果蔬贮藏保鲜

1、采后生理，是植物学的一个分支，它主要是研究果蔬采收以后体内生理代谢变化及其调控的一门理论学科。 果蔬生命周期 生长(growth)：果蔬产品细胞分裂和膨大的过程。 成熟(maturation)：果蔬产品生长发育的最后阶段，达到可采收的程度。 后熟(ripening)：某些果实达到最佳食用品质的过程。 衰老(senescence)：成熟或后熟后，果蔬组织崩溃，细胞死亡的过程。呼吸作用是植物的生活组织在许多复杂的酶系统参与下，经许多中间反应环节进行的生物氧化还原过程，把复杂的有机物逐步分解为较简单的物质，同时释放能量的过程。呼吸类型 有氧呼吸(Aerobic respiration) 无氧呼吸(A

2、naerobic respiration) 呼吸作用的生理意义 1.提供能量； 2.提供原料； 3.提供还原力； 4.与植物的抗病性有关。 呼吸强度(Respiratory Intensity)：单位重量的植物组织或器官在单位时间内释放的CO2或吸收O2的量。 呼吸消耗和呼吸热(Respiratory consumption， Respiratory heat) 呼吸的温度系数(Temperature coefficient)(Q10)呼吸商(Respiratory Quotient)简称RQ 呼吸过程中释放的CO2与吸入的O2的容积比(CO2/O2) R·Q=1 呼吸底物为糖； R

3、·Q>1 呼吸底物为有机酸； R·Q<1 呼吸底物为脂肪。 呼吸漂移(Respiratory Drift) 指果蔬产品在某一生命阶段中呼吸强度起伏变化的总趋势。 跃变型呼吸(Climacteric Respiration)：指果实在幼嫩时呼吸强度较高，随着果实体积的增大，呼吸强度逐渐减弱，当果实进入后熟期，呼吸强度又显著上升，到充分后熟后达到最大，以后又随着进入衰老期而逐渐下降，具有这种呼吸变化的果实称为跃变型果实。包括苹果、梨、桃、杏、李、番茄、西瓜、甜瓜、香蕉、芒果、石榴、番木瓜、鳄梨等。 非跃变型呼吸(Nonclimacteric Respiration)

4、：指果实在幼嫩时呼吸强度较高，随着成熟和衰老的进行，呼吸强度逐渐降低，并维持一定的水平。具有这种呼吸变化的果实称为非跃变型果实。主要包括：柑桔类、葡萄、樱桃、黄瓜、菠萝等。呼吸跃变机理 蛋白质，RNA合成学说。透性改变学说 酵解酶活化电子传递支路参与学说影响呼吸强度的因素 1. 内部因素 种类：叶菜类 > 果菜类 > 根菜类； 品种：早熟>晚熟； 果实部位：果皮>果肉，果柄>果顶，生殖器官>营养器官；发育年龄和成熟度：幼龄时期呼吸强度最大，随着年龄的增长，呼吸强度逐渐降低 。2. 外部因素 温度(T)： -0.532范围内，呼吸强度系数Q10随温度的升高而增

5、加，但对于冷寒敏感的产品，如番茄、辣椒、茄子，低温条件下(低于冷害临界温度)呼吸强度增高。 相对湿度(RH)Relative Humidity：低RH抑制呼吸 3. 气体成分 O2(21) ： 1-16 随O2浓度增加，呼吸强度增加。 16-21浓度的变化，对呼吸强度无多大影响。 <1，果实会出现无氧呼吸。 CO2(0.03)：010，随CO2浓度的增加，呼吸作用降低，一般>5时，就能起到抑制呼吸的效果，当CO2浓度过高时，也会产生无氧呼吸。 乙烯：>0.1ppm，明显促进呼吸作用。4. 机械伤害和病虫伤害 伤呼吸：由于伤害引起的呼吸强度的增加。损伤引起呼吸增强的原因大致有三

6、：其一，损伤刺激了乙烯的生成，从而影响到呼吸；其二，损伤破坏了细胞组织结构，增强了底物与酶的接触反映，同时也加速了组织内外气体的交换；其三，损伤刺激引起果蔬组织内的愈伤和修复反应，常常是磷酸戊糖途径增强。病虫害侵染对呼吸的影响与机械损伤大体相同。病虫害侵入果蔬组织，一方面本身繁殖要增加呼吸，同时也激发了果蔬组织的保卫反应。病虫伤害：病原物或昆虫进入果蔬体内所增加的呼吸。 存在两方面原因：病原物或昆虫本身的呼吸作用；果蔬对病原物或昆虫的防御反映而加强的呼吸。 5. 化学药物 氰化物，抑制呼吸。 生长调节剂：促进作用：乙烯，脱落酸等。抑制作用：赤霉素，丙二酸等。呼吸与保鲜的关系蔬菜采收后光合作用基

