1、绪论General Introduction 一、关于水果和蔬菜的基本概念 (一)果品(Fruit):水果和干果的总称。 1.水果:可食用的含水量较多,具有一定甜味和特殊香味的植物果实的总称。 果实:从植物学角度来说,可分为①真果(由子房发育而来的):桃、 杏、柑桔;②假果:果实的一部分是由子房发育而来的,其余部分是由花托、花萼及整个花序发育而来的:苹果、梨、菠萝。 2.干果(Nets):外壳坚硬的植物果实 核桃。 果干(Dehydrated Fruit):脱水的果实 (二)蔬菜:可食用的,含水量较多的,常用作烹饪的植物的器官,通常人们将食用菌也归入蔬菜。 二
2、水果和蔬菜的结构特征 (一)果实 1.真果、果皮、种子 外:表皮细胞构成; 中:大量薄壁细胞构成,含有糖、水、大量营养物质; 内:由大量石细胞(细胞内含有大量木质)组成堆积硬壳。 2.假果:可食部分; 果皮:也可分为三部分,外、中、内果皮 种子 3.叶片 (1)叶柄 (2)叶片 ①叶肉组织 ②叶脉组织,用于输送营养。 (二)茎: 1.根状茎:如姜,菊芋,莲藕,生于土壤中 2.块状茎:马铃薯 3.鳞茎:洋葱,大蒜 (三)根: 1.内质直根 如:胡萝卜 2.块根:甘薯 山药 由周皮、皮层,髓三部
3、分组成,其上长有大量须根 (四)花: 花叶菜:花头(花球),无数变态的小花组成 蒜苔: 三、水果、蔬菜的分类 (一)水果: 1.果: (1)落叶果树产品; a.仁果类:苹果,梨,山楂。 b.核果类:桃,杏,樱桃。 c.柿枣类:柿,枣。 d.坚果类:核桃,阿月浑子。 e.浆果 蔓生:葡萄,猕猴桃 灌木生:石榴 草生:草莓 . (2)常绿果树产品: 柑桔类:橙、柑、柚、柠檬; 荔枝类:荔枝、龙眼; 坚果类:椰子; 核果类:芒果、橄榄; 浆果类:枇杷、
4、番木瓜; (3)草生果实类:香蕉、菠萝。 (4)瓜 ①甜瓜:薄皮甜瓜,番瓜; 厚皮甜瓜:白兰瓜,皮不能食用 ②西瓜 (二)蔬菜: 1.茄果类:蕃茄、茄子、辣椒 2.瓜类:黄瓜、蕃瓜、南瓜 3、豆类:菜豆 4.绿叶蔬菜:芹菜、菠菜、油菜、香菜 5.结球蔬菜:大白菜、甘蓝、花叶菜 6.地下根茎:萝卜、胡萝卜、马铃薯、洋葱 7.葱蒜类:葱、蒜、韭菜 四、贮运学:Postharvest Biotechnology 研究果蔬在采收以后如何延长其采后寿命的一门应用科学。 (一)内容 (二)涉及课程 (三)
5、课程意义: (1)可以产生较好的经济效益 (2)可以方便加工 (3)为人民提供新鲜水果 (四)方法 第一章 构成果蔬品质的化学成分 第一节 色泽(Colour) 色素(pigments)有四大类: 一、叶绿素 (一) 特性、存在、分布: 为脂溶性色素chlo a(兰绿)、 chlo b(黄绿) Chi a:b=3:1;叶绿素和叶绿体蛋白结合共同存在细胞中叶绿体内,对果蔬、叶绿体主要分布在表皮中,对蔬菜、主要存在于绿叶蔬菜。 (二)叶绿素的结构; (三) 叶绿素在成熟和衰老过程中的变化: 幼嫩时,产品体内叶绿素
6、含量低,随着生长,叶绿素含量逐渐增高,当产品接近成熟时,叶绿素含量逐渐降低,在衰老过程中,叶绿素含量持续降低。叶绿体分解受遗传基因控制。 叶绿素结合体(绿色) Gene 叶Pr + chlo E 叶绿醇+脱叶醇基叶绿素(结构不稳定)(无色) 二、类胡萝卜素(Carrotenoids) ①种类多,有360多种,颜色、脂溶变化分布 ②为脂溶性色素,主要存在于细胞中的有色体,呈暖色调。 ③类胡萝卜素性质稳定,在成熟和衰老过程中含量基本不变,在生长过程中含量增加。 (一)胡萝卜素(Carotin)有α、β、γ三种形式,构成胡萝卜素的单元为萜类,即异戊二烯结构, α胡萝卜
