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文档简介

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<教学目标>

1、了解构成园艺产品品质的化学物质的性质及特点。

2、掌握园艺产品采后色泽、香味、营养物质的变化规律及控制措施。

第一章园艺产品的品质2园艺产品品质的评价包括感官指标和理化指标两个方面。

感官指标:主要指其色、香、味、形和质地等。

理化指标:包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质等营养成分的质和量。

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第一节园艺产品之色1、园艺产品的色泽是由色素物质构成的。2、色素物质种类繁多,构成园艺产品特有的颜色特征。4

1、叶绿素的结构叶绿素(chlorophyll)是鲜活绿色园艺产品的代表色素。叶绿素是叶绿酸(二羧酸)与叶绿醇及甲醇形成的二酯,其绿色来自叶绿酸残基。一、叶绿素第一节园艺产品之色52、叶绿素的性质

叶绿素a和b都不溶于水,可溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。叶绿素a为兰黑色粉末,叶绿素b为深绿色粉末,在植物细胞中叶绿素与蛋白质结合成叶绿蛋白存在,使之呈现绿色。当细胞死亡后,叶绿素则从叶绿体中游离出来。游离叶绿素很不稳定,对光和热都敏感。第一节园艺产品之色6

类胡萝卜素(carotenoids)广泛存在于动植物性食物中,是一类呈现黄、橙、红色的脂溶性色素。

类胡萝卜素多与叶绿素和蛋白质共同结合成色素蛋白体存在于鲜活园艺产品中。二、类胡萝卜素第一节园艺产品之色7

类胡萝卜素是由40个碳组成的一类化合物。根据呈色不同分为橙黄色类和红色类。按结构和溶解性质的差异分为胡萝卜素类(carotene)和叶黄素类(xanthophyll)。第一节园艺产品之色81、类胡萝卜素的结构

胡萝卜素类色素均含有一条由八个异戊二烯单位组成的共轭多烯链。

叶黄素类色素的结构是胡萝卜类色素的含氧衍生物。第一节园艺产品之色9

2、类胡萝卜素的性质

类胡萝卜素是一类脂溶性色素。胡萝卜素类色素微溶于甲醇、乙醇,而叶黄素类色素易溶于甲醇和乙醇,可将二者分开。类胡萝卜素与蛋白质结合存在于园艺产品细胞中。结合态的类胡萝卜素相当稳定。第一节园艺产品之色10

3.呈色反应

类胡萝卜素与三氯化锑的氯仿溶液反应多呈兰色类胡萝卜与浓硫酸作用均显兰绿色类胡萝卜与浓盐酸反应则只有胡萝卜素呈灰绿色。

由此常用作对这类色素进行定性检测。11

一类水溶性植物色素。包括花青素类色素、花黄素类色素和儿茶素类色素三种类型。

三、多酚类色素121、花青素类

花青素类(anthocyan)存在于植物细胞液中,是构成水果、蔬菜、花卉等美丽色彩的一类天然色素。此外,还有一种广泛存在于植物的花、茎和果实中的无色花青素。在实验条件下,无色花青素,可以转化成相应的花青素(anthocyanidin)。无色花青素也是园艺产品中主要的涩味成分之一。13

各种花青素的颜色可以随pH值的变化而变化,通常在酸性中呈红色,在碱性中呈兰色,因此可作指示剂。其变化的原因是在不同的pH值下,花青素的结构随之变化的结果。第一节园艺产品之色14

2、花黄素类

花黄素是广布于植物的花、果、茎、叶中的一类水溶性黄色色素。已知的花黄素类色素约之400种之多,常见的主要有:槲皮素、圣草素、橙皮素等。花黄素类色素的基本结构是α-苯基苯并吡喃酮,所以花黄素类色素又称黄酮类色素。

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花黄素在自然条件下,颜色一般并不显著,常为浅黄至无色,偶尔为橙黄色。黄酮以及黄酮醇类花黄素为黄色结晶,黄烷酮以及醇的衍生物为无色结晶。在碱性条件下,颜色呈黄色、橙色以至褐色。在酸性条件下,颜色消失。无色花黄素类色素与Fe2+作用生成兰绿色络合物。第一节园艺产品之色16花黄素类色素与Pb等重金属离子生成不溶性沉淀,并发生颜色变化。

该色素的酒精溶液可被Mg和HCl还原(reduction)成花青素。其中黄酮类花黄素还原成橙红色,黄酮醇类还原成红色、黄烷酮醇以及黄烷酮类还原后变成紫红色。此类色素在空气中久置易被氧化成褐色沉淀。第一节园艺产品之色17

儿茶素类包素广泛存在于植物界,特别是葡萄、苹果、桃、李、石榴等果实中含量较多,尤其未成熟果实中含量丰富。儿茶索类色素易氧化聚合或与金属离子结合生成黑褐色物质。儿茶素类物质的另一特点是具有涩味。

3、儿茶素类18

许多园艺产品具有独特的香气,香气的类别和强度是评价园艺产品品质的重要指标之一。

第二节园艺产品之香19

园艺产品的香气(aroma)来源于各种微量的挥发性物质(volatilesubstance)。

挥发性物质的种类和数量不同,使各种园艺产品有各自特定的香气。

香气物质的结构复杂,分子中都含有形成气味的原子团,这些原子团称为发香团。第二节园艺产品之香20

园艺产品中香气物质的发香团主要有羟基(hydroxyl)、羧基(carboxyl)、醛基(aldehyde)、羰(carbonyl)、醚(ether)、酯(ester)、苯基(phenyl)、酰胺基(amid)等。

发香团表示香气的存在,但与香气的种类无关。第二节园艺产品之香211、水果的香气成分水果中具有浓郁的天然香气味,其香气成分中以有机酸酯类、醛类、萜类为主,其次是醇类、酮类及挥发酸等。

水果香气成分随着果实的成熟而增加。222、蔬菜的香气成分蔬菜类的香气不如水果类香气浓郁,它们主要含有以含硫化合物、醇、萜烯类为主体的香气成分。例如:葱、韭、蒜等香气均由硫化丙烯类化合物组成;黄瓜中主要香气成分为黄瓜醇和黄瓜醛。233、动物性食品的香气成分

鱼加热后产生的鱼香,主要是一些含氮的有机物、有机酸和含硫化合物及羰基化合物。

肉类香气是多种成分综合作用的结果。如:鸡肉香气的主体成分中含20多种羰基化合物及甲硫醚、二甲基二硫化物、微量硫化氢等物质。24

鲜乳的香气物质,主要为挥发性脂肪酸、羰基化合物、微量的甲硫醚,它们是牛奶的主体香气成分。

鲜奶酪的香气物质主要有挥发性脂肪酸和羰基化合物的丁二酮、3-羟基丁酮、异戊醛等。第二节园艺产品之香254、焙烤食品的香气成分

焙烤食品的香气产生于加热过程中的羰氨反应,油脂的分解和含硫化合物(维生素B1

含硫氨基酸)的分解。羰基化合物、吡嗪类化合物及少量含硫有机物,是焙烤香气的重要组成部分。26

第三节园艺产品之味

许多园艺产品具有不同特色的味,其差异决定于呈味物质的种类、数量和比例。这些物质还关系到营养价值、耐贮性和加工适性等。

味的分类在世界各国并不一致,我国习惯上分为甜(sweet)。酸(sour)、苦(bitter)、咸(salty)、辣(hot)、涩(astringent)、鲜(delicious)七种,除咸味外,其余六种均与园艺产品有关。27从生理学的角度看,只有甜、酸、苦、咸四种基本味感,它们是直接刺激味蕾内的味觉细胞而产生的味感。不同的味感物质在味蕾上有不同的结合部位。一般来说,人的舌前部对甜味最敏感,舌尖和边缘对咸味较为敏感,而靠腮两边对酸味敏感,舌根部则对苦味最为敏感。第三节园艺产品之味28

