Chapter3園藝產(chǎn)品采后生理.ppt

第三章果蔬采后生理學(xué) 教學(xué)目標(biāo) 掌握?qǐng)@藝產(chǎn)品采后生理的有關(guān)概念和各個(gè)過(guò)程的特點(diǎn)了解園藝產(chǎn)品采后生理的基本理論理解園藝產(chǎn)品采后生理變化的相關(guān)過(guò)程及影響因素 第一節(jié)果蔬的呼吸生理第二節(jié)蒸騰和休眠生理 第三章果蔬采后生理學(xué) 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 果蔬在采收后 由于離開(kāi)了母體 水分 礦質(zhì)及有機(jī)物的輸入均已停止 果蔬需要進(jìn)行呼吸作用 以維持正常的生命活動(dòng) 呼吸作用過(guò)強(qiáng) 則會(huì)使貯藏的有機(jī)物過(guò)多地被消耗 含量迅速減少 果蔬品質(zhì)下降 同時(shí)過(guò)強(qiáng)的呼吸作用 也會(huì)加速果蔬的衰老 縮短貯藏壽命 此外 呼吸作用在分解有機(jī)物過(guò)程中產(chǎn)生許多中間產(chǎn)物 它們是進(jìn)一步合成植物體內(nèi)新的有機(jī)物的物質(zhì)基礎(chǔ) 因此 控制采收后果蔬的呼吸作用 已成為果蔬貯藏技術(shù)的中心問(wèn)題 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 一呼吸作用的概念呼吸 respiration 指生活細(xì)胞經(jīng)過(guò)某些代謝途徑使有機(jī)物質(zhì)分解 并釋放出能量的過(guò)程 提供采后組織生命活動(dòng)所需的能量 采后各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的中區(qū) 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三羧酸循環(huán)和丙酮酸的氧化作用 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 1有氧呼吸 aerobicrespiration 以葡萄糖作呼吸底物為例 可簡(jiǎn)單表示為 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 2 82 106J特點(diǎn) 需有氧參與 有機(jī)物氧化分解徹底 能量釋放多 通常所說(shuō)的呼吸作用 就是指有氧呼吸 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 2無(wú)氧呼吸 anaerobicrespiration 以葡萄糖作呼吸底物為例 可簡(jiǎn)單表示為 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 8 79 104J特點(diǎn) 在無(wú)氧下進(jìn)行 有機(jī)物氧化分解不徹底 中間產(chǎn)物 呼吸底物 可以是碳水化合物 有機(jī)酸 也可是蛋白質(zhì)和脂肪 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 2無(wú)氧呼吸 anaerobicrespiration 無(wú)氧呼吸對(duì)果蔬貯藏不利 一方面它提供的能量比有氧呼吸少 消耗的呼吸底物更多 使產(chǎn)品更快失去生命力 另一方面 無(wú)氧呼吸生成的有害物乙醛和其他有毒物質(zhì)會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累 并且會(huì)輸導(dǎo)到組織的其它部分 造成細(xì)胞死亡或腐爛 因此 在貯藏期間應(yīng)防止產(chǎn)生無(wú)氧呼吸 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 3呼吸強(qiáng)度與呼吸商呼吸強(qiáng)度 respirationrate 表示呼吸作用進(jìn)行快慢的一個(gè)指標(biāo) 又稱呼吸速率 指在一定溫度下 單位重量的果蔬組織在單位時(shí)間內(nèi)呼吸消耗的O2量 或釋放出的CO2量mg ml kg h 呼吸強(qiáng)度高 底物消耗快 貯藏壽命不會(huì)長(zhǎng) 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 3呼吸強(qiáng)度和呼吸商呼吸商 respiratoryquotient 