7、素存在于柑桔、杏、柿子等水果中,胡萝卜、南瓜等蔬菜中。 (二)蕃茄红素(1ycopene)为胡萝卜素的同分异构体,分布主要存在于西瓜、红蕃茄。 (三)叶黄素(Phylloxancin)是α胡萝卜素的含量衍生物,黄色,存在于苹果,绿色蔬菜中。 三、花青素(Anthoyanion) (一)存在及分布:属于水溶性色素,主要存在于细胞中的液泡中,红、蓝、紫色,有些产品花青素存在于果皮(苹果、桃、杏、葡萄、红皮萝卜、茄子) (二)种类及结构:目前,其有20多种。 (三)花青素:吡喃环氧原子为+4价,具有碱性,酚结构具有酸性,随介质pH变化而发生颜色变化,在酸性条件呈红色,在碱性条件下呈兰色,
8、在中性或微碱性条件下呈紫色。 (四)花青素在成熟和衰老过程中变化。随着成熟的进行花青素含量逐渐升高,在衰老过程中,花青素含量略有减少。 四、类黄酮(Flavoroids) (一)种类及结构:种类:430种,为浅黄色至无色,主要与糖结合,以糖苷的形成存在于细胞的液泡中,属于水溶性色素,其结构: (二)分布:马铃薯、甘兰、白菜、白色葡萄;类黄酮可用作药物。 在成熟和衰老过程中的变化: 随着成熟、类黄酮的含量逐渐升高,在衰老过程中,类黄酮变化不大。 第二节 芳香物质(Aroma) 主要是挥发性物质(Volatile compounds) —、Fresh
9、 Fruit (一)种类:超过200多种,种类复杂,醇、酯、醛、酮、酸、烃类、萜等物质. 苹果香气成分:乙酸异戊酯 梨的香气为:甲酸异戊酯 香蕉香气成分:乙酸戊酯 杏的香气为:丁酸戊酯 桃香气成分:甲、乙、戊酸的葵醇酯 柑桔的香气为:柠檬酸、橙兰醇 香气成分用GC,气相色谱分析法,精确度可达ppb (二)含量水平:一般均小于500ppm,香蕉为300ppm左右,苹果为10ppm,水果芳香成份含量大于蔬菜的 香气的释放过程: 首先应有香味前体(糖、蛋白质)经过一系列酶的催化产生香气,其中CH3—C-
10、O-S-COA起重要作用,另外外界温度也有影响,最适温度16~25℃,过高过低都会有影响。 (四)香气在成熟和衰老过程中变化:随着产品成熟,产品体内香味前体含量逐渐升高,释放香气能力越大;在衰老过程中,香味前体逐渐减少,释放能力越来越弱。 二、Vegetables (一)种类:以氨基酸或糖甙的形式存在 葱、蒜类芳香成分,硫代丙烯类化合物;具有青草香味的为叶醇;芹、香菜为水芹烯;黄瓜主要香味成分:五二烯-26-醛;萝卜、白菜为芥了油(异硫氰酯)R-N=C=S;姜气味主要有姜烯、姜萜。 (二)含量;相差悬殊 芹菜、芜荽 高达1000ppm以上,蕃茄2-5ppm,
11、葱、蒜、韭菜为300-600ppm (三)香气释放过程;香气都是细胞内的各种代谢产物,有的香气物质是由植物体内经过生物合成而产生的(如酯类的合成);有的香气物质是由香味前体在风味酶作用下释放出来的挥发性物质(大蒜素硫代丙烯类化合物) CH3-CH2-CH2-S-CH2-CH-COOH——— 臭味物质:NH3, H2S (四)在成熟和衰老过程中的变化:随着产品成熟,产品体内香味物质浓度逐渐升高,在衰老过程中,蔬菜中香味物质略有降低。 第三节 味觉(Taste) 一、酸(Sour):是由有机酸来决定 (一)种类 30多种,最常见的有草酸(oxalic acid
12、苹果酸(Malic acid),柠檬酸(citric acid) 草酸主要存在于蔬菜;苹果酸存在于核果类、仁果类;柠檬酸存在于柑桔类。草酸可以腐蚀胃粘膜。 (二)含量: 在水果、蔬菜中含量差异较大,一般前者高于后者,水果中有机酸含量0.5-1%,蔬菜中0.1—0.2%。 (三)酸度:舌头所能感受到的酸的程度。汁液中pH高,则不酸;pH低,则酸,水果一般为pH3-4,蔬菜为pH5-6.4 影响酸度的因素: 1)酸的种类:苹果酸酸度>柠檬酸>草酸 2)有机酸存在的状态:游离态酸度>结合态 3)含糖量及单宁物质:两种物质对酸度有屏敝作用。因
