果蔬采后生理特性.docx

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果蔬采后生理特性

第二章　果蔬采后生理特性

败坏变质的原因主要有以下两种：

其一：

食品本身所含的酶以及周围环境中的理化因素（温度、湿度、光、气体等）引起物理、化学和生化变化。

其二：

微生物活动引起的腐败和病害。

食品保藏方法大致分为两种类型：

一种是保藏无生命的食品，采用控制湿度、控制水分、防腐处理、密封控制一种或几种环境条件来达到保藏的目的。

一种是保鲜，维持生命活动在最低限度。

新鲜水果、蔬菜的贮藏中，植物体本身是活的，有生理机能的有机体。

新鲜果蔬贮藏原则为：

1、保持果蔬的生命

2、维持果蔬正常的生命活动

3、维持果蔬缓慢正常的生命活动

第一节　呼吸生理

一、概念：

1、呼吸作用：

是指有机体组织在多酶体系的参与下，有机物被氧化分解，最终生成二氧化碳和水，并同时释放能量的过程。

2、类型：

植物呼吸有两种类型：

有氧呼吸和无氧呼吸。

（1）有氧呼吸：

吸收空气中游离态氧，将呼吸底物最终氧化成水和二氧化碳，并释放能量。

这是植物的主要呼吸方式，但有的组织处于缺氧状态，气体交换困难，进行无氧呼吸。

　　　C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2817KJ

（2）无氧呼吸：

没有游离态氧的参与，消耗的氧从分子间获得，呼吸底物不能彻底氧化，释放的能量也少，只有88KJ。

（3）有氧呼吸和无氧呼吸的关系

有氧呼吸和无氧呼吸的区别（见表）

二、呼吸强度和呼吸系数

1、呼吸强度

是衡量果蔬呼吸作用水平的重要指标，是直接关系到贮藏能力大小的主要生理因素。

　　1公斤新鲜果蔬在1小时内放出CO2的毫克数或吸入O2的毫克数。

单位（mgCO2/公斤.小时）

2、呼吸系数（呼吸商）（呼吸率）RQ

指呼吸过程中放出的CO2和吸入O2的容积比。

RQ=VCO2/VO2

三、影响呼吸的因素

（一）果蔬自身的状况

1、果蔬种类和品种

　　浆果类>核果类>柑桔类>仁果类

　　叶菜类>果菜类>根茎菜类

　　热带、亚热带果实Q值比温带果实大，

遗传特性：

晚熟品种>早熟品种

2、成熟度

　　在整个发育过程中，幼龄时期呼吸强度最大，因为：

　　处于生长最旺盛阶段，各种代谢过程都最活跃。

　　表层保护组织尚未发育或结构不完全，气体进入较多，Q大。

蜡质，角质发育完成后，Q下降。

3、不同部位

　　不同部位Q值不同：

果皮>果肉蒂端>果顶（例如柿子）

果蒂、果梗>果实（例如茄子青椒）

（二）外界因素

1、贮藏温度

酶的活性随温度的增加而增加，呼吸也加强。

温度升高，酶活性继续上升，达到高峰，呼吸也达到高峰。

当温度超过了限度，酶逐渐失活，而呼吸作用也随之下降，因此呼吸出现了“钟”型曲线。

2、气体成分

（1）氧气

（2）二氧化碳

3、湿度（水分）

四、呼吸跃变

1、呼吸跃变：

果实在定型之后的成熟过程中,呼吸强度突然上升达到成熟后趋于下降,呈一明显的峰型变化,这个峰叫呼吸高峰。

这种变化称为呼吸跃变。

2、呼吸跃变的特性:

（1）经过跃变的果实，食用品质达到最佳。

（2）呼吸跃变是果实达到成熟的标志，更重要的是果实衰老的开始，经过跃变的果实，贮藏品质迅速下降。

（3）呼吸跃变的果实能够产生内源乙烯，对果实呼吸跃变最重要的是乙烯，具有催熟作用。

3、呼吸跃变分类:

　A:

呼吸跃变型果实（高峰型果实）

　　苹果、油梨、桃、李。

　B:

非跃变型果实（非高峰型果实）

　樱桃、黄瓜、葡萄、柠檬、菠萝。

五、呼吸与贮藏的关系

（一）有利：

—降低氧气的浓度，进行自然密闭缺氧储藏；

—促进后熟；

—保持活力.

