园艺产品贮藏加工学复习资料.docx
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园艺产品贮藏加工学复习资料
园艺产品贮藏加工学
第一章园艺产品品质
一.风味物质
1.香味物质
醇、酯、醛、酮和萜类等化合物是构成果蔬香味的主要物质;
它们大多是挥发性的,且具有芳香气味;
它们分子中含有发香团:
羧基、羟基、醛基、羰基、醚、酯、苯基、酰胺基等;
果蔬的香味物质多在成熟时开始合成,进入完熟阶段时大量排出,产品风味达到最佳状态。
但是物质大多数不稳定,易氧化,遇热分解。
2.涩味物质
果蔬中的涩味主要来自单宁类物质:
0.25%明显涩味;1-2%强烈涩味;成熟果实中单宁含量通常0.03-0.1%
单宁为高分子聚合物,组成的单体主要有邻苯二酚、邻苯三酚和间苯三酚。
涩味是可溶性单宁产生,随着果蔬的成熟,可溶性单宁含量降低,或认为措施是可溶性单宁转变为不溶性单宁,涩味降低甚至消失。
无氧呼吸产物乙醛可与单宁发生聚合反应,从而涩味消失。
故可通过温水浸泡、乙醇或高浓度CO2等,诱导无氧呼吸以达到脱涩的目的。
单宁在空气中易被氧化呈黑褐色醌类聚合物。
如苹果在去皮或切片后在空气中变黑,是由于酶活性增强导致酶促褐变的结果。
3.鲜味物质
果蔬的鲜味主要来自一些具有鲜味的氨基酸、酰胺和肽,其中以L-谷氨酸、L-天冬氨酸、L-谷氨酰胺最重要。
天冬氨酸钠也具有鲜味。
谷氨酸钠即味精,但是在120℃长时间加热会分子内缩水成具有毒性、无鲜味的焦性谷氨酸。
二.质地
果蔬的质地主要体现为脆、绵、硬、软、细嫩、粗糙、致密、酥松等,它们与品质密切相关,是产品品质的重要指标。
质地有关化学成分:
水分、果胶物质、纤维素和半纤维素。
1.水分
新鲜果品、蔬菜的含水量大多在75-95%,少数蔬菜如西瓜含水量高达96%,含水量较低的也在60%左右。
水分是园艺产品生长或生命活动的必要条件。
采后由于水分蒸散,园艺产品大量失水,而后变得疲软;同时采后水势降低,持水能力下降,缺水引起不可逆新陈代谢,导致衰老。
因此,应采取如塑料薄膜包装、高湿贮藏等措施,减少失水。
同时由于含水量高,园艺产品的生理代谢非常旺盛,物质消耗很快,容易衰老败坏;
含水量高也给微生物的繁殖创造了条件,使果蔬容易腐烂变质。
因此,既要防止其失水,又要采取措施降低自身的衰老,抑制病原微生物的侵害。
水势:
水势通常用来形容单位体积内水分子的数量高低,与通常所说的溶液的浓度刚好相反,浓度高的溶液的水势低,浓度低的溶液的水势高。
在生物体内,水分子通过生物膜的方式是自由扩散,水分子由水势高的地方扩散到水势低的地方,由浓度低的一侧扩散到浓度低的一侧
2.果胶物质
果胶物质存在于植物的细胞壁与中胶层,果蔬组织细胞间的结合力与果胶物质的形态、数量密切相关。
果胶物质有原果胶、可溶性果胶和果胶酸三种形态,在不同的生长发育阶段,果胶物质的形态会发生变化。
1)原果胶:
不溶于水,具有粘结性,大量存在于未成熟的园艺产品中。
在细胞间层与蛋白质和Ca、Mg等形成蛋白质—果胶—阳离子粘合剂,起连结细胞的作用,赋予未成熟的园艺产品组织较大的强度和致密度。
2)可溶性果胶:
可溶性果胶的主要成分是半乳糖醛酸甲酯以及少量半乳糖醛酸通过l,4-苷键连接而成的长链高分子化合物,能溶于水。
可溶性果胶存在于成熟的果蔬中,具有一定的粘结性,所以成熟的果蔬组织还能保持较好的弹性。
3)果胶酸:
果胶酸是果蔬进入果蔬阶段时,果胶在果胶酶作用下分解的产物,它无粘结性,相邻细胞间没有粘结性,组织松软无力。
果胶酸分子含游离的羧基,因此能与Ca2+或Mg2+生成不溶性的果胶酸钙或果胶酸镁沉淀,此反应常用于果胶的定量分析。
因此果胶物质形态的变化是导致果蔬硬度下降的主要原因。
3.纤维素和半纤维素
纤维素和半纤维素是影响果蔬质地和食用品质的重要物质,同时他们也是维持人体健康不可缺少的辅助成分。
纤维素、半纤维素和木质素等统称为粗纤维,又称为膳食纤维。
具有促进消化、提高消化吸收率,防止肥胖、便秘等功能。
第二章采前因素对园艺产品贮藏性能影响
生长调节剂对果蔬的内在和外观品质均有影响,采前喷施是增强产品耐贮性和防止病害发生的辅助措施之一。
主要有四种类型:
1、促进生长促进成熟
如生长素类的吲哚乙酸、萘乙酸和2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)等。
可促进果蔬生长,防止落花落果,同时促进果蔬成熟。
2、促进生长抑制成熟衰老
如细胞分裂素、赤霉素等。
前者可促进细胞分裂,诱导细胞膨大,后者可促进细胞的伸长,二者均具有促进果蔬生长和抑制成熟衰老的作用。
3、抑制生长促进成熟
如乙烯利、B9、矮壮素(CCC)等。
乙烯利具有促进果实成熟的作用,一般为40%的水溶液。
但用之处理过的果实不能作长期贮藏。
B9具有延缓苹果成熟的作用,但对桃、李、樱桃等则促进果实内源乙烯的生成,加速成熟。
有人认为B9有致癌作用,一直未获准注册。
矮壮素最明显的效果是增加葡萄的座果率,含糖量和减少裂果,促进果实成
