果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論

第二章果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)改變

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第1頁教學(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；了解抗病生物化學(xué)。重點內(nèi)容：呼吸作用、蒸騰作用、采后成熟生理。難點內(nèi)容：采后衰老生理、抗病生物化學(xué)。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第2頁第一節(jié)呼吸作用一、呼吸作用(一)、有氧呼吸和無氧呼吸

1.有氧呼吸

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O＋1544kJ

2.無氧呼吸

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2＋87.9kJ果蔬采后在貯藏過程中應(yīng)預(yù)防產(chǎn)生無氧呼吸。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第3頁(二)、與呼吸相關(guān)幾個概念1、呼吸強(qiáng)度(Respirationrate)：也稱呼吸速率，它指一定溫度下，一定量產(chǎn)品進(jìn)行呼吸時所吸入氧氣或釋放二氧化碳量，普通單位用O2或CO2mg(ml)／kg*h(鮮重)來表示。

2、呼吸商(RespirationQuotient)，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體積比。RQ與呼吸底物類型、呼吸狀態(tài)（呼吸類型）和貯藏溫度相關(guān)。3、呼吸熱：呼吸熱是呼吸過程中產(chǎn)生，除了維持生命活動以外而散發(fā)到環(huán)境中那部分熱量。每釋放1mgCO2對應(yīng)釋放近似10.68J熱量。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第4頁

4、呼吸溫度系數(shù)：在生理溫度范圍內(nèi)，溫度升高10℃時呼吸速率與原來溫度下呼吸速率比值即溫度系數(shù)，用Ql０來表示。它能反應(yīng)呼吸速率隨溫度而改變程度，普通果蔬Ql０＝2～2.5。5、呼吸高峰：在其幼嫩階段呼吸旺盛，隨果實細(xì)胞膨大，呼吸強(qiáng)度逐步下降，開始成熟時，呼吸上升，到達(dá)高峰后，呼吸下降，果蔬衰老死亡，伴隨呼吸高峰出現(xiàn)，體內(nèi)代謝發(fā)生很大改變，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。

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第5頁果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第6頁果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第7頁果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第8頁呼吸作用增加原因（1）內(nèi)源乙烯增加；（2）ATP增加或細(xì)胞能荷增加；（3）果糖—2，6—二磷酸濃度增高和糖酵解產(chǎn)物流出加大。

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第9頁（三）影響呼吸強(qiáng)度原因

１、內(nèi)部原因（1）種類與品種

（2）成熟度

2、外部原因(1)溫度

(2)氣體分壓

(3)含水量

(4)機(jī)械損傷

（5）其它：對果蔬采取涂膜、包裝、避光等辦法，以及輻照和應(yīng)用生長調(diào)整劑等處理，

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第10頁果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第11頁（四）、呼吸與耐藏性和抗病性關(guān)系耐藏性是指在一定貯藏期內(nèi)，產(chǎn)品能保持其原有品質(zhì)而不發(fā)生顯著不良改變特征；抗病性是指產(chǎn)品抵抗致病微生物侵害特征。生命消失，新陳代謝停頓，耐藏性和抗病性也就不復(fù)存在。適當(dāng)呼吸作用能夠維持果蔬耐藏性和抗病性，但若發(fā)生呼吸保衛(wèi)反應(yīng)則呼吸過于旺盛會造成耐藏性和抗病性下降。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第12頁第二節(jié)蒸騰作用與失水

一、失重和失鮮

失重：自然損耗，包含水分和干物質(zhì)損失。失鮮：產(chǎn)品質(zhì)量損失，表面光澤消失，形態(tài)萎蔫，失去外觀飽滿、新鮮和脆嫩質(zhì)地，甚至失去商品價值。二、失水對代謝和貯藏影響普通是不利影響，但一些果蔬產(chǎn)品采后適度失水可抑制代謝，延長貯藏期。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第13頁三、水分蒸騰影響原因(一)、內(nèi)部原因：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)境原因：1、空氣濕度2、溫度3、空氣流動4．氣壓果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第14頁

表2不一樣種類果蔬隨溫度改變蒸騰特征類型蒸騰特征水果蔬菜A型隨溫度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型隨溫度降低蒸騰量也下降無花果、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、菠菜、蘑菇果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第15頁四、抑制蒸騰方法