7、本停止，呼吸作用成为采后生命活动的主导过程。蔬菜采收后干物质不仅不能再增加，而且不断被消耗，因此从减少物质消耗的角度来讲，收获后应尽可能降低其呼吸作用。但一切生命活动所需的能量都要依靠呼吸来提供。蔬菜采收后，虽然干物质总量不再增加，但仍有许多合成过程，这些过程只能利用蔬菜体内原有的物质，通过分解和再组合来实现。呼吸失调则发生生理障碍，出现生理病害。所以，保持蔬菜采收后尽可能低的正常的呼吸过程，则是新鲜蔬菜贮藏保鲜的基本原则和要求。呼吸与贮藏抗病的关系：A、呼吸作用可以防治有害中间代谢产物，将其氧化或水解为最终产物，进行自身的保护作用，防治代谢失调；B、植物受到微生物侵染、机械伤害或遇到不适环境

8、时，可通过加强呼吸作用而取到自卫作用，即呼吸作用的保卫反应。植物激素 (Phytohormone)是指在植物体内合成，并经产生部位输送到其它部位，对生长发育产生显著作用的一类微量有机物质。 乙烯在产品成熟和衰老过程中的作用 乙烯能使原生质膜透性增强，从而使水解酶外渗，同时使呼吸作用增强，导致果内有机物质强烈转化，使果实达到可食程度。 内源乙烯：产品自身产生的乙烯； 外源乙烯：人工使用的或其它产品所释放的乙烯。 乙烯的作用机制 乙烯可以增加细胞膜的透性； 乙烯可以促进成熟过程中某些特定蛋白质的产生； 乙烯可以活化细胞代谢中的某些酶，过氧化物酶，多酚氧化酶。 影响乙烯生成和作用的因素 温度：温度过

9、高、过低都会影响乙烯生成。 伤害：可促进ACC的机理，SAM的转化。 气体成分： O2： aACC形成乙烯 b.CH3-S-Ade的重复使用，蛋氨酸循环。 CO2：不影响乙烯形成，只影响乙烯的作用，因其结构相似，对酶 活性中心产生竞争，产生竞争性抑制。 抑制乙烯生成，AOA(氨基氧乙酸)、AHA(氨基乙炔酸)、AVG(乙烯基甘氨酸)、多胺、CO2等。 抑制乙烯作用：KMnO4，O3氧化乙烯。溴化活性碳，环氧乙烷， 吸收乙烯。生长素(IAA) 赤霉素(GA) 细胞分裂素(CTK) 脱落酸(ABA) 钙的存在与分布 1.分布：细胞壁、细胞膜上含量较高。 2.存在形式：离子形式、盐的形式、有机物的结

10、合形式。 钙的生理作用 1.保持细胞的完整性，维持细胞合成蛋白质的能力，降低产品的呼吸强度； 2.间接影响乙烯的产生，Ca的存在能够使吲哚乙酸输送受阻，IAA又影响乙烯的产生； 3.钙能降低生理病害的发生率，推迟果实呼吸跃变和衰老； 4.增加产品对病原物侵染的抵抗力； 5. 钙能保持果实的硬度；增加产品体内钙水平的方法 采前喷钙：Ca(NO3)2，CaCl2，Ca3(PO4)2溶液； 果实浸钙： CaCl2 28，浸泡30-60s 水分在果蔬体内的作用 1.使产品呈现坚挺，脆嫩的状态。2.使产品具有光泽。 3.使产品具有一定的硬度和紧实度。 4.从内部角度上说，水分参与代谢过程。 5.水分是细

11、胞中许多反应发生的媒介。 6.热容量大，防止体温剧烈变化。 水分蒸腾的途径 幼嫩组织水分蒸腾 通过角质层蒸腾； 通过自然孔口(气孔，皮孔，表面裂纹)蒸腾。 老熟产品 通过自然孔蒸腾。一般水平、蔬菜均有大量自然孔，但象葡萄、辣椒、番茄、茄子表面无自然孔，但果柄处分布有大量孔。水分蒸腾对产品的影响 1.失重(weightloss)失鲜(Qualitybreakdown)；2.破坏产品正常代谢； 3.降低产品的抗病性。影响水分蒸腾的因素 内部因素 表面积比 表皮组织结构特性 细胞的持水力 成熟度 外部因素 相对湿度 温度 气流速度 光照 采后生长 指不休眠特性的蔬菜采收以后，其分生组织利用体内的营养