4、抑制生长延缓成熟
如矮壮素(CCC)、B9、青鲜素、多效唑等。
巴梨采前3周喷0.5%-1%的矮壮素,可增加果实的硬度,防止果实变软,有利于贮藏。
西瓜喷矮壮素后所结果实可溶性固形物含量高,瓜变甜,贮藏寿命延长。
洋葱、大蒜采前2周喷0.25%的青鲜素可明显延长采后休眠期,浓度过低时效果不明显。
第三章采后生理与保鲜
一.呼吸作用与保鲜
1.呼吸作用的定义和类型
呼吸作用是指生物细胞在许多复杂酶系统的参与下,经由许多中间反应环节进行的氧化还原过程,把复杂的有机物质逐步分解成简单的物质,并释放出能量。
包括:
有氧呼吸、无氧呼吸两大类型。
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.无氧呼吸对植物的伤害
无氧呼吸产生有害物质乙醇、乙醛等在细胞内积累,造成细胞死亡或腐烂;
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;
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
3.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
4.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。
5.呼吸作用的相关概念
1)呼吸强度:
是表示呼吸作用进行快慢的指标,又称呼吸速率,以单位数量植物组织、单位时间的O2消耗量或CO2释放量表示。
mg·g-1·h-1,µmolg-1·h-1,µl·g-1·h-1
2)呼吸商:
呼吸作用过程中释放出的CO2与消耗的O2的体积比,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
(1)呼吸底物的性质:
呼吸底物为糖类(G)而又完全氧化时,R·Q为1。
若呼吸底物是富含氢的物质,如蛋白质或脂肪,则呼吸商小于1。
(如硬脂酸)
若呼吸底物是富含氧的物质,如有机酸,则呼吸商大于1。
(如苹果酸)
(2)氧气供应状态
若糖类在缺氧情况下进行酒精发酵,呼吸商大于1,异常的高。
若呼吸底物不完全氧化,释放的CO2少,呼吸商小于1。
如葡萄糖不完全氧化成苹果酸
RQ=1C6H12O6+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
①C4H6O5+3O2→4CO2+3H2O
②糖转化为脂肪
③无氧呼吸
3)呼吸温度系数(Q10):
指在生理温度范围内,环境温度提高l0℃时呼吸速率与原来温度下呼吸速率的比值,以Q10表示,一般为2-2.5之间。
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:
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。
6.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
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
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。
呼吸与耐藏性和抗病性的关系
耐藏性:
在一定贮藏期内,产品能保持其原有的品质而不发生明显不良变化的特性。
抗病性:
产品抵抗致病微生物侵害的特性。
生命消失,新陈代谢停止,耐藏性和抗病性也就不复存在。
7.影响呼吸强度的因素
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:
内在因素:
种类和品种、成熟度
外部因素:
温度、气体成分、湿度、机械损伤和微生物侵染、其它
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)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、蔬菜和花卉呼吸强度差异很大。
如生长期采收叶菜类蔬菜,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。
因此,在贮藏过程中,应在果蔬不发生低温冷害的前提下,尽量保持低温。
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)气体成分:
影响产品贮藏的气体主要有O2、CO2和乙烯。
环境O2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。
O2和CO2有拮抗作用,CO2毒害可因提高O2浓度而有所减轻;在低浓度O2中,CO2毒害更严重。
另一方面,较高浓度的O2伴随着较高浓度的CO2时,明显抑制呼吸作用。
低O2和高CO2不但可降低呼吸强度,还能推迟果实的呼吸高峰,甚至使其不发生呼吸跃变。
