果蔬产品采后生理和化学变化
果蔬采后生理

跃变型与非跃变型
表1 跃变型与非跃变型呼吸果蔬的特性比较 特性项目 后熟变化 体内淀粉含量 内源乙烯产生量 采收成熟度要求 跃变型果蔬 明显 富含淀粉 多 一定成熟度时采收 非跃变型果蔬 不明显 淀粉含量极少 极少 成熟时采收
第二节
影响呼吸强度的因素
果树和蔬菜的产品器官脱离了所着生的植株以后,它仍 是活着的有机体,继续着物质和能量的代谢过程,其中既有 物质原有的分解,也有新物质的合成,而以分解代谢为主。 对于果品、蔬菜的鲜度和品质关系极大。 采后的果品、蔬菜通过在细胞内进行的缓慢的生物氧 化反应─呼吸作用,把生长过程中积累的营养成分逐渐分解 为简单的化合物,同时释放能量,以维持采后正常的生理活 动。呼吸强度愈高,体内物质消耗量愈大。
第三章
果蔬采后生理
Postharvest Physiology of Fruits and Vegetables
采后生理(Postharvest Physiology) 是植物生理学的一个分支,它主要是研究农作物采后的生理代 谢变化及其调控的一门学科。
果蔬生命周期 生长(growth):果蔬产品细胞分裂和膨大的过程。 后熟(ripening):某些果实达到最佳食用品质的过程。 衰老(senescence):成熟或后熟后,果蔬组织崩溃,细胞死亡的过程。
呼吸作用并不一定伴随着氧的吸收和CO2的释 放。依据呼吸过程中是否有氧参与,可将呼吸作用 分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。
依据呼吸过程中是否有氧参与,可将呼吸作用分
呼吸作用 respiration
有氧呼吸 (aerobic respiration)
无氧呼吸 anaerobic respiration
植物呼吸代谢集物质代谢与能量代谢为一体,是植物生长发育 得以顺利进行的物质、能量和信息的源泉,是代谢的中心枢纽。
我国果蔬采后生理学进展

我国果蔬采后生理学进展果蔬采后生理学研究对于提高果蔬的贮藏寿命、保持其营养价值和经济价值具有重要意义。
我国是果蔬生产大国,果蔬采后生理学研究不仅关系到农业经济的发展,还直接影响着人民群众的日常生活。
近年来,我国在果蔬采后生理学领域取得了显著进展,但仍面临一些挑战。
本文将对我国果蔬采后生理学的研究现状、热点、困境与挑战进行分析,并探讨未来的研究方向和重点。
我国果蔬采后生理学研究现状经过多年的发展,我国果蔬采后生理学研究已经形成了较为完善的研究体系。
目前,我国果蔬采后生理学研究主要涉及以下方面:果蔬采后生理生化机制:研究果蔬在采后过程中的生理生化变化,包括呼吸作用、蒸腾作用、成熟与衰老等过程。
果蔬采后病害控制:针对果蔬采后常见的病害问题,研究有效的防控措施,包括化学保鲜剂、生物保鲜剂等的应用。
我国果蔬采后生理学研究热点随着科学技术的发展,我国果蔬采后生理学研究不断深入,以下领域成为研究热点:基因组学在果蔬采后生理学中的应用:通过基因组学手段研究果蔬在采后过程中的基因表达变化,有助于深入了解果蔬的衰老机制,为贮藏保鲜提供理论支持。
代谢组学在果蔬采后生理学中的应用:代谢组学的是生物体受环境刺激或基因改变引起的代谢产物的动态变化,将其应用于果蔬采后生理学研究,有助于揭示果蔬贮藏过程中的代谢变化和营养价值的衰减过程。
我国果蔬采后生理学研究困境与挑战尽管我国果蔬采后生理学研究取得了显著进展,但仍存在一些问题和挑战:基础研究薄弱:与国际先进水平相比,我国在果蔬采后生理学的基础研究方面还存在不足,这限制了我们在该领域的进一步发展。
技术手段缺乏:虽然基因组学、代谢组学等新技术为果蔬采后生理学研究带来了新的机遇,但我国在相关技术手段的应用方面尚存在较大差距。
农业与科教结合不紧密:在农业生产和科教方面,我国果蔬产区和科教单位之间的不够紧密,导致部分研究成果难以转化为实际应用。
总体来看,我国果蔬采后生理学研究已经取得了显著进展,但仍面临诸多挑战。
果蔬采后生理

果蔬采后生理
表10-4 果蔬产品的乙烯生产量 单位μL C2H2/(Kg. h)(20℃)
类 型 乙烯生成量 产 品 名 称
非常低 〈0.1
低
0.1—1.0
朝鲜蓟,芦笋,菜花,樱桃,柑橘类,枣, 葡萄,草莓,石榴,甘蓝,结球甘蓝,菠菜, 芹菜,葱,洋葱,大蒜,胡萝卜,萝卜,甘 薯,石刁柏,豌豆,菜豆,甜玉米
(2)外源乙烯 ❖ 跃变型果实:外源乙烯处理能诱导和加速果实成熟,使跃 变型果实呼吸上升和内源乙烯大量生成,乙烯浓度的大小对 呼吸高峰的峰值无影响,但浓度大时,呼吸高峰出现的早。 乙烯对跃变型果实呼吸的影响只有一次,且只有在跃变前处 理起作用。
果蔬采后生理