12、继续分裂，膨大，分化的过程。是产品的食用部分向非食用部分转移。 采后 休眠的时期及特点 休眠前期 生理休眠(真休眠或深休眠) 强制休眠期 发芽期 休眠的原因 缺乏促进生长的物质：GA，CTK能够解除休眠。 积累抑制生长的物质：ABA影响休眠的因素 内部因素：种类，品种。 外部因素 温度：主要影响强制休眠期，温度低抑制发芽； 湿度：低湿度抑制发芽； 气体成分：低O2，适当CO2抑制发芽，主要对洋葱大蒜。 化学药物：MH(青鲜菜)，NAA甲酯；CIPC氯苯氨灵。 辐照：可破坏芽的生长点，抑制发芽。采后病害Postharvest Diseases果蔬产品受到其它生物的侵染或者不适宜环境条件的影响，而

13、使其正常生理代谢受到阻碍，导致细胞死亡，组织腐烂的现象。症状(Symptom) 果蔬产品感病后外观不正常表现。这种不正常表现主要有：表面出现斑点，表皮及内部组织褐变，组织结构和外部形态腐烂。 生理紊乱(Physiological Disorder)冻害(Freezing injury) 冰点以下的低温对果蔬产品所造成的伤害 冷害(Chilling injury) 零度以上不适宜的低温对果蔬产品造成的伤害，一般013，对部分水果蔬菜而言，即冷害敏感的水果蔬菜，原产于热带和亚热带地区的蔬菜。 冷害症状 产品表面出现水浸状的斑点，黄瓜、蕃瓜、白兰瓜、辣椒。 表皮变色：褪色(茄子)，褐变(菜豆，香蕉)

14、 内部组织崩溃：内部组织发生褐变苹果、桃、梨、菠萝、马铃薯 产品不能正常后熟：香蕉、番茄 促进腐烂的发生：在冷寒斑表面生出黑色或墨绿色的霉状物由交链孢霉，辣椒、番茄、甜瓜。 冷害的临界温度 小于13 香蕉 甜椒及绿熟的番茄； 小于10 黄瓜，蕃瓜，西瓜 小于7 茄子，菜豆 小于5 厚皮甜瓜 0 左右 苹果、梨、桃、马铃薯影响冷害的因素 1.内部因素 种类，品种 尤其是原产地；成熟度：一般产品越幼嫩，对冷害越敏感，红熟蕃茄7。 2.外部环境因素 温度：低于冷害临界温度：时间越长，冷害发生率越高 低于冷害临界温度，温度越低，冷害发生率严重程度越大 湿度：出现水浸状斑点，或凹陷发生，由于脱水温度低，

15、会加速冷害发生。 空气成分：O2高浓度及低浓度O2都会加重冷害发生，一般认为O2浓度为7安全。CO2高浓度会诱导冷害发生。 化学药物：与产品对冷害抗性有关的药物Ca+，Ca+越低，则对冷害越敏感。 冷害发生的机制 冷害的初始反应 细胞膜相位变化，液晶态固胶态，细胞膜中饱和脂肪酸含量高，温度下降而凝固。 次级反应 透性增大： 导致呼吸强度增高； 促进ACC的积累 氧化磷酸化解偶联造成产品能量供应短缺； 原生质流动减缓，能量转移，物质分配率降低。 细胞蛋白质的合成能力降低。 其它变化 冷害的控制 调温 增加产品表面温度 气调贮藏 采用化学药物处理其它生理紊乱 机械损伤； 营养失调；气体成分伤害（C

16、O2和O2）； O2等含量？水分关系失常；含水量 高温热伤；SO2毒害；乙烯毒害。侵染性病害：由其它生物侵染而引起的病害。 病原物(pathogen)：侵染果蔬产品的生物。 寄主(Host)：被病原物侵染的果蔬产品。 侵染性病害发生的三个基本条件 病原物 寄主 适当的环境 侵染性病害与生理紊乱的关系 生理紊乱可导致侵染性病害的发生； 侵染性病害也可诱导生理紊乱的发生，侵染性病害可降低产品对不良环境的抵抗能力。侵染性病害的主要病原1.真菌：2个门（接合菌门和子囊菌门）、1个纲（卵菌纲）、1类（半知菌类）20多个属、40多个种。1.1卵菌纲：疫霉属、霜疫霉属。1.2接合菌门：根霉属。1.3子囊菌门