13、此,以糖酸比评价食品味觉。 4)细胞体内缓冲物质含量:氨基酸、蛋白质含量高,则缓冲能力增强,酸度表现不明显,例蕃茄加热,酸度增加。 5)含酸量的高低 (四)含酸量在成熟和衰老过程中,产品达到成熟时,体内含酸量最高,在衰老过程中,含酸量逐渐降低。主要参加呼吸作用。 二、甜(Sweet)主要由sugar来决定,主要指单糖和双糖 (一)种类:40多种,常见有: 果糖存在于仁果内、西瓜中,核果类及甜瓜中含蔗糖,葡萄糖以主要形式单独存在于葡萄,草莓中 (二)含量:含糖量最高为柿子,18%,苹果含糖量15%,桃10%,西瓜8-7%,甜瓜14%,蕃茄2-3%,马铃
14、薯1%。 (三)甜度: 甜味阈值:把人能尝到糖溶液甜味的最低浓度称之。 1.糖的种类:果糖(173)>蔗糖(100)>葡萄糖(74) 2.有机酸和单宁物质的含量:柿子中单宁物质含量高,屏蔽糖的甜度 3.含糖量高低。 (四)成熟、衰老过程中变化,产品达到成熟时含糖量最高,随着衰老含糖量减少,呼吸消耗。 三、苦味(Bitterness)由苦味化合物质决定 1.生物碱:上万种 2.糖甙:种类多 (一)苦杏仁苷(Amarogentin):核果类的种子,未成熟核果的果肉内含量(以苦杏仁最高)0-4%,HEN有阻碍呼吸链传递,苯甲醛
15、有特殊香味 (二)茄碱苷(Salanin):存在于发芽的马铃薯芽眼附近,未成熟的茄科植物(蕃茄) C45H73015N+H20+3H20 E C27H430N+C6H1206+C6H206+C6H1206 瓜中的苦味主要是葫芦素(其种类较多) 桔子的苦味主要是桔皮苷 四、辣(Chili)味化合物 辣椒素(Capasusin) 黑芥子苷分解芥子油异硫氢脂+G+KHS04 五、涩(Astrigency) 由酚类(Phenolics)引起,单宁(Tannin).单宁是几种多酚类化合的总称 (一)分布: 柿
16、子、苹果等未成熟的果实中,蔬菜中单宁含量高的为马铃薯,但含量很低,仅为柿子含量的1%。 (二)褐变: 1.单宁氧化 2.单宁和金属 3.单宁和碱 (三)涩味在成熟和衰老过程中的变化: 幼嫩时,体内涩味物质含量较高,随着成熟、衰老、涩味物质逐渐降低。 第四节 质地(Texture) 一、水分(Moisture) (一)含量:80-90%。最低山楂为64%,马铃薯73%,较高的有黄瓜、西瓜可达95%左右。 (二)水分含量变化:产品成熟时体内含水量最高,随着产品衰老,含水量降低,受环境温度限制。 二、淀粉(Starch) 主要存
17、在于薯类、豆类,前者为14-25%,香蕉和苹果未成熟时体内含有淀粉,成熟后<1%。 (一) 含量及结构 比重大(1.4-1.5),不溶于冷水,能糊化(55-68℃)和糖化 (二)变化: 1.薯类:Starch 磷酸化酶(低温) G (高温) 磷酸酯酶 2.香蕉、苹果、洋梨(巴梨):starch 淀粉酶 G(随成熟过程而生成) 不可逆 3.豆类及甜玉米中G淀粉合成酶 starch 淀粉含量高,有粉质感,不可逆 三、纤维素(cellulose) 主要存在于蔬菜体内,对水果,存在于果皮,通常果酸,角质、木质聚合构成细胞壁主要成分。
18、纤维素含量高,质地粗、坚硬。 四、果胶物质(Pectin substance) (一) 水果中含量高的有山楂,6.5%;蔬菜中主要有南瓜、胡萝卜 7—17%。 (二)变化;五种形式存在 1.原果胶(Protopectin):果胶与纤维素缩合而成的长链高分子化合物。不溶于水,含量高,坚硬,粗糙,原果胶 E 果胶+纤维素 2.果胶(Pectin):果胶酸分子羧基部分与甲醇酯化形成一种白色无味的胶体状物质,溶于水。果胶含量高,脆嫩,果胶 E 果胶酸+CH30H 3.果胶酸(Pectin acid)多聚半乳糖醛酸,不溶于水,随着衰老 果胶酸 PG 半乳糖醛
