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果 蔬 采 后 生 理 与 保 鲜研究

浏览次数:   更新时间:2018-07-31 09:43:00   发布人:user

果 蔬 采 后 生 理 与 保 鲜研究

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·果蔬的主要化学成分与营养价值

1.1果蔬的主要化学成分

水果、蔬菜是由许多种化学物质构成的。采收后的贮藏过程中,这些化学物质的变化将引起水果、蔬菜品质的变化,同时对果蔬的贮藏特性与抗病性也有很大影响。根据果实化学成分的变化规律,采取相应的技术措施,控制果实的变化,可使腐烂变质造成的损失减少到最低限度。

果蔬的颜色、香味、风味、质地和营养等都是由不同的化学物质组成的。既然果蔬中的化学成分对水果、蔬菜的品质与贮藏特性有那么密切的关系,那么它们的主要化学成分有哪些呢?

1.1.1水分

新鲜的水果、蔬菜中,水占绝大部分。它是维持果蔬正常生理活性和新鲜鲜品质的必要条件,也是果蔬的重要品质特性之一。果蔬含水量因其种类品种的不同而不同。一般果蔬的含水量在80%~90%之间。西瓜、草莓含水量达90%以上,葡萄含水量在77%~85%含水量低的山楂为65%左右。大白菜含水量93%96%,胡萝卜含水量86%~91%,黄瓜含水量94%~97%,大蒜70%左右。

果蔬采摘后,水分供应被切断,而呼吸作用仍在进行,带走了一部分水,造成了水果、蔬菜的菱鷔,从而促使酶的活力增加,加快了一些物质的分解,造成营养物质的损耗,并且减弱了果蔬的耐贮性和抗病性,引起品质劣变。为防止失水,贮藏室内应进行地面酒水、喷雾,或用塑料薄膜覆盖,增大空气中的相对湿度,使果蔬的水分不易蒸发散失。

1.1.2 糖长的合中东要果面知家

糖是水果、蔬菜味道的重要组成分之一,果实中含糖的种类有所不同,有葡萄糖、果糖和蔗糖等。果蔬中含糖量不仅在不同品种之间有较大差别,就是同一品种果蔬随成熟度、地理条件、栽培管理技术的不同,含糖量也有很大的差异。糖是水果、蔬菜贮藏期呼吸的主要基质,同时也是微生物繁殖的有利条件。随着贮藏时间的延长,糖逐渐消耗而减少。

所以贮藏过程中糖分的消耗对水果、蔬菜的贮藏特性具有一定的影响。

水果、蔬菜汁液中的可溶性固形物中,糖的比例最大,所以通常用折光糖仪测定可溶性固形物的浓度,用来表示水果中含糖量的高低。一般情况下,含糖量高的果蔬耐贮藏、耐低温,相反,则不耐贮藏。

1.1.3淀粉

淀粉是植物体贮藏物质的一种形式,属多糖类。水果、蔬菜在未成熟时含有较多的淀粉,但随着果实的成熟,淀粉水解成糖,其含量逐渐减少。贮藏过程中淀粉常转化为糖类以供应采后生理活动能量的需要,随着淀粉水解速度的加快,水果、蔬菜的耐贮性也减弱。

温度对淀粉转化为糖的影响很大,如在常温下晚熟苹果品种中淀粉较快转化为糖,促进水果老化,味道变淡;而在低温冷藏条件下淀粉转化为糖的活动进行得较慢,从而推迟了苹果老化。因此采用低温贮藏,能抑制淀粉的水解。

1.1.4纤维素类

纤维素类主要指纤维素、半纤维素以及由它们与木质素、栓质、角质、果胶等结合成的复合纤维。纤维素是含绿色素植物细胞壁和输导组织的主要成分。纤维素和表皮的角质层,对果实起保护作用。纤维素是反映水果、蔬菜质地的物质之一。果蔬中含纤维素太多时,吃起来感到粗老、多渣。一般幼嫩果蔬含量低,成熟果蔬含量高。纤维素对人体无营养价值,但它可促使肠胃蠕动,有助于消化。

1.1.5有机酸

水果、蔬菜中的酸味是由于汁液中存在游离的氢离子。果蔬中的有机酸通常叫果酸;主要有柠檬酸、苹果酸和酒石酸三种,另外还有其他酸如草酸、琥珀酸和挥发性酸等。不同品种的果蔬其总的含酸量与含酸种类不相同,同类果实不同品种也有区别。有机酸也是果蔬贮藏期间的呼吸基质之一,贮藏过程中有机酸随着呼吸作用的消耗逐渐减少,使酸味变淡,甚至消失。其消耗的速率与贮藏条件有关。

1.1.6果胶

果胶属多糖类化合物,是构成细胞壁的重要成分,果胶通常在水果、蔬菜中以原果胶、果胶和果胶酸三种形式存在。未成熟的果蔬中果胶物质主要以原果胶形式存在。原果胶不溶于水,它与纤维素等把细胞与细胞壁紧紧地结合在一起,使组织坚实脆硬。随着水果、蔬菜成熟度的增加,原果胶受水果中原果胶酶的作用,逐渐转化为可溶性果胶,并与纤维素分离,引起细胞间结合力下降,硬度减小。因此,在果蔬的贮藏过程中,常以不溶性果胶含量的变化作为鉴定贮藏效果和能否继续贮的标志。

1.1.7单宁

单宁也称鞣质,是一种多酚类化合物,易溶于水,有涩味,大多数水果、蔬菜中都含有单宁。由于水果、蔬菜的种类不同,其含量差异很大。同一品种的果蔬未成熟时单宁物质含量比不成熟时要高。某些水果、蔬菜在贮藏过程中经过后熟,苦涩味有所减少,称之为脱涩。单宁物质的存在与果蔬的抗病性有关。

1.1.8芳香物质

水果、蔬菜中普遍含有挥发性芳香油。水果、蔬菜的香味全靠芳香油。芳香油在水果、蔬菜中含量很少,主要存在于水果、蔬菜的皮中。它的化学结构很复杂。由于不同的水果、蔬菜中含的成分不同,所以各种水果、蔬菜表现出特有的不同香味。

1.1.9色素

各种水果、蔬菜呈现不同的色泽。其颜色是由许多种色素相互作用而形成的。色素不仅是鉴定果实品质的重要指标,决定采收时间的依据,也是关系到贮藏质量的重要依据。

果蔬的色素主要有叶绿素、类胡萝卜素和花青素。其中叶绿素与类胡萝卜素为非水溶性色素,花青素为水溶性色素。

叶绿素使果蔬呈现绿色,其性能稳定,在贮藏过程中叶绿素受叶绿素水解酶、酸和氧的作用而分解消失。

类胡萝ト素主要有胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒黄素、辣椒红素、叶黄素等。其性能稳定,使果蔬表现为黄、橙黄、橙红等颜色,广泛存在于水果、蔬菜的叶、根、花、果实中。类胡萝ト素中有一些化合物可以转化成维生素A,它又称为“维生素A元”。当果蔬进入成熟阶段时,这类色素的含量增加,使其显示出特有的色彩。

花青素在果蔬中多以花青苷的形式存在,常表现为紫、蓝、红等色。花青素在日光下形成,生长在背阴处的蔬菜,花青素含量会受影响。

1.1.10 维生素

维生素在水果、蔬菜中含量极为丰富,是人体维维生素的重要来源之一。包括维生素A、维生素B、维生素B2、维生素C、维生素D、维生素P等,其其中主要是维生素A、维生素C。据报道,人体所需维生素C的98%、维生素A的57%左右来自于果蔬。

维生素A在化学结构上与胡萝ト素有关,人们的视觉需要维生素A,缺少会引起夜盲症与干眼病。维生素C是一种水溶性维生素,又称抗坏血酸。由于其易氧化还原,因而能参与多种体内的新陈代谢。水果、蔬菜在贮藏、烧煮时,维生素C极易破坏,在维生素酶的作用下,遭到分解。因此应当掌握好果蔬的贮藏条件,使维生素C的损失减少到最低。直另外,维生素B缺乏可发生脚气病;维生素D缺乏可引起佝偻病。

1.1.11 矿物质

水果、蔬菜中含有丰富的钾、钠、铁、钙、磷和微量的铅、砷等元素,与人体有密切的关系。水果蔬菜中的矿物质容易为人体吸收,而且被消化后分解产生的物质大多呈碱性,可以中和鱼、肉、蛋和粮食消化过程中产生的酸性物质,起调节人体酸、碱平衡的作用。因此,果蔬又叫“碱性食品”,而鱼、肉、蛋和粮食叫作“酸性食品”。

1.2 果蔬采后的成熟、衰老及生理变化

1.2.1果蔬采后的成熟与衰老

果蔬产品生长发育到一定阶段,达到人们鲜食、贮藏和加工的要求后,就需要进行采收。果蔬采收之后,脱离了来自土壤或母体的水分和养分的供应,但仍然是个有生命的活体,成为一个呼吸消耗自身已有贮藏物质进行生命活动的独立个体。果蔬采收后的生命活动既是采前田间生长发育过程的继续,与采前的新陈代谢有着必然的联系,又由于采后的生存环境条件发生了根本改变,而产生了一系列新的不同于采前生命活动的机能代谢,以便在贮藏条件下保存生命活力和延长寿命。但果蔬采后过程中的各种代谢活动都引起果蔬向着衰老、败坏的方面发展,而且这种变化是必然的、不可逆逆的。

果蔬采后的衰老败坏是多方面的,其主要原因是由于周围环境中的理化因素(温度、湿度、气体等)和产品自身的生命活动以及微生物的侵染和繁殖引起的物理、化学和生理生化变化造成的品质下降。如果能够控制这个基本因素,就能够保护产品、减缓衰老、防止其败坏变质,进而起到18新利备用作用。贮藏18新利备用技术就是通过调节环境条件,对产品采后的生命活动进行控制,来尽可能地延长产品寿命,使其保持生命活力以抵抗微生物侵染和繁殖,使产品自身品质的劣变得以推迟,从而达到18新利备用目的的手段。因此,我们要掌握这些产品采后的各种生命活动规律,对其进行适当的调节和控制,才能更好地做到贮藏18新利备用。

果蔬采后仍然是个活的生命体,在继续生长变化,最后衰老死亡。这个时期形成三个有代表性的阶段:成熟、完熟、衰老。成熟是果蔬生长的最后阶段,在色、香、味等方面表现出果蔬应有的特性。这一阶段,果蔬发生了明显的变化,例如含糖量增加,含酸量降低,淀粉减少,果胶物质变化引起果肉变软,单宁物质变化导致涩味减退,芳香物质和色素生成,叶绿素分解,抗坏血酸增加,类胡萝ト素增加或减少,果皮出现光泽或带霜。成熟可分为生理成熟和园艺成熟。果蔬在生长发育过程中,完成了细胞、组织、器官分化发育的最后阶段,充分长成时,达到生理成熟( Maturation,有的称为“绿熟”或“初熟”),这时的果蔬虽达到可以采摘的程度,但不是食用品质最好的时候。从园艺观点上,成熟是达到用途标准的成熟度,又由于组织器官食用加工目的的不同而有差异,如蔬菜类以可食部分最佳为度,叶菜类是营养生长最佳期,而豆芽是生长的初期,这种成熟称为园艺成熟( horticultural maturity)。实际中,生理成熟与园艺成熟在多数情况下是一致的。

完熟( Ripening)是果蔬在采后进行一系列的生物化学变化,逐渐形成本身固有的色、香、味和质地特征,而达到最佳的食用阶段。这一阶段表现为体积充分成长、果肉变软、香味浓郁、糖酸比适宜,果实中的单宁物质被氧化或凝结为不溶性物质,涩味消失。通常我们也将果实达到生理成熟到完熟,达到最佳食用品质的过程叫成熟(包括生理成熟和完熟)。

有些果实,例如巴梨、鳄梨、猕猴桃等果实虽然已完成发育达到生理成熟,但果实很硬、风味不佳,并没有达到最佳食用阶段;完熟时果肉变软、色香味达到最佳食用标准。完熟这个过程既可以发生在植株上,也可以发生在采收以后,采后的完熟过程称为后熟。生理成熟的果实在采后可以自然后熟,达到可食用品质,而幼嫩果实则不能后熟。

衰老( Senescence)是果蔬个体发育的最后阶段,是果蔬生理开始发生一系列不可逆的变化,最终导致细胞崩溃及整个器官死亡的过程。其征兆一般为果实的乙烯含量急剧增加,呼吸强度骤然升高(即呼吸跃变的出现)。茎、叶菜表现为组织纤维化,豆类硬化。完熟、衰老是果蔬贮藏18新利备用努力回避的生理阶段,可以说长期18新利备用就是最大限度地推迟或延缓这个阶段的出现。总之,果蔬的成熟、完熟、衰老是果蔬发育过程后期的几个明显的阶段,但是又是相互密切联系的。成熟是衰老的开始,衰老是成熟的终结,两个过程是连续的、不可分割的(如图1-1)。

形成——发育——死亡——生长——成熟————生理成熟——完熟——衰老

1.2.2 乙烯对成熟和衰老的影响

乙烯是植物界的一种最简单的激素,正常状态下是一种气体,对于采后果蔬来说,它的主要作用是引起果蔬采后后熟和促进衰老。乙烯是发现最迟的植物激素,但研究已久,早1924年, Denny就发现乙烯能促进柠檬变黄及呼吸作用加强。1934年Gane发现乙烯是苹果果实成熟时的一种天然产物,并提出乙烯是成熟激素的概念。1959年人们将气相色谱用于乙烯的测定。由于可测出微量乙烯,1967年 Goeschl在模拟豌豆幼苗出土时生成和作用的实验中证实了乙烯的确是促进果实成熟的一种植物激素,而不是果蔬成熟时的一种天然产物。

1.2.2.1乙烯的生物合成

1964年 Lieberman首先提出乙烯来自蛋氨酸,1979年Yang和 Adams发现ACC(1氨基环丙烷羧酸)是乙烯合成的直接前提,并在以后的一系列研究中确定了植物体内乙烯生物合成的途径:前提物蛋氨酸(Met)→S一腺苷蛋氨酸(SAM)→1一氨基环丙烷→1一羧酸(ACC)→乙烯。乙烯是由蛋氨酸第2、3位碳原子所形成,Met与ATP通过腺苷基转移酶催化形成SAM,这一步并非限速步骤,体内SAM一直维持着一定水平。SAM到到ACC是通过以磷酸吡哆醛为辅基的ACC合成酶传递形成,ACC合成酶专一以SAM为底物,同时强烈受到磷酸呲哆醛酶类抑制剂氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVO)和氨基氧乙酸(AOA)的抑制,该酶在组织中的浓度非常低,为总蛋白的0.001%,存在于细胞质中,因此,该步骤是乙烯合成的关键步骤。果实成熟、受到伤害、叫哚乙酸和乙烯本身都能刺激ACC合成酶话性。最后一步是ACC在乙烯形成酶(EFE)的作用下,在有O2的参与下形成乙烯。EFE有膜的依赖性,其活性需要膜的完整性和组织的完整性;组织细胞结构破坏(匀浆时)时合成停止。因此,跃变后的过熟果实细胞内虽然ACC大量积累,但由于组织结构瓦解,乙烯的生成就低多了。ACC除了氧化生成乙烯外,另一个代谢途径是在丙二酰基转移酶的作用下与丙二酰基结合,生成无活性的末端产物丙二酰基一ACC(MACC)。此反应是在细胞质中进行的,MACC生成后,转移并贮藏在液泡中。果实遭受胁迫时,因ACC增高而形成的MACC在胁迫消失后仍然积累在细胞中,成为一个反映胁迫程度和进程的指标。果实成熟过程中也有类似的MACC积累,成为成熟的指标。

1.2.2.2乙烯对成熟和衰老的促进作用

乙烯是果蔬在成熟衰老中的关键因素,能引起果蔬呼吸高峰的出现,启动果蔬后熟,促进果蔬衰老。跃变型果实在成熟期间能自身产生乙烯,称内源乙烯。无论是内源乙烯还是外源乙烯,只要有微量的乙烯(表1-1),就足足以启动或诱导果实成熟,随后呼吸上升、内源乙烯释放迅速增加,达到高峰。

1ー1几种果实成熟的乙烯阈值

此期间乙烯累积在组织中的浓度可高达10~~100mg/kg,虽然乙烯高峰和呼吸高峰出现的时间有所不同,但就多数跃变型果实来说,乙烯高峰常出现在呼吸高峰之前,或与之同步。乙烯浓度的大小对呼吸高峰的峰值无影响,但浓度大时,呼吸高峰出现的早。乙烯对跃变型果实呼吸的作用只有一次。因此,只有在乙烯达到启动或诱导成熟的浓度之前采用相应的措施,抑制内源乙烯的大量产生和呼吸跃变,才能延缓果实的后熟,延长产品贮藏期。非跃变型果实成熟期间不产生内源乙烯或产量极低,因此后熟过程不明显,但外源乙烯在整个成熟期间都能促进呼吸上升,每使用一次,都会有一次呼吸高峰。在很大的浓度范围内,乙烯浓度与呼吸强度成正比,当除去外源乙烯后,呼吸下降,恢复到原有水平,也不会促进内源乙烯增加(图1-2)。

另外,不同成熟度的果蔬对不同的乙烯浓度的反映不同,越接近成熟的果蔬,乙烯引起

成熟所需要的时间越短,尽管所采用的乙烯浓度不同,但这一规律很明显(表1-2)。



伴随着对果蔬呼吸的的影响,乙烯启启动了果蔬后熟,加速了衰老与腐烂。如仅0.02mg/kgZ乙烯就能使猕猴桃冷藏期间的硬度大幅度降低;20~~35mg/kg乙烯会使莴苣叶面两侧出出现褐斑;0.2mg/kg乙烯就使黄瓜变黄;1mg/kg乙烯使白菜和甘蓝脱帮,加速腐烂。此外,乙烯还加速马铃薯发芽,使萝ト积累异香豆素,造成苦味,刺激石刁柏老化合成木质素而变硬。