非跃变型果实:外源乙烯在整个成熟期间都能促进非跃变型 果实呼吸上升,在很大的浓度范围内,乙烯浓度与呼吸强度 成正比,而且在果实整个发育过程中,呼吸强度对外源乙烯 都有反应,每施用一次,都会有一个呼吸高峰出现;当除去 外源乙烯后,呼吸下降,恢复到原有水平,也不会促进内源 乙烯增加 。
非常高 >l00.0
南美番荔枝,曼密苹果,西番莲,番荔枝
果蔬采后生理
表10--5 几种果实成熟的乙烯阈值
果实
香蕉 油梨 柠檬 芒果
乙烯阈值/ (μg/g)
0.1—0.2 0.1 0.1
0.04—0.4
果实
梨 甜瓜 甜橙 番茄
乙烯阈值/ (μg/g)
0.46 0.1—1.0
0.1 0.5
果蔬采后生理
视频:香蕉滞销原因
果蔬采后生理
二、 乙烯的生物合成途径及其调控
1.乙烯生物合成途径 蛋氨酸(Met)→S-腺苷蛋氨酸(SAM) →l-氨基环丙烷-l-羧
果蔬采后生理

果蔬贮藏技术 “十二五”规划教材
必备知识一 果蔬的呼吸作用
呼吸作用与果蔬贮藏的关系 呼吸作用是采后果蔬的一个最基本的生理过程,它与果蔬的 成熟、品质的变化以及贮藏寿命有密切的关系。 呼吸强度与呼吸系数 ➢ 呼吸强度(Respiration Rate) 是评价呼吸强弱常用的生理指标,又称呼吸速率。是指 在一定的温度条件下,单位时间、单位重量的果蔬放出 的CO2量或吸收O2的量。 呼吸强度是评价果蔬新陈代谢快慢的重要指标之一。 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。呼吸强度大的 果蔬,一般其成熟衰老较快,贮藏寿命也较短。
CO2释放的相对值
0
5
10 15 20 25
氧含量%
图3-3 果蔬无氧呼吸的消失点
果蔬贮藏技术 “十二五”规划教材
必备知识一 果蔬的呼吸作用
➢ 根据果蔬种类和生理状态不同,无氧呼吸的消失点是不 同。对一般果蔬来讲,发生无氧呼吸O2浓度为1%~5%;
➢ 在贮藏过程中,应尽可能地维持适宜低的O2浓度(接近 无氧呼吸消失点,对一般果蔬为3%~5%),使有氧呼 吸降低到最低程度,但不激发无氧呼吸。
必备知识一 果蔬的呼吸作用
呼吸作用的概念 呼吸作用(Respiration)是指生活细胞内的有机物在酶的参 与下,经过某些代谢途径,使有机物逐步氧化分解并释放出 能量的过程。 呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。
果蔬贮藏技术 “十二五”规划教材
必备知识一 果蔬的呼吸作用
有氧呼吸 ➢ 有氧呼吸(Aerobic Respiration)是指在有O2的参与下, 果蔬中的有机物质彻底氧化分解形成CO2和H2O,同时释 放出大量能量的过程。 ➢ 有氧呼吸是高等植物呼吸的主要形式。 ➢ 呼吸作用中被氧化的有机物称为呼吸底物,碳水化合物、 有机酸、蛋白质、脂肪都可以作为呼吸底物。 ➢ 一般来说,淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖等碳水化合物是最 常利用的呼吸底物。
果蔬产品采后采后生理失调

改变贮藏环境的气体成分,可以减少冷害的发生。 对于某些果蔬商品用低浓度02,和高浓度CO2进行气凋贮藏,能有效地减轻冷害,如油梨、葡萄柚、青梅
、黄秋葵、番木瓜,桃、菠萝和小西葫芦等。但气调贮藏也有加重冷害的报道:如黄瓜、石刁柏和灯笼辣椒 等。为此,气调贮藏能否减轻冷害的发生,受果蔬种类、O2和C02浓度、处理时间和贮藏温度等因素决定。
一、低温伤害
➢ 冷害 (chilling injury):植物组织置于低于标准的临界温度但高于其冰点的温度下出现的 生理失调的症状。
➢ 冻害 (freezing injury):冰点以下的低温引起的果蔬产品的伤害。
冷害症状及对冷害的敏感性
一些原产于热带或亚热带的植物,由于系统发育处于高温多湿的气候环境中,形成对低温有很敏感的特性, 在生长过程中遇到零上低温,则发生冷害,损失巨大。起源于热带、亚热带植物的果实、蔬菜或贮藏器官 (如甘薯的块根),在过低温度下贮藏也会引起冷害。甚至某些原产于温带的果蔬,如苹果中的一些品种,贮 藏不当,同样会遭受冷害。 一般果蔬产品在冷害温度下贮藏,并不立即表现出冷害症状,只有将这些在低温下贮藏的产品转移至20~ 25℃较温暖的环境中,二、三天后冷害症状才会被发展和察觉出来。
➢生理失调 (physiological disorder) ➢病理伤害 (pathological decay)
第一节 采后生理失调
