果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化課件

1、第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化2022/7/29第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第1頁(yè)，共41頁(yè)。教學(xué)要求要求掌握呼吸作用、蒸騰作用、采后成熟生理；熟悉采后衰老生理、采后休眠與生長(zhǎng)；了解抗病生物化學(xué)。 重點(diǎn)內(nèi)容：呼吸作用、蒸騰作用、采后成熟生理。難點(diǎn)內(nèi)容：采后衰老生理、抗病生物化學(xué)。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第2頁(yè)，共41頁(yè)。第一節(jié) 呼吸作用一、呼吸作用 (一)、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 1.有氧呼吸 C6H12O6+6O26CO2+6H2O1544kJ 2.無(wú)氧呼吸 C6H12O6 2C2H5OH+2CO287.9kJ果蔬采后在貯藏過程中應(yīng)防止產(chǎn)生無(wú)氧呼吸。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化

2、第3頁(yè)，共41頁(yè)。(二)、與呼吸有關(guān)的幾個(gè)概念 1、呼吸強(qiáng)度 (Respiration rate)：也稱呼吸速率，它指一定溫度下，一定量的產(chǎn)品進(jìn)行呼吸時(shí)所吸入的氧氣或釋放二氧化碳的量，一般單位用O2或CO2mg(ml)kg *h (鮮重)來(lái)表示。 2、呼吸商 (Respiration Quotient)，RQ。也稱呼吸系數(shù)，它是指產(chǎn)品呼吸過程釋放CO2和吸入O2的體積比。RQ與呼吸底物的類型、呼吸狀態(tài)（呼吸類型）和貯藏溫度有關(guān)。 3、呼吸熱 ：呼吸熱是呼吸過程中產(chǎn)生的，除了維持生命活動(dòng)以外而散發(fā)到環(huán)境中的那部分熱量。每釋放1mg CO2相應(yīng)釋放近似10.68J的熱量。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化

3、學(xué)變化第4頁(yè)，共41頁(yè)。 4、呼吸溫度系數(shù)：在生理溫度范圍內(nèi)，溫度升高10時(shí)呼吸速率與原來(lái)溫度下呼吸速率的比值即溫度系數(shù)，用Ql來(lái)表示。它能反映呼吸速率隨溫度而變化的程度，一般果蔬Ql22.5。 5、呼吸高峰：在其幼嫩階段呼吸旺盛，隨果實(shí)細(xì)胞的膨大，呼吸強(qiáng)度逐漸下降，開始成熟時(shí)，呼吸上升，達(dá)到高峰后，呼吸下降，果蔬衰老死亡，伴隨呼吸高峰的出現(xiàn)，體內(nèi)的代謝發(fā)生很大的變化，這一現(xiàn)象被稱為呼吸躍變，這一類果蔬被稱為躍變型或呼吸高峰型果蔬。另一類在發(fā)育過程中沒有呼吸高峰，呼吸強(qiáng)度在采后一直下降，被稱為非躍變型果蔬。 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第5頁(yè)，共41頁(yè)。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第6

4、頁(yè)，共41頁(yè)。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第7頁(yè)，共41頁(yè)。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第8頁(yè)，共41頁(yè)。呼吸作用增加的原因（1）內(nèi)源乙烯的增加；（2）ATP增加或細(xì)胞能荷的增加；（3）果糖2，6二磷酸濃度增高和糖酵解的產(chǎn)物流出加大。 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第9頁(yè)，共41頁(yè)。（三）影響呼吸強(qiáng)度的因素 、內(nèi)部因素（1）種類與品種 （2）成熟度 2、外部因素(1)溫度 (2)氣體的分壓 (3)含水量 (4)機(jī)械損傷 （5）其他：對(duì)果蔬采取涂膜、包裝、避光等措施，以及輻照和應(yīng)用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等處理， 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第10頁(yè)，共41頁(yè)。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第

