第二章 园艺产品的采后生理

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少。 果实的可溶性糖主要是蔗糖、葡萄糖和果糖,这 三种糖的比例在成熟过程中经常发生变化。对于 在生长过程以积累淀粉为主的果实来说,在果实
成熟时碳水化合物成分发生明显的变化,果实变
甜。
甜味
酸味
固酸比
固酸比:园艺学特别是在柑橘栽培学上作为果实 品质或成熟度常用的参考指标之一。这里的“固” 是指可溶性固形物(soluble solids),通常可用 手持糖量计测定,操作简便。由于糖的测定较为复 杂,而果汁的可溶性固形物主要是糖,因此,在生 产上通常用可溶性固形物的测定值作为糖含量的参 考数据。由于果实成熟时糖含量逐渐增加而酸含量 逐渐减少,所以固酸比往往随果实的成熟而逐渐增 高,用固酸比可作为果实成熟的指标之一。
源自文库
为松软状态。
细胞壁的主要组分

纤维素 半纤维素 果胶 蛋白质
原果胶 果胶 果胶酸
细胞壁的结构模型结构
与软化有关的化学变化及酶
多聚半乳糖醛酸酶(PG):催化果胶水解而引起的,
使半乳糖醛苷连接键破裂。
果胶甲酯酶(PME):协同 PG酶使果胶水解。
纤维素酶:其活性水平在果实完熟期间显著提高。
度系数,用Q10来表示;它能反映呼吸速率随温度而 变化的程度,该值越高,说明产品呼吸受温度影响 越大。
三、呼吸跃变与贮藏保鲜
有一类果实从发育、成熟到衰老的过程中,其呼 吸强度的变化模式是在果实发育定型之前, 呼吸强度 不断下降,此后在成熟开始时,呼吸强度急剧上升, 达到高峰后便转为下降,直到衰老死亡,这个呼吸强 度急剧上升的过程称为呼吸跃变(respiratory climacteric),这类果实(如香蕉、番茄、苹果等) 称为跃变型果实。另一类果实(如柑橘、草莓、荔枝 等)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,这类果实称为非跃变型果实。
完成发育并达到生理成熟。对某些果实如苹果、
梨、柑橘、荔枝等来说,已达到可以采收的阶段 和可食用阶段;但对一些果实如香蕉、菠萝、番 茄等来说,尽管已完成发育或达到生理成熟阶段, 但不一定是食用的最佳时期。
一、成熟与衰老的概念
完熟(ripening):是指果实达到成熟以后, 即果实成熟的后期,果实内发生一系列急剧 的生理生化变化,果实表现出特有的颜色、 风味、质地,达到最适于食用阶段。香蕉、 菠萝、番茄等果实通常不能在完熟时才采收, 因为这些果实在完熟阶段的耐藏性明显下降。 成熟阶段是在树上或植株上进行的,而完熟 过程可以在树上进行,也可以在采后发生。
第二章 园艺产品的采后生理
教学目标:了解园艺产品采后生理的有关概念, 掌握园艺产品采后的成熟与衰老、乙烯与成熟 衰老、呼吸、蒸腾、休眠等生理作用的基本理 论,认识各种生理作用与园艺产品贮运的关系。
第一节 果品蔬菜的成熟与衰老
一、成熟与衰老的概念
成熟(maturation):是指果实生长的最后阶段, 在此阶段,果实充分长大,养分充分积累,已经
可以延长果蔬贮藏时间。
第三节 乙烯与园艺产品的成熟衰老
乙烯(ethylene)是影响呼吸作用的重要因素。 通过抑制或促进乙烯的产生,可调节果蔬的成熟进程,
影响贮藏寿命。因此,了解乙烯对果品蔬菜成熟衰老
的影响、乙烯的生物合成过程及其调节机理,对于做 好果蔬的贮运工作有重要的意义。
一、乙烯与园艺产品成熟衰老的关系
促进成熟 :乙烯是成熟激素,可诱导和促进跃变型 果实成熟,主要的根据如下: 乙烯生成量增加与呼吸强度上升时间进程一致,通 常出现在果实的完熟期间; 外源乙烯处理可诱导和加速果实成熟; 使用乙烯作用的拮抗物(如Ag+,CO2,1-MCP)可以 抑制果蔬的成熟。 有趣的是,虽然非跃变型果实成熟时没有呼吸跃变 现象,但是用外源乙烯处理能提高呼吸强度,同时 也能促进叶绿素破坏、多糖水解等。所以,乙烯对 非跃变型果实同样具有促进成熟、衰老的作用。
二、呼吸作用与园艺产品贮藏的关系
1)呼吸强度[呼吸速率(Respiration rate)]它是指 一定温度下,单位重量的产品进行呼吸时所吸入的氧
气或释放二氧化碳的毫克数或毫升数,单位通常用O2
或CO2mg(mL)/(h.kg)(鲜重)来表示。是表示呼吸作用 进行快慢的指标。呼吸强度高,说明呼吸旺盛,消耗 的呼吸底物(糖类、蛋白质、脂肪、有机酸)多而快, 贮藏寿命不会太长。
果蔬的呼吸作用
呼吸作用是果蔬采收之后具有生命活动的重要 标志,是果蔬组织中复杂的有机物质在酶的作用下 缓慢地分解为简单有机物,同时释放能量的过程。 这种能量一部分用来维持果蔬正常的生理活动,一 部分以热量形式散发出来。所以,呼吸作用可使各 个反应环节及能量转移之间协调平衡,维持果蔬其 它生命活动有序进行,保持耐藏性和抗病性。通过 呼吸作用还可防止对组织有害中间产物的积累,将 其氧化或水解为最终产物;因此,控制和利用呼吸 作用这个生理过程来延长贮藏期是至关重要的。
非跃变型果实
(nonclimacteri
c fruits)呼吸 的主要特征是呼 吸强度低,并且 在成熟期间呼吸
强度不断下降
大多数的蔬菜在采收后 不出现呼吸跃变,只有 少数的蔬菜在采后的完 熟过程中出现呼吸跃变.