(一)、直接增加庫內(nèi)空氣濕度

(二)、增加產(chǎn)品外部小環(huán)境濕度

(三)、采取低溫貯藏是預(yù)防失水主要辦法

用給果蔬打蠟或涂膜方法在一定程度上，有阻隔水分從表皮向大氣中蒸散作用。

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第16頁第三節(jié)

采后成熟衰老生理

一、采后生理生化改變：果實發(fā)育過程可分為三個主要階段，即生長、成熟和衰老。

生理成熟(Maturation）：果實完成了細(xì)胞、組織、器官分化發(fā)育最終階段，充分長成時，也稱為“綠熟”或“初熟”。完熟(Ripening)：果實停頓生長后還要進(jìn)行一系列生物化學(xué)改變逐步形成本產(chǎn)品固有色、香、味和質(zhì)地特征，然后到達(dá)最正確食用階段。我們通常將果實到達(dá)生理成熟到完熟過程都叫成熟。

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第17頁一、采后生理生化改變（一）、葉柄和果柄脫落（二）、顏色改變（三）、組織變軟、發(fā)糠

（四）、種子及休眠芽長大

（五）、風(fēng)味改變

（六）、萎蔫

（七）、果實軟化

（八）、細(xì)胞膜改變

（九）、病菌感染果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第18頁二、乙烯與果蔬生剪發(fā)育關(guān)系（一）、乙烯生物合成

蛋氨酸（Met）S－腺苷蛋氨酸（SAM）1－氨基環(huán)丙烷（ACC）乙烯（C2H4）（二）、乙烯在組織中作用1、對果蔬呼吸作用：刺激果蔬呼吸躍變期提前出現(xiàn)。2、乙烯對生物膜透性及酶蛋白合成作用：使半透膜透性增加，酶活性增加，從而促進(jìn)果蔬成熟和衰老。O2果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第19頁3、對核酸合成作用影響：促進(jìn)核酸合成，加速衰老。4、其它生理作用（使果肉很快變軟，產(chǎn)品失綠黃化和器官脫落）

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第20頁果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第21頁

表3常見果蔬產(chǎn)品乙烯生成量（ulC2H4/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、甘薯、豌豆、菜豆、甜玉米低0.1~1.0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1.0~10香蕉、無花果、荔枝、番茄、甜瓜高10~100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、蔓密蘋果果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第22頁外源乙烯促進(jìn)呼吸上升果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第23頁(三)、影響乙烯合成和作用原因1、果實成熟度系統(tǒng)I負(fù)責(zé)躍變前果實中低速率合成基礎(chǔ)乙烯，系統(tǒng)Ⅱ負(fù)責(zé)成熟過程中躍變時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。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第24頁4、貯藏氣體條件乙烯合成最終一步是需氧，低O2可抑制乙烯產(chǎn)生。一些果蔬在3％O2中，乙烯合成能降到正?？諝庵?％左右。CO2能抑制ACC向乙烯轉(zhuǎn)化和ACC合成，CO2是乙烯作用競爭性抑制劑。5、化學(xué)物質(zhì)AVG和AOA抑制磷酸吡哆醛類酶，Ag+阻止乙烯與酶結(jié)合，Co2+抑制ACC向乙烯轉(zhuǎn)化，多胺抑制乙烯合成。1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）位點競爭。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第25頁三、其它植物激素對果蔬成熟影響

(一)、脫落酸(ABA)：非躍變型果實中極少生成乙烯，可能由ABA調(diào)整成熟進(jìn)程；躍變型果實中ABA首先刺激乙烯生成。(二)、生長素：可抑制果實成熟。(三)、赤霉素(四)、細(xì)胞分裂素

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第26頁四、果蔬成熟分子生物學(xué)（一）、衰老遺傳調(diào)整（二）、葉片衰老時葉綠體光合作用基因表示（三）、自然和暗誘導(dǎo)衰老葉片中特異基因克隆分析（四）、果實成熟基因表示果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第27頁（四）、果實成熟基因表示1、乙烯和基因表示2、多聚半乳糖醛酸酶基因表示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)生調(diào)控

E8是果實中乙烯生物合成負(fù)調(diào)整因子。

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第28頁表3三種番茄成熟突變體果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第29頁第四節(jié)