➢ 温度失调 (temperature disorders) ➢ 营养失调 (nutritional disorders) ➢ 呼吸失调 (respiratory disorders) ➢ 其他失调 (miscellaneous disorders)
(五)冷害对其它物质代谢的影响
据报道有些果蔬商品在低温中贮藏,碳水化合物代谢发生了变化,如马铃薯块茎经低温贮藏后,还原糖含量 明显提高,在葡萄柚的果皮中还原糖的含量也随抗冷性的增强而提高.将番茄幼苗在较低夜温下假植,其抗冷性 要比在较高夜温下生长的要强,据分析低温降低了植物对碳水化合物的利用,但却加速了淀粉转向可溶性糖方向 的水解和诱导转化酶催化蔗糖向还原糖转化.因此,可以认为抗冷性强的品种,及在低温下能生成更多的可溶性 糖有关。
果蔬的采后生理

水分蒸腾(Transpiration) 第四节 水分蒸腾
水分在果蔬体内的作用
使产品呈现坚挺,脆嫩的状态。 使产品具有光泽。 使产品具有一定的硬度和紧实度。 从内部角度上说,水分参与代谢过程。 水分是细胞中许多反应发生的媒介。 热容量大,防止体温剧烈变化。
水分蒸腾的途径
幼嫩组织水分蒸腾
通过角质层蒸腾 通过自然孔口(气孔,皮孔,表面裂纹)蒸腾。
增加产品体内钙水平的方法
采前喷钙Ca(NO3)2,CaCl2,Ca3(PO4)2溶液 果实浸钙: CaCl2 2~8%,浸泡30-60s
* 注意
采收以后尽快进行浸钙。(刚采收的表皮有较好的吸收活性)。 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。 浸钙过程中,有条件最好采用真空或压力渗透。 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。
第二章 果蔬的采后生理
Postharvest Physiology
采后生理,是植物学的一个分支,它主要是研究农作物 采收以后体内生理代谢变化及其调控的一门理论学科。 果蔬生命周期 生长(growth):果蔬产品细胞分裂和膨大的过程。 成熟(maturation):果蔬产品生长发育的最后阶段,达到 可采收的程度。 后熟(ripening):某些果实达到最佳食用品质的过程。 衰老(senescence):成熟或后熟后,果蔬组织崩溃,细胞 死亡的过程。
呼吸作用(Respiration) 第一节 呼吸作用
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obic respiration) 无氧呼吸(Anaerobic respiration)
果蔬采后生理

(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。
果蔬采后生理
甜味
酸味
果蔬采后生理
果蔬采后生理
第一节 果品蔬菜的成熟与衰老
果蔬采后生理
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 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。
➢ 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。
果蔬采后生理
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。
➢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。
果蔬采后生理
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。
果蔬采后生理

延长休眠期的措施:
同种类的产品休 眠期的长短不同。
产品 本身
低温、低氧、 低湿和适当提高 二氧化碳浓度等 改变环境条件可 延长休眠期。
控制贮 运环境 辐射 处理
药物 处理
利用外源提供抑 制生长的激素, 改变内源植物激 素的平衡,延长 休眠。如:抑芽 剂青鲜素(MA)
γ 射线可抑制马铃薯、洋 葱、大蒜、生姜等发芽。
5、低温伤害生理
• 从降低贮运中果蔬产品的呼吸强度、抑制各种营养损失 与水分蒸发、减缓成熟衰老过程等角度出发,低温有利 于果蔬保鲜。然而,在果蔬贮运期间,常常会出现因为 低温管理不适宜,使果蔬产品发生冷害或冻结等低温伤 害,造成重大的采后损失。 • 冷害:指在冰点以上不适宜温度引起果蔬生理代谢失调 的现象。 • 冷害症状:不正常成熟、有异味;表皮组织坏死,变色 或干缩;果皮出现凹点或凹陷的斑块;皮薄或组织柔软 的果蔬,出现水渍斑块;果皮、果肉或果心褐变等。
• 在果蔬贮藏过程中,有些处于休眠状态,有些则处 于生长状态。此期植物仍保持生命活力,但一切生 理活动都降到最低水平,营养物质的消耗和水分蒸 发都很少。对果蔬贮藏来说,休眠是一种十分有利 的生理作用。
