第三章 园艺产品采后生理过程

第三章园艺产品采后生理过程

<教学目标>

1、掌握园艺产品采后生理的有关概念、各种代谢作用的特点和影响因素。

2、了解园艺产品采后生理过程的基本理论。

3、理解园艺产品采后生理变化的相关化学历程和控制措施。

内容:成熟衰老生理休眠、生长生理

第一节呼吸生理

一、呼吸作用的定义和类型

呼吸作用(respiration)，是指生活细胞经过某些代谢途径使有机物质分解，并释放出能量的过程。

包括：有氧呼吸、无氧呼吸两大类型

1、有氧呼吸(a e r o b i c r e s p i r a t i o n)

是指生活细胞在O２的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，形成C O２和H２0，同时释放出能量的过程。通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。以葡萄糖作为呼吸底物为例，有氧呼吸可以简单表示为：

C６H１２O６+６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ＋674k c a l

呼吸作用释放的CO2中的氧来源于呼吸底物和H2O，所生成的H2O中的氧来源于空气中的O2

2、无氧呼吸(anaerobic respiration)

一般指在无氧条件下，生活细胞的降解为不彻底的氧化产物，同时释放出能量的过程。无氧呼吸可以产生酒精，也可产生乳酸。以葡萄糖作为呼吸底物为例，其反应为： C６H１２O６→2C２H５OH + 2C0２十21kcal

C６H１２O６→2CH３CHOHCOOH + 19kcal

☆既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作用是存在的，如产物为乳酸的无氧呼吸

无氧呼吸对植物的伤害

最终产物：无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少，植物要维持正常的生理需要就要消耗更多的有机物；没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成的原料；无氧呼吸的消失点：无氧呼吸停止进行时的最低氧浓度（2 % ～5%左右）无氧呼吸的加强都被看作是正常代谢被干扰和破坏，对贮藏是有害的

二、呼吸作用的生理意义

呼吸作用是采后园艺产品生命活动的重要环节，它不仅提供采后组织生命活动所需的能量，而且是采后各种有机物相互转化的中枢 ;提供植物生命活动所需要的

能量 ;物质代谢的中心 ;植物的抗病免疫尽可能低的同时又是正常的呼吸作用.

三、呼吸代谢的化学历程

植物呼吸代谢途径具有多样性:植物呼吸代谢并不只有一种途径，不同的植物、同一植物的不同器官或组织在不同的生育时期、不同环境条件下，呼吸底物的氧化降解可以走不同的途径。

高度植物主要途径是EMP-TCA-ETC，各个过程在细胞的不同区域内进行。

四、呼吸作用的相关概念

1、呼吸强度(respiratory intensity ) 呼吸速率（respiration rate)

呼吸强度是用来衡量呼吸作用强弱的一个指标，又称呼吸速率，以单位数量植物组织、单位时间的0２消耗量或C0２释放量表示。

2、呼吸商（respiratory quotient)

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，称为呼吸商(ＲQ) 反映呼吸底物的性质和O２的供应状态。

呼吸商的影响因素

RQ=1 C６H12O６+６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ

RQ﹤1

①C16H32O2+23Ｏ２→16ＣＯ２＋16Ｈ２Ｏ

②碳水化合物不彻底氧化

③C4植物产生的CO2直接同化

④机械伤害时，只有氧的吸收无CO2的放出

RQ﹥1

① C4H6O5+3Ｏ２→4ＣＯ２＋3Ｈ２Ｏ

②糖转化为脂肪

③无氧呼吸

3、呼吸温度系数 (Q１０)

呼吸温度系数，指当环境温度提高l0℃时，采后园艺产品反应所增加的倍数，以Q １0表示，一般为2～2.5。不同的种类、品种，Q１０的差异较大，同一产品，在不同的温度范围内Q１０也有变化，通常是在较低的温度范围内的值大于较高温度范围内的Q１０。

4、呼吸热(respiration heat)

采后园艺产品进行呼吸作用的过程中，呼吸要消耗底物并释放能量。释放的能量一部分用于合成新物质和维持生命活动，另一部分则以热量的形式释放出来，这一部分的热量称为呼吸热。

五、呼吸漂移和呼吸高峰

根据采后呼吸强度的变化曲线，呼吸作用又可以分为呼吸跃变型和非呼吸跃变型两种类型。

呼吸跃变型(respiration climacteric)，其特征是在园艺产品采后初期，其呼吸强度渐趋下降，而后迅速上升，并出现高峰，随后迅速下降。通常达到呼吸跃变高峰时园艺产品的鲜食品质最佳，呼吸高峰过后，食用品质迅速下降。这类产品呼吸跃变过程伴随有乙烯跃变的出现。

呼吸跃变型果实包括：苹果、梨、香蕉、猕猴桃、杏、李、桃、柿、鳄梨、荔枝、番木瓜、无花果、芒果

呼吸跃变型蔬菜有：番茄、甜瓜、西瓜等。呼吸跃变型花卉有：香石竹、满天星、香豌豆、月季、唐菖蒲、风铃草、金鱼草、蝴蝶兰、紫罗兰等。

非呼吸跃变(non-respiration climacteric fruit)