簡(jiǎn)稱RQ 呼吸作用過(guò)程中所釋放出的CO2和消耗的O2在容量上的比值 即CO2 O2 稱呼吸商 RQ 測(cè)定意義 RQ值的大小與呼吸底物有關(guān) 3呼吸強(qiáng)度和呼吸商6碳糖做呼吸底物 完全氧化時(shí)RQ 1C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O有機(jī)酸做呼吸底物 完全氧化時(shí)RQ 1 O2C2H2O4 O2 4CO2 2H2ORQ QCO2 QO2 4脂肪 蛋白質(zhì)作底物 完全氧化時(shí)RQ 1 CC18H36O2 26O2 18CO2 18H2ORQ QCO2 QO2 0 69 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 3呼吸強(qiáng)度和呼吸商 RQ值也與呼吸狀態(tài)即呼吸類型 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 有關(guān)無(wú)氧呼吸時(shí)吸入的氧少 RO 1 RQ值越大 無(wú)氧呼吸所占的比例越大 RQ值還與貯藏溫度有關(guān)同種水果在不同溫度下 RQ值也不同 高溫下RQ值大 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 4呼吸溫度系數(shù) 呼吸熱呼吸溫度系數(shù) Q10 在生理溫度范圍內(nèi) 5 35 指當(dāng)環(huán)境溫度提高10 時(shí) 采后園藝產(chǎn)品反應(yīng)所加速的呼吸強(qiáng)度 以Q10表示 Q10 提溫后呼吸強(qiáng)度 原溫下呼吸強(qiáng)度 Q10值越高 說(shuō)明產(chǎn)品呼吸受溫度影響越大 不同種類 品種 Q10差異較大 較低溫度范圍內(nèi)Q10值 較高溫度范圍內(nèi)的Q10值 貯藏中應(yīng)維持適宜而穩(wěn)定的低溫 同一產(chǎn)品 在不同溫度段內(nèi)Q10有變化 Q10在不同溫度段內(nèi)的變化 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 4呼吸溫度系數(shù) 呼吸熱呼吸熱 respirationheat 采后園藝產(chǎn)品進(jìn)行呼吸作用過(guò)程中 消耗呼吸底物 一部分用于合成能量供組織生命活動(dòng)所用 另一部分則以熱量形式散發(fā)到環(huán)境中 38ATP 304大卡 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 2 82 106J369大卡 熱能 果蔬采后釋放呼吸熱 對(duì)貯藏環(huán)境有影響 北 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 4呼吸溫度系數(shù) 呼吸熱呼吸熱測(cè)定較復(fù)雜 果蔬貯藏運(yùn)輸時(shí) 常采用呼吸強(qiáng)度簡(jiǎn)接計(jì)算 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 2 82 106j 674kcl 由上反應(yīng)式可知 消耗1mol葡萄糖 產(chǎn)生了6mol 6 44 264 1000mg CO2 并釋放出了2 82 106j的熱能 則每放出1mgCO2 釋放10 676j 2 553cal 熱能 4呼吸溫度系數(shù) 呼吸熱假設(shè)呼吸產(chǎn)生的熱量全部散發(fā)到環(huán)境中 則呼吸熱就可通過(guò)呼吸強(qiáng)度來(lái)計(jì)算 呼吸熱 J kg h 呼吸強(qiáng)度 CO2mg kg h 10 676 J mg 呼吸熱 cal kg h 呼吸強(qiáng)度 CO2mg kg h 2 553 cal mg 10 676 4 182 2 553 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 二呼吸漂移和呼吸高峰根據(jù)采后呼吸強(qiáng)度變化曲線 可分兩類型 呼吸躍變型 respirationclimacteric 特征 果實(shí)在發(fā)育定型之前 呼吸強(qiáng)度不斷下降 此后在成熟開(kāi)始時(shí) 呼吸強(qiáng)度急劇上升 達(dá)到高峰后便轉(zhuǎn)為下降 直到衰老死亡 躍變型果蔬 蘋果 梨 香蕉 獼猴桃 杏 李 桃 鱷梨 番茄 甜瓜 西瓜等等 