其它呈味物不是通过味蕾而产生味感的。如:辣味是刺激口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮肤和三叉神经而引起的一种烧痛感;涩味是口腔蛋白质受到刺激而凝固时所产生的一种收敛感。

第三节园艺产品之味29味感阈值(CT)从人对4种基本味的感觉速度来看,以咸味感觉最快,对苦味反映最慢。但从人们对味的敏感性来看,苦味却往往最易被察觉到,这涉及味感强度问题,在此引入味感阈值(CT)。

阈值是指能感觉到该物质的最低浓度(mol/m3,%或mg/kg)。一种物质的阈值越小,表明其敏感性越强。30各种物质的阈值基本味物质阈值/%基本味物质阈值/%咸味食盐0.2苦味奎宁0.00005甜味砂糖0.5鲜味谷氨酸钠0.03酸味柠檬酸0.003

31一、园艺产品之甜味1、甜味物质

甜味能给人一种舒适可口的味感。凡具有甜味感的物质均称为甜味物质,园艺产品中的甜味物质主要是糖及其衍生物糖醇。此外,一些氨基酸、胺类等非糖物质也具有甜味,但不是重要的甜味来源。322、甜味物质的性质

糖的甜度(sweetness)与分子中的-OH数目和结构有一定关系,各种糖的甜度大小凭人们的味觉来判断,一般以蔗糖甜度为100作为标准,则各种糖的相对甜度为:果糖173,葡葡萄糖74,木糖40,乳糖16。园艺产品的甜味除取决于糖的种类和含量外,还与含糖量与含酸量的比例糖酸比有关。比值愈高,甜味愈浓。33

酸味是因舌粘膜受氢离子刺激而引起的一种味感,因此,凡是在溶液中能解离出氢离子的化合物都有酸味,包括所有无机酸(inorganicacid)和有机酸(organicacid)。二、园艺产品之酸味34

1、柠檬酸

又叫枸椽酸,是园艺产品中分布最广的有机酸,尤以柑桔类果实含量最丰富。柠檬酸为无色透明结晶,溶于水和乙醇,可与金属成盐,除碱金属盐外,其它金属盐不溶或难溶于水。柠檬酸的酸味爽快可口,广泛用作清凉饮料、水果罐头、果酱等的酸味剂。35

存在于水果中,尤以苹果、梨、桃含量较多,天然存在的苹果酸都是L型苹果酸为白色针状结晶,易溶于水和乙醇,吸湿性强。其酸味比柠檬酸强,在口中的呈味时间亦长于柠檬酸,酸味爽口,常用作饮料和果冻加工品的增酸剂。2、苹果酸36

多以钙盐或镁盐的形式存在,有三种旋光异构体,果实中天然存在的多为右旋体,尤以葡萄中含量最多。酒石酸为无色透明的棱柱状结晶或粉末,易溶于水和乙醇,其酸味比柠檬酸(citrate)、苹果酸都强。3、酒石酸37

1、园艺产品中的涩味物质

涩味是由于使舌粘膜蛋白质凝固、麻痹味觉神经而引起收敛作用的一种味感,涩味物质常见于果实中。涩味的主要来源是丹宁类物质(tannin),当果实中含有1%~2%的可溶性丹宁时就会有强烈的涩味。三、园艺产品之涩味

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丹宁是一类存在于植物中并具鞣革性质的物质,故又称植物鞣质,简称鞣质。是一类分子较大的(分子量通常在300—3000之间)多酚衍生物。除丹宁类物质外,儿茶素(catechin)、无色花青素以及一些羟基酚酸也具有涩味。所以,在食品化学中,食物丹宁(foodtannin)是指一切有涩味能与金属离子反应或因氧化而产生黑色的物质。第三节园艺产品之味39

丹宁的种类很多,根据结构特性可分为两大类:a、水解型丹宁(焦性没食子酸丹宁)分子中都具有酯键或苷键的结构形式,它们能够在稀酸、酶、煮沸等温和条件下水解为构成其分子的各单体。

b、缩合型丹宁(儿茶酚类丹宁)多数为儿茶素的衍生物,分子中的芳环以C—C方式相连,当与稀酸共热时,不分解为单体。2、丹宁的种类和性质40四、园艺产品之苦味

苦味是四种基本味感(酸、甜、苦、咸)中味感域值最小的一种,是最敏感的一种味觉。单纯的苦味并不是令人愉快的味感。但当与甜、酸或其它味感恰当组合时,却形成了一些食品的特殊风味,如茶、咖啡、啤酒、苦瓜、莲子等。41

食品中的苦味物质有生物碱类(如茶碱、咖啡碱)、糖苷类(如苦杏仁苷、柚皮苷等)、萜类(如蛇麻酮),另外天然疏水性的氨基酸和碱性氨基酸以及无机盐类的Ca2+、、NH4+等离子也具有苦味。然而,在园艺产品中主要的苦味成分是一些糖苷类物质。第三节园艺产品之味42

苦杏仁苷是苦杏仁素(氰苯甲醇)与龙胆二糖所形成的苷,存在于桃、李、杏、樱桃、苦扁桃、苹果等果实的果核及种仁中,尤以苦扁桃最多。种仁中同时还含有分解苦杏仁苷的酶即苦杏仁酶。苦杏仁苷具强烈的苦味,在医疗上有镇咳作用。苦杏仁苷本身无毒,但生食桃仁、杏仁过多会引起中毒。1、苦杏仁苷

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2、黑芥子苷

为十字花科蔬菜的苦味来源,含于根、茎、叶与种子中。在芥子酶的作用下可水解生成具有特殊辣味和香气的芥子油以及葡萄糖和其它化合物,苦味即消失,此种变化在蔬菜的腌制中很重要。44

存在于马铃薯块茎中,番茄和茄子亦含有之。一般含量超过0.01%,就会感到明显的苦味。茄碱苷(solanine)不溶于水,而溶于热酒精和酸的溶液中,水解后生成葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和一种非糖部分即茄碱。茄碱是一种有毒物质,对红血球有强烈的溶解作用。马铃薯所含的茄碱苷集中在薯皮和萌发的芽眼附近,受光发绿的部分特别多,薯肉中较少。如块茎中茄碱苷含量达到0.02%即可使人食后中毒。3、茄碱苷(或称龙葵苷)45

存在于柑桔类果实中,尤以白皮层、种子、囊衣和轴心部分为多,具有强烈的苦味,当溶液中含量达20mg/kg时就会感到苦味。柚皮苷和新橙皮苷均属黄烷酮糖苷类。

4、柚皮苷和新橙皮苷46第四节园艺产品之营养素

园艺产品含有丰富的营养素,其成分和含量依园艺产品的种类而异。如:禾谷类粮食富含淀粉,豆类富含蛋白质,油料种子富含脂肪,水果蔬菜则含有丰富的维生素。此外,园艺产品中还有大量的水分和各种矿物质,它们都是人类生命活动中必不可少的营养物质。园艺产品所含营养素的质与量,是品质评价的重要指标。47有机物CHON其他燃烧(KJ/kg)碳水化合物446500017.50脂肪7712110039.54蛋白质5272216323.64