（二）不利

1、呼吸消耗营养物质。

2、呼吸产生的呼吸热，使果蔬的贮藏温度升高，反过来又加速了呼吸速度。

3、呼吸产生水分，增加果蔬和贮藏环境的湿度使微生物繁殖速度增加，消耗更多的营养物质。

4、无氧呼吸产生酒精、乙醛等有毒物质，积累后产生毒害作用。

第二节　蒸散生理

一、概念

1、蒸腾作用

生长期间，叶面的水分大部分通过气孔散发到环境中，根系从地下吸水，根同蒸发表面之间形成不间断的蒸腾流，　产生蒸腾压力，这种作用称为蒸腾作用。

2、蒸发作用

是纯水不受任何阻碍的散失。

3、蒸散作用

水分以气状态，通过植物体的表面从体内散发到体外的现象。

4、萎蔫

采收后的果蔬在贮运过程中，体内水分逐渐散失，本身重量减轻，使果蔬表面产生皱缩，光泽消褪的现象。

果蔬水分散失5%，就会失去光泽和鲜度。

二、蒸散作用与贮藏的关系

（一）失重和失鲜

果蔬在贮藏中由于不断的蒸发脱水引起最明显的现象是失重和失鲜。

失重即“自然损耗”包括水分和干物质两方面的损失，主要是失水，这是果蔬在贮藏中数量上的损失。

失鲜是质量上的损失，不同的蔬菜表现不同。

萝卜糠心、韭菜发材，总的说来，失鲜表现为形态、结构、色彩、光泽、质地、风味等方面的变化。

综合地影响到食用品质和商用品质。

（二）破坏正常代谢过程

蒸散现象包括水分子从蒸发表面进入周围大气，水从产品的内部组织移向表面组织，以及水从细胞向细胞间隙移动的三个过程。

所以蒸散作用直接影响到细胞脱水。

1、优点：

冰点降低，提高抗寒能力。

脱水后，可溶性物质含量增高，冰点降低，这也是盐水在冬天不结冰的原因。

细胞脱水后使膨压稍下降，组织柔软。

有利于减少运输和贮藏处理时的机械伤害。

冬贮白菜入窖前进行适时晾晒，可防止脱帮。

2、缺点：

有毒物质积累：

细胞脱水严重，细胞叶浓度增高，其中有些物质和离子，如氢离子、氨根离子等，当这些物质浓度积累到有害的程度，引起细胞中毒。

细胞的脱水还能引起水解酶的活性加强，加速干物质的水解过程。

甜菜块根脱水程度越重，组织中的蔗糖酶的合成活性越低，水解活性越高。

风干的甘薯变甜就是脱水引起淀粉水解为糖。

水解积累的糖，又作为呼吸底物进一步刺激呼吸作用。

（三）降低耐藏性和抗病性

蒸散萎蔫引起正常的代谢作用被破坏，水解过程加强，以及由于细胞膨压降低而造成机械结构特性改变等等。

这些都会影响到果蔬的耐藏性及抗病性。

组织萎蔫脱水的程度越大，抗病性下降的越剧烈，腐烂越严重

用灰霉病菌接种在不同萎蔫程度的甜菜块根上，结果处理间腐烂率有很大差异。

三、影响蒸散作用的因素

（一）内因

1、不同果蔬间蒸腾特性的差异

A型：

随温度的降低，蒸发量大幅度下降。

如苹果、橘子、柿子、梨、西瓜、葡萄

B型：

随温度下降蒸发量下降。

如：

白桃、李子、无花果。

C型：

与温度无关，蒸发非常强。

如：

樱桃、杨梅、美国种葡萄。

2、成熟度

成熟度不同蒸腾情况不同，成熟的蒸发速度小于未成熟的。

由于未成熟的果实表皮蜡质层尚未充分形成，水分蒸发快，成熟的果实表皮蜡质层充分形成，皮孔也被木栓质堵塞，阻碍水分蒸发。

过熟以后，水分蒸发反而会增加，这是由于不溶性的原果胶转化为可溶性的果胶物质，使果实软化，促进蒸发作用。

3、外形结构、化学成分

v植物器官水分蒸发有两个途径。

一是通过表皮层；一是通过自然孔道（气孔、皮孔等）。