19、酸 果胶酸含量高,沙粒质由个别细胞构成。 第五节 营养(Nutrition) 一、维生素(vitamin)脂溶性(E,A,D,K)和水溶性(C,B) (一) Vc :主要有枣、柑桔、弥猴桃(水果) 蔬菜中:辣椒,花椰菜、马铃薯 (二)VA源: β-胡萝卜素 脂存在时产生VA 二、Minerals矿物质:大量或常量元素和微量元素(0.01%) K,Ca,P,Fe主要四种K含量最高,占灰分含量一半以上。 第二章 果蔬的采后生理(Postharvest Physiology) 1.采后生理,是植物学的一个分支,它主要是研
20、究农作物采收以后体内生理代谢变化及其调控的一门理论学科。 研究对象:水果,蔬菜,花卉 2.果蔬生命周期 (1)生长(growth):果蔬产品细胞分裂和膨大的过程。 (2)成熟(maturation):果蔬产品生长发育的最后阶段,达到可采收的程度。 (3)后熟(ripening):某些果实达到最佳食用品质的过程。 (4)衰老(senescence):成熟或后熟后,果蔬组织崩溃,细胞死亡的过程。 第一节 呼吸作用(Respiration) 耐贮性:果蔬在一定时期内保持原有品质和质量的特性。 抗病性:果蔬抵抗病原物侵
21、染的特性。 一、呼吸作用的一般理论 呼吸作用是植物的生活组织在许多复杂的酶系统参与下,经许多中间反应环节进行的生物氧化还原过程,把复杂的有机物逐步分解为较简单的物质,同时释放能量的过程。 (一) 呼吸类型: 1.有氧呼吸(Aerobic respiration):生物活细胞在02的参与下,使有机物彻底分解为C02和H20,同时释放能量的过程。 C6H1206+602 —— 6C02+H20+673kcal 有氧呼吸是高等植物呼吸的主要形式,事实上,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。 2.无氧呼吸(Anaerobic respirati
22、on):指在无02条件下,生物活细胞的呼吸底物降解为不彻底的氧化产物,量释放出少量能量的过程。 C6H1206——2C2H5OH+2C02+24kcal 无氧呼吸的不利因素: (1)消耗过高的基质; (2)积累了乙醇、乙醛,对细胞会产生毒害作用。 当环境中C02浓度过高时,就很容易产生无氧呼吸,因此,在贮藏实践中,应经常进行换气操作,保持一定的02浓度。 此外,甜菜块茎、马铃薯块茎,玉米种胚在无氧呼吸时产生乳酸。 C6H1206 —— 2CH3CHOHCOOH+18kcal (二)呼吸作用的生理意义 1.提供能量
23、呼吸产生的能量一部分变为热能散失掉,另一部分暂存于ATP中,随时用于植物的生命活动。 2.提供原料:呼吸代谢所产生的一系列中间产物是其它化合物(蛋白质、核酸、脂类、色素,各种生理活性物质)合成的原料。 3.提供还原力:在呼吸过程中,伴随着物质的降解,不断地进行脱氢反应,生成FADH2,NADH+,H+等,这是细胞内生物合成的还原力。 4.与植物的抗病性有关:分解毒素,促进伤口愈合。 (三)呼吸强度(Respiratory Intensity):单位重量的植物组织或器官在单位时间内释放的C02或吸收02的量。 单位:C02ml(mg)/kg.hr
24、 呼吸强度的测定通常用静置法和气相色谱法。 (四)呼吸消耗和呼吸热(Respiratory consumption,vital heat) 呼吸消耗:在呼吸过程中消耗的呼吸基质的量,大部分果蔬的呼吸基质是糖。呼吸基质的消耗是果蔬在贮藏中发生失重(自然损耗)和变味的重要原因之一。 呼吸热:在呼吸过程中,不能结合在高能磷酸键中,而以热的形式释放的能量。 产品在贮藏过程中热的来源:一是呼吸热(vital heat),二是田间热(field heat) (五)呼吸的温度系数(Temperature coefficient)(Q10) 指在一定的环境温度范