5、11頁(yè)，共41頁(yè)。（四）、呼吸與耐藏性和抗病性的關(guān)系耐藏性是指在一定貯藏期內(nèi)，產(chǎn)品能保持其原有的品質(zhì)而不發(fā)生明顯不良變化的特性；抗病性是指產(chǎn)品抵抗致病微生物侵害的特性。生命消失，新陳代謝停止，耐藏性和抗病性也就不復(fù)存在。適當(dāng)?shù)暮粑饔每梢跃S持果蔬的耐藏性和抗病性，但若發(fā)生呼吸保衛(wèi)反應(yīng)則呼吸過于旺盛會(huì)造成耐藏性和抗病性下降。 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第12頁(yè)，共41頁(yè)。第二節(jié)蒸騰作用與失水 一、失重和失鮮 失重：自然損耗，包括水分和干物質(zhì)的損失。失鮮：產(chǎn)品質(zhì)量的損失，表面光澤消失，形態(tài)萎蔫，失去外觀飽滿、新鮮和脆嫩的質(zhì)地，甚至失去商品價(jià)值。二、失水對(duì)代謝和貯藏的影響一般是不利影響，但某些

6、果蔬產(chǎn)品采后適度失水可抑制代謝，延長(zhǎng)貯藏期。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第13頁(yè)，共41頁(yè)。三、水分蒸騰的影響因素 (一)、內(nèi)部因素：1、表面積比 2、表面保護(hù)結(jié)構(gòu) 3、細(xì)胞持水力 (二)、貯藏環(huán)境因素：1、空氣濕度2、溫度3、空氣流動(dòng)4氣壓第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第14頁(yè)，共41頁(yè)。 表2 不同種類的果蔬隨溫度變化的蒸騰特性類型蒸騰特性水果蔬菜A型隨溫度的降低蒸騰量急劇下降柿子、桔子、西瓜、蘋果、梨馬鈴薯、甘薯、洋蔥、南瓜、胡蘿卜、甘藍(lán)B型隨溫度的降低蒸騰量也下降無(wú)花果、葡萄、甜瓜、板栗、桃、枇杷蘿卜、花椰菜、番茄、豌豆C型與溫度關(guān)系不大蒸騰強(qiáng)烈草莓、櫻桃芹菜、蘆筍、茄子、黃瓜、

7、菠菜、蘑菇第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第15頁(yè)，共41頁(yè)。四、抑制蒸騰的方法 (一)、直接增加庫(kù)內(nèi)空氣濕度 (二)、增加產(chǎn)品外部小環(huán)境的濕度 (三)、采用低溫貯藏是防止失水的重要措施 用給果蔬打蠟或涂膜的方法在一定程度上，有阻隔水分從表皮向大氣中蒸散作用。 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第16頁(yè)，共41頁(yè)。第三節(jié) 采后成熟衰老生理 一、采后的生理生化變化：果實(shí)發(fā)育過程可分為三個(gè)主要階段，即生長(zhǎng)、成熟和衰老。 生理成熟(Maturation）：果實(shí)完成了細(xì)胞、組織、器官分化發(fā)育的最后階段，充分長(zhǎng)成時(shí)，也稱為“綠熟”或“初熟”。完熟(Ripening)：果實(shí)停止生長(zhǎng)后還要進(jìn)行一系列生物化學(xué)變

8、化逐漸形成本產(chǎn)品固有的色、香、味和質(zhì)地特征，然后達(dá)到最佳的食用階段。我們通常將果實(shí)達(dá)到生理成熟到完熟過程都叫成熟。 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第17頁(yè)，共41頁(yè)。一、采后的生理生化變化（一）、葉柄和果柄的脫落（二）、顏色的變化（三）、組織變軟、發(fā)糠 （四）、種子及休眠芽的長(zhǎng)大 （五）、風(fēng)味變化 （六）、萎蔫 （七）、果實(shí)軟化 （八）、細(xì)胞膜變化 （九）、病菌感染第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第18頁(yè)，共41頁(yè)。二、乙烯與果蔬生理發(fā)育的關(guān)系（一）、乙烯的生物合成 蛋氨酸（Met ） S腺苷蛋氨酸（SAM） 1氨基環(huán)丙烷（ACC） 乙烯（C2H4） （二）、乙烯在組織中的作用 1、對(duì)果蔬呼

9、吸的作用：刺激果蔬呼吸躍變期提前出現(xiàn)。 2、乙烯對(duì)生物膜的透性及酶蛋白合成的作用：使半透膜透性增加，酶活性增加，從而促進(jìn)果蔬的成熟和衰老。O2第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第19頁(yè)，共41頁(yè)。 3、對(duì)核酸合成作用的影響：促進(jìn)核酸的合成，加速衰老。 4、其他生理作用（使果肉很快變軟，產(chǎn)品失綠黃化和器官脫落） 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第20頁(yè)，共41頁(yè)。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第21頁(yè)，共41頁(yè)。 表3 常見果蔬產(chǎn)品的乙烯生成量（ul C2H4/kg*h）20類型乙烯產(chǎn)量產(chǎn)品名稱非常低0.1蘆筍、花菜、櫻桃、柑桔、棗、葡萄、石榴、甘藍(lán)、菠菜、芹菜、蔥、洋蔥、大蒜、胡蘿卜、蘿卜、甘