1.2.2.3乙烯的作用机理

乙烯在油中的溶解度比在水中大14倍,而细胞内的许多中膜都是由蛋白质和脂肪所构成,因此这些脂质是乙烯最大可能的作用点。乙烯作用于膜的结果必然会引起膜的变化,尤其是可透性的变化。 Sacher在香蕉与油梨上,也证明了呼吸高峰的开始伴随着细胞内物质外渗的增高。这些结果都说明果蔬成熟时细胞内膜的可透性增大。葡萄柚外皮切块经乙烯处理后,苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性显著增加。甘薯块根的薄片切块置于乙烯中,过氧化物酶、多酚氧化酶、绿原酸酶及PAL的活性都有所提高。所以说,酶活性的提高,也是乙烯作用机理的一个方面。

1.2.2.4影响乙烯合成和作用的因素

乙烯的合成能力及其作用主要受自身种类和品种特性、发育阶段、外界贮藏环境条件等方面的影响。只要我们掌握了这些因素,就能从多方面对其进行控制

1.果蔬的种类

果蔬产品种类繁多,由于自身种类和品种特性的不同,乙烯的产量也各有差异,见1-3果蔬产品的乙烯产生量

  2.果实的成熟度

跃变型果实中乙烯的生成有两个调节系统:系统负责跃变前果实实中低速率合成的基础乙烯,系统Ⅱ负责成熟过程中跃变时乙烯自我催化大量生成,有些品种在短时间内系统Ⅱ合成的乙烯可比系统工增加几个数量级。两个系统的合成都遵循蛋氨酸途径。不同成熟阶段的组织对乙烯作用的敏感性不同。跃变前的果实对乙烯作用不敏感,系统工生成的低水平乙烯不足以诱导成熟;随果实发育,在基础乙烯不断作用下,组织对乙烯的敏感性不断上升,当组织对乙烯敏感性增加到能对内源乙烯(低水平的系统I)作用起反应时,便启动了成熟和乙烯的自我催化(系统Ⅱ),乙烯便大量生成,长期贮藏的产品一定要在此之前采收。采后的果实对外源乙烯的敏感程度也是如此,随成熟度的提高,对乙烯越来越敏感。非跃变果实乙烯生成速率相对较低,变化平稳,整个成熟过程只有系统I工活动,缺乏系统Ⅱ,这类果实只能在树上成熟,采后呼吸一直下降,直到衰老死亡,所以应在充分成熟后采收。

3.贮藏环境

乙烯的合成是一个复杂的酶促反应,酶的活性受一定温度的影响,低温或高温都能降低乙烯的合成。一般在0℃左右乙烯生成很弱,后熟得到抑制。如荔枝在5℃下,乙烯合成只有常温的1/10左右;对大部分果蔬来说,当果温在20~25℃时乙烯合成最快。因此,采用低温贮藏可以有效地控制乙烯形成。但冷敏感果实长时间贮藏于临界温度以下,会受到不可逆伤害,细胞膜结构遭到破坏,乙烯不能合成,果实则不能正常成熟,使口感风味或色泽受到影响,甚至失去实用价值。此外,多数果实在35℃以上时,高温抑制的转化,乙烯合成受阻,有些果实如番茄则不出现乙烯峰。近来发现用35~38℃热处理能抑制苹果、番茄、杏等果实的乙烯生成和后后熟衰老.

乙烯的合成还受贮藏气体条件的影响,乙烯合成的最后一步是需氧的,低氧和高CO2都可抑制乙烯的产生,同时控制减少环境中的乙烯含量,防止乙烯诱导果蔬迅速合成内源乙烯。这将在气体调节与保鮮一节中论述。因此,对于自身产生乙烯少的非跃变果实或其他蔬菜等产品,绝对不能与跃变型果实一起存放,以避免受到这些果实产生的乙烯的的影响同一种产品,特别对于跃变型果实,贮藏时要选择成熟度一致的,以防止成熟度高的产品释放的乙烯刺激成熟度低的产品,加速后熟和衰老。

 4.外界伤害

贮藏中的伤害通常刺激乙烯的产生,如机械伤、病虫害、辐射、高温、冷害、干旱、淹涝、化学毒害等都能增加乙烯的生成。因此,贮藏前要严格除去有机械伤、病虫害的果实,这类产品不但呼吸旺盛,传染病病害,还由于其产生伤乙烯,会刺激成熟度低且完好的果实很快成熟衰老,缩短贮藏期。

 5.化学物质

一些药物处理可抑制内源乙烯的生成。ACC合成酶是一种以磷酸吡哆醛为辅基的酶,强烈受到磷酸吡哆醛酶类抑制剂剂AVG和AOA的抑制,Ag+能阻止乙烯与酶结合,抑制制乙烯的作用。多胺、铜螯合剂、解偶偶联剂(如氧化磷酸化解偶联剂二硝基苯酚DNP)、自由基清除剂以及某些响膜功能的试剂、金属离子(如Co2+)都能抑制ACC转化形成乙烯。一些植物激素也具有抑制乙烯合成的作用。紫外线也破坏乙烯并消除乙烯作用。

1.2.3基因工程对果实成熟的调控

在果实成熟复杂的生理变化中,最显著的是果肉的软化。由于多聚半乳糖醛酸酶(PG)是果实成熟软化过程中变化最明显的酶,因此,采用基因工程程调节控制PG的基因表达来抑制果实硬度的下降,曾引起众多植物分子生物学家的兴趣。该酶曾被认为是对番茄软化起重要作用的酶,而 Smith(1990)的转基因番茄植株中,虽然PG活性得到抑制而降至正常的1%,但这些低PG果实的软化仍以正常方式进行。对果胶甲酯酶的研究也得到类似的结果。这说明果实软化是一个非常复杂的过程,仅单独控制PG或PE的基因表达不能起到推迟成熟、保持果肉硬度的作用。

用基因工程调节乙烯的合成来调控果实成熟在番茄上已经取得了成功。1990年,英国人最早利用反义RNA技术获得反义ACC氧化酶(即EFE)的RNA转化植株,乙烯合成被抑制,后来科学家又将ACC合成酶或两者的反义基因同时导入,得到转基因植株。我国中科院、北大、华中农大和中国农大也开展了有关的研究。中国农大获得的转基因番茄在绿熟期采收,25℃下不变色,30天后果实淡黄,只能通过乙烯催熟才能转色,而正常番茄在25℃下放置4~6天,全部转红。转基因番茄在常温能贮藏2~3个月,在我国已经被获准了上市。从果实生理来看,其他跃变型果实也应该能像番茄一样用反义RNA技术抑制乙烯合ABA在非跃变型果实衰老中是否起关键作用?通过基因工程调节ABA的生成已在烟草等植物上取得成功,是否今后也能用于果实?这些问题有深入探讨。总之,基因工程的应用无论是对于研究果实成熟机理,还是对于解决贮藏中的际问题,都有重要的理论价值和美好的应用前景。

1.2.4其他植物激素对果实成熟的调节

果实生长发育和成熟不只是乙烯作用的结果,生长素(IAA)、激动素、赤霉素(GA)、落酸(ABA)等激素对植物组织的成熟衰老及其他采后代谢方面也起着重要作用。下面的图说明高峰型果蔬在生长循环各个阶段中的生长呼吸以及各种激素的消长情形(图1-3)

1.2.4.1脱落酸(ABA)

脱落酸(ABA)在果蔬成熟中与乙烯一样也起促进果蔬成熟的作用:在苹果、杏等跃变型果实成熟时ABA的含量上升,刺激乙烯的生成,成为高峰型果实提高呼吸的先导,间接对后熟起调节作用。1973年 Coombe提出跃变型果实有明显呼吸高峰,是由乙烯调节成熟:非跃变型果实中很少生成乙烯,是由ABA调节成熟。在许多非跃变果实(如草莓、葡萄、伏令夏橙、枣等)后熟中ABA含量剧增,且外源源ABA能促进其成熟,而乙烯则无效。果实的耐藏性与果肉中ABA含量有关:猕猴桃ABA积累后出现乙烯峰,外源ABA促进乙烯烯生成加速软化,用CaCl2浸果显著抑制了ABA合成的增加,延缓果实软化。还有研究表明,减压贮藏能抑制ABA积累。无无论怎样,贮藏中减少ABA的生成能更进一步延长贮藏期。如果能了解抑制ABA产生有关的各种条件,将会使贮藏技术更为有效。

1.2.4.2生长素(IAA)

生长素可抑制果实成熟。吲噪乙酸(IAA)必须先经氧化浓度降低后,果实才能成熟。在高峰前噪乙酸(IAA)严重地抑制乙烯的发生,影响着组织对乙烯的敏感性。幼幼果中IAA含量高,对外源乙烯无反应。自然然条件下,随幼果发育、生长,IAA含下降,乙烯增加,最后达到敏感点,才能启动动后熟。同时,乙烯抑制生长素合成及其极性运输,促进吲哚乙酸氧化酶活性,使用外源乙烯(10~36mg/kg)就引起内源IAA减少。因此,成熟时外源乙烯使果实对乙烯的敏感性更强。

外源生长素既有促进乙烯生成和后熟的作用,又有调节组织对乙烯的响应及抑制后熟的效应。它不同的浓度下表现的作用不同:1~10pmol/LIAA能能抑制呼吸上升和和乙烯生成,延迟成熟;100~1000pmol/L刺激呼吸和乙烯产生,促进成熟。IAA浓度越高,乙烯诱导就越快。外源生长素能促进苹果、梨、杏、桃等成熟,但却延缓葡萄成熟。可能是由于它对非跃变型果实(如葡萄)并不能引起乙烯生成,或者虽能增加生成乙烯,但生成量太少,不足以抵消生长素延缓衰老的作用,但对跃变型果实来说则能刺激乙烯生成,促进成熟。

1.2.4.3赤霉素(GA)

果实在生长发育期间,赤霉素(GA)含量较高,果实成熟期间趋于下降,成熟后期下降更多。在很多生理过程中,赤霉素和生长素一样,与乙烯和ABA有拮抗作用,但在成熟期稍后的时期里,IAA和GA即失去抑制作用。素花期、着色期喷施或采后浸入外源赤霉素明显抑制一些果实(鳄梨、香蕉、柿子、草莓等)呼吸强度和乙烯的释放。GA处理减少乙烯生成是由于其能促进MACC积累,抑制ACC的合成。赤霉素还抑制柿果内ABA的累积。

外源赤霉素对有些果实的保绿、保硬有明显效果。GA能显著的延迟番石榴和香蕉的成熟。采前对柑橘和柿子使用赤霉素可以延迟叶绿素的消失和类胡萝卜素增加,增加果皮硬度。对 Lisbon柠檬来说,经过赤霉素处理后比对有较高的可溶性固形物和抗坏血酸形

成,还能使已变黄的脐橙重新转绿,使有色体重新转变为叶绿体。在番茄、香蕉、杏等跃变型果实中亦有效,但保存叶绿素的效果不如对脐橙明显。GA能抑制甜柿果顶软化和着色,大大延迟橙、杏和李等果实变软,显著抑制后熟。GA推迟完熟的效果可被施用外源乙烯所抵消。

1.2.4.4细胞分裂素(卞基腺嘌呤BA和激动素KT)

细胞分裂素是一种衰老延缓剂,明显推迟离体叶片衰老,但外源细胞分裂素对果实延缓衰老的作用不如对叶片那么明显,且与产品有关。如它可抑制跃变前或跃变中苹果和鳄梨乙烯的生成,使杏呼吸下降,但均不影响呼吸跃变出现的时间;抑制柿子采后乙烯释放和呼吸强度,减慢软化(但作用均小于GA),但却加速香蕉果实软化,使其呼吸和乙烯都增加;对绿色油橄榄的呼吸、乙烯生成和软化均无影响。卞基腺嘌呤(BA)和激动素(KT)还可阻碍香石竹离体花瓣将外源ACC转变成乙烯。

细胞分裂素处理的保绿效果明显。下基腺嘌呤或激动素处理香蕉果皮、番茄、绿色的橙,均能延缓叶绿素消失和类胡萝卜素的变化。甚至在高浓度乙烯中,细胞分裂素也延缓果实变色,如用激动素渗入香蕉切片,然后放在足以使其成熟的的乙烯浓度下,虽然明显出现呼吸跃变、淀粉水解、果肉软化等成熟现象,但果皮叶绿素消失显著被延迟,形成了绿色成熟果。

 总之,许多研究结果表明果实成熟是几种激素平衡的结果。生长素会抑制或刺激乙烯的产生,乙烯会降低生长素的含量;赤霉素对乙烯有抑制作用;激动素既刺激也抑制乙烯产长的无物耗和因生,激动素和对蒸腾作用中气孔的开关有相反的作用。所以使用植物调节剂时,同时使用乙烯、生长素和一个兼有这两方面作用的激素,就可以达到兼有延迟及加速成熟的效果。

1.3果蔬的呼吸作用

     呼吸作用是果蔬采收之后具有生命活动的重要标志,是果蔬组织中复杂的有机物质在酶的作用下缓慢地分解为简单有机物,同时释放能量的过程。这种能量一部分用来维持果蔬正常的生理活动,一部分以热量形式散发出来。所以,呼吸作用可使各个反应环节及能量转移之间协调平衡,维持果蔬其他生命活动有序进行,保持耐藏性和抗病性。通通过呼吸作用还可防止对组织有害中间产物的积累,将其氧化或水解为最终产物;但同时也使营养消耗,导致果蔬品质下降、组织老化、质量减轻、失水和衰老。因此,控制和利用呼吸作用这个生理过程来延长贮藏期是至关重要的。

1.3.1,呼吸作用的类型及特点

1.3.1,1呼吸作用的类型

呼吸作用是维持果蔬采后正常生命代谢的前提条件,呼吸途径有多种,主要有糖酵解。三羧酸循环和磷酸戊糖支路等,但呼吸作用的形态仅有两种即有氧呼吸和无氧呼吸。

有氧呼吸通常是呼吸的主要方式,是在有O2参与的情况下,将本身复杂的有机物(如糖、淀粉、有机酸等物质)逐步分解为简单物质(如水和CO2),并释放能量的过程。如葡萄糖作为底物时,可释放2817.7kJ[公式(1-1)]的能量,其中的46%以生物形式(38个ATP)贮藏起来,为它的代谢活动提供能量,剩余的1544kJ以热的形式释放到体外。无氧呼吸是指在无O2参与的情况下将复杂有机物分解的过程,为一个不完全分解过程。这时,糖酵解产生的丙酮酸不再进入三羧酸循环,而是脱羧成乙醛,或继续还原成乙醇、乳酸等物质。葡萄糖作为底物时,生成乙醇[公式(1ー2)]。C H,.+60 h38adp-38h, PO, =6CO+38ATP(304 kcal)+6H: 0+1544 kj(1-1)Co:O=2C.H OH+2CO.+87.9 KJ(1-2)

      果蔬采后的呼吸作用与采前基本相同,但在某些情况下又有差异。采前果蔬在田间生长时,O2供应充足,一般进行有氧呼呼吸,而在采后的贮藏条件下,即当果蔬放在容器和封闭的包装中或埋蔽在沟中积水时,通风不良或在其他O2供供应不足时,都容易产生无氧呼吸。无氧呼吸对于产品贮藏是不利的:一方面它提供的能量比有氧呼吸少。如以葡萄糖为底物,无氧呼吸产生的能量约为有氧呼吸的的1/32,在需要一定能量的生理过程中,无氧呼吸消耗的呼吸底物更多,使产品更快失去生命力;另一方面,无氧呼吸生成的有害物乙醛、乙醇和其他有毒物质会在细胞内积累,并且会输导到组织的其他部分,造成细胞死亡或腐烂。

   因此,在贮藏期应防止产生无氧呼吸。通常情况下,大多数果蔬产品贮藏期间O2小于1%5%即出现无氧呼吸,这个转折点称为缺氧呼吸的消失点,在消失点之前,进行有氧呼吸当植物组织从无氧呼吸转人有氧呼吸,可全部或部分地抑制发酵,并且可使碳水化合物的分解速度减慢,从而降低消耗耗和减减少无氧呼吸产物,这种作用用称为巴斯德效应。但当产品体积较大时,内层组织气体交换差,部分无氧呼吸也是对环境的适应,即使在外界O2充分的情况下,果实中进行一定程度的无氧呼吸也是正常的。

1.3,1.2与呼吸有关的几个概念

1.呼吸强度[呼吸速率( Respirationrate)] 

它是指一定温度下,单位质量的产品进行呼吸时所吸人的O2或释放CO2的毫克数或毫升数,单位通常用O2或CO2mg(mL)/(hkg)(鲜重)来表示,是表示呼吸作用进行快慢的指标。由于无氧呼吸不吸入O2,一般用CO2生成的量来表示更确切。呼吸强度高,说明呼吸旺盛,消耗的呼吸底物(糖类、蛋白质、脂肪、有机酸)多而快,贮藏寿命不会太长。

2.呼吸商[呼吸系数( Respiration Quotient),RQ

它是指产品呼吸过程中释放CO2和吸人O2的体积比。RQ=VCO2/VO2,RQ的大小与呼吸底物和呼吸状态(有氧呼吸、无氧呼吸)有关。以葡萄糖为底物的有氧呼吸,如公式1-1)所示,RQ=6 molco2/6molO2=1以含氧高的有机酸为底物的有氧呼吸,RQ>1,如草酸2C2H2O4+O2=4CO2+2H2O4号,但,复1-oRQ=4 mol CO2/molO2=4>1,动,,想,四换当点,以含碳多的脂肪酸为底物的有氧呼吸,RQ<1,如硬脂酸甘油酯CsH3O2+26O2=18CO2+18H2O喜,、入定绿RQ-18 molco2/26molO2-=0.69<1