25、围内(-0.5~32℃),温度每上升10℃,果实呼吸强度增加的倍数(2~4倍)。 某些果实(Q10):香蕉 5 ~15℃ 2.4倍。 苹果 5 ~15℃ 2.5倍。 番茄 10~15℃ 2.3倍。 番木瓜 4.5~15℃ 3.0倍 (六)呼吸商(Respiratory Quotient)简称RQ 呼吸过程中释放的C02与吸入的02的容积比(C02/02) R、Q在一定程度上能反映呼吸的性质和呼吸底物的种类。 R·Q=1
26、 呼吸底物为糖 C6H1206+602 6C02+H20+673kcal R·Q>1 呼吸底物为有机酸 C4H605+302 4C02+3H20 R·Q<1 呼吸底物为脂肪 C18H2602+2602 18C02+18H20 二、果蔬在成熟衰老过程中的呼吸变化特点 (一)呼吸漂移(Respiratory Drift) 指果蔬产品在某一生命阶段中呼吸强度起伏变化的总趋势。 1.跃变型呼吸(Climacteric Respiration) 指果实在幼嫩时呼吸强度较高,随着果实体积的增大,呼吸强度逐渐减
27、弱,当果实进入后熟期,呼吸强度又显著上升,到充分后熟后达到最大,以后又随着进入衰老期而逐渐下降,具有这种呼吸变化的果实称为跃变型果实。包括苹果、梨、桃、杏、李、番茄、西瓜、甜瓜、香蕉、芒果、石榴、番木瓜、鳄梨等。 2.非跃变型呼吸(Nonclimacteric Respiration) 指果实在幼嫩时呼吸强度较高,随着成熟和衰老的进行,呼吸强度逐渐降低,并维持一定的水平。具有这种呼吸变化的果实称为非跃变型果实。主要包括:柑桔类、葡萄、樱桃、黄瓜、菠萝等。 (二)呼吸跃变机理 1.蛋白质,RNA合成学说。 2.透性改变学说 3.酵解酶活化,电子
28、传递支路参与学说。 三、影响呼吸强度的因素 (一) 内部因素 1.种类 叶菜类 > 果菜类 > 根菜类 2.品种:早熟>晚熟 果实部位: 果皮>果肉,果柄>果顶,生殖器官>营养器官 在各种器官中一般花的呼吸强度最强,叶次之,果类又次之,长成的直根、块根、块茎相对的最少,因为不同器官又不同的新陈代谢方式和强度。 4.发育年龄和成熟度:幼龄时期呼吸强度最大,随着年龄的增长,呼吸强度逐渐降低,块茎、磷茎类蔬菜,休眠结束,呼吸重又升高。成熟度越低,呼吸强度越低。 (二)外部因素 1.温度(T) -0.
29、5~32℃范围内,呼吸强度系数Q10随温度的升高而增加,但对于冷寒敏感的产品,如番茄、辣椒、茄子,低温条件下(低于冷害临界温度)呼吸强度增高。 呼吸强度低:呼吸消耗小:呼吸热少。 2.相对湿度(RH)Relative Humidity 一般,低RH抑制呼吸,叶菜类,大多数高RH抑制呼吸。RH比T影响小。 3.气体成分 (1)02(21%) 1-16% 随02浓度增加,呼吸强度增加。 16-21%浓度的变化,对呼吸强度无多大影响。 <1%,果实会出现无氧呼吸。 (2)C02(0.03%):0~10%,随C
30、02浓度的增加,呼吸作用降低,一般>5%时,就能起到抑制呼吸的效果,当C02浓度过高时,也会产生无氧呼吸。 (3)乙烯:>0.1ppm,明显促进呼吸作用。 4.机械伤害和病虫伤害 伤呼吸:由于伤害引起的呼吸强度的增加。 病虫伤害:病原物或昆虫进入果蔬体内所增加的呼吸。 存在两方面的原因:①病原物或昆虫本身的呼吸作用。 ②果蔬对病原物或昆虫的防御反映而加强的呼吸。 5.化学药物 (1)氰化物,氟化物抑制呼吸。 (2)生长调节剂:促进作用:乙烯,脱落酸等。 抑制作用
31、赤霉素,丙二酸等。 第二节 植物激素(Phytohormone) 植物激素是指在植物体内合成,并经常人产生部位输送到其它部位,对生长发育产生显著作用的一类微量有机物质。 一、乙烯(Ethylene) (一)乙烯在产品成熟和衰老过程中的作用 乙烯能使原生质膜透性增强,从而使水解酶外渗,同时使呼吸作用增强,导致果内有机物质强烈转化,使果实达到可食程度。不论跃变型果实还是非跃变型果实,乙烯都有催熟作用。 1. 内源乙烯(Edogenous ethylene):产品自身产生的乙烯。 幼嫩时释放时较小0.1ul/kgh,成熟时达10u1/kgh 内源乙烯产