10、薯、豌豆、菜豆、甜玉米低0.11.0橄欖、柿子、菠蘿、黃瓜、綠花菜、茄子、秋葵、青椒、南瓜、西瓜、馬鈴薯中等1.010香蕉、無(wú)花果、荔枝、番茄、甜瓜高10100蘋果、杏、油梨、獼猴桃、榴蓮、桃、梨、番木瓜、甜瓜非常高100番荔枝、西番蓮、蔓密蘋果第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第22頁(yè)，共41頁(yè)。外源乙烯促進(jìn)呼吸上升第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第23頁(yè)，共41頁(yè)。(三)、影響乙烯合成和作用的因素1、果實(shí)的成熟度系統(tǒng)I負(fù)責(zé)躍變前果實(shí)中低速率合成的基礎(chǔ)乙烯，系統(tǒng)負(fù)責(zé)成熟過程中躍變時(shí)乙烯自我催化大量生成。2、傷害 3、貯藏溫度低溫下，EFE活性低，乙烯少，ACC積累。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)

11、變化第24頁(yè)，共41頁(yè)。4、貯藏氣體條件乙烯合成的最后一步是需氧的，低O2可抑制乙烯產(chǎn)生。一些果蔬在3O2中，乙烯合成能降到正?？諝庵械?左右。CO2能抑制ACC向乙烯的轉(zhuǎn)化和ACC的合成，CO2是乙烯作用的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑 。 5、化學(xué)物質(zhì)AVG和AOA的抑制磷酸吡哆醛類酶 ，Ag+阻止乙烯與酶結(jié)合， Co2+抑制ACC向乙烯的轉(zhuǎn)化，多胺抑制乙烯合成。1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第25頁(yè)，共41頁(yè)。三、其他植物激素對(duì)果蔬成熟的影響 (一)、脫落酸(ABA)：非躍變型果實(shí)中很少生成乙烯，可能由ABA調(diào)節(jié)成熟進(jìn)程；躍變型果實(shí)中ABA首先刺激乙烯生成。(二)、

12、生長(zhǎng)素：可抑制果實(shí)成熟。(三)、赤霉素 (四)、細(xì)胞分裂素 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第26頁(yè)，共41頁(yè)。 四、果蔬成熟的分子生物學(xué)（一）、衰老的遺傳調(diào)節(jié)（二）、葉片衰老時(shí)葉綠體光合作用基因的表達(dá)（三）、自然和暗誘導(dǎo)衰老葉片中特異基因的克隆分析（四）、果實(shí)成熟的基因表達(dá)第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第27頁(yè)，共41頁(yè)。（四）、果實(shí)成熟的基因表達(dá) 1、乙烯和基因表達(dá) 2、多聚半乳糖醛酸酶基因的表達(dá) 3、乙烯形成酶基因 4、ACC合成酶基因 5、轉(zhuǎn)基因植物中乙烯產(chǎn)生的調(diào)控 E8是果實(shí)中乙烯生物合成的負(fù)調(diào)節(jié)因子。 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第28頁(yè)，共41頁(yè)。表3 三種番茄成熟突變體第

13、二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第29頁(yè)，共41頁(yè)。第四節(jié) 采后休眠與生長(zhǎng) 一、果蔬采后休眠二、采后生長(zhǎng)與控制 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第30頁(yè)，共41頁(yè)。 一、果蔬采后休眠 (一)、休眠現(xiàn)象植物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中遇到不良的條件時(shí)（高溫、干燥、嚴(yán)寒等），為了保持生存能力，有的器官會(huì)暫時(shí)停止生長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱作“休眠”（dormancy）。 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第31頁(yè)，共41頁(yè)。 (二)、休眠的生理生化特性 休眠期分為三階段：第一階段為休眠前期，是從生長(zhǎng)到休眠的過渡階段。此時(shí)新陳代謝還比較旺盛，傷口逐漸愈合，表皮角質(zhì)層加厚，鱗莖類產(chǎn)品的外部鱗片變成膜質(zhì)，水分蒸散下降，從生理上為休