v气孔蒸腾的速度要比表皮层蒸腾大得多，成长的叶片以气孔蒸腾占绝对优势，达总蒸腾量的90%以上。

v叶菜类极易脱水萎蔫，原因之一就是蒸腾占优势。

v随着器官的成熟，角质层发育加厚，结构变得更完整：

有的蔬菜表面还有蜡层、蜡粉或油。

这些都有利于保持水分、减轻蒸散作用。

v另外，原生质含有较多的亲水性胶体，可溶性物质含量高，可以使细胞具有较高的渗透压，因此有利于细胞保水，阻止水分向外渗透到细胞壁和细胞间隙。

4、表面积比

v表面积比指物体单位重量（或体积）所占表面积的比率（单位cm2/g）。

v植物水分的蒸发是在表面上进行的，果蔬的表面积比越大，蒸散作用越强，叶的表面积比最大，超过其他器官很多倍，所以叶菜类在贮运中最易脱水萎蔫。

v同一条件下，同等重量的果，小个头产品容易蒸发水分。

（二）环境因素

1、湿度

绝对湿度：

在一定体积空气中，所含水蒸气的质量称为空气的绝对湿度。

饱和湿度：

同体积、同温度的空气达到饱和时所含的水蒸气的质量称为该空气的饱和湿度。

饱和差=饱和湿度-绝对湿度

相对湿度=绝对湿度/饱和湿度X100%

饱和湿度是温度的函数，温度升高饱和湿度增加，饱和差也随之增加，相对湿度降低。

由于相对湿度不能单独表明饱和差的大小，还要看温度的高低，所以测定空气相对湿度应同时测定空气温度，才能正确地估计出蔬菜在这种环境中的蒸散强度。

果蔬贮藏的环境的相对湿度相应提高一些，对贮藏有利。

2、温度

温度高，呼吸加强，蒸发加快。

温度低，呼吸减弱，蒸发减慢。

贮藏温度波动大，也会促进水分蒸发。

温度高，饱和差增加，空气中容纳水蒸气的量增大，果蔬蒸发加快

3、光照

4、风速

四、出汗现象（结露）

1、结露：

未饱和的空气，当温度降到露点温度以下，过多水蒸气从空气中析出，而在物体表面或包装物内侧凝结成水珠，我们把这种现象称为结露或出汗。

2、结露的危害

附着在或滴落到蔬菜表面的液态水十分有利于微生物孢子的传播、萌发和侵入。

所以凝水必然导致增加腐烂损失，应尽量避免结露现象发生。

3、防止出汗的方法

最基本的原理是缩小温差。

（1）果蔬贮藏前经冷却处理，减小果蔬温度与库内温度的差值。

（2）贮藏时的库温不能出现波动太大。

五、控制蒸散和萎蔫的手段

1、加强预处理，尽量减少果温和库温的温差。

2、控制好库的Rh，保证各种果蔬相宜的Rh。

3、控制好空气流通的速度。

4、蒸发抑制剂的涂被

5、包装材料（果蔬用薄膜包裹，减少蒸发）

第三节休眠生理

一、休眠

1、概念：

休眠是植物在长期的生活中为适应不良的环境条件而形成的一种生物学特性。

植物在生命周期中的某一定时期内暂时停止生长的现象。

2、分类：

按生理状态可分为

（1）生理休眠：

（自发休眠）

休眠的种子或植物体收获后，停止生长而休眠，即使有适宜的环境条件，仍能保持一段时间的休眠状态。

这种休眠称为生理休眠。

（2）强迫休眠：

由于外界环境恶劣而被迫休眠，当不良环境结束，给予适宜的生长条件停止休眠，开始发芽。

这种休眠称强迫休眠。

3、休眠过程：

块茎、鳞茎的休眠一般要经过休眠前期（休眠诱导期）、生理休眠和休眠后期（强制休眠期）三个阶段。

二、休眠的控制：

1、低温贮藏：

为了延长果蔬贮藏期。

对具有休眠特性的品种进行休眠控制，防止它发芽。

最有效方法是低温贮藏。