能量来源48

一、糖类

也称为碳水化合物(carbohydrate),实际上,糖类是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。糖类分为单糖、双糖和多糖三大类。

单糖(monosaccharide)是构成各种糖分子的基本单位,不能再水解为更简单的糖。双糖(disaccharide)由两个单糖分子结合而成,水解后生成单糖,园艺产品中以蔗糖最为常见。

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多糖(polysaccharide)由多分子糖或其衍生物组成,水解后生成原来的单糖或其衍生物,糖分子量都很大,又分为同聚糖和杂聚糖。

同聚糖为相同的单糖组成,如淀粉、纤维素;杂聚糖则由若干不同的单糖和糖的衍生物缩合而成,如半纤维素(hemicellulose)。

第四节园艺产品营养素501、淀粉

淀粉(starch)是存在于食物中能被人体利用的多糖中最主要的形式,以淀粉粒的形态存在于园艺产品细胞内。淀粉粒一般由直链淀粉(amylose)和支链淀粉(amylopectin)组成。这两种成分在淀粉粒中所占比例随园艺产品的种类不同而不同。直链淀粉遇碱呈深兰色,支链淀粉遇碱呈深红色,可用作鉴别淀粉的方法。

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淀粉在酸或酶的催化作用下,可水解生成一系列的物质,最后生成D一葡萄糖。大多数水果的淀粉含量较低,有的在成熟后甚至完全消失。一些富含淀粉的水果如香蕉、苹果,在成熟和后熟期间由于淀粉不断水解,从而使可溶性糖分的含量有所增加。

第四节园艺产品营养素52

蔬菜中,以块根、块茎和豆类含淀粉较多,如藕、马铃薯、芋头、山药等。对于青豌豆、甜玉米等以幼嫩籽粒供食用的蔬菜,其淀粉含量的增加会影响食用和加工产品的品质。淀粉是粮食种子中最重要的贮藏性多糖,尤以禾谷类粮食籽粒中含量最高。第四节园艺产品营养素53

2、纤维素

纤维素(cellulose)是由1000~10000个D一葡萄糖通过1,4一苷键连接而成的一条没有分支的长链,为白色纤维状固体,不溶于水,仅能吸水膨胀,也不溶于稀酸、稀碱和一般的有机溶剂,其性质比较稳定。纤维素大量地存在于园艺产品的细胞壁中,影响着细胞壁的伸缩强度、弹性及可塑性等物理性质。

54二、脂类

脂类是脂肪和类脂的总称。

脂肪是脂肪酸与甘油(glycerin)生成的酯;类脂包括磷脂、糖脂、固醇和固醇脂等。脂类不仅在体内氧化时供给能量而且是构成生物膜的重要成分,可以促进脂溶性维生素的吸收利用。因此,脂类是食物中不可缺少的成分之一。55

大多数园艺产品的脂肪含量都很低,但油梨和核桃却极为丰富。粮油籽粒中以油料种子含脂肪最多,油料和豆类种籽的脂肪大都分布在子叶中,而谷类粮食中的脂肪则主要分布在糊粉层中,故许多谷类粮食的加工副产品,也是重要的榨油原料。

第四节园艺产品营养素56

园艺产品中普遍存在的类脂物质是磷脂(phosphatide),即脑磷脂(cephalin)和卵磷脂(1ecithin)。果实中以核桃含量最高,豆类和油料种籽中含量最丰富的是大豆、棉籽和菜籽,各类粮食中则以糙米的含量较高。第四节园艺产品营养素57三、蛋白质和氨基酸

从营养的角度而言,蛋白质是维持人体生长和提供能量的重要物质。总的说来,果蔬中的蛋白质含量远不如谷类和豆类作物高,一般为认0.2%--1.0%,但也有含蛋白质较丰富者,如核桃、鳄梨、榛子、冬菇、紫菜等园艺产品,可达11%--23%。58四、矿物质

矿物质(mineral)是构成人体组织的重要材料,如骨胳中的Ca、P和Mg等。人体中的矿物质盐类和离子具有维持体液一定的渗透压和pH值的作用。园艺产品中的矿物质含量与水分和有机物质相比,非常之少。但由于它们在园艺产品中分布极为广泛,故园艺产品成为人类摄取矿物质的主要来源。

59五、水分

是人体内含量最多的物质,也是体液的主要成分。园艺产品中的水分具有重要的生理功能。它是植物原生质的组分之一,是植物体在新陈代谢过程中绝大部分生化反应的媒介,也是植物体内物质运输的载体,有利于植物热量的散发与保持体温,水还直接参加某些重要的生化反应,如光合作用、水解作用等。60

园艺产品中的水分以两种状态存在,即自由水和结合水。自由水呈游离状态,显示着水的性质,容易蒸发;结合水与蛋白质、多糖类、胶体等比较牢固的结合着,一般情况下很难分离。第四节园艺产品营养素61各类粮食在正常情况下一般含有13%-14%左右的水分,油料一般只含7%-8%的水分,而大多数水果和蔬菜的水分含量都在80%以上,故水果和蔬菜也是人类摄取水分的主要来源之一。此外,水分与园艺产品的嫩度(tenderness)和新鲜度(freshness)以及与园艺产品的贮藏加工性能均有密切的关系。第四节园艺产品营养素62

六、维生素

维生素(vitamin)是一类维持人体健康的不可缺少的低分子有机化合物,对人体正常的生命活动和生理代谢起着重要的作用。其中很大一部分是某些酶的辅酶成分,有的则可能是激素的前体(如维生素D),当人体缺乏维生素时,会引起物质代谢失调,发生一类特殊疾病,称之为“维生素缺乏症”。63

按其溶解性为脂溶性维生素(fat—solublevitamin)和水溶维生素(water—solublevitamin)两大类。脂溶性维生素不溶于水,而溶于脂肪及脂肪溶剂,在食物中,常与脂类共同存在。重要的脂溶性维生素有维生素A、维生素D、维生素E和维生奉K;重要的水溶性维生素有维生素B1、B2、B5、B6、B12、VC、泛酸、叶酸等。第四节园艺产品营养素64

关于质地评价,常见于一些蔬菜和肉质型果实,多以脆、绵、硬、软、细嫩、粗糙、致密、疏松等术语来形容质地好坏。一方面,对质地的评价不仅与人们的嗜好性有关,另一方面,质地的变化往往反应着成熟度和品质的变化,故在园艺产品品质评价中亦十分重要。园艺产品的质地主要决定于下面三方面的因素:第五节园艺产品之质地

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一、果胶物质的质和量

园艺产品组织中细胞间的结合力与果胶物质的质量和数量有密切的关系。果胶物质是一类成分比较复杂的多糖,根据其结合状况和理化性质分为三种类型:66

是可溶性果胶与纤维素缩合而成的高分子化合物,不溶于水,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,赋与未成熟的园艺产品组织较大的强度和致密度。1、原果胶(protopectin)

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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(galacturonicacid)通过l,4一苷键连接而成的长链高分子化合物,能溶于水。2、可溶性果胶(pectin)68