14、眠做準(zhǔn)備。第二階段為生理休限期，產(chǎn)品的新陳代謝顯著下降，外層保護(hù)組織完全形成，此時(shí)即使給適宜的條件，也難以萌芽，是貯藏的安全期。第三階段為體眠蘇醒期，新陳代謝逐步恢復(fù)到生長(zhǎng)期間的狀態(tài)，呼吸作用加強(qiáng)，酶系統(tǒng)也發(fā)生變化。貯藏中采取不利于生長(zhǎng)的條件來(lái)延長(zhǎng)這一階段的時(shí)間。因此，又稱強(qiáng)迫休眠期。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第32頁(yè)，共41頁(yè)。生理休眠期 原生質(zhì)和細(xì)胞壁分離。細(xì)胞呈凸形，胞間連絲中斷，細(xì)胞處于孤立狀態(tài)，物質(zhì)交換和信息交換大大減少。原生質(zhì)脫水，疏水膠體增加，特別是一些類脂物質(zhì)排列聚集在原生質(zhì)和液泡界面，阻止胞內(nèi)水和細(xì)胞液透過原生質(zhì)，也很難使電解質(zhì)通過，同時(shí)由于外界的水分和氣體也不容易滲透

15、到原生質(zhì)內(nèi)部，原生質(zhì)幾乎不能吸水膨脹。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第33頁(yè)，共41頁(yè)。植物的休眠與植物激素 休眠一方面是由于器官缺乏促進(jìn)生長(zhǎng)的物質(zhì)，另一方面是器官積累了抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)。高濃度ABA和低濃度外源赤霉素(GA)，可誘導(dǎo)體眠；低濃度的ABA和高濃度GA可以解除休眠。GA、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素是促進(jìn)生長(zhǎng)的激素，能解除許多器官的休眠。使用外源激動(dòng)素和玉米素能解除塊莖休眠。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第34頁(yè)，共41頁(yè)。 (三)、延長(zhǎng)休眠期的措施 1、溫度、濕度的控制 2、氣體成分 3、藥物處理 4、射線處理 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第35頁(yè)，共41頁(yè)。 二、采后生長(zhǎng)與控制

16、(一)、采后生長(zhǎng)現(xiàn)象及其對(duì)品質(zhì)的影響 (二)、延緩采后生長(zhǎng)的方法 低溫、氣調(diào)、去掉生長(zhǎng)點(diǎn) 第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第36頁(yè)，共41頁(yè)。 第五節(jié)、抗病生理生化一、種的免疫與品種的抗性 第一道防線稱之為生理抵抗性，它使寄生物失去與植物接觸的機(jī)會(huì)。第二道防線是組織(體質(zhì))保護(hù)物質(zhì)，這是在與寄生物接觸之前在植物組織內(nèi)就有的。生物堿和酚類物質(zhì)第三條防線是組織(體質(zhì))物質(zhì)的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。酚變成醌。 第四條防線也是最強(qiáng)的一道防線。植物保衛(wèi)素。侵入時(shí)才合成。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第37頁(yè)，共41頁(yè)。 二、多酚多酚氧化酶系統(tǒng)的防御作用在植物受傷組織中積聚酚類化合物的原因有三個(gè)： 第一，合成酚類化合

17、物的酶的產(chǎn)生。例如在受傷的植物組織中苯丙氨酸解氨酶出現(xiàn)活化或生成。 第二，酚類化合物從結(jié)合態(tài)(酯類、配糖類)中釋放出來(lái)，并累積于植物的組織中。 第三，參加合成芳香族化合物變構(gòu)酶的控制特性遭到破壞，致使反應(yīng)產(chǎn)物的生成失去控制，生成大量酚類化合物。第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化第38頁(yè)，共41頁(yè)。 三、植物保衛(wèi)素的防護(hù)作用 植物保衛(wèi)素是指在正常即健康的組織里沒有，只有在遭到寄生微生物及其代謝物侵染后才產(chǎn)生的高等植物的抗生素物質(zhì)。 植物保衛(wèi)素不具有病菌的專一性，植物保衛(wèi)素的廣譜作用在于它具有能破壞活機(jī)體內(nèi)普遍存在的代謝中心環(huán)節(jié)的特性。細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)過程愈活躍，產(chǎn)生植物保衛(wèi)素的能力也愈強(qiáng)，相應(yīng)地其抗病性也就越高。香豆酮-色酮類：豌豆素、菜豆素、氧化菜豆