在低温下，可抑制果蔬整个生理活动。

洋葱0℃贮藏时可延长发芽4-6个月

利用这种原理发展的冷冻贮藏。

2、氧气和二氧化碳

适当的低O2和高CO2的气体成分并在低温下果蔬休眠期更长。

3、辐射

马铃薯、洋葱等用γ射线辐射而延长休眠期，辐射后的品种，可在常温下贮藏（山东烤蒜）

4、化学药剂

用化学药剂也可抑制马铃薯、洋葱的发芽，在收获前，在叶片上喷洒青鲜素（MH），常温下存放也不发芽。

第四节　物质转变和成熟衰老

一、物质转变

1、同类物质间合成――分解

（1）淀粉水解成糖

（2）糖合成淀粉和纤维素

（3）糖和淀粉相互转变

（4）果胶物质转化

2、物质在组织器官间转移和再分配

向生长点转移，如菜豆的豆荚纤维化，豆子变大（种子饱满）；叶片向心部营养转移（结球甘兰采收时留下叶片，利于存放）；黄瓜采收后顶端逐渐变细，而花端变粗并且种子长大。

3、物质在数量上消失或合成

色素物质的变化（绿色消失，黄色显现）；

营养成分的变化（代谢消耗）。

二、成熟与衰老

1、采收成熟度（初熟）

　　果蔬在这个时期，生长和物质的积累基本上已经停止，食用部分的体积、重量、长度等不再增加，即达到采收成熟度。

2、食用成熟度（完熟）

　　在这一时期，具备了本品种特有的外形、色泽、风味和香味、化学成分和营养价值最完全。

市售产品应在这一期间采收，作为加工品也应在此时采收。

3、生理成熟度（衰老）

在生理上，已达充分成熟阶段，组织开始变软，口味变淡，风味物质消失，营养价值大大降低，称为生理成熟度，也称过熟。

4、后熟

果蔬在采收成熟期收获后仍继续进行成熟过程。

5、后熟期

达到食用成熟度所经历的时间称为后熟期。

三、后熟期果实发生的变化

1、呼吸跃变

凡后熟的果实都有呼吸跃变期。

2、化学成分的变化

（1）碳水化合物

（2）有机酸

（3）色素

（4）挥发性物质

（5）氨基酸和蛋白质

四、后熟的控制

1、温度

　　温度直接影响果蔬的后熟作用，并决定贮藏期的长短，适宜的温度，可以推迟水果蔬菜的后熟。

但是应根据不同品种选择最佳的温度，即要防止冷害，又要防止高温病害。

2、空气成分

　　控制环境中氧气和二氧化碳比例会抑制或推迟呼吸高峰的出现，就可以控制后熟，达到贮藏的目的。

3、乙烯

　　有些水果在跃变期前后，乙烯合成急剧增加，这被当作果实进入成熟阶段的一个标志。

第五节冷害与冻害

一、冷害

1、概念：

某些种类或某种的果蔬，在结冰点以上的低温中，表现出生理代谢异常，出现败坏变质的现象，称为冷害或低温伤害。

冷害是由0℃以上不适低温而非冻结温度诱致的生理障碍。

2、症状

▪常见果蔬发生冷害的临界温度及症状（见表）

二、冻害

1、概念：

果实处在其冰点以下的温度，在组织内、细胞间隙中形成冰晶体，新陈代谢受到抑制而产生的病害。

2、冻结过程：

果蔬的含水量很高，细胞液的冰点只稍低于0℃，一般在-1.5—-0.7℃的范围内。

如果环境的温度低于冰点，组织内就会结冰。

（1）胞间冻结：

果蔬冻结首先是细胞间隙中和细胞壁中的水在细胞间隙内生成冰结晶。

（2）胞内冻结：

冰晶不断长大，最后延伸进入细胞质和液泡，这样的冻结破坏细胞质和细胞器，使细胞死亡。

三、冷害与冻害的区别

冷害是在结冰点以上的低温中造成的生理病害。

冻害是指冰点以下的低温中造成的生理病害。