跃变型果实和非跃变型果实的区别
1)两类果实中内源乙烯的产生量不同:
所有的果实在发育期间都产生微量的乙烯。然而
3)对外源乙烯浓度的反应不同:
提高外源乙烯的浓度,可使跃变型果实的呼吸
跃变出现的时间提前,但不改变呼吸高峰的强度,
乙烯浓度的改变与呼吸跃变的提前时间大致呈对
数关系。 对非跃变型果实,提高外源乙烯的浓度,可提 高呼吸的强度,但不能提早呼吸高峰出现的时间。
四、影响呼吸强度的因素
(一)果蔬本身的因素 种类与品种 :不同种类果蔬的呼吸强度有很 大的差别(表2-4),一般来说,夏季成熟的果 实比秋季成熟的果实呼吸强度要大,南方水果比 北方水果呼吸强度大。 在蔬菜中,叶菜类和花菜类的呼吸强度最 大,果菜类次之,作为贮藏器官的根和块茎蔬菜 如马铃薯、胡萝卜等的呼吸强度相对较小,也较 耐贮藏。
涩味
涩味是一些果实风味的重要组成部分,如有些柿子 单宁与口腔粘膜上的蛋白质作用,当口腔粘膜蛋白
或未熟苹果的涩味很明显。涩味来源于可溶性单宁, 凝固时,会引起收敛的感觉,也就是涩味,使人产
生强烈的麻木感和苦涩感。
(四)成熟衰老中细胞壁结构与软化
有关的酶化学变化
果实成熟的一个主要特征是果肉质地变软,这是由 于果实成熟时,细胞壁的成分和结构发生改变,使细 胞壁之间的连接松弛,连接部位也缩小,甚至彼此分 离,组织结构松散,果实由未熟时的比较坚硬状态变
一、成熟与衰老的概念
衰老(senescence): Rhodes (1980) 认为,果 实在充分完熟之后,进一步发生一系列的劣变,
最后才衰亡,所以,完熟可以视为衰老的开始阶
段。Will 等(1998)把衰老定义为代谢从合成 转向分解,导致老化并且组织最后衰亡的过程。 果实的完熟是从成熟的最后阶段开始到衰老的初 期。
一、呼吸作用的类型及特点
有氧呼吸:通常是呼吸的主要方式,是在有氧气参与 的情况下,将本身复杂的有机物(如糖、淀粉、有机酸 等物质)逐步分解为简单物质(如水和二氧化碳),并释 放能量的过程。 无氧呼吸:指在无氧气参与的情况下将复杂有机物分 解的过程。一方面它提供的能量比有氧呼吸少,消耗 的呼吸底物更多,使产品更快失去生命力;另一方面, 无氧呼吸生成的有害物乙醛和其他有毒物质会在细胞 内积累,并且会输导到组织的其它部分,造成细胞死 亡或腐烂。因此,在贮藏期应防止产生无氧呼吸。
其它糖苷酶:参与果实的软化过程
第二节 果品蔬菜的呼吸作用
果蔬在采收后,由于离开了母体,水分、矿质及有 机物的输入均已停止;果蔬需要进行呼吸作用,以 维持正常的生命活动. 呼吸作用过强,则会使贮藏的有机物过多地被消耗, 含量迅速减少,果蔬品质下降,同时过强的呼吸作 用,也会加速果蔬的衰老,缩短贮藏寿命。此外, 呼吸作用在分解有机物过程中产生许多中间产物, 它们是进一步合成植物体内新的有机物的物质基础。 因此,控制采收后果蔬的呼吸作用,已成为果蔬贮 藏技术的中心问题。
3)呼吸热是呼吸过程中产生的、除了维持生命活
动以外而散发到环境中的那部分热量,通常以
B.t.u.(英国热量单位)表示。由于测定呼吸热的 方法极其复杂,果蔬贮藏运输时,常采用测定呼吸 速率的方法间接计算它们的呼吸热。
4)呼吸温度系数是在生理温度范围内,温度升高
l0℃时呼吸速率与原来温度下呼吸速率的比值即温
同一器官的不同部位 果蔬同一器官的不同部位, 其呼吸强度的大小也有差异。如蕉柑的果皮和果 肉的呼吸强度有较大的差异。
2)温度(外在因素) 呼吸作用是一系列酶促生物化学反应过程,在一 定温度范围内,随温度的升高而增强。一般在0℃左右 时,酶的活性极低,呼吸很弱,跃变型果实的呼吸高 峰得以推迟,甚至不出现呼吸高峰。为了抑制产品采 后的呼吸作用,常需要采取低温,但也并非贮藏温度 越低越好。应根据产品对低温的忍耐性,在不破坏正 常生命活动的条件下,尽可能维持较低的贮藏温度, 使呼吸降到最低的限度。另外,贮藏期温度的波动会 刺激产品体内水解酶活性,加速呼吸。