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 二呼吸漂移和呼吸高峰 非呼吸躍變型 non respirationclimacteric 特征 果實(shí)在成熟過(guò)程中 沒(méi)有呼吸躍變現(xiàn)象 呼吸強(qiáng)度只表現(xiàn)為緩慢的下降 這類園藝產(chǎn)品稱非呼吸躍變型園藝產(chǎn)品 非呼吸躍變型果實(shí) 檸檬 柑橘 菠蘿 草莓 葡萄等 非呼吸躍變型蔬菜 黃瓜 甜椒等 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 呼吸強(qiáng)度變化曲線 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 大多數(shù)的蔬菜在采收后不出現(xiàn)呼吸躍變 只有少數(shù)的蔬菜在采后的完熟過(guò)程中出現(xiàn)呼吸躍變 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 二呼吸漂移和呼吸高峰躍變型與非躍變型果實(shí)的區(qū)別 躍變型果實(shí)出現(xiàn)呼吸躍變伴隨著的成分和質(zhì)地變化 可以辨別出從成熟到完熟的明顯變化 而非躍變型果實(shí)沒(méi)有呼吸躍變現(xiàn)象 果實(shí)從成熟到完熟發(fā)展過(guò)程中變化緩慢 不易劃分 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 二呼吸漂移和呼吸高峰 兩類果實(shí)的成熟表現(xiàn)不同躍變型果實(shí)出現(xiàn)呼吸躍變伴隨著的成分和質(zhì)地變化 可以辨別出從成熟到完熟的明顯變化 而非躍變型果實(shí)沒(méi)有呼吸躍變現(xiàn)象 果實(shí)從成熟到完熟發(fā)展過(guò)程中變化緩慢 不易劃分 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 二呼吸漂移和呼吸高峰 兩類果實(shí)中內(nèi)源乙烯的產(chǎn)生量不同 所有的果實(shí)在發(fā)育期間都產(chǎn)生微量的乙烯 然而在完熟期內(nèi) 躍變型果實(shí)所產(chǎn)生乙烯的量比非躍變型果實(shí)多得多 而且躍變型果實(shí)在躍變前后的內(nèi)源乙烯的量變化幅度很大 非躍變型果實(shí)的內(nèi)源乙烯一直維持在很低的水平 沒(méi)有產(chǎn)生上升現(xiàn)象 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 二呼吸漂移和呼吸高峰 對(duì)外源乙烯刺激的反應(yīng)不同 對(duì)躍變型果實(shí)來(lái)說(shuō) 外源乙烯只在躍變前期處理才有作用 可引起呼吸上升和內(nèi)源乙烯的自身催化 這種反應(yīng)是不可逆的 雖停止處理也不能使呼吸回復(fù)到處理前的狀態(tài) 而對(duì)非躍變型果實(shí)來(lái)說(shuō) 任何時(shí)候處理都可以對(duì)外源乙烯發(fā)生反應(yīng) 但將外源乙烯除去 呼吸又恢復(fù)到未處理時(shí)的水平 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 二呼吸漂移和呼吸高峰 對(duì)外源乙烯濃度的反應(yīng)不同 提高外源乙烯的濃度 可使躍變型果實(shí)的呼吸躍變出現(xiàn)的時(shí)間提前 但不改變呼吸高峰的強(qiáng)度 乙烯濃度的改變與呼吸躍變的提前時(shí)間大致呈對(duì)數(shù)關(guān)系 對(duì)非躍變型果實(shí) 提高外源乙烯的濃度 可提高呼吸的強(qiáng)度 但不能提早呼吸高峰出現(xiàn)的時(shí)間 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素控制呼吸強(qiáng)度 是延長(zhǎng)貯藏期和貨架期的有效途徑 1種類和品種 speciesandvariety 呼吸強(qiáng)度相差很大 由遺傳特性所決定 熱帶 亞熱帶的 溫帶的 高溫季節(jié)采收的 低溫季節(jié)采收的 漿果類 柑橘類和仁果類 花菜 葉菜類 果菜類 跟菜類 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素2發(fā)育階段和成熟度 growthphaseandmaturity 一般而言 