果胶酸是由很多半乳糖醛酸通过1、4苷键连结而成的长链高分子化合物。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。3、果胶酸(pecticacid)

69二、细胞壁构成物的机械强度

细胞壁由蛋白质、脂质、木质素、纤维素和果胶等物质组成。果胶质在细胞壁中含量较多,尤以原果胶为甚,填充于纤维素组成的网状结构中,对维持细胞壁的结构和机械强度关系很大。

纤维素是细胞壁中最主要的成分,构成细胞壁的支架,因此,质地之坚硬与松软,粗糙与细嫩,与纤维素的含量尤其是纤维素的性质有很大的关系。70

细胞壁的机械强度及细胞间的结合力,是以韧性和硬度表现出来的,而另一种质地特征即“脆”,则与细胞的紧张度关系最大。另一方面,细胞的大小和形状也是影响质地的因素,致密的组织中细胞小,细胞间隙小,多呈多面体形状。而粗糙的,海绵状组织中细胞大,细胞间隙大,多呈球形或椭圆形。三、细胞的大小形状和紧张度第二章影响园艺产品贮运性的

采前因素第一节内部因素第二节生态因子

第三节农业技术措施园艺产品的贮、运品质在采收前已经形成,采后的贮藏、保鲜技术只能维持其固有的品质。所以,了解影响园艺产品贮运的采前因素,对如何结合采后技术获得最佳的贮运效果有重要的意义。采前因素包括每内部因素和外部因素;内部因素指园艺产品的遗传和田间生长发育状况,即:种类、品种、砧木、植株长势和成熟度等。外部因素主要是生态因子和农业技术措施。第一节影响园艺产品贮运性的

内部因素一、园艺产品的遗传特性:(一)种类(二)品种(三)砧木二、园艺植物田间生长发育状况(一)树龄和树势(二)果实大小和结果部位(三)成熟度一、园艺产品的遗传特性园艺产品各种类、品种的贮运特性差异较大。砧木也能显著改变产品的耐贮运性。(一)种类产于南方及热带地区或高温季节成熟的园艺产品因为结构(质地)疏松,菜收后呼吸强度高或不耐低温而多数不耐贮运;如香蕉、芒果、荔枝、黄瓜、菜豆等。产于于北方地区或低温季节成熟及生长期长的种类较;如:柑橘、苹果、洋葱、菜花等。(一)种类水果较大多数蔬菜、鲜切花耐贮运。不同种类的水果果实的贮运性能差异较大,表皮蜡质厚、果皮厚、果肉硬的较质软多汁的果实耐贮运;原产于北方的落叶果树较原产于南方的常绿果树果实耐贮运。(一)种类落叶果树中的坚果类如板栗、核桃等,仁果类如苹果、梨等耐贮运,而核果类的桃、杏樱桃等以及浆果类的葡萄、猕猴桃、蓝莓等不。常常绿果树果实中柑橘耐贮运,而杨梅、荔枝、草莓等不耐贮运。(一)种类蔬菜因食用的器官不同其耐贮运性不同:一般属于营养贮藏器官的鳞茎、球茎、块茎、叶球的蔬菜比较耐贮运;花椰菜、蒜薹等花器官较耐寒因此可以低温贮运;叶菜类同化器官因采后呼吸和蒸腾作用十分强烈,极易萎蔫或黄化最难贮运。(一)种类产于热带、亚热带的番茄、黄瓜、茄子等幼嫩果实因为呼吸旺盛、易被微生物侵染或因为采后养分的变化容易变形和纤维化而降低品质,因此很难贮运。充分成熟的南瓜、冬瓜、佛手瓜等因为代谢变弱,果实表皮角质化、被有蜡粉或茸毛而较耐贮运。(一)种类切花的不同种类耐贮运性差异较大。如:月季›非洲菊›大丽菊(二)品种园艺产品不同品种的耐贮运性差异明显。同一种类的产品一般晚熟品种较,果皮厚而致果面有茸毛、蜡质(粉)、质地较硬、营养物质含量高水分含量低的品种果实耐贮运。(二)品种如:温州蜜柑早中熟品种不耐贮运,中晚熟品种较耐贮运。宽皮柑橘类较椪柑不耐贮运,甜橙果实较耐贮运,柚类(如沙田柚)的耐贮运性最强。红格罗脐安宁罗脐金柑(周坡)椪柑(周坡)(三)砧木砧木影响接穗的生长发育和生理代谢过程而使产品的组成、生理生化特性发生变化,因此影响园的艺产品贮运性。(三)砧木吕彬等研究了11种柑橘砧木对先锋橙果实品质的影响进行了长达10年的研究,结果表明,的先锋橙生长速度快,树冠乔化,而宜昌橙树体矮化,果实品质以宜昌橙砧木最佳,而罗汉橙、蟹橙、红藜檬砧木果实品质较差。二、田间生长发育状况植株田间的生长发育状况不同其产品的品质和耐贮运性也不同。如树龄和树势不同;同一种类、品种不同大小的果实,同一植株的不同结果部位;生育期中不同的成熟度等均会影响产品的贮运特性。(一)树龄和树势树龄和树势不同的植株产量、品质和耐贮运性差异明显:幼树苹果易发生苦痘病;蕉柑幼树果实贮藏中易受冻害。一般进入结果盛期,树势中庸的果树其果实品质好、较耐贮运。(二)果实大小和结果部位同一种类、品种的水果和果菜果实,其大小不同,耐贮运性不同:通常中等大小的耐贮运性强,而大果常常出现枯水、浮皮等生理性病害。(二)果实大小和结果部位同一植株不同部位的果实颜色、果实大小、TSS等不同而贮运性表现不同:王立宏等研究了柑橘树冠不同部位与果实品质的相关性,发现树冠不同部位品质差异明显,工的以树冠中上部果实品质良好,但品种间有差异,本地早上部果实较大但果皮厚,内膛果TSS高但含酸量也高,颜色差因此果实品质差。(二)果实大小和结果部位对富士苹果树冠不同层次、部位相对光照度和果实品质分析表明,相对光照度从树冠上层到下层、外围到内膛逐渐降低,果实品质差异明显;(三)成熟度生育期中的幼嫩部分呼吸作用强不耐贮运。生理成熟后产品的内容物分解加快,质地软化耐贮运性低。因此适宜的成熟度对产品的贮运特性影响较大。产品的用途和成熟度将决定采收期。(三)成熟度三种不同成熟度的板栗生理生化测定研究结果表明:随着板栗成熟度的增大,其呼吸强度和水分含量渐渐降低,在保鲜贮藏过程中的失水率和霉变率也相应较低,充分成熟的板栗呼吸强度和含水量为3.41mg,CO2/100g·h和48.95%,分别比成熟前10d采收的板栗低3.74%和10.01%;充分成熟的板栗,果实体内各种营养物质得到充分积累,具有较好的品质和抵抗外界不良环境的能力,也具有较好的耐贮性能。(三)成熟度以福建省主栽龙眼品种油潭本果实为材料,研究采收期对龙眼果实品质和耐贮性的影响。结果表明:随着采收期的延迟和果实成熟度的提高龙眼果皮颜色由青褐色逐渐变成黄褐色,果实由近长圆球形逐渐变成扁圆球形,果实质量和大小逐渐增加,果皮逐渐变薄而果肉逐渐增厚,果肉可食率、营养品质和食用品质提高。但过熟的龙眼果皮变成灰褐色,果实品质下降。可用果皮颜色,果实质量和大小,果皮和果肉厚度,果肉可食率、可溶性固形物、总糖、维生素C含量和固酸比值、糖酸比值、食用品质作为确定龙眼果实的采收成熟度参数。(三)成熟度供长期贮藏或长距离运输用的龙眼一般应在九成熟左右采收为宜,因为龙眼具有一定的后熟性。当果皮在由青色转为黄褐色,并由厚而粗糙转薄而平滑,果实由坚硬变为柔软多汁,富有弹性,生涩味消失,期时采收较为适当。采果应在上午露水干后或在傍晚进行,采收时带有一定果穗,为在贮藏期间继续供应果实养分,以提高耐藏性。(三)成熟度青州蜜桃为呼吸跃变型果实,有一个和果实硬度对应的最适采收期。用于的嘎拉苹果采收时果实底色需要一定的绿色,如果根据萼洼的底色来决定采收期会过度成熟而不利于贮运。梨的果实应该分批采收。(三)成熟度月季切花适宜的采收时期是在萼片同花瓣成90°夹角,枝条长度应在5片叶以上。若采收过迟,切花寿命缩短,而且花冠易受机械损伤;采收过早,花蕾未绽开前很易萎蔫。切花体内碳水化合物的含量高低是决定切花寿命长短的主要因素,若采收时花瓣中淀粉含量越高,瓶插时花冠中糖分也越高,瓶插寿命相对较长。如冬季采收的月季比夏季采收的瓶插寿命要延长两倍,且不易发生‘弯颈’。小结:影响园艺产品贮运性的内部因素有:遗传(种类、品种、砧木)的和田间生长发育状况(树龄树势、果实大小与结果部位以及成熟度)第二节生态因子一、生态因子(Ecofactor)分析二、主要生态因子对园艺产品贮运性的作用效应第二节生态因子最适生境+最适良种(穗/砧)+因地因品种制宜的栽培技术→优质高产的果蔬产品输出。把园艺作物生态适应性和该地生态资源的有限性科学地结合起来,作到适地、适种、适栽、适养,达到最佳的经济、生态、社会效益。一、生态因子(Ecofactor)分析影响生物生存、生活的外界自然条件称生态因子。(一)生态因子分类:按其属性可分为二大类:自然生态因子和人为生态因子。自然生态因子