17、：间座壳属、小丛壳属、长喙壳属等。1.4半知菌类：炭疽菌属、地霉属、青霉属、镰刀菌属、链格孢属、球二孢属、曲霉属、茎点霉属等。2 细菌：欧文氏杆菌属、假单胞杆菌属。采后病害特点 1.病原物主要是真菌和细菌；2.伤害经常是病害发生的前提；3.许多采后病害源于田间：.病菌侵染较晚，处于潜育期；许多病菌有潜伏侵染特性；花器染病，从内向外发展，4.生物和非生物因素的界限不明显；5.第二次侵入者的重要地位；6.真菌毒素问题。菌源1.1 田间无症状，但已被侵染的果蔬产品。1.2 产品上污染了病原菌。1.3 混进贮藏库已发病的果蔬产品。1.4 广泛分布在贮藏库及工具上的弱寄生菌。病程(pathogenesi

18、s) 病原物接触，侵入寄主，在寄主体内扩展使寄生表现某种症状的过程。 接触期 侵入期 潜育期 发病期 潜伏侵染与潜育期的区别 潜育期是在正常情况下病原物侵入寄主后经过一定的潜育期即表现出症状来,潜伏侵染则不一定表现出症状。潜育期：是指从病原物侵入寄主后建立寄生关系开始，到出现明显的症状为止的这一时期。潜伏侵染：有些病原物侵入寄主植物后，由于寄主和环境条件的限制，暂时停止生长活动而潜伏在寄主体内不表现症状，但当寄主抗病性减弱，有利于病菌生长，病菌可继续扩展并出现症状潜伏侵染的结构：附着胞和侵入丝。 潜伏侵染的位置：果皮。潜伏侵染的机制1.生理、生化的因素1.1 在未成熟的果实中，存在一些有毒物质

19、：丹宁、酚类化合物等。1.2 营养物质不能满足病菌的需要。1.3 病菌缺乏侵入寄主的酶：1.3.1 缺少诱发产生酶的化合物；1.3.2 未成熟的果实中，有钝化酶的物质。1.4 寄主产生了抗菌化合物植保素的影响。2 寄主本身屏障2.1 寄主产生胼胝质；2.2 未成熟果实的坚硬结构、高淀粉有利于附着胞的产生，不利于产孢。3.病害循环：果蔬的单果包装是对产品本身所创造的一种适宜小气候环境来控制产品品质，延长储藏寿命的。传播途径。接触传播。震动传播。昆虫传播。水滴传播。土壤传播。影响发病的重要因素1.机械损伤。2.冷害。3.温、湿度。4.产品的愈伤能力。5.产品的成熟度。6.果蔬的种类和品种。7.采收

20、前田间的发病情况。常见果蔬的主要侵染病害香蕉：冠腐病、炭疽病。芒果：炭疽病、蒂腐病、黑腐病。菠萝：黑腐病。番木瓜：炭疽病、果腐病、蒂腐病。油梨：炭疽病、蒂腐病。常见果蔬的主要侵染病害 仁果类：青霉病病原物：扩展青霉 核果类：软腐病病原物：匐枝根霉 葡萄、草莓：灰霉病灰葡萄孢 柑桔类：青霉病病原物：意大利青霉 绿霉病：病原物：指状青霉蕃茄、辣椒：黑斑病-病原物：互隔交链孢 其它蔬菜：灰霉病病原物：灰霉病菌 细菌性软腐病原物：欧氏杆菌影响采后病害发生的采前因素1.种类和品种 2.产地和生态条件2.1 土壤：土层深厚 腐殖质 2.2 温度：温差2.3 水分：座果期 2.4 光照：光合作用?3.栽培管

21、理3.1 肥水管理：施肥原理 采前1周忌灌水。3.2 修剪和疏花疏果3.2.1 叶果比：香蕉挂果期15片叶为佳；柑桔每个果实20-50片叶；椰香芒每个果实50片叶；青皮芒每个果实30片叶。3.2.2 果实大小：中等偏大较好 3.2.3果实负载量：负载量太大会果小着色差味淡不耐储藏，负载量太小会大果增加也不利储藏。 3.3 结果部位：3.4 病虫防治 3.5 植物激素的应用 4 采收期：过早会？过晚会？被动侵染：病菌被动地通过自然开孔和伤口，主要包括自然孔口、伤口； 主动侵染：病菌主动地借助于自身分泌的酶和机械力入侵植物的过程。包括：许多植物病原菌依靠产生一些特殊的酶来溶解或分泌毒素破坏寄主的细

