第二章果蔬的采后生理及生物技术

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产品 0℃ 夏苹果 秋苹果 甘蓝 草莓 菠菜 3-6 2-4 4-6 12-18 19-22 4-5℃ 5-11 5-7 9-12 16-23 35-58 10℃ 14-20 7-10 17-19 49-95 82-138 温度 15-16℃ 18-31 9-20 20-32 71-62 134-223 20-21℃ 20-41 15-25 28-49 102-196 172-287 25-27℃ — — 49-63 169-211 —
呼吸底物多,加速果蔬的衰老过程;
另一方面,无氧呼吸产生的乙醛、乙醇物质在果蔬中积累
过多会对细胞有毒害作用,导致果蔬风味的劣变,生理病
害的发生。
果蔬采后在贮藏过程中应防止产生无氧呼吸。
正常情况下,有氧呼吸是植物细胞进行的主要代谢类型,环境中 O2的浓度决定呼吸类型,一般高于3%-5%进行有氧呼吸,否则进行

C4H6O5+3O2→4CO2 +H2O,RQ=4/3=1.33
呼吸商越小,需要吸入的氧气量越大,在 氧化时释放的能量也越多。
RQ与呼吸状态的关系:
无氧呼吸,吸收的氧气少,RQ>1,供
氧不足,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行
时,RQ值越大,无氧呼吸所占的比例
也越大。
此外RQ还与环境供氧,脂糖转化等有关。
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
与软化有关的化学变化及酶
原果 胶 成熟
多聚半乳糖醛酸酶(PG):果胶的变化由催化果胶水解而引起的,使半乳 原果胶酶 糖醛苷连接键破裂。
PG有外切-PG和内切-PG和寡聚-PG三种,外切-PG使多聚半乳糖醛酸从 键端逐个开始水解,而内切-PG可从分子中间割断多聚半乳糖醛酸链。
涩 味
涩味是一些果实风味的重要组成部分,如有些柿子或未熟苹 果的涩味很明显。
温水脱涩法 酒精脱涩法 水果脱涩法 石灰脱涩法 乙烯利脱涩法
(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
水果: 浆果(番茄、香蕉) >核果(桃、李) > 仁果(苹果、梨)

果实种类对呼吸强度的影响
同类产品:
晚熟品种 > 早熟品种
夏季成熟品种 > 秋冬成熟品种
南方生长 > 北方生长
跃变型果实 苹果 罗马甜瓜 非跃变型果实 伞房花越橘 甜橙

鳄梨 香蕉
蜜露甜瓜
番木瓜 鸡蛋果
可可
腰果 欧洲甜樱桃
菠萝
蒲桃 草莓
面包果
南美番荔枝 中华猕猴桃

梨 柿
葡萄
葡萄柚 南海蒲桃
毕当茄
树西红柿 nor-西红柿
无花果
番石榴 蔓密苹果

加锡猕罗果 刺果番荔枝
柠檬
荔枝 山苹果
rin-西红柿
黄瓜
芒果
西红柿
脂转为糖时 RQ<1
糖转为脂时 RQ>1 RQ可用来判断呼吸状态和呼吸底物类型。