是不加人工干预的、影响果树蔬菜生存、生长发育和产量品质形成的外界自然条件,包括:(1)气候因子:光、热、水、气、雷电等。(2)地形因子:海拔高度、地形类型或地貌形态、坡度、坡向、坡型、坡位、沟(谷)向等。(3)土壤因子:土壤种类、物理性、化学性和生物性等。(4)生物因子:植物、动物、微生物人为生态因子是经人工干预、改造、塑造等所形成的人为生态条件,是按照人类需要,遵循自然和生物规律,局部改造或人工模拟、塑造的次生、人工环境。如为各种地形改造、栽培技术措施、山水林田路综合治理,直到溶液栽培、人工气候室等。(二)环境因子的生态分析1、生态因子的基本作用效应分析(1)生态因子的综合作用生态环境是由许多生态因子组成的综合体。各单因子相互联系、相互促进、相互制约。任何一个因子的变化都会不同程度地引起其他相关因子变化。(二)环境因子的生态分析(2)主导因子

从因子本身看,是指能对环境起主要作用的因子,即当各因子在质和量上相地平衡时,其中某一因子的改变能引起生物全部生态关系的变化。(二)环境因子的生态分析(2)主导因子:从对生物作用看,是指对其生长发育、产量品质形成作用最重要的生态因子。如白菜类、根菜类、鳞茎类和一些绿叶菜类需经一定低温春化后才能进入开花结实阶段,有的要求在萌动种子时低温春化,如白菜、芥菜、萝卜、菠菜等;有的要求在幼苗期绿体时春化,如甘兰、洋葱、大蒜、大葱、芹菜等。(二)环境因子的生态分析(2)主导因子:又如:12-14h以下短日照,对白菜、甘兰、芥菜、萝卜、胡萝卜、菠菜等开花的抑制(不开或推迟);12-14h以上的长日照对豇豆、莴苣、扁豆、苋菜、蕹菜等开花的抑制。(二)环境因子的生态分析(3)生态因子间的不可代替性、同等重要性和可调剂性:生物生存和生长发育所需的各个因子,对生物的作用,虽不是等价的,但各有其特殊的功能,不能由另一个因子来代替,否则生物的正常生长发育就会受阻,甚至死亡。这就是生态因子的不可代替性和同等重要性定律。(二)环境因子的生态分析(3)生态因子间的不可代替性、同等重要性和可调剂性:在一定条件下,若某一因子在量上的不足,则可由其他因子的增加或加强而得以调剂,并获得相似的生态效应,称可调剂性。如由于光照减弱而引起的光合强度降低,在一定程度上可通过增加CO2浓度而得到补偿。但补偿作用是有条件的、非经常和普遍的。(二)环境因子的生态分析(4)生态因子作用的阶段性:生物对生态因子的需要是分阶段的。如光照长短在光照阶级是必需的,而在春化阶段则不起作用。低温在春化阶段是必需的,而在以后的生长发育中还可造成危害。故在栽培过程中,要注意不同时段的气象条件等生态因子的分析。(二)环境因子的生态分析(5)生态因子的直接作用和间接作用:在各生态因子中,多数地势地形因子是通过对气象和土壤因子的影响而起间接作用的因子,而气象因子为直接作用因子。(二)环境因子的生态分析(5)生态因子的直接作用和间接作用:如二郎山山脊的东坡植被为湿润的阔叶林,西坡则为干旱草被。成为气候和植被型的重要分界线,即因其山脉南北走向,海拔高3212m,挡住了来自东南季风的大量潮湿气流于东坡上,而越过山脊的干冷空气,下沉按干绝热递减率增温(约1℃/100m),干空气又向坡面吸水,因此西坡格外干燥。(又如泥巴山)(二)环境因子的生态分析2、环境的限制因子原理(1)最小因子定律

J.V.Liebig于1840年提出最小因子定律为“缺乏或没有一种所需要的成分,虽然其他所有成分都有,也会使这种土壤不长作物。因为那种成分是作物所需要的。”(二)环境因子的生态分析2、环境的限制因子原理(1)最小因子定律此定律有时又被重述为“桶的概念”,即设有不同长短桶片组成的木桶,其桶的容水量受最短桶片的限制。最小或限制因子的经常性、转化性。(二)环境因子的生态分析2、环境的限制因子原理(2)限制因子原理的实践应用依据生态环境的最小因子和生物的耐性来制定园艺生产结构的原则:或者把各种园艺作物安排在其最适的条件,或者在园艺作物生长的现有条件下,设法满足其最小因子。(2)限制因子原理的实践应用在生上产,确定一地适种何种果树、蔬菜、作物,适养何种动物、家畜禽,适宜何种栽培或饲养技术,一般必需依据以下三方面来综合确定:第一,先了解该地区的生态环境条件,定量地标出各生态因子的指标。包括:A、气象指标:光、热、水的年、季、月的数值、均值、极端值、较差值;关键时段旬、候、日的数值、均值、极值、较差值;无霜期、风力和风向,灾害性天气等。B、地形条件;海拔、地形类型、坡度、坡向、坡形、坡位、沟(谷)向等。C、土壤条件:种类,理化、生物特性,肥力特点等。D、生物条件:自然植被、指示植物、栽培植物,以及野生或栽培果树、蔬菜的种类、生态反应等。E、生产条件:土地、劳力、资金、技术、肥料、水利、交通等。第二,先了解拟发展的园艺作物对生态环境条件的要求和反应。第三、依据环境条件中的最小因子和拟发展、园艺作物对生态环境因子的耐性范围,进行生态的综合分析,确定应该或适宜于发展那些种类、品种。生态分析时,必需根据前述生态因子的五大基本作用效应,把环境作为一个多因子相互作用的综合体,分析整体中的各因子,从中找出限制因子,找出适地适栽的良种,增产增质的配套技术及关键措施。二、主要生态因子对园艺产品

