸支 路，是葡萄糖氧化分解的一种方式。
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第一节 呼吸作用
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第一节 呼吸作用
采后农产品进行呼吸作用的过程中，消耗呼吸底 物，一部分用于合成能量供组织生命活动所用， 另一部分以热量的形式释放出来（呼吸热）。
在农产品采收后贮运期间必须及时散热和降温， 避免贮藏库温度升高，缩短贮藏寿命。
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第一节 呼吸作用
呼吸热：采后果蔬产品进行呼吸作用的过程中 ，氧化有机物并释放的能量一部分转移到ATP 和NADH分子中，供生命活动之用，另一部分 能量以热的形式散发出来，这种释放的热量称 为呼吸热。通常以Btu表示。
第一节 呼吸作用
凡表现出后熟现象的果实都具有呼吸跃变，后熟 过程所特有的除呼吸外的一切其他变化，都发生 在呼吸高峰发生时期内，所以常把呼吸高峰作为 后熟和衰老的分界。 因此，要延长呼吸跃变型果实的贮藏期就要推迟 其呼吸跃变。 果实的种类不同，呼吸跃变出现的时间和峰值高 度也不同。
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第三节 成熟和衰老作用
☞ 成熟衰老过程中细胞组织结构的变化
成熟与衰老是极为复杂的生理生化过程，在此 过程中，细胞内各细胞器也先后不同程度地发 生解体或破坏。 细胞超微结构的变化是衰老导致的结果。 成熟和衰老是由细胞质发生的生命过程所诱导 和启动的。
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第三节 成熟和衰老作用
第三章 农产品贮藏原理
第一节 呼吸作用
农产品采收后，光合作用停止，但仍是 一个生命的有机体，在商品处理、运输、 贮藏过程中，呼吸作用成为新陈代谢的 主导过程，它是农产品采后最主要的生 理活动，也是生命存在的重要标志。
在贮藏和运输中，保持农产品尽可能低 而又正常的呼吸代谢，是新鲜农产品贮 藏和运输的基本原则和要求。
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第一节 呼吸作用
☞ 呼吸作用的概念 呼吸作用是指生活细胞内的有机物在酶的参 与下，逐步氧化分解并释放出能量的过程。
依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸 作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型，其 产物因呼吸类型的不同而又差异。
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第一节 呼吸作用
⒈有氧呼吸，是指生活细胞利用分子氧，将某些 有机物彻底氧化分解，形成CO2和H2O，同时释 放出能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称 为呼吸底物。
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第一节 呼吸作用
⑵ RQ<1
以富含氢的物质如脂肪、蛋白质或其他高度还原 的化合物为呼吸底物，则在氧化过程中脱下的氢 相对较多，形成H2O时消耗的O2多，呼吸商就小 ，其呼吸系数小于1。
⑶ RQ>1
若进行缺氧呼吸时，由于氧的供应不足或吸氧能 力减退，呼吸系数大于1，缺氧呼吸所占的比重 越大，呼吸系数也越大。
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第一节 呼吸作用
⒉呼吸温度系数与呼吸热 呼吸温度系数（Q10），指当环境温度提高10℃时， 农产品呼吸强度所增加的倍数，以Q10表示。
农产品的呼吸作用受到多种酶的控制，在一定温度范 围内，酶促反应的速率随温度的升高而增大，一般温 度每提高10℃，化学反应的速度增大一倍左右。
达到食用标准的完熟可以发生在植株上，也可以在 采后，把果实采后呈现特有的色、香、味的成熟过 程称为后熟。
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第三节 成熟和衰老作用
衰老是植物的器官或整个植株体在生命的最后 阶段，组织细胞失去补偿和修复能力，胞间的 物质局部崩溃，最终导致细胞崩溃及整个细胞 死亡的过程。 生产上把植物组织最佳食用阶段以后的品质劣 变或组织崩溃阶段称为衰老。 果实的成熟与衰老都是不可逆的变化过程。
☞
此途径存在于所
乙 烯 的
有高等植物组织 中，是植物体内
生
生物合成乙烯最
物
主要的途径。
合
成
途
径
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第三节 成熟和衰老作用