(3)呼吸热 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。每释放1mg
CO2相应释放近似10.68J的热量。
呼吸热会使果蔬自身温度升高,贮藏中 应尽量排除;环境温度低于产品要求时, 可利用自身呼吸热进行保温。
β -半乳糖糖苷酶 木葡聚糖内糖基转移酶
第二节
果品蔬菜的呼吸作用
呼吸作用
果蔬采收后,同化作用基本停止,但仍是活体,其主要代
谢为呼吸作用。
呼吸是呼吸底物在一系列酶参与的生物氧化作用下,经过
许多中间环节,将生物体内的复杂有机物分解为简单物质 ,并释放出化学键能的过程。
果蔬的呼吸有两种类型,即有氧呼吸和无氧呼吸。
下较大,因此果蔬采后应尽量降低贮运
温度,并且要保持冷库温度的恒定。
呼吸跃变
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。
跃变型果实与非跃变型果实
(三)味感的 变化
随着果实的成熟,果实的甜度逐渐增加。 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) ,通常可用手持折射仪测定,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。
呼吸跃变型果实
也称呼吸高峰型果实。
此类果蔬在成熟期出现
的呼吸强度上升到最高
值,随后就下降。
苹果、梨、杏、无花果、
香蕉、番茄等。
非呼吸跃变型果实
采后组织成熟衰老过
程中的呼吸作用变化 平缓,不形成呼吸高 峰,这类果实称为非 呼吸跃变型果实。
柑桔、葡萄、樱桃、
菠萝、荔枝、黄瓜等。
跃变型和非跃变型果蔬的分类
底物)不能被彻底氧化,生成乙醛、酒精、乳酸等物质,
释放出少量能量的过程。


酒精发酵: C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+226kJ
酶 乳酸发酵:C6H12O6 → 2CH3CHOHCOOH+197kJ 酶
无氧呼吸对贮藏不利的原因
一方面因为无氧呼吸所提供的能量比有氧呼吸少,消耗的
橄榄
§1.1.4 影响呼吸强度的因素
(1) 种类与品种
(2) 成熟度

(3) 温度 (4) 气体的分压(氧气、二氧化碳、乙烯) (5) 含水量


(6) 机械损伤
(7) 其他:涂膜、包装、避光、辐照和生长调 节剂处理
(1) 种类与品种
蔬菜:

生殖器官(花) > 营养器官(叶) > 贮藏器官(块根块茎)
甜橙在不同温度范围的温度系数(Q10)
温度范围(℃) 0-10 5-15 11-21 17-27 22-32 28-32 温度系数 5-2 2 1.8 1.6 1.3 1.2
Q10反映了呼吸强度随温度变化的程度,
Q10越大说明呼吸强度受温度影响越大;
Q10受温度影响,果蔬产品的Q10在低温

(4)呼吸温度系数

在生理温度范围内,温度升高10℃时呼吸强度与原来温度下呼
吸强度的比值即为温度系数,用Q10来表示,一般果蔬Q10=2-2.5 。
源自文库
一些蔬菜的呼吸温度系数(Q10)
种类 石刁柏 豌豆 嫩夹菜豆 菠菜 辣椒 胡萝卜 莴苣 番茄 黄瓜 马铃薯 0.5-10℃ 3.5 3.9 5.1 3.2 2.8 3.3 3.6 2.0 4.2 2.1 10-24℃ 2.5 2.0 2.5 2.6 3.2 1.9 2.0 2.3 1.9 2.2
青香蕉
熟香蕉 荔枝

— —

— —

21-39 —
21-23
27-75 —
33-35
33-142 —

50-245 75-128
(2)呼吸商 (Respiration Quotient,RQ) 也称呼吸系数,它是指产品呼吸过程释放CO2和吸入O2的体积 比。

RQ=
释放的CO2摩尔数(体积) 吸收的O2摩尔数(体积)

主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 果品蔬菜的成熟与衰老 果品蔬菜的呼吸作用 乙烯与果蔬的成熟衰老 果品蔬菜的蒸腾作用 果品蔬菜的休眠和生长
第一节 果品蔬菜的成熟与 衰老
一、成熟与衰老的概念
生理成熟(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。
有氧呼吸和无氧呼吸 1. 有氧呼吸