• 生长指果蔬产品在采收以后出现的细胞、器官或整 个有机体在数目、大小或重量的不可逆增加。 • 生长会造成品质下降,缩短贮藏期,不利贮藏。
冷害对果蔬贮运的影响:
1)生理生化变化
组织结构改变,如细胞膜由柔软的液晶态转变为固态胶体,细 胞膜透性增加,电解质外渗,汁液流失;促进了酶的活性,如果胶 酶、淀粉酶,使果胶及淀粉发生水解,多酚氧化酶活性也大大加强 了,组织迅速褐变;加强了呼吸作用,刺激了乙烯的生成,加速了 组织成熟和衰老;积累有毒物质乙醇、乙醛、丙二醛等,使组织受 伤致死。
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20
(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。
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21
(二)香气的变化
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22
(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 少。
(一)、叶柄和果柄的脱落 (二)、颜色的变化 (三)、组织变软、发糠 (四)、种子及休眠芽的长大 (五)、风味变化 (六)、萎蔫 (七)、果实软化 (八)、病菌感染
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产品独特的色香味质地及营养成分的变 化都是其内部所含化学成分及含量决定 的。
化学成分的性质、含量及其采后的变化 与园产品的品质和贮藏寿命密切相关。 我们在贮藏和运输过程中要最大限度地 保存这些化学成分,使其接近新鲜产品。
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四、抑制失水的方法
(一)、增加产品外部小环境的湿度
(二)、采用低温贮藏是防止失水的重要 措施
用给果蔬打蜡或涂膜的方法在一定程度 上,有阻隔水分从表皮向大气中蒸散作 用。
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10
保鲜膜
保鲜主要是保水、保质和保护营养,在 这方面,保鲜膜的功效最好。合格的保 鲜膜透气性强,内外氧气可以流通,有 效阻止厌氧菌的繁殖,在一定时间内, 能保证果蔬新鲜。
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25
果实中和麻味的来源:糖苷 鲜味来自含氮物质
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16
瓜果后熟作用的利用
果农和菜农掌握时令和市场契机,同 时考虑运输和储存,在瓜果七、八分熟 的时候就开始采摘了。
喜欢吃瓜果的人在购买时不一定要买 过熟的,如果选择尚未熟好,可能会节 约开支,并且储存时间更长一些。
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18
五、采后的生理生化变化
果蔬产品采后生理变化
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1
呼吸作用
一、呼吸作用 (一)、有氧呼吸和无氧呼吸 1.有氧呼吸
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+1544kJ
2.无氧呼吸
C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+87.9kJ 果蔬采后在贮藏过程中应防止产生无氧呼吸。
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2
(二)、与呼吸有关的几个概念
损失。 失鲜:产品质量的损失,表面光泽消失,
形态萎蔫,失去外观饱满、新鲜和脆嫩 的质地,甚至失去商品价值。 二、失水对代谢和贮藏的影响 一般是不利影响,但某些果蔬产品采后 适度失水可抑制代谢,延长贮藏期。
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8
三、水分散失的影响因素 (一)、内部因素: 1、表面积比 2、表面保护结构 3、细胞持水力 (二)、贮藏环境因素: 1、空气湿度 2、温度 3、空气流动