① S-腺苷蛋氨酸（SAM）的生物合成及作用
蛋氨酸 循环
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第三节 成熟和衰老作用
② 1-氨基环丙烷羧酸（ACC）的合成
从SAM转变来的ACC被确定为乙烯生物合 成的直接前体。
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第一节 呼吸作用
呼吸商，又称呼吸系数，是呼吸作用过程中释放出 的CO2与消耗的O2在容量上的比值，即CO2/O2。 呼吸商随呼吸底物不同而变化的情况如下： ⑴ RQ=1 呼吸底物为碳水化合物且被完全氧化。农产品进 行有氧呼吸时，消耗1mol己糖分子，即吸入6mol 氧分子，放出6mol二氧化碳分子，呼吸系数为1。 以糖为呼吸底物时，呼吸系数为1。
第一节 呼吸作用
另一类果实在成熟过程中没有呼吸跃变现 象，呼吸强度只表现为缓慢的下降，这类 果实称为非呼吸跃变型果实。 绝大多数蔬菜不发生呼吸跃变。
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第一节 呼吸作用
☞ 影响呼吸强度的因素
1
自身因素
2
温度因素
3
湿度因素
4
气体成分
5
机械损伤
6
化学物质
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第二节 蒸腾作用
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第一节 呼吸作用
☞ 呼吸漂移和呼吸高峰
呼吸漂移。农产品在生长发育的不同阶段，呼吸 强度的变化模式称为呼吸趋势。
一些过时进入完熟期时，呼吸强度急剧上升，达 到高峰后又转为下降，直至衰老死亡，这个呼吸 强度急剧上升的过程称为呼吸跃变，这类果实称 为呼吸跃变型果实。
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自身 因素
环境 因素
比表 面积
种类 品种 成熟度
机械 伤
细胞的 保水力
相对 湿度
温度 风速
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第三节 成熟和衰老作用
☞ 成熟和衰老的概念
成熟和衰老是活的有机体生命过程中的两个阶段。
成熟过程是发生在果实停止生长之后进行的一系列 的生物化学变化。
当果实表现出特有的风味、香气、质地和色泽，达 到最佳食用的阶段称为完熟。
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第一节 呼吸作用
RQ值还与贮藏温度有关。同种水果，不同温 度下，RQ值也不同。
呼吸商越小，消耗的氧量越大，氧化时所释放 的能量也越多。
呼吸代谢是一个复杂的综合过程。测得的呼吸 商，只能综合的反应出呼吸的总趋势。根据农 产品的呼吸系数来判断呼吸的性质和呼吸底物 的种类具有一定的局限性。
采收后的农产品失去了母体和土壤所供给的营养和水 分补充，而其蒸腾作用仍在持续进行，组织失水通常 又得不到补充。
☞ 蒸腾作用及其对农产品的影响
⒈ 蒸腾与失重
蒸腾作用是指水分以气体状态，通过植物体的 表面，从体内散发到体外的现象。
失重，又称自然损耗，是指贮藏器官的蒸腾失 水和干物质损耗所造成的重量减少。是由蒸腾 作用和呼吸作用共同引起的。
第一节 呼吸作用
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
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第一节 呼吸作用
⒊呼吸代谢的途径，植物的呼吸途径主要有糖酵解途 径、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、乙醛酸循环等。
☞ 糖酵解，是将己糖转化为两分子丙酮酸，反应式 如下：
C6H12O6 （葡萄糖）+ 2 NAD+ + 2 ADP + 2 H3PO4 → 2 NADH + 2 CH3COCOOH（丙酮酸） + 2 ATP + 2 H2O + 2 H+ 上式可知1mol的葡萄糖，通过糖酵解氧化为丙酮酸 时，可以释放出8mol的ATP为各种代谢作用提供能 量。
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第二节 蒸腾作用
蒸腾失水主要是由于蒸腾作用所导致的组织 水分散失；干物质消耗则是呼吸作用所导致 的细胞内贮藏物质的消耗。
当贮藏失重占贮藏器官总重量的5%时，就 呈现出明显的萎蔫和皱缩现象，新鲜度下降 ，商品价值大大降低。
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第二节 蒸腾作用
⒉ 失水引起代谢失调 水可以使细胞器、细胞膜和酶得以稳定，细胞的 膨压也是靠水和原生质膜的半渗透性来维持的。