有氧呼吸是指果蔬的生活细胞在O2的参与下,将有机
物(呼吸底物)彻底分解成CO2和水,同时释放出能量的过 程。

C6H12O6+6O2→ 6CO2+6H2O+2870.2kJ 酶
呼吸底物:糖、脂肪和蛋白质,常用的呼吸底物是G。

2. 无氧呼吸 无氧呼吸是果蔬的生活细胞在缺O2条件下,有机(呼吸
果胶酯酶
多聚半乳糖醛 酸酶
果胶甲酯酶(PE):协同 PG酶使果胶水解。
PG底物是多聚半乳糖醛酸(果胶酸),而果胶中多聚半乳糖醛酸残 基通常是被甲氧基化的,要使PG有效地起效用,首先必须有果胶甲 酯酶(PME)使果胶脱去甲氧基。
纤维素酶:其活性水平在果实完熟期间显著提高。
其它糖苷酶:参与果实的软化过程
与呼吸有关的几个概 念
(1)呼吸强度 也称呼吸速率,指一定温度下,一定量的产品进
行呼吸时所吸入的O2或释放CO2的量,一般单位用
O2或CO2mg(或mL)/(kg· )(鲜重)表示。 h
呼吸强度是衡量产品贮藏潜力的依据,呼吸 强度越高,呼吸越旺盛,贮藏寿命越短。
不同温度下各种果蔬的呼吸强度( CO2mg /(kg· ) h)
无氧呼吸。
巴斯德效应 巴斯德效应:在无氧呼吸
消失点之前,供给氧气可避
免无氧呼吸的出现,可使碳 水化合物的分解速度减慢,
从而降低物质消耗和减少了
无氧呼吸产物。 意义:可通过降低氧气浓 度使有氧呼吸减至最低限度, 但不激发无氧呼吸,对果蔬 贮藏保鲜有重要意义。
3. 愈伤呼吸

吸。

果蔬产品的组织在受到机械损伤时呼吸速率显
一、成熟与衰老的概念
完熟(ripening):是指果实达到生理成熟以后,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。
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。
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。
著增高的现象叫做愈伤呼吸,又称为创伤呼吸、伤呼 愈伤呼吸产生原因:机械损伤使酶与底物的间
隔被破坏,酶与底物直接接触,使氧化作用加强。
愈伤呼吸的意义:
消极面:造成体内物质的大量消耗;
积极面:是呼吸保卫反应的主要机制,在植物产品 对损伤的自我修复中具有重要作用。
呼吸的保卫反应:主要是针对植物处于逆境,遭到伤 害和病虫侵害时,机体所表现出来的一种积极的生理 机能,即加强细胞内氧化系统的活性,使植物组织尽 快恢复结构的完整性。

RQ的大小主要与呼吸底物和呼吸状态 (有氧呼吸、无氧呼吸)有关。

RQ与呼吸底物的关系:


糖类为呼吸底物时RQ=1
C6H12O6 +6O2 →6CO2 +6H2O,RQ=6/6 =1.0 含碳、氢多的脂肪、蛋白质为呼吸底物时RQ<1 C6H12O2+8O2 → 6CO2 +6H2O,RQ=6/8=0.75 含氧高的有机酸为呼吸底物时RQ>1
果蔬的采后生理及生物技术
陈耀斌 江西农业大学 版权所有盗版必究

掌握:掌握果蔬成熟与衰老的概念和生理生化变化;果蔬呼吸作用的 类型;呼吸强度、呼吸消耗和呼吸热的计算,影响果蔬呼吸作用的因 素;乙烯的合成途径和抑制乙烯作用的物质;果蔬处理过程中乙烯的 控制。
熟悉:成熟的概念及成熟过程中的变化,影响果蔬蒸腾作用的因素。 了解:生物技术在调控果蔬成熟和衰老的应用 ,果蔬的休眠和生长
二、成熟衰老中的果蔬的变化
(一)颜色的变化
1. 2. 果蔬内的色素可分为脂溶性色素和水溶性色素两大类 : 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。 水溶性色素主要是花色素苷。
(二)香气的变化
醇、醛、酮、酯、萜
每种成熟果实均具有有别于其它果树的特征香气。特征香 气由几种香气阈值较低、相对含量较高的芳香物质成分在 果实成熟过程中逐步形成的。
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