RQ值也与呼吸状态即呼吸类型有关。当无氧呼吸时,吸入的O2少,RQ>1,RQ值越大,无氧呼吸所占的比例越大。RQ值还与贮藏温度有关。同种水果,不同温度下,RQ值也不同,如茯苓夏橙0~25℃时RQ为1左右,而38℃时为1.5。这表明高温下可能存在有机酸的氧化或有无氧呼吸,也可能二者兼而有之。

3.呼吸热 

呼吸热是呼吸过程中产生的、除了维持生命活动以外而散发到环境中的那部分量、通常以B.t.u.(英国热量单位)表示。由于测定呼吸热的方法极其复杂,果蔬贮藏运时、常采用测定呼吸速率的方法间接计算它们的呼吸热。

当大量产品采后堆积在一起或长途运输而缺少通风散热装置时,由于呼吸热无法散出,产品自身温度升高,进而又刺激了呼吸,放出更多的呼吸热,加速产品腐败变质。因贮藏中通常要尽快排除呼吸热,降低产品温度;但在北方寒冷季节,环境温度低于产品要求的温度时,产品利用自身释放的呼吸热进行保温,防止冷害和冻害的发生。

4.呼吸温度度系数

在生理温度范围内,温度升高10℃时呼吸速率与原来温度下呼吸速率的比值即温度系数,用Q0来表示:它能反映呼吸速率随温度而变化的程度,如Qo=2~2.5时,表示呼吸速率增加了1~1.5倍,该值越高,说明产品呼吸受温度影响越大。研究表明,果蔬的Q。在低温下较大,因此,在贮藏中应严格控制温度,即维持适宜而稳定的低温,是搞好贮藏的前提。

5.呼吸高峰

在果实的发育过程中,呼吸强度随发育阶段的不同而不同(图1-4)。


  果实幼小时呼吸强度高,以后随着果实成熟的过程而下降。当果实进入完熟期时,有些果蔬,呼吸强度骤然升高,达到高峰(称呼吸高峰)后,随后呼吸下降,果实衰老死亡,伴随呼吸高峰的出现,体内的代谢发生很大的变化,这一类果蔬被称为跃变型或呼吸高峰型果蔬,这一现象被称为呼吸跃变。另一类果蔬进入完熟期呼吸强度不提高,一直保持低水平呼吸强度在采后一直下降,直至衰老死亡,这类果蔬被称为非跃变型果蔬。表1-4归纳了果实的两种呼吸类型,表中显示:呼吸类型与植物分类或果实组织结构无明显关系

1.3.2.1内在因素

1.种类与品种

果蔬种类繁多,被食用部分各不相同,包括根、茎、叶、花、果实和变态器官,这些器官在组织结构和生理方面有很大差异,采后的呼吸作用有很大不同。在蔬菜的各种器官中,生殖器官新陈代谢异常活跃,呼吸强度度一般大于营养器官,而营养器官又大于贮藏器官,所以通常以花的呼吸作用最强,叶次之,其中散叶型蔬菜的呼吸要高于结球型,因为叶球变态成为积累养分的器官,最小为根茎类蔬菜,如直根、块根、块茎、鱗茎的呼吸强度相对最小。除了受器官特征的影响外,还与其在系统发育中形成的对土壤或盐水环境中缺氧的适应特性有关,有些产品采后进入休眠期,呼吸更弱。果实类蔬菜介于叶菜和地下贮藏器官之间,其中水果中以浆果呼吸强度最大,其次是桃、李、杏等核果,苹果、梨等仁果类和葡萄呼吸强度较小(见表1-5)。

2.成熟度

在产品的系统发育成熟过程中,幼果期幼嫩组织处于细胞分裂和生长代谢旺盛阶段,且保护组织尚未发育完善,便于气体交换而使组织内部供氧充足,呼吸强度较高、呼吸旺盛,随着生长发育、果实长大,呼吸逐渐下降。成熟产品表皮保护护组织如蜡质、角质加厚,使新陈代谢缓慢,呼吸较弱。跃变型果实在成熟时呼吸升高,达到呼吸高峰后又下降,非跃变型果实成熟衰老时则呼吸作用一直缓慢减弱,直到死亡。块茎、鳞茎类蔬菜田间生长期间呼吸强度一直下降,采后进人体眠期呼吸降到最低,休眠期后重新上升。1.3.2.2外在因素

1.温度

呼吸作用是一系列酶促生物化学反应过程,在一定温度范围内,随温度的升高而增强。一般在0℃左右时,醇的活性极低,呼吸很弱,跃变型果实的呼吸高峰得以推迟,甚至不出现呼吸高峰;在0~35℃之间,如果不发生冷害,多数产品温度每升高10"℃,呼吸强度增大1~1.5倍(Q2。=2~2.5);高于35℃时,呼吸经初期的王升之后就大幅度下降。为了抑制产品采后的呼吸作用,常需要采取低温,但也并非贮藏温度越低越好。一些原产于热带、亚热带的产品对冷敏感,在一定低温下会发生代谢失失调,失去耐藏性和抗病性,反而不利于贮藏,所以,应根据产品对低温的忍耐性,在不破坏正常生命活动的条件下,尽可能维持较低的贮藏温度,使呼吸降到最低的限度。另外,贮藏期温度的波动会刺激产品体内水解酶活性,加速呼吸。

但是,必须指出,不同种类品种的果蔬对低温忍耐是有一定限度的。贮藏温度过高或过低都会影响果蔬的正常生命活动。此外,贮藏温度忽高忽低的波动,也会刺激果蔬的呼吸作用,增加营养物质的消耗,缩短贮藏寿命。因此在贮藏中应尽量保持适宜而稳定的低温,以延长水果的贮藏时间。 

2.气体成分

贮藏环境中影响果蔬产品的气体主要是O2、CO2和乙烯。一般空气中O2是过量的,O2>16%而低于大气中的含量时,对呼吸无抑制作用;在O2<10%时,呼吸强度受到显著的抑制;O2<5%~T%受到较大幅度的抑制,但在O2<2%时,常会出现无氧呼吸。因此,贮藏中O2浓度常维持在2%~5%之间,一些热带、亚热带产品需要在5%~9%的范围内。提高环境CO2浓度对呼吸也有抑制作用,对于多数果蔬来说,适宜的浓度为1%~5%,过高会造成生理伤害,但产品不同,差异也很大,如鸭梨在CO2>1%时就受到伤害,而蒜薹能耐受8%以上,草莓耐受15%~20%而不发生明显伤害。

O2和CO2有描抗作用,CO2毒害可因提高O2浓度而有所减轻,而在低O2中,CO毒害会更为严重;另一方面,当较高浓度的O2伴随着较高浓度的CO2时,对呼吸作用仍能起明显的抑制作用。低O2和和高CO2不但可以降低呼吸强度,还能推迟果实的呼吸高峰,甚至使其不发生呼吸跃变(图1——5)。


乙烯是果蔬成熟的催熟剂。果蔬在贮藏过程中不断产生乙烯,并使果蔬贮藏场所的乙烯浓度增高,果蔬在提高了乙烯浓度的环境中贮藏时,空气中的微量乙烯又能促进呼吸强度提高,从而加快果蔬成熟和衰老。所以,对果蔬贮藏库要通风换气或放上乙烯吸收剂,排除乙烯,可以延长果蔬贮藏时间。

3.湿度

湿度对呼吸的影响还缺乏系统统研究,在大白菜、菠菜、温州蜜柑中已经发现轻微的失水有利于抑制呼吸。一般来说,在RHI高于80%的条件下,产品呼吸基本不受影响;过低的湿度则影响很大。如香蕉在RH低于80%时,不产生呼吸跃变,不能正常后熟。

4.机械伤害和微生物侵染

当植物受到微生物侵袭、机械伤害或遇到不适环境时,能通过激活氧化系统,加强呼吸而起到自卫作用,采后病原菌在产品有伤口时很容易侵入,呼吸作用为产品恢复和修补伤口提供合成新细胞所需要的能量和底物,加速愈伤,不利于病原菌感染;在抵抗寄生病原菌侵人和扩展的过程中,植物组织细胞壁的加厚、过敏反应中植保素类物质的生成都需要加强呼吸,以提供新物质合成的能量和底物,使物质代谢根据需要协调进行;腐生微生物侵害组织时,要分泌毒素,破坏寄主细胞的细胞壁,并透入组织内部,作用于原生质,使细胞死亡后加以利用,其分泌的毒素主要是水解酶,植物的呼吸作用有利于分解、破坏、削弱做生物分泌的毒素,从而抑制或终止侵染过程。因此,在采后的各环节中都要避免机械伤,去除病害果,在贮藏前要进行严格选果。

5.其他

对果蔬采取涂膜、包装、避光等措施,均可不同程度地抑制果蔬的呼吸作用。

1.4贮藏温度与18新利备用

1.4.1温度与18新利备用

果蔬采后仍然是活着的有机体,它们的生命活动过程,以呼吸作用最为重要。温度对有机体的作用,首先表现在对有机体呼吸作用的影响。呼吸强度随着温度的升高而加强,温度每升高10℃,呼吸强度就增加一倍,这称为温度系数Q,然而这个数值因果蔬的种类、品种和所处温度的高低的不同而有差异,这是指一定的温度范围而言。洋梨在各种不同温度下的呼吸强度,其结果如图16。从图上可以很清楚地看到,洋梨呼吸强度随温度的提高而加强,温度越高呼吸强度越大,呼吸高峰出现的时期越早,持续的时间越短。呼吸高峰过后,果蔬进入衰老阶段了。一般来说,温度超过35~40℃,呼吸强度反而降低,如果温度还要升高,由于果蔬中酶被破坏,呼吸作用将会停止。有些种类的果蔬不出现呼吸高峰,但随温度升高,加强了呼吸强度,更多地消耗果蔬中积累的营养物质,不利于果蔬的贮藏。

在一定的范围内,果蔬的的呼吸强度随着温度的降低而减弱,延迟了衰老期的到来,从而延长了贮藏期。但但决不能由此得出结论,认为贮藏温度越低,贮藏效果越好。各种果蔬都有自己最适合的贮藏温度。原产于温带地区的果蔬大多数适宜0℃左右低温贮藏,如苹果、梨、葡萄、大白菜、芹菜等能较好贮藏;原产于热带、亚热带的的果蔬,不宜在0℃左右贮藏,要求在10℃左右的低温下贮藏,如香蕉、青椒、菜豆等。对于果蔬能发挥其固有贮藏性的温度,应该是能适应采前果蔬组织中正常代谢的温度,这个温度也就是能够保证果蔬不致遭受冷害(或冻害)、不致发生生理失调现象的温度。

贮藏温度的稳定是十分重要的,贮藏适适宜温度上下波动1℃或1.5"℃。在绝大多数的情况下这种波动已是太大了:例如大多数的苹果品种贮藏在恒定的一1.1~0℃,品质最好,寿命最长。假若贮藏环境的温度高于这个适温的上限,或者温度不能迅速降到这个适温就会有腐烂增多和过早进人衰老的危险。当然这要看在这种高温持续时间的长短,例如,在1℃下三四天,这种影响会很小。但但是,如果在1℃下10天,也许就会缩短其寿命超过一周,并可能导致较多的腐烂。此外,贮藏温度的经常波动会导致空气中的水分在贮藏果蔬的表面凝结为水珠,这就有利于霉菌的生长和腐烂的发展。,5,题乙烯是大部分果蔬所产生的催熟激素,而乙烯产生的速度和作用与温度密切有关,果蔬采后快速降低并维持在一个适宜的温度,可以抑制乙烯促进衰老的作用。

温度是决定水分蒸发快慢的因素之,在一定的相对湿度下,温度低,水分蒸发慢,这有利于缓和果蔬的衰老过程。

低温还能抑制致病微生物的生长,在一定范围内,温度高,微生物的生命活动会加强,增强其破坏能力。然而,果蔬是否发病腐烂,还与果蔬本身的抗病性密切相关。贮藏温度不但作用于微生物,同时还作用于果蔬,降低贮藏温度只有在不干扰果蔬的正常代谢、不至于削弱果蔬固有的抗病性的前提下,オ有减少果蔬发病腐烂的作用。

综上所述,采用低温贮藏有利于控制果蔬的成熟衰老,有利于贮藏期限的延长,有利于原有风味品质的保持。

1.4.2果蔬的冻害

1.冻害及其症状

低温是抑制果蔬代谢、延长贮藏期最为有效的措施之一,但过低的温度可引起果蔬的伤害。冻害是贮藏环境温度低于果蔬组织细胞液的冰点温度,而使果蔬组织内结冰产生伤害( Freezing Injury)的现象。受冻害后组织最初出现水渍状,然后变为透明或半透明水煮状,并由于代谢失调而有异味,有些蔬菜发生色素降解,颜色变深、变暗,表面组织产生褐变。

遭受冻害的程度决定于受冻温度、时间和产品自身对冻害的敏感性,如桃、香蕉、番茄、黄瓜等受冻后组织完全遭到破坏,而菠菜、芹菜、大白菜等经缓慢解冻后基本能恢复正常生理活动。

2.冻害的产生

一般果蔬的含水量很高,但果蔬细胞组织内含有一定的碳水化合物及无机盐等,因此细胞的冰点稍低于0℃℃,一般在一1.5~0.7℃之间。冰点的高低与产品种类、细胞内可溶性固形形物含量有关。果蔬在低于其冰点的环境中,组织温度直线下降,达到一个最低点此时温度虽在然后,组织温度骤然回升,一t2达到冰点,组织开始结冰。组织的过冷程度与环境温度有关,环图1ー7组织冻结时境温度越低,过冷点也越低。过冷产品保持平静,可在一段时间内不结冰,产品不致受害;如果时间延长或环境温度降低,特别是受到震动,就会形成冰核,产品很快结冰。冻结时冰晶首先由组织细胞间隙中的水蒸气和浸润润胞的纯水在细胞间隙形成,称胞间冻结。在缓慢冻结的情况下,水分不断从原生质和细胞液中脱出,通过细胞膜进入细胞间隙,与冰晶相遇而结冰,使原生质脱水而代谢失调,同时冰晶越长越大,致使细胞壁和细胞膜受到机械伤害。如果受冻的时间很短,细胞膜未受到损伤,缓慢升温后可以恢复正常,若细胞胞间的结冰造成的细胞脱水已使细胞膜受到损伤或导致原生质不可逆变性,则产品会很快变坏。进一步的冻结称胞内冻结,冰的生成进入细胞质和液泡,破坏细胞质和细胞器,造成细胞死亡。

3.冻害的预防

贮藏中首先要掌握产品最适合的贮藏温度,严格控制环境温度,避免产品较长时间处于冰点温度以下。一旦受冻,产品容易遭受机械伤,解冻之前不可任意搬动和翻动,以防冰品刺破细胞,同时要在适宜的温度下缓慢解冻,使细胞间隙的冰晶融化的水分能被细胞重新吸收,使原生质恢复正常。解冻过快,融化的水来不及被细胞吸收而流失,则造成永久伤害。一般认为在4.5~5℃下解冻较为适宜,温度过低解冻过缓,相当于受冻时间延长,也不合适。

1.4.3果蔬的冷害

果蔬的冷害不同于冻害,果蔬冷害( Chilling Injury)是指高于组织冰点的温度条件下,果蔬不适低温下贮藏所造成的生理伤害。一些原产于热带、亚热带(包括某些温带)果实或地下根茎、叶菜等,由于系统发育处于高温、多湿的环境中,易形成对低温的敏感性,产生冷害。易产生冷害的产品称为冷敏感(Chilling Sensitive)产品。冷害将导致果蔬耐藏性和抗病性下降,造成食用品质劣变甚至腐烂。

 易冷害果蔬采后在冰点以上的一定低温下放置一段时间后,首先出现代谢障碍然后会出现颜色变深呈水浸状,表面出现凹陷斑纹,组织内部褐变和干缩,局部组织坏死,不能正常后熟,产生异味。易被病原菌侵染、腐烂。大部分冷害症状在低温环境下往往不会立即表现,一旦转入室温上述冷害症状会明显表现。冷害还使许多皮薄或柔软的水果出现水渍状斑块,使叶菜失绿。受冷害的果实由于代谢素乱,不能正常后熟,一些产品(如番茄、桃、香蕉)不能变软、不能正常着色,不能产生特有的香味,甚至有异味。冷害严重时的腐烂是因组织抗病性下降或细胞死亡,促进了病原菌活动的结果。表1-6中列出了常见果蔬的冷害症状。

2.冷害的生理生化变化

与采后正常温度下贮藏的产品相比,冷害情况下果蔬代谢发生一系列相应的变化。主要有呼吸速率和呼吸商的改变;细胞膜脂相变;乙烯含量变化以及有害物质积累等生理变化。

1)呼吸反应的变化。

冷害开始时,产品呼吸速率异常增加,随着冷害加重,产品趋于死亡,呼吸速率又下降。受轻微冷害的果实从低温回到室温时,呼吸急剧上升,但代谢能够恢复正常而不表现冷害症状;受害严重则不能恢复,冷害症状很快发展。如柠檬在0.5℃贮藏4周,回到20℃时呼吸虽然在一开始很快上升,但24h后就恢复正常;若存放12周,则代谢不能恢复正常。而有些果实(如香蕉)受冷害后回到室温下,呼吸模式发生改变,不出现呼吸跃变,结果产品不能正常后熟。呼吸速率的变化可作为检验冷害程度的指标。果实受到冷害后,组织的有氧呼吸大大受到抑制,即使有足够的的O2也无法利用,如黄瓜处于冷害时,O2由1%~100%,其呼吸速率不变;无氧呼吸增加,表现为呼吸商增加,组织中乙醇、乙醛积累。