32、生与产品成熟和衰老是同步的。乙烯浓度的增高使跃变型果实呼吸跃变提前。 2.外源乙烯(Exogenous ethylene):人工使用的或其它产品所释放的乙烯。 外源乙烯可促进内源乙烯的产生,增加产品呼吸强度和产品内外的气体交换,加速产品成熟和衰老过程。这些作用成为人工催熟的理论依据。外源乙烯对不同呼吸漂移类型的果实所产生的影响不同。 ①对于跃变型果实: a、外源乙烯可促进呼吸跃变的提前到来。在温度较高的条件下,外源乙烯浓度越大,产品呼吸高峰出现越提前。 b、无论外源乙烯浓度高低,它所刺激的呼吸跃变的高峰值变化不大。
33、 c、外源乙烯的作用仅发生在产品正常呼吸跃变到来之前。 ②对于非跃变型果实: a.外源乙烯可促进非跃变型果实呼吸强度的增加,在温度较高的条件下,外源乙烯浓大愈大,所促进的呼吸强度增加愈明显。 b.外源乙烯的作用可以发生在非跃变型果实成熟,衰老各个阶段。用外源乙烯使非跃变型果实呼吸强度增加,不称为催熟。如柑桔脱绿。 (二)乙烯的作用机制 1.乙烯可以增加细胞膜的透性。 乙烯是溶性物质,在脂中溶解度比在水中大14倍,细胞膜中脂质是乙烯的作用点。乙烯能改变质膜的内膜透性,但无直接证据。
34、 2.乙烯可以促进成熟过程中某些特定蛋白质的产生。 3.乙烯可以活化细胞代谢中的某些酶,过氧化物酶,多酚氧化酶。 (三)乙烯的生物合成途径: (四)影响乙烯生成和作用的因素 1.温度 温度过高、过低都会影响乙烯生成。 0~5℃,几乎不产生乙烯,冷害敏感的除外。0~5℃外源乙烯失去生理 活性,不能刺激内源乙烯产生。 . 5~30~C,温度上升,内源乙烯的释放量明显增加,适宜温度17-18℃。 T>35℃,还产生内源乙烯。 40℃以上的温度中,果实中便不产生乙烯,对外源乙烯也不起
35、反应。 2.伤害:可促进ACC的机理,SAM的转化。 3.气体成分: 02: a.ACC形成乙烯 b.CH3-S-Ade的重复使用,蛋氨酸循环。 C02:不影响乙烯形成,只影响乙烯的作用,因其结构相似,对酶活性 中心产生竞争,产生竞争性抑制。 4.化学成分 (1)抑制乙烯生成,AOA(氨基氧乙酸)、AHA(氨基乙炔酸)、AVG(乙烯基甘氨酸)、多胺、C02+等。 (2)抑制乙烯作用:KMn04,03氧化乙烯。溴化活性碳,环氧乙烷,吸收乙烯。 二、其它植物激素 (一)生长素(
36、1AA) 1.作用:具有双重;哇,低浓度抑制成熟衰老过程1-10um,同时抑制产品呼吸强度,高浓度(100-1000uM)促进成熟,衰老过程,促进呼吸强度。 2.乙烯可抑制生长素作用: a.影响生长素的输送 b.活化吲哚乙酸活化酶,生长素氧化分解。 (二)赤霉素(GA) GA是在化学结构上彼此非常近似的一类化合物,共有十几种。 作用:抑制产品成熟和衰老;保绿。 柑桔(黄) GA柑桔(绿) (三)细胞分裂素(CTK) 作用: (1)维持细胞完整性,保持
37、细胞合成蛋白质的能力; (2)维持细胞体内的赤霉素水平; (3)抑制脱落酸的产生; (4)干扰乙烯的生成。 (四)脱落酸(ABA) 作用: (1)促进细胞体内某些酶活性的增高,水解酶、氧化酶。 (2)增加细胞膜的透性。 (3)干扰细胞分裂素形成。 (4)可促进乙烯的作用 第三节 钙在成熟衰老过程中的作用 一、钙的存在与分布 1.分布:细胞壁、细胞膜上含量较高。 对整个果实来说,果皮和果芯部分分布较高,是果肉含量的2-4倍,果柄比果顶部分含量高。