處于生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中植物組織 器官生理活動(dòng)很旺盛 呼吸代謝也很強(qiáng) 生長(zhǎng)期采收的葉菜類 呼吸強(qiáng)度大 以嫩果供食的瓜果 呼吸強(qiáng)度大 成熟的果蔬 呼吸強(qiáng)度小 表皮保護(hù)組織如蠟質(zhì) 角質(zhì)加厚 代謝緩慢 呼吸較弱 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素2發(fā)育階段和成熟度 growthphaseandmaturity 一般而言 處于生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中植物組織 器官生理活動(dòng)很旺盛 呼吸代謝也很強(qiáng) 生長(zhǎng)期采收的葉菜類 呼吸強(qiáng)度大 以嫩果供食的瓜果 呼吸強(qiáng)度大 成熟的果蔬 呼吸強(qiáng)度小 表皮保護(hù)組織如蠟質(zhì) 角質(zhì)加厚 代謝緩慢 呼吸較弱 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素2發(fā)育階段和成熟度 growthphaseandmaturity 躍變型果實(shí)在成熟時(shí)呼吸升高 達(dá)到呼吸高峰后又下降 非躍變型果實(shí)成熟衰老時(shí)則呼吸作用一直緩慢減弱 直到死亡 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素2發(fā)育階段和成熟度 growthphaseandmaturity 果蔬同一器官的不同部位 其呼吸強(qiáng)度的大小也有差異 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素3溫度 temperature 是決定果蔬貯藏質(zhì)量的重要因素 因呼吸作用是一系列酶促生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程 適宜低溫可顯著降低呼吸強(qiáng)度 并推遲呼吸躍變型呼吸高峰出現(xiàn) 一般在0 左右時(shí) 酶的活性極低 呼吸很弱 躍變型果實(shí)的呼吸高峰得以推遲 甚至不出現(xiàn)呼吸高峰 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素4相對(duì)濕度 relativehumidity 濕度對(duì)呼吸影響 還缺乏系統(tǒng)深入研究 從貯藏實(shí)踐看 濕度對(duì)果蔬呼吸強(qiáng)度有一定的影響 如大白菜 菠菜等 采后稍為晾曬 輕微失水 可以抑制呼吸強(qiáng)度 但香蕉 濕度過(guò)低 不出現(xiàn)呼吸躍變和完熟 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素5氣體成分 environmentalgascomponents 環(huán)境中O2和CO2濃度的變化 對(duì)呼吸作用有直接影響 適當(dāng)降低環(huán)境O2濃度 并提高CO2濃度 可有效地降低呼吸強(qiáng)度 減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素5氣體成分 environmentalgascomponents C2H4果蔬成熟的催熟劑 它可增強(qiáng)呼吸強(qiáng)度 果蔬在貯藏過(guò)程中不斷產(chǎn)生乙烯 并使果蔬貯藏場(chǎng)所的乙烯濃度增高 這對(duì)于一些對(duì)C2H4敏感的果蔬的呼吸作用影響很大 消除乙烯 通風(fēng)換氣 放上乙烯吸收劑 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素6機(jī)械損傷 environmentalgascomponents 果蔬受機(jī)械損傷后 呼吸強(qiáng)度和乙烯的產(chǎn)生量明顯提高 組織因受傷引起呼吸強(qiáng)度不正常的增加 稱為 傷呼吸 機(jī)械損傷引起呼吸強(qiáng)度增加的可能機(jī)制是 開(kāi)放性傷口使內(nèi)層組織直接與空氣接觸 增加氣體的交換 可利用的O2增加 細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞 從而破壞了正常細(xì)胞中酶與底物的空間分隔 