2)代谢失调使膜质相变

冷害使膜质相变,细胞质膜由液晶体变为固凝胶体,之后原生质停止流动,透性增加及相对渗出率上升,结果ATP量减少,有毒代谢物积累。贮藏温度越低,电解质滲出率越高,冷害越严重。这种变化的发生明显早于外部形态结构的变化,膜透性可作为预测冷害的指标。组织受伤程度较轻,回到室温细胞膜可自行修复,恢复正常;受伤严重,膜发生不可逆变化,透性大幅度上升,冷害症状则则很快发展。

3)当冷敏感产品贮藏于临界温度以下时,乙烯合成发生改变。低温下乙烯形成酶系统(EFES)活性很低,使得ACC积累而乙烯产量很低,果实从低温转入室温时,ACC合成酶活性和ACC含量都很快上升,EFES活性和乙烯合成则取决于产品受冷害的程度。由于EFE系统存在于细胞胞膜上,其活性依赖于膜结构,冷害不十分严重时,转入室温EFE活性也大幅度上升,乙烯产量增加,果实正常成熟,冷害严重,细胞膜受到永久伤害时,EFE活性不能恢复,乙烯产量很低,无法后熟达到所要求的食用品质。

4)有毒物质的积累。

冷害中积累的有害物质主要是无氧呼吸的中间产物和终产物,如乙醛、乙醇、酚类、a嗣酸和氯原酸等。冷害温度下,由于三羧酸循环发生混乱,导致丙酮酸和三羧酸循环的中间产物和和酮酸(草酰乙酸和戊二酸)积累,丙酮酸的积累使丙氨酸含量迅速增加,这些现象在黄瓜、茄子、香蕉、甜椒中都被发现。冷害时,脯氨酸的积累既反映了细胞结构和功功能受损伤的程度,同时,也有其适应性的意义,采取一定措施提高其含量,又能起到保护作用。多胺也是近年来发现的对植物抗逆性有调节作用的一类物质,已发现果实产生冷害时,它们的含量增加。

总之,有毒物质的伤害与毒素的种类和积累有关,某些果蔬在贮藏期间通过间歇加温处理可以减轻冷害。

3.冷害机理

对于冷害机理,目前有许多解释和假说,但膜相变理论有许多直接和间接的证据,并普遍被接受。冷害低温首先冲击细胞膜,引起相变,即膜从相对流动的液晶态变成流动性下降的凝胶态。结果如下。①膜透性增加,受害组织细胞中溶质渗漏造成离子平衡的破坏。②脂质凝固,黏度增大,引起原生质流动减慢或停止,使细胞器能量短缺;同时线粒体膜的相变,使组织的氧化磷酸化能力下降,也造成ATP能量供应减少,能量平衡受到破坏。③由于与膜结合的酶,其活性依赖于膜的结构,膜相变引起此类酶活化能增加,其活性下降,使酶促反应受到抑制,但不与膜结合的酶系的活化能变化不大,从而造成两种酶系统之间的平衡受到破坏。离子平衡、能量平衡、酶系平衡的破坏导致了生理代谢的失调,积累有毒的代谢产物,使组织发生伤害。若受害很轻,回到常温细胞膜能自行修复,就恢复正常。若长时间处于冷害温度下,组织受到不可逆伤害,则出现冷害症状,导致品质下降或腐烂。

4.影响冷害的因素

1)产品的内在因素。

果蔬采后低温贮藏时,是否会发生冷害及冷害的严重程度是由产品本身对冷的敏感性决定的。不同种类和品种的产品冷敏感性差异很大,如黄瓜在1℃下4天就发生冷害,而桃则2周后才发生。原产地及生长期温度高的产品,对冷害更敏感。原产于温带的一些产品最适合的温度一般在0~4"℃;亚热带生长的番茄、茄子等一般高于7~10℃,产于热带的香蕉、芒果、柠檬等在10~13℃以上。同一地方的同种产品,夏季生长的更敏感,如:7月采收的茄子比10月的易受冷害。此外,成熟度越低,对冷害越敏感,如香蕉刚采收时10℃时36h内即受伤害,若充分成熟时几天内不产生伤害。

2)贮藏的环境因素

冷害的发生与贮藏温度和时间密切相关。开始发生冷害的最高温度或不发生冷害的最低温度称为临界温度。一般来说,在临界温度以下,贮藏温度越低,冷害发生越快;温度越高,耐受低温而不发生冷害的时间越长。在某些情况下,0℃附近或稍低于临界温度时,冷害要比中间温度下发生的晚。如:葡萄柚在0℃或10℃温度下贮藏4~6周后,很少发生干疤,5℃时则干疤严重。冷害产生包括两个过程:即诱导伤害和症状的表现。近0℃的低温虽然很快诱导了生理上的伤害,但其代谢失调在低温下缓慢,使造成的症状表现被推迟,中间温度下,冷害诱导虽然慢一些,但由于温度较高,代谢失调的变化加速,所以,症状的表现反而早。

贮于高湿环境中,特别是RH接近100%时,会显著抑制果蔬冷害时表皮和皮下细胞崩溃,使冷害症状减轻:而低湿环境则加速症状的出现,很快使细胞脱水致组织塌陷。对大多数果蔬来说,适当提高CO2和降低O2含量可在某种程度上抑制冷害,但也有些产品,如番木瓜对气体无反应,甚至在黄瓜、甜椒中还发现低O2和高CO2加重冷害的现象。

1)温度调节。

通过温度调节可以减轻或避免冷害,贮藏中常采用逐渐降温法和间歇升温法。逐渐降温法(也称双温法)是在低温贮藏前逐渐降低产品的温度,使其适应低温。此法主要用于呼吸跃变型果蔬,而对非呼吸跃变型果实(如柠檬、葡萄柚)则无效。这种方法在防止低温伤害引起的鸭梨褐心(即黑心病)方面收到很好效果。间歇升温是低温贮藏期间,在产品还未发生不可逆伤害之前,将产品升温到冷害临界温度以上,使其代谢恢复正常,从而避免出现冷害症状,但也要注意升温太频繁会加速代谢,反而不利于延长贮藏期。

此外,果蔬采后在稍高于临界温度的条件下放置几天,或贮藏前在高温(一般在30℃左右或以上)下处理几小时或几天,有助于抑制冷害。几种减轻冷害的温度调节措施见表1——7。

2)湿度调节

接近100%的相对湿度可以减轻冷害,低湿则促进冷害症状的出现。黄瓜、甜椒在RH100%时,凹陷斑减少。用塑料袋包装大哈密香蕉能减轻伤害,打蜡的葡萄柚和黄瓜凹陷斑也降低。采用高湿时必须使用杀菌剂以避免过多的腐烂。但高湿并不能减轻低温对细胞的伤害,只是降低了产品的水分蒸散而减轻了冷害的某些症状。

3)气体调节表

气调能否减轻冷害还没有一致的结论。气体成分对冷害的影响随产品种类和品种而异,葡萄柚、西葫芦、油梨、日本杏、桃、菠萝等在气调中冷害症状都得以减轻,但黄瓜、石刁柏和柿子椒则反而加重。

4)化学物质处理

氯化钙处理可减轻苹果、梨鳄梨番茄、秋葵的冷害,不影响成熟。乙氧基喹和苯甲酸能减轻黄瓜、甜椒的冷害。红花油和矿物油减轻3℃贮藏香蕉的失水和表面变黑,一些杀菌剂如噻苯咪唑、苯诺明、抑迈唑可减轻柑橘腐烂及对冷害的敏感性。此外,ABA、乙烯和外源多胺处理也都能减轻冷害症状.

1.5湿度控制与18新利备用

果蔬中含有大量水分,这是维持果蔬生命活动和新鲜品质的必要条件。采后的果蔬和采前的果蔬一样,仍不断地进行水分蒸发,但采前果蔬蒸发的水分可以通过根部吸收水分而得到补充,而采后的果果蔬却得不到补充而很容易造成失水过多而菱蔫,使表面皱缩,降低了商品价值,而且损失了质量,降低了效益。因此大多数果蔬在贮藏期间都要求保持高混的环境。采后贮运中果蔬失水的过程和作用与采前的蒸腾截然不同,又不单纯是像蒸发样的物理过程,它与产品本身的组织细胞结构密切相关,因而称之为水分蒸散。

1.5.1水分蒸散对果蔬18新利备用的影响

1.失重和失鲜

果蔬的含水量很高,大多在65%~96%之间,某些瓜果类如黄瓜甚至可高达98%,这使得果蔬的表面既有光泽又有弹性,组织呈现坚挺脆嫩的状态,外观新鲜。水分散失主要造成失重(即“自然损耗”,包括水分和干物质的损失)和失鲜。水分蒸发是失重的重要原因,例如,苹果在2.7℃冷藏时,每周由水分蒸发造成的质量损失约为果品重的的0.5%,而呼吸作用仅使苹果失重0.05%;柑橘贮藏期失重的75%由失水引起,25%是呼吸消耗干物质所致。许多果蔬失水高于5%时就引起起菱嘉,失去外观饱满、新鲜和脆嫩的质地,甚至失去商品价值,造成失鲜。不同产品失鲜的具体表现有所不同,如叶菜等含水量很高的果蔬很容易失水萎嘉、变色、失去光泽;萝ト失水易造成糠心,外表则不易察觉;苹果失鲜不十分严重时,外观也不明显,表表现为果肉变沙;而黄瓜、柿子椒等幼嫩果实失水造成外观鲜度下降很明显。

2.对果蔬生理和贮藏的影响

多数果蔬失水都对贮藏产生不利影响,失水严重还会造成代谢失调。萎鷔时,原生质脱水,使呼吸作用受到破坏,促进酶的活动趋向于水解作用,从而加速细胞内可塑性物质的水解,促使组织走向衰老,削弱了果蔬固有的耐贮性和抗病性。例例如风千的甘薯变甜,就是水解酶活性加强,引起淀粉水解为糖的结果;甜菜根脱水程度越严重,组织中蔗糖酶的合成活性越低,水解活性越高。水解的加强,一方面使呼吸基质增多,促进了呼吸作用,加速营养物质的消耗,削弱组织的耐藏性和抗病性;另一方面营养物质的增加也为微生物活动提供方便,加速腐烂,如萎蔫的甜菜腐烂率大大增加,萎鷔程度越高,腐烂率越大。失水严重还会破坏原生质胶体结构,干扰正常代谢,产生一些有毒物质;同时,细胞液浓缩,某些物质和离子(如NH4+、H+)浓度增高,也能使细胞中毒;过度缺水还使脱落酸(ABA)含量急剧上升,有时增加几十倍,加速脱落和衰老。如大白菜晾晒过度,脱水严重时,NH1+、H十等离子浓度增高到有害的程度,引起细胞中毒;ABA积累,加重脱帮。

贮藏果果蔬也不都是要求高湿环境,某些果蔬采后适度失水可抑制代谢,并可延长贮藏期。如大白菜、菠菜以及一些果菜类,收获后轻微晾晒,使组织轻度变软,利于码垛、减少机 械伤。适度失水还有利于降低呼吸强度(在温度较高时这种抑制作用表现得更为明显)。洋葱、大蒜等采收后进行晾晒,使其外皮干燥,也可抑制呼吸,贮藏中要求低温低湿的条件。有时,采后轻度失水还能减轻柑橘果实的生理病害,使“浮皮”减少,保持好的风味和品质。

1.5.2水分蒸散的影响因素

水分蒸散过程是先从细胞内部到细胞间隙,再到表皮组织,最后从表面蒸散到周圆大气中的,因此水分的蒸散即与果蔬产品的自身特性有关,也与贮藏环境的外部因素有关。

1.内在因素

影响果蔬采后水分蒸散的内在因素,是果蔬的品种种类、果型的大小(即比表面积),表面保护结构、形态结构、化学成分和呼吸作用。

不同种类和品种的产品、同一产品不同的成熟度,在组织结构和生理生化特性方面都不同,蒸散的速度差别很大。水分是从产品表面蒸发的,因此比表面积(即单位质量或体积的果蔬具有的表面积,单位为cm2/g)越大的果蔬,蒸散就越强。水分在果蔬表面的蒸散有两个途径,一是通过气孔、皮孔等自然孔道,二是通过表皮层;气孔的蒸散速度远大于表皮层。表皮层的蒸散因表面保护层结构和成分的不同差别很大。角角质层不发达,保护组织差,极易失水;角质层加厚,结构完整,有蜡质、果粉则利于保持水分。原生质亲水胶体和固形物含量高的细胞渗透压高,可阻止水分向细胞壁和细胞间隙渗透,利于细胞保持水分。此外,细胞间隙大,水分移动的阻力小,也会加速失水。除了组织结构外,新陈代谢也影嘲产品的蒸散速度,呼吸强度高、代谢旺盛的组织失水较快。

叶菜的表面积比其他器官大许多倍,主要是气孔蒸散(长成的叶片占蒸散量的90%以上,幼嫩叶片占40%~70%),其组织结构疏松、表皮保护组织差,细胞含水量高而可溶性固形物少,且呼吸速率高,代谢旺盛,所以叶菜类在贮运中最易脱水萎蔫。果实类的表面积比相对要小,且主要是表皮层和皮孔蒸散,一些果实表面有角质层和蜡质层,同时多数产品比叶菜代谢相对弱,失水就慢;同一种果实,个体小的比表面积大,失水较多。成熟度与蒸散有关是由于幼嫩器官是正在生长的组织,代谢旺盛,且表皮层未充分发育,透水性强,因而极易失水,随着成熟,保护组织完善,蒸散量即下降。

2.外部因素

1)空气湿度。

果蔬水分的蒸散是以蒸汽(水分)的状态移动的,水汽从湿度高处向湿度低处移动。因此空气湿度是影响果蔬表面水分蒸散的直接因素。表示空气湿度的常见指标有:绝对湿度、饱和湿度、饱和差和相对湿度。绝对湿度是单位体积空气中所含水蒸气的量(g/m2)。

饱和湿度是在一定温度下,单位体积空气中所能最多容纳的水蒸气量;若空气中水蒸气超过此量,就会凝结成水珠,温度越高,容纳的水蒸气越多,饱和湿度越大。饱和差是空气达到饱和尚需要的水蒸气量,即绝对湿度和饱和湿度的差值,直接影响产品水分的蒸散。贮藏中通常使用的是空气的相对湿度(用RH表示),RH是绝对湿度与饱和湿度之比,反映空气中水分达到饱和的程度。一定的温度下,一般空气中水蒸气的量小于其所能容纳的量存在饱和差,也就是其蒸汽压小于饱和蒸汽压;鲜活的果蔬产品组织中充满水,其蒸汽压一般是接近饱和的,高于周围空气的蒸汽压,水分就蒸散,其快慢程度与饱和差成正比。因此,在一定温度下,绝绝对湿度度或相对湿度大时,达到饱和的程度高、饱和差小,蒸散就慢。

2)温度。

不同产品蒸散的快慢随随温度的变化差异很大(表1-8)。同时温度的变化造成了空气湿度发生改变而影响到到表面蒸散的速度。环境温度升高时饱和湿度增高,若绝对湿度不变,饱和差上升而相对湿度下降,产品水分蒸散加快;温度降低时,由于饱和湿度低,同一绝对湿度下,水分蒸散下降甚至结露。如:15℃下,若贮藏库空气含水蒸气7g/m3,可以查出此温度下的饱和湿度为13g/m3,饱和差就是6g/m2,RH为7/13=54%,蒸蒸发较快;当库温降到5℃时,查出饱和湿度为7g/m2,饱和差为0,RH=100%,达到饱和,蒸散相对停止;温度继续下降则出现结露现象,因此,库温的波动会在温度上升时加快产品蒸散,而降低温度时减慢产品蒸散,温度波动大就很容易出现结露现象,不利于贮藏。

1-8不同种类果蔬随温度变化的蒸散特性,

类型      蒸散特性                   水果 蔬菜

A型随温度降低蒸散量剧降」、橘子、西瓜、苹马铃薯、甘薯、洋葱、南瓜、胡萝卜、甘蓝果、梨

B型「随温度降低蒸散量下降/无花果、葡萄、甜萝ト、花椰菜、番茄、豌豆瓜、板栗、桃、枇杷

C型与温度关系不大,蒸散强草莓、樱桃芹菜、石刁柏、茄子、黄瓜、菠菜、蘑菇

同一RH的情况下,饱和差=饱和湿度一绝对湿度=饱和湿度饱饱和湿度×RH=饱和湿度(1-RH)。温度高时,饱和湿度高,饱和差就大,水分蒸散快。因此,在保持了同样相对湿度的两个贮藏库中,产品的蒸散速度也是不同的,库温高的蒸散更快。此外,温度升高,分子运动加快,产品的新陈代谢旺盛,蒸散也加快。孔张开,提高局部温度,也促进蒸散。

3)空气流动。,的Co从轴公确B

靠近果蔬产品的空气中,由于蒸散而使水气含量较多,饱和差比环境中的小,蒸散较慢;在空气流速较快的情况下,这些水分很易被带走,这时果蔬周围的饱和差又升高,如此果蔬内的水分就不断蒸散而使果蔬失水。因此,在一定空气流速下,贮藏环境中空气湿度越低,空气流速对产品失水的影响越大。

(4)气压。

气压也是影响蒸散的一个重要因素。在一般的贮藏条件之下,气压是一个大气压,对产品影响不大。采用真空冷却、真空干燥、减压预冷等减压技术时,水分沸点降低,很快蒸散。此时,要加湿以防止失水萎鷔。

1.5.3抑制蒸散的方法

通过改变产品组织结构来抑制产品蒸散失水是不可能的,但了解各种产品失水的难易程度,能为18新利备用提供参考。对于容易蒸散的产品,更要用各种贮藏手段防止水分散失。生产中常从以下几个方面采取措施。