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)机械伤和微生物侵害
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,损伤程度越高,呼吸越旺。
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。
产品感染微生物后,因抗病的需要,呼吸也很快升高,不利于贮藏。
7)其它
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。
对于果蔬采取涂膜、包装、避光等措施,均可不同程度地抑制产品的呼吸作用。
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。
二.采后失水与保鲜
园艺产品采收后断绝了水分的供应,其失水的过程和作用于采前的蒸腾生理截然不同,又不单纯是像蒸发一样的物理过程,它与产品本身的组织细胞结构密切相关,称之为水分蒸散。
1.水分蒸散对果蔬贮藏的影响
1)失重和失鲜
失重又称自然损耗,是指贮藏过程器官的水分和干物质的损失,所造成重量减少,称为失重。
水分损失主要是由于水分蒸散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。
失鲜,是产品质量的损失。
引起产品表面光泽消失,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。
2)对代谢和贮藏的影响
多数产品失水都对贮藏产生不利的影响,失水严重还会造成代谢失调。
代谢失调后通常导致耐贮性和抗病性下降,贮藏期缩短。
但某些园艺产品采后适度失水可抑制代谢,并延长贮藏期。
如大白菜、菠菜等。
2.水分蒸散的影响因素
1)内部因素
(1)比表面积:
指单位重量或体积的果蔬所具有的表面积;水分蒸散是在表面进行的,比表面积越大,蒸散就越强,因而失水多。
(2)表面保护结构
水分在产品表面蒸散有两个途径:
一是通过气孔、皮孔等自然孔道,二是通过表皮层。
气孔的蒸散速度远大于表皮层。
表皮层的蒸散因表面保护层结构和成分的不同差别很大:
角质层不发达,保护组织差,易失水;角质层加厚,结构完整,则利于保持水分。
(3)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。
原生质中有较多的亲水性强的胶体,可溶性固形物含量高,使细胞渗透压高,因而保水力强,可阻止水分渗透到细胞壁以外。
此外,新陈代谢也影响产品的蒸散速度,呼吸强度高、代谢旺盛的组织失水也快;
不同种类和品种的产品、同一产品不同的成熟度,在组织结构和生理生化特性方面都不同,差别也很大。
2)贮藏环境因素
(1)空气湿度:
是影响产品表面水分蒸散的直接因素。
表示空气湿度的常见指标有绝对湿度、饱和湿度、饱和差和相对湿度。
相对湿度(RH)指的是空气中实际所含的水蒸气量(绝对湿度)与当时温度下空气所含饱和水蒸气量(饱和湿度)之比。
饱和差是指饱和湿度和绝对湿度的差值。
一定温度下,绝对湿度大时(RH也大),饱和差小,蒸散就慢。
(2)温度
贮藏环境温度对相对湿度的影响,主要是通过影响环境空气的水蒸气压大小来实现的。
温度高,饱和湿度高,饱和差就大,水分蒸散快
温度高,分子运动加快,产品的新城代谢旺盛,蒸散也加快。
(3)空气流动
空气流速也是影响产品失重的主要原因
空气流速对相对湿度的影响主要是改变空气的绝对湿度,将潮湿的空气带走,换之以吸湿力强的空气,使产品始终处于一个相对湿度较低的环境中。
在一定的时间内,空气流速越快,产品水分损失越大。
(4)气压
在采用真空冷却、真空浓缩、真空干燥等技术时都需要改变气压,气压越低,越易蒸散。
此外,光照对产品的蒸散作用有一定的影响,这是由于光照可刺激气孔开放,减小气孔阻力,促进气孔蒸散失水;同时光照可使产品的体温增高,提高产品组织内水蒸气压,加大产品与环境空气的水蒸气压差,从而促进蒸散。
3.抑制蒸散的方法
直接增加库内空气湿度
增加产品外部小环境的湿度
采取低温贮藏
给果蔬打蜡或涂膜
三.成熟与衰老的调控
成熟:
果实发育的过程,从开花受精后,完成细胞、组织,器官分化发育的最后阶段通常称为成熟或生理成熟。
也称“初熟”,“绿熟”。
完熟:
果实停止生长后还要进行一系列生物化学变化,逐渐形成其固有的色香味和质地特征,达到最佳食用阶段,成为“完熟”(ripening)。
有些果实发育阶段已达到生理成熟,但是果实硬、风味不佳,没达到最佳食用阶段。
衰老是植物器官或整体生命的最后阶段,开始发生一系列不可逆的变化,最终导致细胞崩溃及整个器官死亡的过程。
1.成熟和衰老期间果蔬的变化
1)外观品质
外观最明显的变化是色泽,常作为成熟的标志。
未成熟果实叶绿素含量高,果实成熟期间叶绿素迅速降解,类胡萝卜素花色素增加,表现出黄色,红色或紫色是成熟最明显的标志。
红色番茄品种成熟期间累积胡萝卜素,其中番茄红素所占比率为75-85%.