采后休眠與生長

一、果蔬采后休眠二、采后生長與控制

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第30頁一、果蔬采后休眠(一)、休眠現(xiàn)象植物在生長發(fā)育過程中碰到不良條件時（高溫、干燥、嚴(yán)寒等），為了保持生存能力，有器官會暫時停頓生長，這種現(xiàn)象稱作“休眠”（dormancy）。

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第31頁(二)、休眠生理生化特征

休眠期分為三階段：第一階段為休眠前期，是從生長到休眠過渡階段。此時新陳代謝還比較旺盛，傷口逐步愈合，表皮角質(zhì)層加厚，鱗莖類產(chǎn)品外部鱗片變成膜質(zhì)，水分蒸散下降，從生理上為休眠做準(zhǔn)備。第二階段為生理休限期，產(chǎn)品新陳代謝顯著下降，外層保護(hù)組織完全形成，此時即使給適宜條件，也難以萌芽，是貯藏安全期。第三階段為體眠清醒期，新陳代謝逐步恢復(fù)到生長久間狀態(tài)，呼吸作用加強(qiáng)，酶系統(tǒng)也發(fā)生改變。貯藏中采取不利于生長條件來延長這一階段時間。所以，又稱強(qiáng)迫休眠期。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第32頁生理休眠期

原生質(zhì)和細(xì)胞壁分離。細(xì)胞呈凸形，胞間連絲中止，細(xì)胞處于孤立狀態(tài)，物質(zhì)交換和信息交換大大降低。原生質(zhì)脫水，疏水膠體增加，尤其是一些類脂物質(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)，也極難使電解質(zhì)經(jīng)過，同時因為外界水分和氣體也不輕易滲透到原生質(zhì)內(nèi)部，原生質(zhì)幾乎不能吸水膨脹。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第33頁植物休眠與植物激素

休眠首先是因為器官缺乏促進(jìn)生長物質(zhì)，另首先是器官積累了抑制生長物質(zhì)。高濃度ABA和低濃度外源赤霉素(GA)，可誘導(dǎo)體眠；低濃度ABA和高濃度GA能夠解除休眠。GA、生長素、細(xì)胞分裂素是促進(jìn)生長激素，能解除許多器官休眠。使用外源激動素和玉米素能解除塊莖休眠。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第34頁(三)、延長休眠期辦法1、溫度、濕度控制2、氣體成份3、藥品處理4、射線處理

果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第35頁

二、采后生長與控制

(一)、采后生長現(xiàn)象及其對品質(zhì)影響(二)、延緩采后生長方法低溫、氣調(diào)、去掉生長點果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第36頁

第五節(jié)、抗病生理生化一、種免疫與品種抗性

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機(jī)會。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。生物堿和酚類物質(zhì)第三條防線是組織(體質(zhì))物質(zhì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。酚變成醌。

第四條防線也是最強(qiáng)一道防線。植物保衛(wèi)素。侵入時才合成。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第37頁二、多酚—多酚氧化酶系統(tǒng)防御作用在植物受傷組織中積聚酚類化合物原因有三個：第一，合成酚類化合物酶產(chǎn)生。比如在受傷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，并累積于植物組織中。第三，參加合成芳香族化合物變構(gòu)酶控制特征遭到破壞，致使反應(yīng)產(chǎn)物生成失去控制，生成大量酚類化合物。果蔬產(chǎn)品采后生理和化學(xué)變化概論第38頁

三、植物保衛(wèi)素防護(hù)作用

植物保衛(wèi)素是指在正常即健康組織里沒有，只有在遭到寄生微生物及其代謝物侵染后才產(chǎn)生高等植物抗生素物質(zhì)。

植物保衛(wèi)素不含有病菌專一性，植物保衛(wèi)素廣譜作用在于它含有能破壞活機(jī)體內(nèi)普遍存在代謝中心步驟特征。細(xì)胞內(nèi)生命活動過程愈活躍，產(chǎn)生植物保衛(wèi)素能力也愈強(qiáng)，對應(yīng)地其抗病性也就越高。香豆酮-色酮類：豌豆素、菜豆素、氧化菜豆素。萜烯類化合物：甘薯素、馬鈴薯二醇、馬鈴薯醛、辣椒二醇。果蔬產(chǎn)品采后生理和