38、 2.存在形式:离子形式、盐的形式、有机物的结合形式。 二、钙的生理作用 1.保持细胞的完整性,维持细胞合成蛋白质的能力,降低产品的呼吸强度。 2.间接影响乙烯的产生,Ca的存在能够使吲哚乙酸输送受阻,IAA又影响乙烯的产生。 3.钙能降低生理病害的发生率,推迟果实呼吸跃变和衰老。 4.增加产品对病原物侵染的抵抗力。 5.钙能保持果实的硬度。 三、增加产品体内钙水平的方法: (一)采前喷钙Ca(N03)2,CaCl2,Ca3(P04)2溶液。 喷洒时注意问题: 1.时间要早,细胞分裂旺盛期进行,苹
39、果在开花后第4~5周进行采前喷钙。 2.喷钙时保证产品大量水分供应,以促进Ca吸收。 3.钙液最好与NAA(蔡乙酸)结合使用,使Ca转移加速。 (二)果实浸钙: CaCl2 2~8%,浸泡30-60s 注意: 1.采收以后尽快进行浸钙。(刚采收的表皮有较好的吸收活性)。 2.经浸钙处理的产品最好贮藏在高温度条件下(85-90%)有利于Ca向产品体内转移。 3.浸钙过程中,有条件最好采用真空或压力渗透。 4.结合使用表面活性剂,钙液均匀分布,吐温20、40、60、80,常用吐温80。
40、 第四节 水分蒸腾(Transpiration) 一、水分在果蔬体内的作用 1.使产品呈现坚挺,脆嫩的状态。 2.使产品具有光泽。 3.使产品具有一定的硬度和紧实度。 ‘ 4.从内部角度上说,水分参与代谢过程。 5.水分是细胞中许多反应发生的媒介。 6.热容量大,防止体温剧烈变化。 二、水分蒸腾的途径 1.幼嫩组织水分蒸腾: a.通过角质层蒸腾 b.通过自然孔口(气孔,皮孔,表面裂纹)蒸腾。 2.老熟产品:通过自然孔蒸腾。一般水平、蔬菜均有大量自然孔,但象葡萄、辣椒、番茄、茄子
41、表面无自然孔,但果柄处分布有大量孔。 三、水分蒸腾对产品的影响 , (一)失重失鲜 1.失重(weight loss):由于水分蒸腾而导致的产品重量方面的损失。 2.失鲜(Quality breakdown):由于水分蒸腾而导致的产品品质劣变。 (1)萎蔫(Wilting):由于产品表面失水而使产品表面皱缩的现象,一般水分蒸腾达到5%时,就会产生萎蔫现象。 (2)内部糠心(Internal spongy):由于水分蒸腾,细胞间隙充满了空气,而使组织呈现乳白色海绵状,主要在水分含量高的部位,如萝卜、黄瓜。 (二)破坏产品正常代谢
42、 1.导致产品呼吸强度增加(脱水导致细胞液和原生质浓度升高,使水解酶活性增强,加强EMP途径,刺激呼吸)。 2.促进乙烯的产生,同时ABA的生成增加,(水分蒸腾是一种胁迫)。 3.水分蒸腾会导致细胞体内水解和氧化反应。 (三)降低产品的抗病性 失水量越高,抗病能力降低越明显,会加速产品的腐败。 四、影响水分蒸腾的因素 (一)内部因素 ①表面积比:单位重量或单位体积所占表面面积的比率; 绿叶菜易失鲜,水果易失水。 ②表皮组织结构特性: a.产品表面单位面积自然孔口的数目。 b.表面保护组织的完整程度。保护组织
43、角质层、蜡质层)。 c.表面保护组织的厚度,产品越幼嫩、表面保护层越薄。 ⑧细胞的持水力:持水力与蛋白质、果胶等亲水胶体等细胞中可溶性物质含量有关。 . 2.成熟度:主要影响表面保护组织厚度,成熟度越高,保护组织越厚。 (二)外部因素 1.相对湿度(M) ①绝对湿度:单位体积空气中的实际含水量。 ②饱和湿度:空气湿度达到饱和时的含水量。 ③相对湿度:绝对湿度占饱和湿度的百分数。 ④湿度的饱和差:饱和湿度与相对湿度之差。 一般情况下,降低温度、提高pH,就能抑制蒸腾。 2.温度 ①
44、在一定的范围内,随着温度降低,湿度饱和差也随之降低,蒸发就降低。 ②温度可促进水分子的运动速度。 ③温度影响细胞液的浓度,T下降,粘度上升,细胞持水力增强。 3.气流速度 气流速度越大,蒸腾越快,气流速度影响产品表面的水气梯度。 4.光照 ①产品表面的气孔开闭受光调节。 ②由于光照,导致产品表面温度增高。 第五节 采后的生长、休眠 一、采后的生长:指不休眠特性的蔬菜采收以后,其分生组织利 用体内的营养继续分裂,膨大,分化的过程。是产品的食用部分向非食用部分转移 。 (一)采后的生长现象 1.幼叶的生长、