13
(三)、延长休眠期的措施
1、温度、湿度的控制 2、气体成分 3、药物处理 4、射线处理
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14
二、采后生长与控制
(一)、采后生长现象及其对品质的影响 (二)、延缓采后生长的方法 低温、气调、去掉生长点 个别情况下,利用采后生长延长储藏期:
花椰菜采时保留2-3个叶片,养分可以向 花球中转移。
➢ 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。
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酸味
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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。涩味来源于可溶性 单宁,单宁与口腔粘膜上的蛋白质作用,当口腔 粘膜蛋白凝固时,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。
(1)内源乙烯的增加; (2)ATP增加或细胞能荷的增加; (3)果糖—2,6—二磷酸浓度增高和
糖酵解的产物流出加大。
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4
常见果蔬产品的乙烯生成量20℃
类
乙烯
产品名称
型 产量
非
≤0.1
芦笋、花菜、樱桃、柑桔、枣、葡萄、石榴、
常
甘蓝、菠菜、芹菜、葱、洋葱、大蒜、胡萝
低
卜、萝卜、甘薯、豌豆、菜豆、甜玉米
以及辐照
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6
(四)、呼吸与耐藏性和抗病 性的关系
生命消失,新陈代谢停止,耐藏性和抗 病性也就不复存在。
适当的呼吸作用可以维持果蔬的耐藏性 和抗病性,但若发生呼吸保卫反应则呼 吸过于旺盛会造成耐藏性和抗病性下降。
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7
第二节 失水
一、失重和失鲜 失重:自然损耗,包括水分和干物质的
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11
三、 采后休眠与生长
一、果蔬采后休眠 二、采后生长与控制
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一、果蔬采后休眠
(一)、休眠现象 植物在生长发育过程中遇到不良的条件
时(高温、干燥、严寒等),为了保持 生存能力,有的器官会暂时停止生长, 这种现象称作“休眠”(dormancy)。
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1、呼吸强度 :也称呼吸速率,它指一 定温度下,一定量的产品进行呼吸时所 吸入的氧气或释放二氧化碳的量,一般 单位用O2或CO2mg(ml)/kg *h (鲜重)来 表示。
2、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。
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3
呼吸作用增加的原因
低
0.1~1. 橄榄、柿子、菠萝、黄瓜、绿花菜、茄子、
0
秋葵、青椒、南瓜、西瓜、马铃薯
中
1.0~10 香蕉、无花果、荔枝、番茄、甜瓜
等
高
10~10 苹果、杏、油梨、猕猴桃、榴莲、桃、梨、
0
番木瓜、甜瓜
非
≥100 番荔枝、西番莲、蔓密苹果
常
高
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5
(三)影响呼吸强度的因素
1、内部因素 (1)种类与品种 (2)成熟度 (3)激素 2、外部因素 (1)温度 (2)气体的成分 (3)含水量 (4)机械损伤 (5)其他:对果蔬采取涂膜、包装、避光等措施,
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四、后熟
大多瓜果具有后熟作用。瓜果的后熟作用是 指瓜果、蔬菜类食物脱离母株以后继续成熟 的现象。并且,经过后熟过程,能改变瓜果 的色、香、味,使口感更加甘美香甜。
不过,不是所有的瓜果都具有后熟作用。 比方西瓜、葡萄、柑橘、黄瓜、草莓等,都 不具有后熟作用。它们可以在成熟的时候, 在园里、田头采摘即食。