在完熟期内,跃变型果实所产生乙烯的量比非跃
变型果实多得多,而且跃变型果实在跃变前后的
内源乙烯的量变化幅度很大。非跃变型果实的内 源乙烯一直维持在很低的水平,没有产生上升现 象。
2)对外源乙烯刺激的反应不同: 对跃变型果实来说,外源乙烯只在跃变前期处理才有 作用,可引起呼吸上升和内源乙烯的自身催化,这种 反应是不可逆的,虽停止处理也不能使呼吸回复到处 理前的状态。而对非跃变型果实来说,任何时候处理 都可以对外源乙烯发生反应,但将外源乙烯除去,呼 吸又恢复到未处理时的水平。
四、影响呼吸强度的因素
1)发育年龄和成熟度 在产品的系统发育成熟过程中,幼果期幼嫩组织 处于细胞分裂和生长阶段代谢旺盛阶段,且保护组织 尚未发育完善,便于气体交换而使组织内部供氧充足 ,呼吸强度较高、呼吸旺盛,随着生长发育、果实长 大,呼吸逐渐下降。成熟产品表皮保护组织如蜡质、 角质加厚,使新陈代谢缓慢,呼吸较弱。跃变型果实 在成熟时呼吸升高,达到呼吸高峰后又下降,非跃变 型果实成熟衰老时则呼吸作用一直缓慢减弱,直到死 亡。
跃变型果实和非跃变型果实的区别
非跃变型果实也表现与完熟相关的大多数变化, 只不过是这些变化比跃变型果实要缓慢些而已。柑橘 是典型的非跃变型果实,呼吸强度很低,完熟过程拖 得较长,果皮褪绿而最终呈现特有的果皮颜色。 跃变型果实出现呼吸跃变伴随着的成分和质地变 化,可以辨别出从成熟到完熟的明显变化。而非跃变 型果实没有呼吸跃变现象,果实从成熟到完熟发展过 程中变化缓慢,不易划分。
3)湿度(外在因素)
湿度对呼吸的影响还缺乏系统研究,在大白菜、菠 菜、温州蜜柑中已经发现轻微的失水有利于抑制呼 吸。一般来说,在RH高于80%的条件下,产品呼吸 基本不受影响;过低的湿度则影响很大。如香蕉在
RH低于80%时,不产生呼吸跃变,不能正常后熟。
4)机械损伤
果蔬在采收、采后处理及贮运过程中,很容易
2)呼吸商[呼吸系数(RespirationQuotient)RQ]它是指 产品呼吸过程中释放CO2和吸入O2的体积比。RQ=VCO2/ VO2,RQ的大小与呼吸底物有关。以葡萄糖为底物的有 氧呼吸,RQ=1;以含氧高的有机酸为底物的有氧呼吸, RQ>1;以含碳多的脂肪酸为底物的有氧呼吸,RQ<1,RQ 值也与呼吸状态既呼吸类型(有氧呼吸、无氧呼吸)有关。 当无氧呼吸时,吸入的氧少,RQ>1,RQ值越大,无氧呼 吸所占的比例越大。RQ值还与贮藏温度有关。同种水果, 不同温度下,RQ值也不同,这表明高温下可能存在有机 酸的氧化或有无氧呼吸,也可能二者间而有之。
二、成熟衰老中的化学成分变化
(一)颜色的变化
果蔬内的色素可分为脂溶性色素和水溶性色素
两大类:
1. 脂溶性色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素
使果蔬呈现绿色,类胡萝卜素呈现黄、橙、红
等颜色。 2. 水溶性色素主要是花色素苷。
(二)香气的变化
(三)味感的变化
随着果实的成熟,果实的甜度逐渐增加, 酸度减
受到机械损伤。果蔬受机械损伤后,呼吸强度和乙烯 的产生量明显提高。组织因受伤引起呼吸强度不正常 的增加称为“伤呼吸”。
5)乙烯是果蔬成熟的催熟剂。
果蔬在贮藏过程中不断产生乙烯,并使果蔬贮
藏场所的乙烯浓度增高,果蔬在提高了乙烯浓度的 环境中贮藏时,空气中的微量乙烯又能促进呼吸强 度提高,从而加快果蔬成熟和衰老。所以,对果蔬 贮藏库要通风换气或放上乙烯吸收剂,排除乙烯,
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