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素6機(jī)械損傷 environmentalgascomponents 乙烯的合成加強(qiáng) 從而加強(qiáng)對(duì)呼吸的刺激作用 果蔬表面的傷口給微生物的侵染打開(kāi)了方便之門 微生物在產(chǎn)品上發(fā)育 也促進(jìn)了呼吸和乙烯的產(chǎn)生 機(jī)械傷對(duì)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度的影響 因種類 品種 以及受損傷的程度而不同 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 第一節(jié)園藝產(chǎn)品的呼吸生理 三影響呼吸強(qiáng)度的因素另外 有些化學(xué)成分 如青鮮素 MH 矮壯素 CCC 6 芐基嘌呤 6 BA 赤霉素 GA 2 4 D重氮化合物 脫氫醋酸鈉 一氧化碳等 對(duì)呼吸強(qiáng)度都有不同程度的抑制作用 其中一些也作為園藝產(chǎn)品保鮮劑的重要成分 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 一蒸騰與失重蒸騰作用 transpiration 是指水分以氣體狀態(tài) 通過(guò)植物體 采后果蔬 的表面 從體內(nèi)散發(fā)到體外的現(xiàn)象 果蔬吸收的水分 大部分用于蒸騰作用 蒸騰作用 受組織結(jié)構(gòu)和氣孔行為的調(diào)控 幼嫩葉片 角質(zhì)蒸騰 成熟后葉片 氣孔蒸騰 貯藏環(huán)境不適時(shí) 果蔬就象一個(gè)蒸發(fā)體 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 一蒸騰與失重失重 weightloss 又稱自然損耗 是指貯藏過(guò)程器官的蒸騰失水和干物質(zhì)損耗 所造成的重量損失 自然損耗 干物質(zhì)損耗 呼吸作用 水分損耗 蒸騰作用 果蔬采收后水分只有損失 無(wú)補(bǔ)充 失水是貯藏器官失重的主要原因 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 一些蔬菜在貯藏中自然損耗率 緒方等 1952 萬(wàn)噸庫(kù)貯藏 若溫度偏離1 將損失20萬(wàn)斤 這是無(wú)形的 看不見(jiàn)的損耗 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 二蒸騰作用對(duì)采后貯藏品質(zhì)的影響1失重 失鮮貯藏器官采后蒸騰作用 不僅造成貯藏失重 還造成失鮮 失重 是貯藏中數(shù)量方面的損失 失鮮 果蔬質(zhì)量方面損耗 形態(tài) 結(jié)構(gòu) 色彩 光澤 質(zhì)地 風(fēng)味等多方面變化 果蔬萎蔫和皺縮 口感 脆度 顏色和風(fēng)味 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 二蒸騰作用對(duì)采后貯藏品質(zhì)的影響2降低耐貯性和抗病性水可使細(xì)胞形狀 細(xì)胞內(nèi)物質(zhì) 酶得以穩(wěn)定失水 細(xì)胞膨壓下降 機(jī)械結(jié)構(gòu)特性改變 果蔬貯藏性和抗病性 嚴(yán)重脫水 細(xì)胞液濃度增高 有些物質(zhì)累計(jì)到有害程度 會(huì)引起細(xì)胞中毒 NH4 H 失水 水解酶活性提高 加速組織衰老 削弱細(xì)胞固有的貯藏性抗病性 如風(fēng)干的甘薯 變甜 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 甜菜組織脫水同水解酶活性的關(guān)系 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 萎蔫對(duì)甜菜腐爛率的影響 但有些果蔬在采收后少量失水 對(duì)貯藏有利 大白菜 洋蔥 大蒜 休眠 柑橘 枯水病 三影響采后蒸騰作用的因素本身因素 外界環(huán)境因素1內(nèi)在因素 表面組織結(jié)構(gòu) 蒸騰的途徑有兩個(gè) 自然孔道蒸騰和角質(zhì)層蒸騰 不同種類 品種 成熟度不同 它們的開(kāi)孔數(shù)量 氣孔 皮孔 角質(zhì)層厚度差別很大 失水快慢不同 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控 三影響采后蒸騰作用的因素1內(nèi)在因素 細(xì)胞的持水力 與細(xì)