45、萝卜 2.幼茎的伸长、竹笋、石刁柏 3.种子发育:主要指幼嫩果实,如豆类。 4.抽苔开花:白菜,洋葱,萝卜 5.种子发芽:如番茄,甜瓜,西瓜,苹果,梨,柑桔等。 (二)引起采后生长的原因 1.从内部来说,生长发育是一种衰老现象。 2.从外部来说,环境温度过高造成。 二、采后休眠(Dormancy) 一些块茎、鳞茎类蔬菜在结束其田间的正常生长时,体内积累了大量的养分,原生质流动减缓,新陈代谢进入到一个相对静止的时期。 (一)休眠的时期及特点 1.休眠前期:对于块茎类蔬菜,指产品采收以后到产品表面伤口愈合
46、角质层和表皮加厚,对于鳞茎类蔬菜,指采收后到外部鳞片角质化。一般进行1~4周。 2.生理休眠(真休眠或深休眠):原生质脱水,细胞间互相联系的胞间连丝断裂,质壁分离,即使环境条件适宜,产品也不发芽,一般0.5~3个月。 3.强制休眠期:由于外界环境不适宜而不能发芽。呼吸、水解过程加强。 4.发芽期:产品发芽,除发芽部外,其它部分萎缩,干空,品质劣变。 (二)休眠的原因: 从激素角度来说,产晶体内形成大量脱落酸。休眠解除,由于体内形成赤霉素。 1.缺乏促进生长的物质:GA,CTK能够解除休眠。 2.积累抑制生长的物质:ABA
47、 (三)影响休眠的因素 1.内部因素:种类,品种 种类:马铃薯,洋葱易进入休眠。 品种:洋葱扁圆形比圆形的休眠期长。 2.外部因素 ①温度:主要影响强制休眠期,温度低抑制发芽; ②湿度,低湿度抑制发芽; ③气体成分:低02,适当C02抑制发芽,主要对洋葱大蒜。 ④化学药物:MH(青鲜菜),NAA甲酯;CIPC氯苯氨灵。 使用:要求在采收前田间喷洒。 ⑤辐照:可破坏芽的生长点,抑制发芽。 第三章 采后病害(Post harvest Diseases) 1.采后病害:果蔬产
48、品受到其它生物的侵染或者不适宜环境条件的影响,而使其正常生理代谢受到阻碍,导致细胞死亡,组织腐烂的现象。 2.症状(Symptom)果蔬产品感病后外观不正常表现。这种不正常表现主要有:表面出现斑点,表皮及内部组织褐变,组织结构和外部形态腐烂。 第一节 生理紊乱(Physiological Disorder) 概念:由于采前不适宜的生长环境或采后不适宜的贮藏条件而引起的病害。 物理因素:(1)温度;(2)湿度;(3)机械伤 化学因素:药害 一、冻害(Freezing injury): (一)冰点以下的低温对果蔬产品所造成的伤害。 所谓
49、冰点指果蔬组织中水分冻结的温度,一般在-0.7~-1.5℃影响冰点的因素: (1)果蔬种类,不同种类之间存在很大差别。 (2)产品的生长环境:若产品生长在冷凉的条件下的冰点低。 (3)产品细胞中可溶性物质的含量,可溶性物质含量高,冰点低。 (4)组织的死活状态,活组织冰点低。 (二)冻结过程:当外界气温降到过冷点(低于冰点0.2~0.5的某一温度)以下时,细胞向隙中以及部分浸润细胞壁的水分首先形成许多小的晶核(少量水分子按一定方式排列形成的小晶粒)。随着温度降低或时间的延长细胞中的水分便通过细胞膜、细胞壁不断结合在晶核的表面,导致冰晶颗粒体积增大。 降
50、温和结冰,结冰又包括晶核的形成和冰晶体的长大。 (三)冻害对产品的影响 1.细胞水分减少,有害物质的浓度增高,NH4+、H+,造成细胞内部代谢紊乱。 2.细胞中水分减少,原生质变性,-SH被氧化。 3.不断增加的冰晶颗粒会以机械力的方式破坏细胞膜和细胞壁的结构:解冻后大量汁液外流。 (四)冻害的控制 1.避免产品贮藏、运输温度低于冰点。产品受冻后应注意: (1)解冻过程缓慢进行;(2)冻结期间避免搬动。 二、冷害(Chilling injury) (一)冷害:零度以上不适宜的低温对果蔬产品造成的伤害,一般0~13℃,对部分水果蔬菜而言,即冷害敏感的水果蔬菜,