贮运性的作用效应(一)温度(二)光照(三)水分(四)土壤(五)地形地貌(六)其他生态因素(一)温度温度是影响园艺产品贮运性的最重要的生态因子,温度的研究报道也最多;它决定了植株的生存、生长、产量和品质。(一)温度温度对果实的外观和内质都有重要作用:在日均气温≥10℃的活动积温低于8000℃时,随着年积温的增加柑橘品质提高,柑橘适宜于温暖湿润年均温﹥15℃的地区,15-22℃内年均温高果实品质好;华脐在年均温17℃左右表现好,锦橙在年均温17.5℃的地区表现好。(一)温度温度对果实的外观和内质都有重要作用:一般认为甜橙在年均温16.5-22℃,≥10℃的年积温5000-8000℃,1月均温5-13℃,最低气温历年平均值-4—-1℃的区域品质随气温的升高而升高。温度影响果实大小、风味、糖、酸、色泽、VC、固酸比等已经有大量报道。(一)温度根据调查、采访、取样、果品化验资料,运用农业气候学原理,结合气候资料进行分析,认为南亚热带南部边缘地区的红江橙含糖量高,风味独特,品质好。气候生态因子分析有以下原因:(1)果实成熟期热量条件比较适宜,光照条件好,降水少,气温日较差大,有利糖积累。(一)温度(2)温度影响果实的色泽,20℃为柑橘类胡萝卜素产生的最适温度。在11月份温度较低,有利于加速叶绿素的分解和类胡萝卜素的产生促进果皮着色;(3)在果实膨大期降水较多,相对湿度较大,有利果实长大。在年平均气温21.0~22.7℃,温度(年平均气温与年较差之比值)1.35~1.72地区种植红江橙,品质较好。(二)光照柑橘较耐荫,最适温度条件下光饱和点为30000-40000米烛光,一般日照时数1200-2200h的地区均能正常生长。我国柑橘产区日照时数在1000-2700h,基本上都能满足柑橘生长需要;光照可直接和间接影响果实品质,柑橘果实膨大期和成熟期光照充足品质好;(二)光照江爱良认为9-10月的日照多少与柑橘品质有关。脐橙要求较多光照。光质和光时还可通过影响激素的表达来影响果实的成熟进程,如对ABA产生影响。(三)水分水分主要影响果实大小、质地、风味、汁水等,柑橘果实要求空气相对湿度在75%左右,空气湿度低或变化太大会使果实生长不均,果皮粗而厚,品质下降;甜橙以空气相对湿度(RH)在80%左右为宜,若在70%以下表现出粗皮大果,汁少,质地粗糙;华脐适于较低的相对湿度。水分充足时果肉细胞体积大,细胞间隙大,果肉组织疏松硬度低,但水分偏多质地较软风味差。(三)水分熊代克己(1967)对红玉苹果在湿润区(土壤相对湿度80-75%)、半湿润区(土壤相对湿度70-55%)、干燥区(土壤相对湿度45%)、极干燥区(土壤相对湿度30%)的品质分析发现随水分的降低细胞壁物质增加(分别为1.03,1.20,1.69,2.24)。半纤维素和纤维素的含量和生境水分有关,表现在当水分供应不足时,带标记的14C进入内,植物体内的纤维素和半纤维素增加。(四)土壤土壤对园艺产品的品质有重要的作用。土壤背景不同,柑橘果实品质不同。如土壤透气影响柑橘产量,土壤的PH值影响有效养分的含量,从而影响果实的各种品质:如土壤营养状况不平衡会导致纽荷尔脐橙果实品质下降。在一定范围内,纽荷尔膝橙果实的可滴定酸含童与土滚有机质含童呈线性负相关,固酸比与土壤速效钾含量呈线性正相关,Vc含量与土壤有效磷含量呈线性正相关(鲍江峰)。(五)地形地貌其对果实品质的影响是间接的,主要通过对温、光、水和土壤的影响而发挥作用。(六)其他生态因素:人工环境和环境污染等(见教材)

第三节农业技术措施

一、栽培和选育种等农业技术….二、覆膜栽培三、套袋四、矿质营养与施肥五、生长调节剂于病虫害防治六、修剪与疏花疏果一、栽培和选育种等农业技术

各种栽培和选育种技术措施,都是通过人为因子,在不同程度上创造人工生态条件,进而对自然生态条件的不足、不适等加以弥补、克服,或创造新的生态小生境,或使品种(穗/砧)适应生境。即:一、栽培和选育种等农业技术

最适生境+最适良种(穗/砧)+因地因品种制宜的栽培技术→优质高产的果蔬产品输出一、栽培和选育种等农业技术

如从地区自然生态条件的选择、生态区划、生产规划、引种、选育种、建园、栽植密度和方式、土肥水管理、整形修剪等传统的常规技术,到各种覆盖栽培、配方施肥、四季修剪、人工辅助授粉、疏花疏果、果实套袋、摘叶、转果、增质药物应用等,直至集约栽培、促成栽培、设施栽培和高品质化、绿色果品生产等。二、覆膜栽培(一)化学覆膜与生态作用效应(二)生物覆膜(一)化学覆膜与生态作用效应自20世纪50年代塑料薄膜开始应用于农业生产。其主要生态作用效应概括如下:

A、提高土温;透明聚乙烯膜可提高土温2—10℃,黑色膜提高0.5-4℃;

B、保持土壤水分:可节省灌水30%左右;C、防止频繁灌水使土壤板结和氯化钠等盐类上升;

D、防杂草:无毒,适用性广;

E、增加土壤中CO2量:可增加1-3倍;F、可增进根系生长、枝梢生长和改进果实品质。(一)化学覆膜与生态作用效应在果树上主要应用于快速育苗、防治病、虫、草害,果实套袋,贮藏保鲜等。蔬菜上应用更广泛,育苗,早熟栽培,防寒栽培、避雨栽培等,包括各种杠栅,地膜覆盖,以及茄果类、瓜类的冷床、温床覆盖等等。(一)化学覆膜与生态作用效应发展趋势:A、多色膜:目前已有:无色、乳白、绿、紫、兰、粉红、黑、银色等。B、多功能膜和专用膜:如含有不同营养成分的果树膜、防渗膜、杀虫膜、多功能栅模等。C、特种膜:如光降解膜、漫反射膜、保鲜膜、塑料遮阳网等。(二)生物覆膜包括各种生草、绿肥、作物等活草覆盖;各种稿杆、枝、叶、杂草等死草覆盖。主要生态作用效应有:(二)生物覆膜主要生态作用效应有:

A、肥培地力:增加土壤有机质,腐烂后释放各种大量和微量元素,CO2等;

B、保持水土、减少蒸发和径流;

C、调节土温:由于隔绝光热和保墒作用而缩小土温的昼夜和季节变幅。早春土温上升慢,偏低而稳定;夏秋季比清耕的地表降温6-10℃,晚秋地温提高;冬季可提高土温2-3℃。因此,减少晚霜。冬季减少生理干旱(冻旱抽条)。

D、灭草免耕:可抑草免耕,稳定土壤的肥、水、热、气、生物环境。安宁罗脐椪柑(周坡)江安夏橙长宁罗脐(二)生物覆膜

D、根系有向地面上泛趋势;

E、早春表土层土温上升慢,对要求早花、旱果等树种有可能不利;

F、生物平衡有可能变化,如鼠害、虫害等增加。(二)生物覆膜覆草后土壤环境生态平衡的变化及调控:

A、土壤病虫害发生规律有可能变化,如桃小食心虫出土期等;

B、旱季好,多雨的涝季效应尚需研究;

C、覆草园易缺N:由于杂草、秸杆C/N高(30-80:1),C多,N少,而微生物繁殖时要从土壤中吸N,应及时补N,调节C/N平衡。

三、套袋经物理化学方法涂布处理水果纸袋加工而成的,具有遮光、透气、吸热等作用,早在20世纪60年代日本即广泛用来有效诱导果实着色。

三、套袋套袋在果实周围形成小(微)环境,具有防虫、防病、防果绣、皱皮、防雹、防枝叶磨伤、防农药、尘埃等污染,提高果实着色指数和鲜艳度,使果实表面光洁、细腻、有光泽而艳丽,品质优良。三、套袋套袋促进果实着红色机理:可能是提高了光受体如光敏色素的浓度,而光受体受光后启动了与花青苷合成的有关基因,从而促进了花青苷(Anthocyanin,Ant)的合成。在黑暗条件下抑制了叶绿素(Chlorophyll,Chl)形成,减少了对红色表现的干扰。除袋后由于紫外光照射而使Ant迅速增加。

三、套袋

Saure报道,套袋和UV处理在一定程度上恢复黄色品种形成Ant的能力,增加红色品种Ant的形成。套袋可提高光敏色素含量,因为黄化组织含光敏色素多于绿色组织许多倍,光也降解光敏色素。三、套袋质体色素Chl和类胡萝卜素(Car)虽不直接与Ant结合,但它们的混合色可能决定果皮红色的鲜艳度。红富士苹果套袋试验表明,摘袋后Ant迅速增加,到第8天Ant增至最高值,摘袋后果皮Chl含量虽有增加,但始终低于对照果。摘袋果后期果实和种子的Eth生成量明显高于对照。摘袋后,种子内ABA、种子果皮中CTK含量皆高于对照。三、套袋UV-B(290-320mm)能增加光敏素Pfr的敏感性。光敏素的效应依赖于一种光受体对UV-B的吸收,启动花青苷合成基因的仍然是光敏色素Pfr。(主要是调节基因,它调节结构基因的活性,控制不同结构基因的时空表达,决定花青苷积累的时间和分布)。

三、套袋光合产物和外源糖分,既是花青苷合成的前体物质,还能诱导某些关键酶的活性增强。但它只是物质条件,最终取决于基因调节。糖在一定范围内限制着色,但是其含量超过一定阀值后,就不会成为限制因子。158

第一节呼吸作用

一、呼吸作用的概念呼吸作用(respiration),是指生活细胞经过某些代谢途径使有机物质分解,并释放出能量的过程。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。159

1、有氧呼吸(aerobicrespiration)

是指生活细胞在O2的参与下,把某些有机物彻底氧化分解,形成CO2和H20,同时释放出能量的过程。通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。以葡萄糖作为呼吸底物为例,有氧呼吸可以简单表示为:

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+674kcal160

2、无氧呼吸(anaerobicrespiration)

一般指在无氧条件下,生活细胞的降解为不彻底的氧化产物,同时释放出能量的过程。无氧呼吸可以产生酒精,也可产生乳酸。以葡萄糖作为呼吸底物为例,其反应为:

C6H12O6→2C2H5OH

+

2C02十21kcalC6H12O6→2CH3CHOHCOOH

+19kcal161

有氧呼吸162164

电子传递链示意图165

3、呼吸强度与呼吸系数呼吸强度(respirationrate),是用来衡量呼吸作用强弱的一个指标,又称呼吸速率,以单位数量植物组织、单位时间的02消耗量或C02释放量表示。呼吸作用过程中释放出的CO2与消耗的02在容量上的比值,即C02/02,称为呼吸商(RQ)。1661674、呼吸温度系数、呼吸热呼吸温度系数(Q10),指当环境温度提高l0℃时,采后园艺产品反应所加速的呼吸强度,以Q10表示。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采后园艺产品进行呼吸作用的过程中,消耗呼吸底物,一部分用于合成能量供组织生命活动所用,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(respirationheat)。168169

二、呼吸漂移和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(respirationclimacteric),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。170171

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。172非呼吸跃变(non-respirationclimactericfruit)

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。173174175176

三、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:177

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。178

2、发育阶段与成熟度一般而言,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、蔬菜和花卉的呼吸强度差异很大。如生长期采收的叶菜类蔬菜,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。179

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。180

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。181

5、环境气体成分环境02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CO。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。

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C2H+,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。1826、机械伤

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。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。伤呼吸。1837、化学物质

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。184

第二节采后蒸腾生理及其调控

185一、蒸腾与失重蒸腾作用是指水分以气体状态,通过植物体(采后果实、蔬菜和花卉)的表面,从体内散发到体外的现象。蒸腾作用受组织结构和气孔行为的调控,它与一般的蒸发过程不同。

186失重(weightloss),又称自然损耗,是指贮藏过程器官的蒸腾失水和干物质损耗,所造成重量减少,成为失重。蒸腾失水主要是由于蒸腾作用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。1871.蒸腾作用对采后贮藏品质的影响

贮藏器官的采后蒸腾作用,不仅影响贮藏产品的表观品质,而且造成贮藏失重。188

水分是生物体内最重要的物质之一,它在代谢过程中发挥着特殊的生理作用,它可以使细胞器、细胞膜和酶得以稳定,细胞的膨压也是靠水和原生质膜的半渗透性来维持的。失水后,细胞膨压降低,气孔关闭,因而对正常的代谢产生不利影响。器官、组织的蒸腾失重造成的萎蔫,还会影响正常代谢机制,如呼吸代谢受到破坏,促使酶的活动趋于水解作用,从而加速组织的降解,促进组织衰老,并削弱器官固有的贮藏性和抗病性。189

另一方面,当细胞失水达一定程度时,细胞液浓度增高,一些物质积累到有害程度,会使细胞中毒。水分状况异常还会改变体内激素平衡,使脱落酸和乙烯等与成熟衰老有关的激素合成增加,促使器官衰老脱落。因此,在园艺产品采后贮运过程中,减少组织的蒸腾失重非常重要。190三、影响采后蒸腾作用的因素