1.直接增加库内空气湿度

贮藏中可以采用地面酒水或撒雪,库内挂湿帘、湿麻袋的简单措施,或用自动加湿器向库内喷迷雾和水蒸气的方法,以增加环境空气中的含水量,达到抑制蒸散的目的。

2.增加产品外部小环境的湿度

最普遍而简单有效的方法是用塑料薄膜或其他防水材料包装产品,在小环境中产品可依靠自身蒸散出的水分来提高绝对湿度起到减轻蒸散的作用。用塑料薄膜或塑料袋包装后的产品需要在低温贮藏时,在包装前,一定要先预冷,使产品的温度接近库温,然后在低温下包装;否则,一方面高温下包装时带有的空气在降温后,易达到过饱和,另一方面,产品温度高,呼呼吸旺盛,蒸散出大量的水分在塑料袋中,都将会造成结露,加速产品腐烂。用包果纸和瓦楞纸箱包装也比不包装堆放失水少得多,一般不会造成结露。

3.采用低温贮藏也是防止失水的重要措施

一方面,低温抑制代谢,对减轻失水起一定作用;另一方面,低温下饱和湿度小,产品自身蒸散的水分能明显增加加环境相对湿度,失水缓慢。但低温贮藏时,应避免温度较大幅度的波动,因为温度上升,蒸散加快,环境绝对湿度增加,在此低温下(特特别是包装于塑料袋内的产品),本来空气中相对湿度就高,蒸散的水分很容易使其达到饱和,这样,当温度下降达到过饱和时,就会造成产品表面结露,引起腐烂。

用给果蔬打蜡或涂膜的方法在一定程度上阻隔水分从表皮向大气中蒸散,在国外也是常用的采后处理方法,在国内由于受到处理设备的限制,还未普遍使用。

1.6气体成分与18新利备用

在一定的温度条件下,可以通过调节贮藏环境的气体成分达到比单纯降温更有效地贮藏果蔬。保持一个比正常空气有较多的CO2和较少的O2的气体环境,便能更有实效地抑制果蔬的呼吸作用,减缓体内果胶物质的降解和叶绿素的分解,从而延缓果蔬后熟衰老进程。此外,还对微生物的生长发育也有显著的抑制效应。这种利用高CO2和低氧贮窾果蔬的方式称作气体调节贮藏,简称气调贮藏。毫无疑问,在果蔬贮藏事业中,气调贮藏是自机械冷藏法推广以来最大的技术改革。

1.6.1气体调节对果蔬贮藏的作用

1.抑制呼吸作用

呼吸作用是受到气体调节贮藏所影响的代谢过程之一。由于呼吸作用而导致碳水化合物消耗的平均均速度度,在正常空气中比在10%O2(其余为N2)的空气中快1.2~1.4倍,在没有CO2比在10%CO2的空气中快1.35~1.55倍。一般地果蔬处在2%~5%的低O2状态下或CO2高于2%的状态下,就会明显抑制并维持正常的呼吸代谢,起到有利于贮藏的积极效果。从气体调节冷藏中取出的果蔬比常规冷藏的果蔬要低,后者在取出后呼吸快速速增强,前者亦立即增强其呼吸强度,但提高并不显著。因此,提高贮藏环境中CO2的浓度或降低O2的浓度,或者既提高贮藏环境中CO2亦降低O2的浓度,都可以延缓果蔬呼吸作用的提高和降低呼吸高峰时的呼吸强度。同时低O2高CO2可以延缓乙烯对成熟的刺激作用。

对于抑制呼吸作用来说,在一定的温度下,适宜的CO2和O2浓度互相配合的作用大大强于某个因子的单独作用。如如香蕉贮藏在20℃下,气体条件是5%CO2,20%O2,35天出现呼吸高峰;仅3%O2,无CO2则138天出现呼吸高峰;而在5%CO2和3%O2的条件下,182天果实亦未黄熟。

2.对乙烯生成的抑制

O2:乙烯合成的最后后一步是需氧的,低O2可抑制乙烯产生。一般低于8%,果蔬乙烯的生成和对乙烯的敏感性下降,一些果蔬在3%O2中,乙烯合成能降到正常空气中的5%左右。如果O2浓度太低或在低O2中放置太久,果蔬就不能合成乙烯或丧失合成能力。如如香蕉在O210%~13%时乙烯生成量开始降低,空气中O2<7.5%时,便不能合成;从5%O2中移至空气中后,乙烯合成又恢复正常,能后熟;若在1%O2中放置11天,移至空气中乙烯合成能力不能恢复,丧失原有风味。跃变上升期的“国光”苹果经低O2(O2:1%~3%。CO20%)处理10天或15天,ACC明显积累,回到空气中中30~35天,乙烯的产量比对照低100多倍,ACC含量始终高于对照;若处理时间短(4天),回到空气中乙烯生成将逐渐恢复接近对照。

CO2:提提高环境中CO2浓度能抑制ACC向乙烯的转化和和ACC的合成,CO2还被认为是乙烯作用的竞争性抑制剂,因此,适宜的高CO2从抑制乙烯合成及乙烯的作用两方面都可推迟果实后熟。但这这种效应在很大程度上取决于果实种类和CO2浓度,3%~6%的CO2抑制苹果乙烯的效果最好,浓度在6%_12%效果反而下降,在油梨、番茄、辣椒上也有此现象。用高CO2做短期处理,也能大大抑制果实乙烯合成,如苹果上用高CO2(O215%21%。CO2:10%~20%)处理4天,回到空气中乙烯合成能恢复,处理10天或15天,转到空气中回升变慢。

在贮藏中,需创造适宜的温温度、气体条件,既要抑制乙烯的生成和作用,也要使果实产生乙烯的能力得以保存,才能使贮后的果实能正常后熟,保持特有的品质和风味。

乙烯:产品品且产生少量乙烯烯,会诱诱导ACC合成酶活性,造成乙烯迅速合成,因此,贮藏中要及时排除已经生成的乙烯。采用高锰酸钾等做乙烯吸收剂,方法简单,价格低廉。一般采用活性炭等小碎块为载体以增加反应面积,将它们放入饱和的高锰酸钾溶液中浸泡15-20min,自然晾干。制成的高锰酸钾载体暴露于空气中会氧化失效,晾干后应及时塑料袋中密封,使用时放到透气袋中。乙烯吸收剂用时现配更好,一般生产上采用碎砖块更为经济,用量约为果蔬的5%。用于对乙烯敏感或乙烯产生量较大的果蔬的贮藏具有良好的辅助作用。如果使用了果蔬灭菌机,基本能将乙烯彻底消除,可以不必另外采取调控或吸收乙烯的措施。

3.对微生物的抑制

气体调节可以明显地抑制微生物的生长繁殖,减少果蔬的腐烂。5%~8%O2浓度可以降低腐烂率(图1-8)。在低O2浓度和一定浓度的的CO2中可以抑制侵染贮藏果蔬的某些真菌的发芽和生长。随着O2浓度的降低和CO2浓度的升高,菌丝的生长、孢子形成受到一定抑制。当O2降降低到0.25%或CO2增加到30%,菌丝生长、孢子形成停止。但浓度太高亦会伤害果蔬,致使细细胞死亡,这样又有利于真菌对果蔬的侵染,而且不同的真菌种类有不同的敏感性。

4.其他作用

果胶的变化和贮藏环境气体成分的变化有关,CO2对原果胶的分解有抑制作用,在无CO2的环境中可溶性果胶的含量就高多了。调节气体贮藏的杏和桃比较普通新利棋牌下载保持较高的全果胶含量。气体调节还可以抑制叶绿素的降解,降低抗坏血酸的损失,如2.5%-10%CO2延缓了杏和桃果实的脱绿过程:贮藏在5%~10%O2,10%~20%CO2中的苹果114天仍然是青绿色的,而在正常空气中28天已变黄。

1.6.2气体调节对果蔬贮藏的伤害

1气体伤害的类型和症状

气调贮藏中,如果控制不好,就会使O2过高或CO2过低,形成逆境气体条件,导致产品代谢异常,出现伤害。贮藏环境浓度低于1%~2%时,许多产品产生了无氧呼吸,造成代谢失调,发生低氧伤害。症状主要是表皮坏死的组织因失水而局部塌陷,组织褐变,软化,不能正常成熟,产生酒味和异味。O2的临界浓度随产品而有所差异,如菠菜为1%,石刁柏为2.5%,豌豌豆和胡萝ト则为4%。贮藏温度高时,发生伤害的O2的临界值也高。高浓度的CO2抑制线粒体活性和琥珀酸脱氢酶的活性,从而引起琥珀酸积累,到一定程度则导致组织伤害,琥珀酸积累同时也抑制了三羧酸循环的正常进行,使环境中的O2不能被利而造成无氧呼吸,发生生理障碍。其症状与低O2伤害相似,主要是表皮或内部组织或两者都发生褐变,出现褐斑、四斑或组织脱水萎软甚至出现空腔。产品对高浓度CO2的忍耐力随种类、品种和成熟度而不同。各种产品对CO2敏感性差异很大,如鸭梨特别敏感,CO2大于1%就增加黑心病的发病率;结球莴苣在1%~2%的CO2中就受到伤害;柑橘类果实也较为敏感,通风换气不良就容易产生伤害,出现水肿。而绿菜花、洋葱、蒜墓能耐受10%的CO2产品成熟度低、贮藏温度高或处在衰老阶段、贮藏时间较长、环境中低氧时更容易发生伤害。

此外,环境中的乙烯、以NH3为制冷剂新利棋牌下载的NH3泄露和SO2等气体也会引起产品代谢失调。如莴苣受到乙烯的影响叶片出现褐斑。NH3泄露时,苹果和葡萄红色减退;蒜墓出现不规则的浅褐色凹陷斑,番茄不能正常变红而且组织破裂。葡葡萄用SO2防腐处理浓度偏高时,可使果粒漂白,严重时呈水渍状。

2.气体伤害的预防

果蔬产品在贮藏中一旦受到低O2、高CO2、乙烯、NH。或SO2等气体伤害,就很难恢复。因此,在大规模气调贮藏以前,一定要对不同种类、品种和不同收获季节、不同生产地的贮藏产品进行研究,弄清其适宜的贮藏气体条件(即O2和CO2的最佳比例),在贮藏期间一定要随时检测环境中气体成分及含量,及时给予调节;定期检测制冷系统的气密性将有助于防止以NH3为制冷剂的贮藏库中产品受到NH3的伤害,即定期更新库内的空气。长期贮藏果蔬产品贮藏前,用库房消毒剂进行库体消毒后,要通风排气,可预防产品毒气伤害。

1.7果果蔬的休眠及利用

1.7.1休眠

某些植物种子、花芽、腋芽和一些块茎、鳞茎、球茎、根茎类蔬菜,如马铃薯、洋葱、生姜等,在产品形成或结東田间生长时,体内积累了大量的营养物质,原生质内部发生深刻的变化,呼吸作用和代谢活动明显降低,生长停止进入相对静止状态,即进人休眠阶段。休眠是指某些植物在长期生物进化过程中,为了适应周围环境而形成的一种生物学特性,即在生长、发育过程中的特定阶段,会暂时停止生长,以度过高温、干燥、严寒等不良环境条件,达到保持其生命力和繁殖力的目的。休眠时,休眠产品的新陈代谢、物质消耗和水分蒸发降到最低限度。因此,休眠可使产品更具有耐藏性,但产品-旦脱离休眠,耐藏性迅速下降。

因此,贮藏中可利用产品的休眠来延长贮藏期。休眠期的长短与品种、种类有关。如:马铃2~4个月,洋葱1.5~2个月,大蒜60~80天,姜、板栗约1个月。

1.7.2休眠的生理生化特性

休眠的果蔬产品,根据其生理生化的特点可将休眠期分为以下三阶段。

第一阶段为休眠前期(准备期),是从生长到休眠的过渡阶段。此时产品器官已经形成,但刚收获新陈代谢还比较旺盛,伤口口逐渐愈合,表皮角质层加厚,属于鱗茎类产品的外部鱗片变成膜质,水分蒸散下降,从生理上为休眠做准备。此时,产品如受到某些处理,可以阻止下阶段的休眠而萌发生长或缩短第二阶段。如如提早收获马铃薯进行湿沙层积处理,可使其不进入休眠而很快发芽。

第二阶段为生理休眠期(真休眠、深休眠),产品的新陈代谢显著下降,外层保护组织完全形成,此时即使给予适宜的条件,也难以萌芽,是贮藏的安全期。这段时间的长短与产品的种类和品种、环境因素有关。如洋葱管叶倒伏后仍留在田间不收,有可能因为鳞茎吸水而缩短生理休眠期:在华北地区贮藏到9月下旬,日平均温度度20℃C以下时,其生理体眠结東:低温(0~5℃)处理也可解除洋葱休眠。

第三阶段为休眠苏醒期(强迫休眠期),度过生理休眠期后,产品开始萌芽,新陈代谢又恢复到生长期间的状态,呼吸作用加强,酶系统也发生变化。此时,生长条件不适宣,就生长缓慢;而给予适宜的条件则迅速生长。实际贮藏中常采取强制的办法,给予不利于生长的条件如温、湿度控制和气调等手段延长这一阶段的时间。因此,又称强迫休眠期。

在休眠期间不同阶段,组织细胞和化学物质都发生着一系系列的变化。生理体眠期组织的原生质和细胞壁分离,脱离休眠后原生质重新紧贴于细胞壁上。用用高渗透压蔗糖溶液使细胞产生的质壁分离,可以判断产品组织所处的休眠阶段。正处于生理休眠状态的细胞呈凸形,已经脱离休眠的呈凹形,正在进入或脱离休眠的为混合形。胞间连丝起着细胞之间信息传递和物质运输作用,休眠期胞间连丝中断,细胞处于孤立状态,物质交换和信息交换减少;脱离休眠后胞间连丝又重新出现。生理休眠期原生质也发生变化,进入休眠前,原生质脱水,疏水胶体增加,这些物质,特别是一些类脂物质排列聚集在原生质和液泡界面,阻止胞内水和细胞液透过原生质,也很难使电解质通过,同时由于外界的水分和气体也不容易渗透到原生质内部,原生质几乎不能吸水膨胀,脱离休眠后,疏水性胶体减少,亲水性胶体增加,原生质能膨胀。化学成分的变化主要是休眠准备期合成大于水解,低分子(如糖、氨基酸)合成高分子化合物(淀粉和蛋白质等),导致细胞的复简比增加,休眠后水解作用加强,复简比下降。

植物体内各种激素,对植物的休眠现象起重要的调节作用,现有的研究表明:休眠一方面是由于器官缺乏促进生长的物质,另一方面是器官积累了抑制生长的物质。如体内有高浓度ABA和低浓度外源赤霉素(GA)时,可诱导休眠;低浓度的ABA和高浓度GA可以解除休眠。GA、吲哚乙酸、细胞分裂素是促进生长的激素,能解除许多器官的休眠。深休眠的马铃薯块茎中,脱落酸的含量最高,休眠快结東时,脱落酸在块茎生长点和皮中的含量减4/5~5/6。马铃薯解除休眠状态时,吲哚乙酸、细胞分裂素和赤霉素的含量也增长,使用外源激动素和玉米素能解除块茎休眠。

休眠分为生理休眠和强制休眠两种。生理休眠是内在原因引起的,即使产品在适宜发芽的条件下也不发芽,这完全由其本身的生理特性所决定,又称为“自发”休眠;强制休眠是由于外界环境条件不适,如低温、干燥所引起的,一旦遇到适宜的发芽条件即可发芽,又称为“被动”休眠。

1、7.3延长休眠期的贮藏措施

   果蔬在休眠期过后就会萌芽,使得体内的贮藏物质分解并向生长点运输,从而使果蔬质量减轻、品质下降。如马铃薯的休眠期一过,不仅表面皱缩,而且产生一种生物物碱,食用时对人体有害。因此,贮藏中需要根据休眠不同阶段的特点,创造有利于休眠的环境条件,尽可能延长休眠期;推迟发芽和生长以延长贮藏期。一般采用控制贮藏环境、使用化学药剂和辐射处理等措施控制休眠。

1.贮藏环境的控制

休眠是由于果蔬要度过高温、干燥的环境条件,因此创造此种条件有利于休眠,相反潮湿、冷凉的条件会使休眠期缩短。如0~5℃使洋葱解除休眠;马铃薯采后2~4℃能使休眠期缩短;5℃打破大蒜的休眠期。因此,采后应给予自然的温度或略高于自然的温度,并进行晾晒,使产品愈伤而尽快进入生理休眠期。休眠期间,防止受潮和低温,以防缩短休眠期。度过生理休眠期后,利用低温可强迫这些蔬菜休眠而不萌芽生长。但板粟的休眠是由于要度过低温环境,因此采收后就要创造低温条件使其延长休眠期,延迟发芽。气体成分对马铃薯的抑芽效果不明显,洋葱可以利用气调贮藏。但由于气体成分与休眠关系的研究结果不一致,生产上很少采用。因此,在不同贮藏产品以及贮藏不同阶段中气体成分对休眠期的影响还需要进行研究。

2.药剂处理

化学药剂剂处理有明显的抑芽效果。青鲜素(MH)对块茎、鳞茎类以及大白菜、萝卜块茎有一定的抑芽作用,但对洋葱、大蒜效果最好。采前2周将0.25%MH喷施到洋葱和大蒜的叶子上,药液吸收并渗入组织中,转移到生长点,起到抑芽作用;0.1%MH对板栗的发芽也有效;抑芽剂氯苯胺灵(CIPC)对防止马铃薯发芽有效,将CIPC粉剂分层喷在马铃薯中,密闭24~48h,用量为1.4g/kg(薯块),注意应在薯块愈伤后使用。