2)质地
果肉硬度下降是许多果实成熟的明显特征。
此时一些能水解果胶物质和纤维素的酶类活性增加,水解作用使中胶层溶解,纤维分解,细胞壁发生变化,结构松散失去粘结性,造成果肉软化。
3)口感风味
甜味:
采收时不含淀粉或含淀粉少的果蔬,随贮藏时间的延长,含糖量逐渐减少;
采收时淀粉含量高的果蔬,采后淀粉水解,含糖量暂时增加,果实变甜,但达到最佳食用阶段后,含糖量因呼吸作用下降,故甜味降低;
酸味:
果实发育完成后含酸量最高,随着成熟或贮藏期的延长,含酸量逐渐下降,因为贮藏时果蔬利用有机酸呼吸,且有机酸的消耗比可溶性糖消耗的更快,糖酸比增加,风味变淡;
涩味:
未成熟果实含单宁物质,呈涩味,成熟过程中被氧化或凝结成不溶性物质,涩味消失
4)呼吸跃变
一般来说,受精后的果实在生长初期呼吸急剧上升,呼吸强度最大;之后随着果实的生长而急剧下降,逐渐趋于缓慢;生理成熟期呼吸平稳,然后根据果实类型而不同;
有呼吸高峰的果实在完熟是呼吸急剧上升,出现跃变;
跃变期既是成熟的后期,也是衰老的开始,此后产品不能继续贮藏。
实际过程中要采取手段来推迟跃变果实的呼吸高峰以延长贮藏期。
5)乙烯合成
乙烯(C2H4)属于植物激素;乙烯能促进成熟和衰老,使产品寿命缩短,造成损失。
几乎所有高等植物的器官、组织和细胞都具有产生乙烯的能力,一般生成量很少,低于0.1mg/kg.在某些发育阶段急剧增加,对植物的生长发育起重要的调节作用。
6)细胞膜
果蔬采后劣变的重要原因是组织衰老或遭受环境胁迫时,细胞膜结构和特性发生变化,进而引起代谢失调,最终导致产品死亡。
膜结构和特性的变化主要是由于膜的化学组成发生了变化,多表现为磷脂降解,总磷脂含量下降。
磷脂是细胞膜的重要组成成分,约占细胞和亚细胞器膜成分的30-40%,主要是卵磷脂、磷脂胆胺。
磷脂降解是在磷脂酶催化下进行的。
2.乙烯对成熟和衰老的影响
1)乙烯对成熟和衰老的促进作用
乙烯(C2H4)属于植物激素;乙烯能促进成熟和衰老,使产品寿命缩短,造成损失。
植物所有组织都能产生乙烯,合成乙烯的能力,一方面受内在各发育阶段及其代谢调节,另一方面也受环境条件影响。
跃变型果实成熟期间自身能产生乙烯,有微量的乙烯就能启动果实成熟,随后内源乙烯迅速增加;
非跃变型果实成熟期间自身不产生乙烯或产量很低;
因此对于跃变型果实,要在内源乙烯达到启动成熟的浓度之前采用相应的措施,抑制内源乙烯的大量产生和呼吸跃变,才能延缓果实的后熟,延长产品贮藏期。
外源乙烯处理能诱导和加速果蔬成熟,使跃变型果实呼吸上升和内源乙烯大量生成;
对非跃变型果实,外源乙烯在整个成熟期间都能促进呼吸上升,在很大的浓度范围内,乙烯浓度与呼吸强度成正比,乙烯出去后,呼吸下降恢复原有水平,不会促进乙烯增加。
2)乙烯的其它生理功能
具有许多生理效应,起作用的浓度很低,0.01~0.1ppm就有明显的生理作用。
对黄化幼苗“三重反应”:
矮化、增粗、叶柄偏上生长;
一般植物的根、茎、侧芽的生长有抑制作用;
加速叶片的衰老、切花的凋萎和果实的成熟。
3)乙烯作用的机理
关于乙烯促进果实成熟的机理,目前尚未完全清楚。