22、胞壁而入侵寄主。防治措施 控制采前侵染（非典型的采后病害） 控制采后侵染 （典型的采后病害） 物理防治方法 低温贮藏 1.低温防病：对果蔬的影响？对病原物的影响？ 2.高温防病：对果蔬的影响？对病原物的影响？气调保鲜，是利用控制气体比例的方式来达到储藏保鲜的目的。冷链（cold chain）是指易腐食品从产地收购或捕捞之后，在产品加工、贮藏、运输、分销和零售、直到消费者手中，其各个环节始终处于产品所必需的低温环境下，以保证食品质量安全，减少损耗，防止污染的特殊供应链系统。CA storage (Control Atmosphere Storage)简称“气调贮藏”。将鲜果等放入密封的塑料薄膜帐

23、内，抽出空气冲入氮气、二氧化碳来调节贮藏帐内气体成分，降低其呼吸强度，抑制其生理活动，以达到延长贮藏时期，减少损耗。采用气调处理 1.简单气调：塑料薄膜小包装；塑料薄膜单果包装；硅窗气调法。2.现代气调：涂膜贮藏1.涂膜的作用：气调、防蒸发、防传染。2.涂膜的注意事项：涂层的厚度可加入防腐剂。辐射贮藏主要利用钴60、铯137等放射性元素的射线以及电子加速和X-射线来辐照果品，使果蔬内部水和其他物质发生电离，生产游离基团，杀灭有害物质，从而保鲜贮藏水果的方法。辐照后延长果品贮藏或货架期，减少采后损失2.辐射受关注：WHO、FAO、IAEA。3.辐射贮藏的一些问题： 3.1 一次性投资费用高；3.

24、2 辐射源的保管要当心；3.3 对果蔬的不利影响：营养受损、产生异味。3.4 遗传材料不可辐射化学防治 要选择毒性较低的防腐剂？要注意对症用药 使用杀菌剂或防腐剂的方法 仓库消毒剂 生物防治 使用拮抗菌 诱导抗性 采后生物防治的有利条件1. 贮藏环境小，条件容易控制；2. 处理目标明确；3. 无UV和干燥的破坏作用；4. 产品集中，处理费用低廉。拮抗微生物的应用存在的问题1、尽管有不少报道指出某些微生物抗菌剂的效果与化学杀菌剂相当，但实际应用中常常会发现其效果并不稳定；2、目前人们对微生物杀菌剂的安全性尚持怀疑的态度，但直接从水果表面分离到的生防菌易被接受。营养竞争的拮抗菌会比分泌抗菌素的微生

25、物更易被认可；3、人们期望拮抗菌在产后病害防治中成为“生物杀菌剂”，但从实验室研究到商品化生产还存在着较大的距离。进行商品化生产，依据上述条件酵母菌是值得重视的拮抗菌。目前，除枯草芽孢杆菌（B-3）和汉逊狄巴利酵母（US-7），其它几乎没有进入批量化生产。研究与应用展望：1 研究果品表面微生物群落组成、种群动态及其与病原菌的关系，探明其生态学意义，为生防提供依据2 利用遗传工程等手段，改造生防菌，提高防效，这是当前最具吸引力的课题。为什么要进行园艺产品的贮藏？主要是因为园艺产品生产的季节性和地域性所致。我国果蔬产品采后处理的损失相当惊人。我国果品总产量已居世界第一。2002年果品总产量已经达到

26、6952万吨（占世界总产量的13.5%），产值超过1500亿元， 2003年1-11月份全国出口果品226.53万吨，仅占当年总产量的约3.5%，有着巨大的潜力。果树产业的快速发展与薄弱的采后技术体系之间的矛盾日显突出，已成为果树产业可持续发展、实现果品商品化和参与国际竞争的主要瓶颈因素。据不完全统计，我国果品采后损失率高达20%-30%，而发达国家的采后损失仅为5%左右为什么病原物主要是真菌和细菌1、真菌：水果在贮运期间的侵染性病害几乎全部由真菌引起,无性孢子一年可产生多次，是真菌病害的主要传染源。2、细菌：是引起蔬菜腐败的重要病原菌，一般为裂殖,繁殖速度很快。生长最适温度为2630ºC，细菌能耐低温跃变型果实与非跃变型果实的差别：1、乙烯产生量不同；2、对外源乙烯刺激的反应不同；取消外源乙烯（或丙稀）处理后，非跃变型果实回复原来状态，而跃变型果实乙烯一旦启动后，则不可逆转；3、对外源乙烯反应的浓度不同：对于跃