3.射线处理

辐射处理对抑制马铃薯、洋葱、大蒜和鲜姜都有效,许多国家已经在生产上大量使用。

抑制洋葱发芽的伽马射线辐射剂量为1.0322.58C/kg,在马铃薯上使用的辐射剂量2.064~2.58C/kg。

1.8贮藏18新利备用新技术

1.8.1减压贮藏

减压贮藏( Hypobaric Storage)又叫低压换气贮藏、低压贮藏,它是将果品放在一个密闭容器内,用真空泵抽气降低压力的一种贮藏方法,是蔬菜水果以及其他许多食品保藏的又多个技术创新,是气调冷藏的进一步发展。根据果蔬特性和贮藏温度,压力可降至1330--10640Pa不等。新鲜空气经过压力调节器和加湿器不断引入贮藏容器,每小时更换1~4次,并使内部压力一直保持稳定的低压,用以除去各种有害气体。这种方法效果很好,但其最大的缺点是制造耐压容器投资太大。目前仍处于试验阶段。减压贮藏是把贮藏场所的气压降低,造成一定的真空度,一般降至1.01325×1014Pa甚至更低。这种减压条件可使蔬菜水果的贮藏期比常规冷藏延长几倍。减压处理最先在番茄、香蕉等果实上进行试验,效果明显,现已证明对其他许多蔬菜也很有效。例如只要使气压下降6666~13332Pa,就可可使芹菜、莴苣等的贮藏藏期延长20%~90%。

减压贮藏的原理是,降低气压,空气的各种气体组分的分压都相应降低。例如气压降至正常情况的1/10,空气中的O2、CO2、乙烯等的分压也都降至原来的1/10。这时空气各组分的相对比例并未改变,但它们的绝对含量则降为原来的1/10,O2的含量只相当于正常气压下的2.19%了。所所以减压贮藏也能创造一个低O2条件,从而起到类似气调贮藏的作用。

还不只如此。减压处理能促进植物组织内气体成分向外扩散,这是减压贮藏更重要的作用。植物组织内气体向外扩散的速度,与该气体在组织内外的分压差及其扩散系数成正比;扩散系数又与外部的压力成反比。所以减压处理能够大大加速组织内乙烯向外扩散,减少内源源乙烯的含量。例例如据测定,当气压从1.01325×105Pa降至2.6664×104Pa,苹果的内源乙烯几乎减少4倍。在减压条件下,植物组织中其他各种挥发性代谢产物如乙醛、乙醇的,并且一般是减压越低作用越明显。有人试验,番茄在正常大气压下35天成熟,在7.3967×104Pa和4.3570×104Pa下分别在65及87天后成熟;在1.6212×104Pa下,100天也不成熟,但解除低压后经7天就可正常成熟。减压贮藏不仅可以延缓完熟,还有保持绿色、防止组织软化、减轻冷害和一些贮藏生理病害的效应。如菠菜、生菜、青豆、青葱、水萝ト、蘑菇等在减压贮藏中都有保色作用。据 Lyons的意见,一些果菜的冷害,与在冷害温度下组织中积累乙醛、乙醇等有毒挥发物有关,减压贮藏可从组织中排除这些物质,所以可减轻冷害。经减压贮藏果蔬,在解除低压后,完熟过程仍缓慢得多,因此得延长零售期。这似乎是乙烯的合成及其作用不能很快就恢复过来。有人设想是否减压贮藏使得乙烯合成的激化剂的生成减少了,或者是使其成熟的抑制因素活化了,这些还有待深入探究。减压贮藏的一个重要问题是,在减压条件下组织易蒸散干萎,因此必须保持很高的空气湿度,一般须在95%以上。而湿度很高又会加重微生物病害。所以减压贮藏最好要配合应用消毒防腐剂。另一个问题是刚从减压中取出的产品风味不好,不香,但在放置一段时间后可以有恢复。

减压处理基本上有两种方式:定期抽气式(静止式)和连续抽气式(气流式)。前者是将贮藏容器抽气达到要求真空度后,便停止抽气,以后适时补O2和抽真空以维持规定的低压。这种方式虽可促进果蔬组织内乙烯等气体向外扩散,却不能使容器内的这些气体不断向外排除。气流式是在整个装置的一端用抽气泵连续不停地抽气排空,另一端不断输入新鲜空气,进入减压室的空气经过加湿槽以提高室内的相对湿度。减压程度由真空调节器控制,气流速度同时由气体流量计控制,并保持每小时更换减压室容积的1~4倍,使产品始终处在恒定低压低温的新鲜湿润气流之中。

在减压条件下气体扩散速度很快,因此产品可以在贮藏室内密集堆积,室内各部仍能维持较均匀的温湿度和气体成分。由于整个系统在接近露点下运输,湿度很高,产品的新陈代谢又低,所以产品能长期保持良好的新鲜状态。 Salunkhe等(1975)还指出,减压还有抑菌作用,阻碍菌丝生长和孢子形成。

减压贮藏要求贮藏室能经受1.01325×105Pa以上的压力,这在建筑上是极大的难题,限制了这种技术在生产上推广应用。目前少数国家将减压系统装设在拖车或集装箱内用于运输。我国已经开始建设试验性质的减压贮藏库。

1.8.2辐射贮藏

这种方法多利用60C。y射线具有较强的穿透能力这一原理对果蔬进行辐照贮藏。虽然早在19世纪末就已发现了X射线的杀菌作用,但作为原子能为工农业生产产服务,用辐射处理保藏食品的研究,实际上是从20世纪40年代开始的。60多年来,许多国家,包括中国,在这方面进行了广泛的研究,取得了很大进展;对有些食品性生产范畴,到1976年,已有18个国家对25种辐射处理的食品,予以“无条件批准”,可以作为商品出售,其中包括马铃薯、洋葱、大蒜、蘑菇、石石刁柏、干果、鲜果等蔬菜和果品。

目前各国在辐射保藏食品上,主要是应用用60钻或137绝铯为放射源的Y射线照射,也有用能量在10MeV以下的电子射线照射的。Y射线是一种穿透力极强的电磁射线,当其透过生活机体时,会使机体中的水和其他物质发生电磁作用,产生游离基或离子,从而影响到机体的新陈代射过程,严重时则杀死细胞。由于照射时的剂量不同,所起的作用也有差别:

低剂量:1000G,以下,影响植物代射抑制块茎、鳞茎类发芽,杀死寄生虫。

中剂量:1000~10000G,,抑制代射,延长果蔬贮期,阻止真菌活动,杀死沙门氏菌。

高剂量:10000G,以上,彻底灭菌。

在蔬菜贮藏方面,用y射线辐照抑制块茎、鱗茎类发芽,很早以前就已开始研究,效果明显,一些国家已批准可以应用于生产,照射剂量在1.29~3.87C/kg。据上海市农业科学院园艺所等的研究,姜照射0.52C/kg抑芽效果很好,剂量过高反而引起腐烂。Y射线抑制蘑菇破膜、开伞也有良好效果。据华南农学院的资料,有效剂量为12.9~18.06C/kg,辐照后5天内不开伞。辐射处理抑制发芽的作用主要是低剂量γ射线会影响到分生组织中核酸的代谢。辐照过过的洋葱的内芽中,RNA和DNA比对照低;在生长开始时,辐照的内芽中可溶性RNA的合成特别受到抑制,因而生长就被抑制了。

但是,对其他蔬菜和果品的辐射处理研究得还比较少。据国外的报道,一些水果经2000~2500G,辅照后,可有一定的18新利备用防腐效果;但也有经一段时间贮藏后表现有严重的损伤症状,并感染毒菌;梨和油桃辐照后似有催熟作用。据报道番茄用低剂量处理并不表现催熟作用,辐照70~100G,有防腐效应,延长贮藏期4~12天;而剂量在2000~4000G时,可延迟成熟,但会导致不好的气味。目前在国外对果蔬使用的最大剂量为5000G,。在国内,近年来一些单位对果菜类的试验也得到了可喜的效果。哈尔滨市食品工业研究所等(1974年)对青椒辐射1.29~~12.9C/kg,有一定的抑制完熟的效果,并且果梗保绿较好。一些单位以不同的剂量(0.774~7.74C/kg)和剂量率[低的到2.58(C/kg)/min]辐照黄瓜,见到有抑制完熟老化、种子停止发育的作用。沈阳农学院等(1978)对番茄(青岛早红的一个品系)以0.06(C/kg)/min的剂量率辅照1.55~51.6C/kg,发现各种剂量都有抑制完熟的效应,剂量越高效应越明显,但同时见到辐射处理引起与“虎皮病”相类似的果面条块状注陷褐变病,尤以2.58C/kg以上的为严重。经γ射线辐照的蒜墓,49.02~98.04C/kg组全部黄化,组织死亡,24.51C/kg组组苔苞发育受抑制,苔梗略褪色,对照组亦略脱绿,苔苞发育膨大(沈阳农学院,1978)。各方面的报道还指出,辐射效应不仅与照射剂量有关,也与剂量率成正比。

辐射处理可能引起食品变色变味,国内外屡见报道,引起新鲜果蔬组织褐变更为常见李志澄(1985)观察到,番茄、青椒、黄瓜、蒜墓等多种蔬菜经辐射处理后腐烂损失反而加重,认为辐射可能引起生理损伤,削弱产品原有的抗病性。因此,辐射能否起到防腐18新利备用的怍用,应该考虑到:①各种产品及其主要腐烂病菌对射线的敏感性;②主要腐烂病菌能复侵染及其致病规律和时间。为了避免辐射伤害,新鲜果蔬只能应用低照射剂量和剂量率,还要注意种类、品种选择和处理后的贮藏管理措施。

关于辐射保藏食品的安全卫生问题,国内外都极其重视。根据大量的实验材料和理论分析,辐射食品是安全无害的,但为了确保人民群众的健康,对于每一种辐射食品都应单独进行各种试验分析,包括多代的动物试验,确证安全无害后才由政府以法律的形式批准用于商品生产。

1.8.3涂料贮藏

涂料贮藏是在果皮上涂上一层薄膜,用来遮盖果皮上的气孔,在一定时期内可减少水分损失,阻抑气体交换,是一种简易贮藏方法。有时也在涂蜡内加入防腐剂(18新利备用剂)用来防止病菌侵染,同时有增加果面光泽、提高商品价值的作用。这种方法一般配合适当降温效果才明显。在高温高湿、病虫害严重的果区,效果不佳。目前国内各种18新利备用剂大多是农药中的杀菌剂剂。因此,生产使用时务必謹慎从事,以免污染果蔬或造成经济损失。

1.8.4臭氧贮藏

臭氧贮藏是把臭氧气体应用在新利棋牌下载中,进行果蔬18新利备用贮藏的一种方法。在世界范围内,将臭氧在新利棋牌下载中应用已有近百年的历史。1909年法国德波堤冷冻厂使用臭氧对冷却的肉杀菌1928年美国人在天津建立“合记蛋厂”,其打蛋间就用臭氧消毒。我国应用臭氧冷藏18新利备用起步晚,随着臭氧发生器制造技术的完善,臭氧在新利棋牌下载中应用越来越广泛。

臭氧是O2的同素异构体,分子式为O3,与O2:组成元素相同,构成形态相异,性质不同。臭氧的化学性质:具有很强的氧化能力,在标准的压力和温度下,水中溶解度是O2的13倍,比重大,是空气的1.658倍。臭氧很不稳定,容易分解为O2,通过臭氧强力的氧化性,可以用于新利棋牌下载杀菌、消毒、除臭、18新利备用。由于臭氧具有不稳定性,把它用于新利棋牌下载中辅助贮藏18新利备用更为有利,因为它分解的最终产物是O2,在所贮食物果品里不会留下有害残留。据清华大学研究表明,臭氧在新利棋牌下载中有三个方面的作用机理:一是杀灭微生物,消毒杀菌;二是使各种有臭味的有机、无机物氧化除臭;三是使新陈代谢的产物被氧化,从而抑制新陈代谢过程,起到保质、18新利备用鲜的作用。

根据臭氧的物理化学性质,把臭氧用用于18新利备用是有效的。有人试验,把自制或购买的臭氧发生器安装在贮藏室距地面2m的墙壁上,每天开机1~2h,尽量关闭库门,保持和提高臭氧浓度达到12~~22mg/kg,并将室内湿度控制在95%左右。在湿度较大的情况下,杀菌18新利备用效果能大大提高。

1.8.5微生物18新利备用

乙烯具有促进果蔬老化和成熟的作用,所以要使果蔬能达到18新利备用的目的就必须要去掉乙烯。科学家经过筛选研究,分离出一种“NH-10菌株”,这种菌株能够制成除去乙烯的“乙烯去除剂”,可防止果蔬贮存中发生的变褐、松软、失水,有明显的18新利备用作用。1.8.6烃类混合物18新利备用

这是英国一家塞姆培生物工艺公司研制出的一种使果蔬贮藏寿命延长1倍的“天然可食18新利备用剂”,它采用的是一种复杂的烃类混合物,在使用时,将其溶于水中成溶液状态,然后将需18新利备用的果蔬浸泡在溶液中,使果蔬表面很均匀地涂上一层液剂,降低了O2的吸收量也降低了果蔬贮藏中所产生的CO2。该18新利备用剂的作用,酷似给果蔬施了“麻醉剂”,使其处于休眠状态。

1.8.7电子技术18新利备用法

果蔬灭菌机,是运用高压放电,在贮存果品、蔬菜等食品的空间生成一定浓度的负离子、臭氧和一种全新物质H2,直接作用于果蔬的基本组成单元一分子,从而达到果蔬防腐18新利备用的一种设备。这种果蔬灭菌机,适用于我国南北方冬类水果蔬菜的贮藏18新利备用,保持了原有的营养成分和色泽风味,不需专人看管,具有安全、高效、无残害等特点。

从分子生物学角度看,果品蔬菜可看作是一种生物蓄电池,当受到带电离子的空气作用时,果品、蔬菜中的电荷就会起到中和作用。使生理活动处于“假死”状态,呼吸强度因此而减慢,有机物消耗也相对减少,从而达到贮藏18新利备用目的。

当两个电极间外加高压直流电时,在两平行电极之间产生均匀的电场,电场强度可通过调节电源电压和极间距离来实现。据目前的分析和掌握的资料,水是生物化学反应的介质,并且水本身是具有一定分子团( Cluster)结构的液体,水分子与水分子间总是处于一种不停地缔合为大分子团和解缔为小分子团的动态平衡之中。外加静电场极能打破原有的平衡状态,使水分子结构发生改变。这样,势必影响到利用水分子活化过程催化反应的酶分子在底物反应中的速度,从而达到18新利备用目的。

负氧离子可以使果蔬进行代谢的酶钝化,从而降低果蔬的呼吸强度,减弱果实催熟剂乙烯的生成。而臭氧又是一种强氧化剂,可杀灭(消毒果蔬)表面的微生物及其他的毒素,又能抑制延缓果蔬有机物的水解,同时起到延长贮藏时间的作用。有些水果不能承受低温,但高湿度可以解决这一难题。低浓度臭氧不能杀菌,但加上负离子后杀菌能力就有了明显的提高,对水果没有任何不良影响。

高压静电场保鮮属于电磁微能技术的一个方面,是利用电磁场微能源对食品进行节能、高效、高品质处理得到高效益的食品保藏品质的过程,对于呼吸跃变型难贮藏水果,它的应用相对于现代化的食品保藏加加工技术,诸如冷藏、气调、生理活性物质控制、化学18新利备用以及辐射18新利备用等技术来说,它具有投资少、能耗低和保藏品质高的优点。因此应用前景非常广阔。果蔬灭菌机主要作用特点:

①降低果蔬的呼吸强度,有机物消耗也相对减少,减弱果实催熟剂乙烯的生成,使生理活动处于休眠状态。

②彻底分解贮藏环境中的乙烯C2H4,效果远远好于价格昂贵的乙烯脱除机。

③干净彻底地杀灭果蔬产品上的病原体,防止病害的发展,完全不再需要对果蔬使用化学18新利备用剂,大大节约贮藏成本。

④不同于臭氧消毒机仅仅有消毒的作用,抑制果蔬后熟,使贮藏时间大大延长。

⑤常温下就可以使用,冷藏条件下使用效果更好

⑥可以用于多种果蔬的18新利备用,不受品种的限制。

⑦可分解农药残留,有利于开发绿色无公害果蔬产品,有利于果蔬出口销售。

⑧抑制叶绿素和芳香物质的分解,有护色、保持果蔬固有风味的作用。

⑨使用寿命长,一次投入,多年受益

⑩操作方便、使用安全、省电、节能、运行成本低廉。

①杀灭环境中的病菌,消除异味,净化空气,效果优于普通的空气净化器。

该机主要用于苹果、梨、桃子、樱桃、猕猴桃、冬枣、葡萄、柿子、李子、柑橘、青椒、花菜、蒜墓、韭薹、西红柿、菜豆、萝ト、鲜玉米等北方果蔬和荔枝、香蕉、芒果、龙眼、柑橘等南方果品的长期贮藏18新利备用。

1.9果蔬贮藏特性的相对性

果蔬的贮藏特性包括果蔬的耐贮性、贮藏寿命以及在贮藏过程中对温度、湿度、气体的要求等几个方面。果蔬的贮藏特性与许多因素有关,同一种果蔬的贮藏特性并不是一成不变的,它有一定的相对性。

1.9.1生长条件不同贮藏特性不同

影响果蔬贮藏特性的生长条件主要包括温度、光照、降水、地理、土壤条件以及施肥灌溉等多个方面,这在本书后面还有叙述。

1.9.2贮藏方法不同贮藏特性不同

用低温贮藏冬枣能存放2个月左右,但如果用气调贮藏,严格控制气体成分,能存放4个月。果蔬釆收之后,水分和养分的供应被切断,但它本身正常的生理活动仍在继续,要通过消耗自身的营养物质来维持其生命活动,果蔬本身的生物化学反应由合成为主转变为以水分和物质消耗为主。贮藏18新利备用就是通过各种手段和措施,使果蔬尽可能的维持最微弱的生命活动,以此来减少体内营养物质的分解和消耗,使果蔬在尽可能长的时间内最大限度地保持原有的营养物质、风味和品质。我们可以采取不同的手段和措施来控制果蔬的生命活动,由此形成了贮藏方式的多样性(如低温贮藏、气调贮藏、辐照处理、臭氧18新利备用、电子18新利备用等)。对同一种果蔬来说,采用不同的贮藏方法所表现出的耐贮程度、贮藏寿命以及所需的贮藏指标是不相同的。