园艺产品采后蒸腾失重受本身的内在因素和外界环境条件的影响。1、内在因素

(1)表面组织结构表面组织结构对植物器官、组织的水分蒸腾具有明显的影响。蒸腾的途径有两个,即自然孔道蒸腾和角质层蒸腾。

191192

(2)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。193

(3)比表面积比表面积一般指单位重量的器官所具有的表面积,植物蒸腾作用的物理过程是水分蒸发,蒸发是在表面进行的,比表面积大,相同重量的产品所具有的蒸腾面积就大,因而失水多。不同园艺产品器官的比表面积差异很大,如叶的比表面积要比其他器官的多出很多倍,因此叶菜类在贮运过程中更容易失水萎蔫。同一种器官,个头越小,比表面积越大,蒸腾失水越重。194195

2、外界环境条件

(1)相对湿度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。只要其蒸气压高于周围空气的蒸气压,组织内的水分便外溢。园艺产品含水量越高,组织内的蒸气压也就越大,其水分向环境扩散就越快。196(2)环境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。当温度升高时,空气与饱和水蒸气压增大,可以容纳更多的水蒸气,这就必然导致产品更多地失水。温度高,水分子移动快,同时由于温度高,细胞液的粘度下降,使水分子所受的束缚力减小,因而水分子容易自由移动,这些都有利于水分的蒸发。197198(3)空气流速贮藏环境中的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。199(4)其他因素在采用真空冷却、真空浓缩、真空干燥等技术时都需要改变气压,气压越低,越易蒸发,故气压也是影响蒸腾的因子之一。光照对产品的蒸腾作用有一定的影响,这是由于光照可刺激气孔开放,减小气孔阻力,促进气孔蒸腾失水;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,从而加速蒸腾速率。200

四、结露现象及其危害在贮藏中,产品表面常常出现水珠凝结的现象,特别是用塑料薄膜帐或袋贮藏产品时,帐或袋壁上结露现象更是严重。这种现象是由于当空气温度下降至露点以下时,过多的水汽从空气中析出而在产品表面上凝结成水珠,出现结露现象,或叫“出汗”现象。比如温度为1℃时,空气相对湿度为94.2%,当温度降为0℃时,空气湿度即达饱和,0℃就是露点。201202

第三节成熟与衰老生理203

成熟与衰老是生活有机体生命过程中的两个阶段。供食用的园艺产品有些是成熟的产品,如各种水果和部分蔬菜,有些则是不成熟或幼嫩的,如大部分蔬菜。所以讨论成熟问题是对前者面言。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(maturation)或生理成熟。204

衰老(senescence)是植物的器官或整个植株体在生命的最后阶段。食用的植物根、茎、叶、花及其变态器官投有成熟问题,但有组织衰老问题。衰老的植物组织细胞失去补偿和修复能力,胞间的物质局部崩溃,细胞彼此松离。细胞的物质间代谢和交换减少,膜脂发生过氧化作用,膜的透性增加,最终导致细胞崩溃及整个细胞死亡的过程。205

一.组织结构的变化(一)表皮组织织结构的变化

表皮是果蔬最外一层组织,细胞形状扁平,排列紧密,无细胞间隙,其外壁常角质化,形成角质层.表皮上分布有气孔或皮孔。有的还分化出表皮毛覆盖子外表。

206(二)内部薄壁组织的变化薄壁组织也叫基本组织,它决定果蔬可食部分的品质,生理方面担负吸收、同化、贮藏通气,传递等功能。一般说,随着成熟的进行,果蔬组织细胞间隙增大,但一些多汁浆果类在成熟或衰老过程中,细胞中胶层解体,细胞间隙充满液体水膜,间隙度可能变小。207

二、成熟与衰老期间细胞结构的变化在果蔬成熟与衰老的生理生化变化方面已积累了大量的材料,认为植物细胞衰老的第一个可见征象是核糖体数目减少以及叶绿体破坏,以后的变化顺序为内质网和高尔基体消失,液胞膜在微器官完全解体之前崩溃,线粒体可以保持到衰老晚期。细胞核和质膜最后被破坏,质膜的崩溃宣告细胞死亡。他们认为,这种变化顺序在许多植物和组织中带有普遍性。208

三、成熟衰老中的物质变化

过去对果实成熟过程的理解主要是物质降解,细胞及组织的解体.近年来的研究证明成熟期间还存在许多物质的合成,主要表现为同类物质的合成与降解的平衡,特别是蛋白质和酶的合成是成熟必需的生理准备。209

(一)蛋白质、RNA的合成

蛋白质在植物体内的生理功能是多种多样的,核蛋白与生物的遗传变异密切相关。果蔬的成熟特性,耐藏性、抗病性是由它的遗传特性所决定。在成熟过程中各种生物化学变化,几乎都由酶所催化,酶本身就是蛋白质。210

(二)核酸代谢与成熟的关系

211(三)衰老期间磷脂和脂肪酸的代谢

1、磷脂和生物膜的生理意义磷脂和蛋白质是构成生物膜的主要化学成分。磷脂约占细胞和亚细胞器膜构成成分的30%一40%,主要是卵磷脂、磷脂胆胺。只有叶绿体内的类囊体膜以半乳糖酯为主要成分。脂肪酸中亚麻酸(18:3)占有很高比例。叶绿体的双层膜仍然以卵磷脂和磷脂酰甘油为主体约占膜质的35%,有人把细胞中磷脂看成是生命的重要组分。212

2、衰老期细胞膜的变化

膜脂破坏意味着膜结构发生变化,一般说来植物组织衰老期间膜脂下降,一方面是脂肪酸酯化成磷脂的水平下降,同时也是植物膜磷脂分解脱脂作用(deesterification)加强。213

3、膜脂的过氧化作用

脂质的过氧化作用是指在不饱和脂肪酸中发生的一系列自由基反应,第一步形成氢过氧化物,这些物质非常不稳定,可进一步裂解戍短链挥发醛如丙二醛、任醛,辛醛、己醛和乙烷等。膜质的过氧化作用在衰老的植物组织中很普遍。214

4、植物组织中自由基产生与保护机制

近年来发现在衰老植物组织内活性氧和自由基增加,自由基是具有未配对电子的原子,分子或基团,其化学性质非常活泼具有很强的氧化能力,能持续进行连锁反应,对许多生物功能分子有破坏作用,对植物细胞和亚细胞膜起破坏作用。

215

(四)色素变化

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,其中番茄茄红素所占比率为75%一85%有少量胡萝卜素,也有全为番茄茄红素的品种。

216(五)果蔬中的糖和淀粉及在成熟、衰老期间的变化果蔬在贮藏期间含糖量变化受呼吸,淀粉水解和组织失水程度这三个因素的影响。

1、采收时不含淀粉戌含淀粉较少的果蔬随贮藏时间的推移含糖量逐渐减少,如番茄(表1—3)和甜瓜(表1—4)。绿熟阶段采收的番茄经40一60天气调贮藏后,如果生理状态接近,保存的糖、酸,抗坏血酸的含量也比较接近。但各种营养成分与刚采收时相比均呈下降趋势。2172、采收时含淀粉较高(1%一2%)的果实,如苹果贮藏期间淀粉水解,含糖量短暂增加,但达到最佳食用阶段以后,含糖量因呼吸消耗而下降。苹果贮藏过程中淀粉水解,蔗糖也有水解趋势。

3、马铃薯块茎含有丰富的淀粉,约17%一21%在贮藏期间淀粉与糖相互转化。当温度由20℃下降至o℃时,淀粉转化成糖与糖合成淀粉的速度都降低,淀粉合成/分解的比

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