主要的假说有:
乙烯在果实内具有流动性、乙烯能改变膜的透性、乙烯促进了酶的活性。
4)乙烯的生物合成途径
(1)S-腺苷蛋氨酸(SAM)的生成现已证实蛋氨酸在ATP参与下由蛋氨酸腺苷转移酶催化而形成SAM,此酶已从酵母菌和鼠肝中得到提纯,并在植物中发现其存在。
(2)1-氨基环丙烷羧酸(ACC)的生成
(3)乙烯的生成(ACC-乙烯)
5)影响乙烯合成和作用的因素:
果实的成熟度、伤害、贮藏温度、贮藏气体条件、化学物质
果实的成熟度
跃变型果实乙烯的合成有两个调节系统:
跃变前果实对乙烯并不敏感,系统1生成的低水平乙烯不足以诱导成熟;随着果实发育,在基础乙烯不断作用下,组织对乙烯的敏感性上升,当组织对乙烯的敏感性增加到能对内源乙烯(低水平的系统1)作用起反应时,便启动了成熟和乙烯的自我催化(系统2),此时有大量乙烯生成。
长期贮藏的产品要在此之前采收
非跃变型果实:
乙烯生成速率相对较低,变化平稳,整个成熟过程只有系统1活动,缺乏系统2,这类果实只能在树上成熟,采后呼吸一直下降,直到衰老死亡。
伤害
带有机械伤、病虫害的果实,呼吸旺盛,传染病害,而且还会产生伤乙烯,刺激成熟度低且完好的果实很快成熟衰老,缩短贮藏期。
干旱、淹水、温度等胁迫以及运输中的震动都会使产品形成伤乙烯。
贮藏温度
乙烯的合成是复杂的酶促反应,故在一定的温度范围内,降低环境温度,乙烯的合成速率也会降低。
这是因为低温下,乙烯形成酶(EFE)活性降低,1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)积累
但有些冷敏果实,在临界温度下长期贮藏,细胞膜结构遭到破坏,EFE失活,此时,乙烯产量少,果实不能正常成熟。
此外,多数果实在35℃以上会抑制ACC向乙烯转化,乙烯生成受阻。
贮藏气体条件
O2:
乙烯合成的最后一步是需要O2的,低O2可抑制乙烯的产生。
一般低于8%,果实乙烯的生成及对乙烯的敏感度下降。
CO2:
提高可抑制ACC向乙烯的转化以及ACC的合成,CO2还被人为是乙烯作用的竞争性抑制剂,因此,适宜的高CO2从抑制乙烯合成及乙烯的作用两方面都可推迟果实后熟。
乙烯:
产品一旦产生少量的乙烯,就会诱导ACC合成酶活性,导致乙烯迅速合成,因此,贮藏中要及时排除已经生成的乙烯。
化学物质
一些药物处理可抑制内源乙烯的生成:
ACC合成酶强烈受氨基乙氧基乙烯基甘氨酸和氨基氧乙酸的抑制
银离子能阻止乙烯与酶结合,抑制乙烯的生成
Co+和二硝基苯酚能抑制ACC向乙烯的转化。
四.逆境伤害的避免
逆境:
一切会引起生物体生理功能失常的环境都属于逆境。
又称为胁迫。
园艺产品采后贮藏期间遭受逆境时,会引起生理失调、组织损伤和崩溃,产生一系列非病原菌引起的伤害。
采后贮藏期间的逆境伤害主要是低温(包括冷害和冻害)和气体伤害。
1.冷害的调节
1)冷害及其症状
冷害(chillinginjury):
指0℃以上低温(0-15℃)对果实所造成的危害。
易产生冷害的产品成为冷敏感产品,它们因发育处于高温、多湿的环境中,形成对冷的敏感性,代谢易失调