1.9.3产地不同贮藏特性不同

不同产地的土壤状况和气候条件是不相同的,这与果蔬的贮藏特性有很大的关系。产地不同气候条件不同,同一种果蔬在不同的气候条件下生长,它的组织结构、细胞化学成分是有差别的,由此影响到果蔬的贮藏特性。

1.9.4不同年份贮藏特性不同

不同的年份,天气状况有很大的差异,这会影响到果蔬产品的组织结构和化学成分的变化。同时,不同的年份果蔬病害的发生状况也不同,这均会影响到果蔬的品质和贮藏特性。

目前,山东及河北周围的蒜墓贮藏库多贮藏江苏、安徽,以及山东兰陵、平度、广饶和河北永年等地的蒜薹,上述地区的蒜墓相对较耐贮藏。气候条件对果蔬耐贮性影响很大,ー个地区的果蔬今年贮藏性很好,明年由于气候原因可能就不耐贮藏。

以上种种因素就构成了不同产地的果蔬有不同的贮藏特性,同一产地不同年份,不同地块也有不同的贮藏特性。总之,同一果蔬的贮藏特性受着各种各样条件的影响,我们在搞果蔬贮藏的时候,要充分认识到果蔬贮藏特性的相对性,原料的不同品种、不同产地、不同地块以及计划贮藏期限不同,最佳贮藏条件也不尽相同,实际生产应建立在实验基础上。不能只凭以前的经验进行贮藏管理,否则会造成不必要的损失。

·采前因素对果蔬贮藏性能的影响

2.1生物因素

2.1.1种类和品种

2.1.1.1种类

种类不同,果蔬贮藏特性差异很大。特别是蔬菜种类繁多,其可食部分各不相同,分别来自于植物的根、茎、叶、花、果实和种子,由于可食部分的组织结构和新陈代谢方式不同,贮藏特性有很大的差异。

叶菜类耐贮性最差。因为叶片是植物的同化器官,组织幼嫩,保护结构差,采后失水、呼吸和水解作用旺盛,极易萎、黄化和败坏,最难贮藏。叶球类为植物的营养贮藏器官,一般是在其营养生长停止后收获,所以其新陈代谢已有所降低,故比较耐贮藏。

花菜类是植物的繁殖器官,新陈代谢比较旺盛。在生长成熟及衰老过程中还会形成乙烯,所以花菜类是很难贮藏的,如新鲜的黄花菜,花蕾采后1天就会开放,并很快腐烂,因此必须干制。然而花椰菜是成熟的变态花序,蒜薹是花茎梗,它们都较耐寒,可以在低温下作较长期的贮藏。

果菜类包括瓜、果、豆类,它们大多原产于热带和亚热带地区,不耐寒,贮藏温度低于8~10℃会发生冷害。其食用部分为幼嫩果实,新陈代谢旺盛,表层保护组织发育尚不完善,容易失水和遭受微生物侵染。采后由于生长和养分的转移,果实容易变形和发生组织纤维化,如黄瓜变成大头瓜、豆夹变老等,因此很难贮藏。但有些瓜类蔬菜是在充分成熟时采收的,如南瓜、冬瓜,其代谢强度已经下降,表层保护组织已充分发育,表皮上形成了厚厚的角质层、蜡粉或茸毛等,所以比较耐贮藏。

块茎、鳞茎、球茎、根茎类都属于植物的营养贮藏器官,有些还具有明显的休眠期,故可通过改变环境条件,使其控制在强迫休眠状态,这样可使新陈代谢降低到最低水平,所以比较耐贮藏。

水果中以温带生长的苹果和梨最耐贮,桃、李、杳等由于都在夏季成熟,此时温度高,果品呼吸作用强,因此耐贮性相对较差;热带和亚热带生长的香蕉、菠萝、荔枝、芒果等采后寿命短,不能作长期贮藏。

因此,只有了解不同种类果蔬的特性,才能对不同的产品做出合理的贮藏安排,从而获得最佳的贮藏效果。

2.1.1.2品种

果蔬的品种不同,其耐贮性也有差异。这可以说是影响贮藏效果的内因,内因是最重要的。不耐藏的品种即便采用任何先进合理的技术,也不会取得好的贮藏藏效果。一般来说,不同品种的果蔬以晚熟品种最耐贮,中熟品种次之,早熟品种最差。晚熟品种耐贮藏的原因是:其生长期长,成熟期间气温逐渐降低,组织致密、坚挺,外部保护组织发育完好,防止微生物侵染和抵抗机械损伤能力力强。晚晚熟品种营养物质积累丰富,抗衰老能力强,一般有较强的氧化系统,对低温适应性好,在贮藏时能保持正常的生理代谢作用,特别是当果蔬处于逆境时,呼吸很快加强,有利于产生积极的保卫反应。

我国大蒜有两大品种群,紫皮品种群和白皮品种群。紫皮品种群(山东嘉祥、金乡较多)墓茎较粗长,色较淡,成熟较早,花苞浅红或带紫色斑点,叶绿素、可溶性固形物含量较低,代谢强度却较高,不耐长期贮藏,贮藏期最长也只有5~6个月。白皮品种群,以山东的兰陵大蒜为代表,薹茎呈绿色,花苞呈绿白色,墓茎内叶绿素含量和可溶性固形物含量较高,代谢强度较低,较耐藏,贮藏期可达8~9个月。河北永年、山东平度、广饶等地的蒜墓也较耐贮藏。

大白菜中,直筒形比圆球形的耐贮藏,青帮系统的比白帮系统的耐贮藏,晚熟的比早熟的耐贮藏,如小青口、青麻叶、抱头青、核桃纹等的生长期都较长,结球坚实,抗病耐寒。芹菜中天津的白庙芹菜、陕西的实秆绿芹、北京的棒儿芹等耐贮藏;而空秆类型的芹菜贮藏后容易变糠,纤维增多,品质变劣。菠菜中尖叶菠菜耐寒适宜冻藏,而圆叶菠菜虽叶厚高产但耐寒性差,不耐贮藏。马铃薯中以休眠期长的品种如克新一号等最为耐贮。

苹果中的早熟品种耐贮性差,如黄魁、丹顶、祝光不宜作长期贮藏:金冠、红星、红元帅秦冠等中晚熟品种在自然降温的贮藏场所中不能作长期贮藏,然而用冷藏或气调贮藏方法可以贮藏到第二年5月;青香蕉、印度、红富土和小国光等晚熟品种是最耐藏品种,其中,小国光在普通窖中可以贮藏到次年的56月份。

梨果实中以红宵梨和安梨最耐贮藏,但其肉质较粗,含酸量高;鸭梨、雪花梨、茌梨等品质好,耐贮藏;而西洋梨系统的巴梨和秋子梨系统的京白梨和广梨,般不作长期贮藏,但如果贮藏条件适当,也可以贮藏到次年春季。

柑橘中的宽皮橘品种,耐贮性较差。广东的蕉柑是耐藏品种,甜橙的耐贮性较好,在适合的贮藏条件下,可以贮藏5~6个月。

早熟桃一般不能作长期贮藏,橘早生、五月鲜和深州蜜桃等,采后只能存放几天;网山白、大久保品种耐贮性稍强,一些晚熟品种如冬桃、绿化九号、青州蜜桃、雪桃比较耐贮藏。一般来说,非溶质性的桃比溶质性的桃耐贮藏。

2.1.2砧木

砧木类型不同,其果树根系对养分和水分的吸收能力也不同,从而对果树的生长发育进程、环境的适应性以及果实产量、品质、化学成分和耐贮性造成直接影响。

山西果树研究所的试验表明:红星苹果嫁接在保德海棠上,果实色泽鲜红,最耐贮藏;嫁接在武乡海棠、沁源山定子和林檎砧木上的果实,耐贮性也较好。还有研究表明,苹果发生苦痘病与砧木的性质有关,如在烟台海滩地上嫁接于不同砧木上的国光苹果,发病轻的苹果其砧木是烟台沙果、福山小海棠:发病最重的是山荆子、黄三叶海棠;晚林檎和蒙山甜茶居中。还有人发现,矮生砧木上生长的苹果较中等树势的砧木上生长的苹果发生的苦痘病要轻。

四川省农业科学院园艺试验站育种研究究室在不同砧木上的比较试验中指出:嫁接在枳壳、红橘和香柑等砧木上的甜橙,耐耐贮性是最好的和较好的;嫁接在酸橘、香橙和沟头橙砧木上的甜橙橙果实,耐贮性也较强,到贮藏后期其品质也比较好。

美国加州的华盛顿脐橙和伏令夏橙,其大小和品质也明显地受到了不同砧木的影响。嫁接在酸橙砧木上的脐橙比嫁接在甜橙上的果实要大得多;对果实中柠檬酸、可溶性固形物、蔗糖和总糖含量的调查结果表明:用酸橙作砧木的果实要比用甜橙作砧木的果实产

量高。

了解砧木对果实的品质和耐贮性的影响,有利于今后果园的规划,特别是在选择苗木时,应实行穗砧配套,只有这样,才能从根本上提高果实的品质,以有利于采后的贮藏

2.1.3树龄和树势

树龄和树势不同的果树,不仅果实的产量和品质不同,而且耐藏性也有差异。一般来说,幼龄树和老龄树不如中龄树(结果处于盛果期的树)结的果实耐贮。这是因为幼龄树营养生长旺盛,结果少,果实大小不一,组织疏松,含钙少,氮和蔗糖含量高,贮期间呼吸旺盛,失水较多,品质变化快,易感染微生物病害和发生生理病害;而老龄树营养生长缓慢,衰老退化严重,根部吸收营养物质能力减弱,地上部光合同化能力降低,所结果实偏小,干物质含量少,着色差,其耐贮性和抗病性均减弱。Comin等观察到,11年生的瑞光(Romebeauty)苹果树所结的果实比35年生的着色好,在贮藏过程中发生虎皮病要少50%--80%。

据报道,从幼树上采收的国光苹果,贮藏中有60%~70%的果实发生苦痘病,不适合进行长期贮藏。苹果苦痘病的发病规律有如下特点:幼树的果实苦痘病比老树重,树势旺的果实比树势弱的重,结果少的发病较重,大果比小果发病重。

据广东省汕头对蕉柑树的调查,2~3年生的树所结的果实,果汁中可溶性固形物低酸味浓、风味差,在贮藏中容易受冷害,易发生水肿病;而5~6年生的蕉柑树,果实品质风味较好,耐贮性也较强。

2.1.4果实形态

同一种类和品种的果蔬,果实的大小与其耐贮性密切相关。一般来说,以中等大小和中等偏大的果实最耐贮。大个的果实由于具有幼树果实性状类似的原因,因此耐贮性较差。研究发现,苹果采后生理病害的发生与果实直径大小呈正相关,如大个苹果在贮藏期

间发生虎皮病、苦痘病和低温伤害病的概率比中等个果实大,硬度下降也快。这种现象也同样表现在梨果实上,大个的鸭梨和雪花梨采后容易出现果肉褐变与黑心;大个的蕉柑往往皮厚、汁少,在贮藏中容易发生水肿和桔水病;大个的萝卜和胡萝ト易糠心;大个的黄瓜采后易脱水变糠,瓜条易变形呈棒槌状等等。

2.1.5结果部位

同一植株上不同部位着生的果实,其大小、颜色和化学成分也不同,耐贮性也有很大的差异。一般来说,向阳面或树冠外围的苹果果实着色好,干物质、总酸、还原糖和总糖含量高,风味佳、肉质硬,贮藏中不易萎嘉皱缩。但有试验表明,向阳面的果实中钾和干物质含量较高,而氮和钙的含量较低,发生苦痘病和红玉斑点病的概率较内膛果实高。 Harding等对柑橘的观察结果显示,阳光下外围枝条上结的果实,抗坏血酸比内膛果实要高。 Sites发现,同一株树上顶部外围的伏令夏橙果实,可溶性固形物含量最高,内膛果实的可溶性固形物含量最低;他还发现,果实的含酸量与结果部位没有明显的相关性,但与接受阳光的方向有关,在东北面的果实可滴定酸含量偏低。广东蕉柑树上的顶柑,含酸量较少,味道较甜,果实皮厚,果汁少,在贮藏中容易出现枯水,而含酸量高的柑橘一般耐贮性较强。

蔬菜(一般指果菜类)的着生部位与品质及耐贮性的关系和果实相比略有不同,一般以生长在植株中部的果实品质最好,耐贮性最强。例如,生长在植株下部和上部的番茄、茄子、辣椒等果实的品质和耐贮性不如中部的果实强;生长在瓜蔓基部和顶部的瓜类果实也不如生长在中部的个大、风味好、耐贮藏。由此可见,果实的生长部位对其品质和耐贮性的影响很大,在实际工作中,如果条件允许,贮藏用果最好按果实生长部位分别采摘、分别贮藏。

2.2生态因素

2.2.1温度

与其他的生态因素相比,温度对果蔬品质和耐贮性的影响更为重要。因为每种果蔬在生长发育期间都有其适宜的温度范围和积温要求,在适宜温度范围内,温度越高,果蔬的生长发育期越短。果蔬在生长发育过程中,温度过高或过低都会对其生长发育、产量、品质和耐贮性产生影响。温度过高,作物生长快,产品组织幼嫩,营养物质含量低,表皮保护组织发育不好,有时还会产生高温伤害;温度过低,特别是在开花期连续出现数日低温,就会使苹果、梨、桃、番茄等授粉受精不良,落花、落果严重,使产量降低,形成的苹果果实易患苦痘病和蜜果病,而番茄果实则易出现畸形果,降低品质和耐贮性。

有关夏季温度对苹果品质的影响很早就有报道。美国学者Shaw指出,夏季温度是决定果实化学成分和耐贮性的主要因素。他通过对对165个苹果品种的研究认为,不同品种的苹果都有其适宜的夏季平均温度,但大多数品种5-9月份的平均适温为1215.5℃。低于这个适温,就会引起果实化学成分的差异,从而降低果实的品质,缩缩短贮藏寿命。但也有人观察到,有的苹果品种需要在比较高的夏季温度下才能生长发育得最好,如红玉苹果在平均温度为19℃的地区生长得比较好。当然,夏季温度过高的地区,果实成熟早,色泽和品质差,也不耐贮藏。

桃是耐夏季高温的果树,温度对其品质和耐藏性有影响。如果夏季适当高温,果实含酸量高,耐藏性就会提高,但黄肉桃在夏季温度超过32℃时,会影响果实的色泽和大小,品质下降;如果夏季低低温高湿,桃的颜色和成熟度差,也不耐贮运。

蒜墓中,昼夜温差大、生长发育良好的,可溶性固形物高,耐贮藏.

番茄果实中番茄红素形成的适宜温度为20~25"℃,如果长时间持续在30℃以上的气候条下生长,则果实着色不良,品质下降,贮藏效果不佳。

柑橘的生长温度对其品质和耐贮性有较大的影响。冬季温度太高,果实颜色淡黄而而不鲜艳,有连续而适宜的低温,有利于柑橘的生长、增产和提高果实品质。但是温度低于2℃,果实会受冻而不耐贮运。

大量的生产实践和研究证明,采前温度和采收季节也会对果蔬的品质和耐贮性产生深刻影响。如苹果采前6~8周昼夜温差大,则果实着色好,含糖量高,组织致密,品质好,也耐贮藏。费道罗夫认为,采前温度与苹果发生虎皮病的敏感性有关。为此他提出了一个预测指标,在9-10月份,如果温度低于10℃的总时数为150~160h,某些苹果品种果实很少发生虎皮病;而总时数如果为190~240h,就可以排除发生虎皮病的可能性。如果夜间最低温度超过10℃,低温时数的有效作用将等于0。这也可能是为什么过早采收的苹果,在贮藏中总是加重虎皮病发生的原因之一。梨在采前4~5周生长在相对凉爽的气候条件下,可以减少贮藏期间的果肉褐变与黑心。同一种类或品种的蔬菜,秋季收获的比夏季收获的更耐贮藏,如番茄、甜椒等。不同年份生长的同一蔬菜品种,耐贮性也不同,因为不同年份气温条件不同,会影响产品的组织结构和化学成分的变化。例例如,马铃薯块茎中淀粉的合成和水解与生长期中的气温有关,而淀粉含量高的耐贮性强。北方栽培的大葱可露地冻藏,缓慢解冻后可以恢复新鲜状态,而南方生长的大葱,却不能在北方做露地冻藏。甘蓝耐贮性在很大程度上取决于生长期间的温度和降雨量,低温下(10℃)生长的甘蓝,戊聚糖和灰分较多,蛋白质较少,叶片的汁液冰点较低,耐贮藏.