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，这类园艺产品称为非呼吸跃变型园艺产品。非呼吸跃变型果实包括：柠檬、柑橘、菠萝、草莓、葡萄等。非呼吸跃变型蔬菜有：黄瓜、甜椒等。非呼吸跃变型花卉有：菊花、石刁柏、千日红等。

六、影响呼吸作用的因素

控制采后园艺产品的呼吸强度，是延长贮藏期和货架期的有效途径。影响呼吸强度的因素很多，概括起来主要有：

1、种类和品种

不同种类和品种园艺产品的呼吸强度相差很大，这是由遗传特性所决定的。一般来说，热带、亚热带果实的呼吸强度比温带果实的呼吸强度大，高温季节采收的产品比低温季节采收的大。就种类而言，浆果的呼吸强度较大，柑橘类和仁果类果实的较小；蔬菜中叶菜类呼吸强度最大果菜类次之，根菜类最小。在花卉上，月季、香石竹、菊花的呼吸强度从大到小，而表现出的贮藏寿命则依次增大。

2、发育阶段与成熟度

一般而言，生长发育过程的植物组织、器官的生理活动很旺盛，呼吸代谢也很强。因此，不同发育阶段的果实、蔬菜和花卉的呼吸强度差异很大。如生长期采收的叶菜类蔬菜，此时营养生长旺盛，各种生理代谢非常活跃，呼吸强度也很大。不同采收成熟度的瓜果，呼吸强度也有较大差异。以嫩果供食的瓜果，其呼吸强度也大，而成熟瓜果的呼吸强度较小。

3、温度

与所有的生物活动过程一样，采后园艺产品贮藏环境的温度会影响其呼吸强度。在一定的温度范围内，呼吸强度与温度呈正相关关系。适宜的低温，可以显著降低产品的呼吸强度，并推迟呼吸跃变型园艺产品的呼吸跃变高峰的出现，甚至不表现呼吸跃变。

4、湿度

湿度对呼吸的影响，就目前来看还缺乏系统深入的研究，但这种影响在许多贮藏实例中确有反映。

5、环境气体成分

环境0２和CO２的浓度变化，对呼吸作用有直接的影响。在不干扰组织正常呼吸代谢的前提下，适当降低环境氧气浓度，并提高CO2浓度，可以有效抑制呼吸作用，减少呼吸消耗，更好地维持产品品质，这就是气调贮藏的理论依据。

C２H４是一种成熟衰老植物激素，它可以增强呼吸强度。园艺产品采后贮运过程中，由于组织自身代谢可以释放C2H4，并在贮运环境中积累，这对于一些对C２H４敏感产品的呼吸作用有较大的影响。

6、机械伤

任何机械伤，即便是轻微的挤压和擦伤，都会导致采后园艺产品呼吸强度不同程度的增加。机械伤对产品呼吸强度的影响因种类、品种以及受损伤的程度而不同。伤呼吸。

7、化学物质

有些化学物质，如青鲜素(MH)、矮壮素(CCC)6-苄基嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA)、2,4-D 重氮化合物、脱氢醋酸钠、一氧化碳等，对呼吸强度都有不同程度的抑制作用，其中的一些也作为园艺产品保鲜剂的重要成分。

粮食贮藏需降低呼吸速率的原因：

呼吸速率高，会消耗大量有机物；呼吸放出的水分使粮堆湿度增大，呼吸加强；呼吸放出的热量使粮温升高，反过来又增强呼吸：同时高温高湿使微生物迅速繁殖，最后导致粮食变质。

第二节采后蒸腾生

一、蒸腾与失重

蒸腾作用是指水分以气体状态，通过植物体(采后果实、蔬菜和花卉)的表面，从体内散发到体外的现象。蒸腾作用受组织结构和气孔行为的调控，它与一般的蒸发过程不同。

失重(weight loss)，又称自然损耗，是指贮藏过程器官的蒸腾失水和干物质损耗，所造成重量减少，成为失重。蒸腾失水主要是由于蒸腾作用引致的组织水分散失；干物质消耗则是呼吸作用导致的细胞内贮藏物质的消耗。失水是贮藏器官失重的主要原因。

二、蒸腾作用对采后贮藏品质的影响

贮藏器官的采后蒸腾作用，不仅影响贮藏产品的表观品质，而且造成贮藏失重。三、影响采后蒸腾作用的因素

园艺产品采后蒸腾失重受本身的内在因素和外界环境条件的影响。

1、内在因素

(1)表面组织结构表面组织结构对植物器官、组织的水分蒸腾具有明显的影响。蒸腾的途径有两个，即自然孔道蒸腾和角质层蒸腾。

(2)细胞的持水力

细胞保持水分的能力与细胞中可溶性物质的含量、亲水胶体的含量和性质有关。原