2.2.2、光照

光照是果蔬生长发育获得良好品质的重要条件之一,绝大多数的果蔬都属于喜光植物,特别是它们的果实、叶球、块根、块茎和鱗茎的形成,都必须有一定的光照强度和充足的光照时间。光照直接影响果蔬的干物质积累、风味、颜色、质地及形态结构,从而影响果蔬的品质和耐贮性。

光照不足会使果蔬含糖量降低,产量下降,抗性减弱,贮藏中容易衰老,如苹果的生长季节为连续的阴天会影响果实中糖和酸的形成,果实容易发生生理病害,缩短贮藏寿命。

树冠内膛的苹果因光照不足易发生虎皮病,贮藏中衰老快,果肉易粉质化。有些研究发现,暴露在阳光下的柑橘果实与背阴处的果实比较,一般具有发育良好、皮薄、果汁可溶性固形物高等特点,酸和果汁量则较低,品质也差。蔬菜生长期间如光照不足,往往叶片生长得大而薄,贮藏中容易失水菱嘉和衰老。西瓜、甜瓜如果光照不足,含糖量也会下降降。大白菜和洋葱在不同的光照强度下,含糖量和鳞茎大小明显不同,如果生长期间阴天多,光照时间少,光照强度弱,蔬菜的产量就会下降,其干物质含量低,贮藏期也短。大萝ト在生长期间如果有50%的遮光,则生长发育不良,糖分积累少,贮藏中易糠心。但是,光照过强也有危害,如番茄、茄子和青椒在炎热的夏天受强烈日照后,会产生日灼病,不能进行贮藏。秦冠、鸡冠、红玉等品种的苹果受强日照后易患蜜果病等等。特别是在干早季节或年份,光照过强对果蔬造成的危害将更为严重。此外,光照长短也影响贮藏器官的形成,如如洋葱、大蒜等要求有较长的光照,才能形成鳞茎。

蒜墓生长期间光照充足但又不干旱的,耐贮藏;生长期间特别是采前阴雨天多,光照不好,显著影响贮藏质量。

光照还与植物花青色素的形成密切相关,红色品种的苹果在阳光照射下,果实颜色鲜红,特别是在昼夜温差大、光照充足的条件下,着色更佳,而树膛内的果实,接触触阳光少,果实成熟时不呈现红色或色调不浓。研究发现,光照对果实着色发生影响是有条件的。Mag-ness认为,苹果颜色的发展首先受果实化学成分的影响,只有在果实有足够的含糖量时,天气因素才会对颜色的形成发生作用。因此,果实的成熟度也是着色的重要条件,在达到一定成熟度之前,即使外界环境条件适宜,花青素也不能迅速形成,果实着色仍然缓慢。

光质(红光、紫外光、蓝光和白光)对果蔬生长发育和品质都有一定定的影响许多水溶性色素的形成都要求有强光,特别是紫外光(360~450nm)与果实红色的发育有密切的关系。紫外光的光波极短,光通量值大,易被空气中的尘埃和小水滴吸收。据据研究,苹果果实成熟前6周,阳光的直射量与红色发育呈高度的正相关,特别是在雨后,空气中尘埃少,在阳光直射下的果实着色最快。随着栽培技术的发展,目前很多水果产区,为了提高果实的品质,增加红色品种果实的着色度,在果树行间铺设反光塑料薄膜以改善果实的光照条件,或采用果实套袋的方法改善光质都取得了良好的效果。此外,紫外光还有利于果蔬抗坏血酸的合成,提高产品品质,如树冠外侧暴露在阳光下的苹果不仅颜色红,抗坏血酸含量也较高,而温室中栽培的黄瓜和番茄果实因缺少紫外光,抗坏血酸的含量往往没有露地栽培的高,光质制约着甘蓝花青素苷的合成速度。

2.2.3降雨

降雨会增加土壤湿度、空气湿度和减少光照时间,与果蔬的产量、品质和耐贮性密切相关,干旱或者多雨常常制约着果蔬的生产。在潮湿多雨的地区或年份,土壤的pH值一般小7,为酸性土壤,土壤中的可溶性盐类如钙盐几乎被冲洗掉,果蔬就会缺钙,加上阴天减少了光照,使果蔬品质和耐贮性降低,贮藏中易发生生理病害和侵染性病害。例如,生长在潮湿地区或多雨年份的苹果,果实内可溶性固形物和抗坏血酸含量较低,贮藏中易发生虎皮病、苦痘病轮纹病和炭疽病等病害。此外,果实也容易裂果。裂果常发生在下雨之后,此时蒸腾作用很低,苹果除了从根部吸收水分外,也可以从果皮吸收较多水分,促使果肉细胞膨压增大,造成果皮开裂。柑橘生长期雨水过多,果实成熟后着色不好,表皮细胞中精油含量减少,果汁中糖和酸含量降低,另外,高湿有利于真菌的生长,容易引起果实腐烂。蒜降雨过多或较干旱条件生产的皆不耐藏。马铃薯采前遇雨,采后腐烂增加。

在干早少雨的地区或年份,空气的相对湿度较低,土壤水分缺乏,影响果蔬对营养物质的吸收,使果蔬的正常生长发育受阻,表现为个体小,产量低,着色不良,成熟期提前,容易产生生理病害。如生长在干旱年份的苹果容易发生苦痘病;大白菜容易发生干烧心病;萝卜容易出现糠心等等。降雨不均衡或久旱骤雨,会造成果实大量裂果,如如苹果、大枣、番茄等。甜橙在贮藏过程中的枯水与生长期的降雨量有关,如果干早后遇多雨天气,果实在短期内生长旺盛,果皮组织疏松,枯水现现象会加重。

2.2.4地理条件

果蔬栽培地区的纬度和海拔高度不同,生长期间的温度、光照、降雨量和空气湿度会不同,从而影响果蔬的生长发育、品质和耐贮性。纬度和高度不同,果蔬的种类和品种不同,即使同一种类的果蔬,生长在不同纬度和海拔高度,其品质和耐贮性也不同。例例如,苹果属于温带水果,在我国长江以北广泛栽培,多数中、晚熟品种较耐贮藏,但因生长的纬度不同,果实的耐贮性也有差别。生长在河南、山东一带的苹果,不如生长在辽宁、山西、甘肃、陕北的苹果耐贮性强。同一品种的苹果,在高纬度地区生长的比在低纬度地区生长的耐贮性要好,辽宁、甘肃、陕陕北生长的元帅苹果较山东、河北生长的元帅苹果耐贮藏。我国西北地区生长的苹果,可溶性固形物高于河北、辽宁的苹果,西北虽然纬度低,但海拔较高,凉爽的气候适合于苹果的生长发育。海拔高度对果实品质和耐贮性的影响十分明显,海拔高的地区,日照强、昼夜温差大,有利于糖分累积和花青素形成,抗坏血酸的含量也高,所以苹果的色泽、风味和耐贮性都较好。

生长在山地或高原地区的蔬菜,体内碳水化合物、色素、抗坏血酸、蛋白质等营养物质的含量都比平原地区生长的要高,表面保护组织也比较发达,品质好、耐贮藏,如生长在高海拔地区的番茄比生长在低海拔地区的品质明显要好,耐贮性也强。由此可见,充分发挥地理优势、发展果蔬生产,是改善果蔬品质、提高贮藏效果的一项有利措施。

2.2.5土壤

土壤是果蔬生长发育的基础,土壤的理化性状、营养状况、地下水位高低等直接影响到果蔬的化学组成、组织结构,进而影响到果蔬的品质和耐贮性。不同种类的果蔬对土壤的要求不同,但大多数果蔬适合于生长在土质疏松、酸碱适中、养分充足、湿度适宜的土壤中。

土质会影响果蔬栽培的种类、产品的化学组成和结构。我国北方地区气候寒冷、少雨、土壤风化较弱,土壤中沙粒、粉粒含量较多,黏粒较少。沙土在北方分布广泛,这种土壤颗粒较粗,保肥、保水力差,通气、通水性好,蔬菜生长后期,易脱肥水、不抗旱,适于栽培早熟薯类、根菜、春季绿叶菜类。在沙土中生长的蔬菜,早期生长快,外观美丽,但根部老化快,植株易早衰,抗病、耐寒、耐热性都较弱,产品品质差、味淡、不耐贮。我国黄土高原、华北平原、长江下游平原、珠江三角洲平原均为沙壤土,质地均匀,粉粒含量高,物理性能好,抗逆能力强,通气透水,保水、保肥和抗旱力强,适合于栽种任何蔬菜,其产品品质和耐贮性都好。在平原洼地、山间盆地、湖积平原地区为黏土,以黏粒居居多,质地黏重,结构致密,保水保肥力大,通气透水力差,适于种植晚熟品种蔬菜,植株生根慢,生长迟缓,形小不美观,但根部不易老化,成熟晚,耐病、耐寒、耐热性强,产品品质好,味浓,耐贮藏。

研究表表明,黏重土壤上种植的香蕉,风味品质比沙质土壤上种植的好,而且耐贮藏。生长在黏重土壤上的柑橘,风味品质要比生长在轻松沙壤土上的好。轻松土壤上种植的脐橙比黏重土壤上种植的果实坚硬,但在贮藏中失重较快。苹果适合在质地疏松、通气良好、富含有机质的中性到酸性土壤上生长。在沙土上生长的苹果容易发生苦痘病。可能是因为水分的供给不正常,影响了其钾、镁和钙离子的吸收与平衡。在轻沙土壤上生长的西瓜,果皮坚韧,耐贮运能力强。在排水与通气良好的土壤上栽培的萝ト,贮藏中失水较慢;而莴苣在沙质土壤上栽培的失水快,在黏质土壤上栽培的失水则较慢。

2.3农业技术因素

2.3.1施肥

施肥对果蔬的品质及耐贮性有很大的影响。在果蔬的生长发育过程中,除了适量施用氮肥外,还应该注意增施有机肥和复合肥,特别是应适当增施磷、钾、钙肥和硼、锰、锌肥等,这一点对于长期贮藏的果蔬显得尤为重要。只有合理施肥,才能提高果蔬的品质,增加其耐贮性和抗病性。如果过量施用氮肥,果蔬容易发生采后生理失调,产品的耐贮性和抗病性会明显降低,因为产品的氮素含量高,会促进产品呼吸,增加代谢强度,使其容易衰老和败坏,而钙含量高时可以抵消高氮的不良影响。如氮肥过多,会降低番茄果实的品质,减少干物质和抗坏血酸的含量。施用氮肥过多的果园,果实的颜色差,质地松软,贮藏中容易发生生理病害,如苹果的虎皮病、苦痘病等等。适量施用钾肥,不仅能使果实增产,还能使果实产生鲜红的色泽和芳香的气味缺钾会延缓番茄的完熟过程,因为钾浓度低时会使番茄红素的合成受到抑制。苹果缺钾时,果实着色差,贮藏中果皮易皱缩,品质下降;而施用过量钾肥,又易产生生理病害。土壤中缺磷,果实的颜色不鲜艳,果肉带绿色,含糖量降低,贮藏中容易发生果肉褐变和烂心。苹果缺硼,果实不耐贮藏,易发生果肉褐变或发生虎皮病及水心病。缺钙对果蔬质量影响很大,苹果缺钙时,易发生苦痘病、低温溃败病等病害;芒果缺钙时,易发生花端腐烂;大白菜缺钙,易发生干烧心病等等。果蔬在生长过程中,适量施用钙肥,不仅可提高品质,还能有效防止上述生理病害的发生。

2.3.2灌溉

水分是保持果蔬正常生命活动所必需的,土壤水分的供给对果蔬的生长、发育、品质及耐贮性有重要的影响,含水量太高的产品不耐贮藏。大白菜、洋葱采前一周不要浇水,否则耐贮性下降。洋葱在生长中期如果过分灌水会加重贮藏中的颈腐、黑腐、基腐和细菌性腐烂。在多雨年份或久旱骤雨,会使番茄果肉细胞迅速膨大,从而引起果实开裂。在干旱缺雨的年份或轻质土壤上栽培的萝ト,贮藏中容易糠心,而在黏质土上栽培的,以及在水分充足年份或地区生长的萝ト,糠心较少,出现糠心的时间也较晚。大白菜蹲苗期,土壤干旱缺水,会引起土壤溶液浓度增高,阻碍钙的吸收,易发生干烧心病。

蒜墓整个生长期间要求土壤见干见湿,要求一个混水(業稀水或肥料水)、一个清水,利于蒜墓生长。采收前4~5天停水,使蒜墓风味好,含水量低,韧性提高,采收时不易“断条”利于贮藏。

桃在采收前几周缺水,果实就难以增大,果肉坚硬,产量下降,品质不佳;但如果灌水太多,又会延长果实的生长期,果实着色差、不耐贮藏。葡萄采前不停止灌水,虽然产量增加了,但因含糖量降低也会不利于贮藏。水分供应不足会削弱苹果的耐贮性,苹果的一些生理病害如软木斑、苦痘病和红玉斑点病,都与土壤中水分状况有一定的联系。水分过多,果实过大,果汁的干物质含量低,而不耐长期贮藏,容易发生生理病害。柑橘果实的蒂缘褐斑(干疤),在水分供应充足的条件下生长的果实发病较多,而在较干旱的条件下生长的果实褐斑病较少。可见,只有适时合理地进行灌溉,才能既保证果蔬的产量和质量,又有利于提高其贮藏性能。

2.3.3修剪、疏花和疏果

适当的果树修剪可以调节果树营养生长和生殖生长的平衡,减轻或克服果树生产中的大小年现象,增加树冠透光面积和结果部位,使果实在生长期间获得足够的营养,从而影响果实的化学成分,因此修剪也会间接地影响果实的耐贮性。研究表明,树冠内主要结实部位集中在自然光强的30%~90%范围内。就果实品质而言,在40%以下的光强条件下生长的果实,品质较差;40%~60%的光强可产生中等品质的果实;在60%以上的光强条件下生长的果实,品质最好。如果修剪过重,来年果树营养生长旺盛,叶果比增大,树冠透光性能差,果实着色不好,苹果内含钙少而蔗糖含量高,在贮藏中易发生苦痘病和虎皮病。重剪还会增加红玉苹果的烂心和蜜病的发生。柑橘树若修剪过重,粗皮大果比例增加,贮藏中易枯水。但是,修剪过轻,果树生殖生长旺盛,叶果比减小,果实生长发育不良,果实小,品质差,也不利于贮藏。因此,只有根据树龄、树势、结果量、肥水条件等因素进行合理的修剪,才能确保果树生产达到高产稳产,生产出的果实才能达到优质、耐贮的要求。

在番茄、西瓜等蔬菜生产中,也要定期进行去蔓、打权,及时摘除多余的侧芽,其目的也是协调营养生长和生殖生长的平衡,以期获得优质耐贮的蔬菜产品。

适当的疏花、疏果也是为了保证果蔬正常的叶果比,使果实具有一定的大小和优良的品质。生产上,疏花工作应尽量提前进行,这样可以减少植株体内营养物质的消耗。工作一般应在果实细胞分裂高峰期到来之前进行,这样可以增加果实中的细胞数;疏果较晚,只能使果实细胞膨大有所增加;疏果过晚,对果实大小影响不大。因此花、果影响到果实细胞的数量和大小,也就影响到果实的大小和化学组成,在一定程度上影响了果蔬的耐贮性。研究表明,对苹果进行适当的疏花、疏果,可以使果实含糖量增高,不仅有利于花青素的形成,同时也会减少虎皮病的发生,使耐贮性增增强。

2.3.4田间病虫防治

病虫害不仅可以造成果蔬产量降低,而且对果蔬品质和耐贮性性也有不良影响,因此,田间病虫的防治是保证果蔬优质高产的重要措施之一。贮藏前,那些有明显症状的产品容易被挑选出来,但症状不明显或者发生内部病变的产品却往往易被人们忽视,它们在贮藏中发病、扩散,从而造成损失。

目前,杀菌剂和杀虫剂种类很多,常见的有苯并咪唑类、有机磷类、有机硫类、有机氯类等等,都是生产上使用较多的高效低毒农药,对防治多种果蔬病虫有良好的效果。

2.3.5生长调节剂处理

生长调节剂对果蔬的品质影响很大。采前喷洒生长调节剂,是增强果蔬产品耐贮性和防止病害的有效措施之一。果蔬生产上使用的生长调节剂种类很多,根据其使用效果,可概括为以下四种类型:

1.促进生长促进成熟

如生长素类的吲哚乙酸、萘乙酸和2,4-D(2,4=二氯苯氧乙酸)等,可促进生长、促进成熟。这类物质可促进果蔬的生长,防止落花、落果,同时也促促进果蔬的成熟。如用10~40mg/kg的萘乙酸在采前喷洒苹果,虽能有效地控制采前落果,但也增强了果实的呼吸,加速了成熟,所所以对于长期贮藏的产品来说会有些不利。用10≈25mg/kg的2,4=D在采前喷酒番茄,不仅可防止早期落花落果,还可促进果实膨大,使果实提前成熟。菜花采前喷酒100~500mg/kg的2,4-D,可以减少贮藏中保护叶的脱落。

2.抑制生长抑制成熟衰老

如细胞分裂素、赤霉素等,可抑制生长、抑制成熟衰老。其中的细胞分裂素可促进细胞的分裂,诱导细胞的膨大,而赤霉素可以促进细胞的伸长,二者都具有促进果蔬生长和抑制成熟衰老的作用。结球莴苣采前喷酒10mg/kg的苄基腺嘌呤(BA),采后在常温下贮藏,可明显延缓叶子变黄喷过赤霉素的柑橘、苹果,果实着色晚,成熟减慢。无核葡萄坐果期40mg/kg的赤霉素,可显著增大果粒。喷过赤霉素的柑橘,果皮的退绿和衰老变得缓慢,某些生理病害也得到减轻。对于柑橘果实,2,4-D也有延缓成熟的作用,用用50~100mg/kg的2,4一D在采前喷酒柑橘,使果蒂保持鲜绿而不脱落,蒂腐也得到了防治。若与赤霉素同时使用,可推迟果实的成熟,延长贮藏寿命。赤霉素可以推迟香蕉呼吸高峰的出现,延缓成熟和延长贮藏寿命。菠萝在开花一半到完全开花之前用70~150mg/kg的赤霉素喷布,果实充实饱满,可食部分增加,柠檬酸含量下降,成熟期可推迟8~15天,有明显的增产效果。用20~40mg/kg的赤赤霉素浸蒜墓基部,可以防止墓苞的膨大,延缓衰老。

3.促进生长成熟

如乙烯利、B,、矮壮素(CCC)等,可促进生长成熟。其中,乙烯利是一种人工合成的乙烯发生剂,具有促进果实成熟的作用,一般生产的乙烯利为40%的水溶液。苹果在采前14周喷酒200~250mg/kg的乙烯利,可以使果实的呼吸高峰提前出现,促进成熟和着色梨在采前喷酒50~250mg/kg的乙烯利,也可以使果实提早成熟,降低总酸含量,提高可溶性固形物含量,使早熟品种提前上市,能改善其外观品质,但是用乙烯利处理过的果实不能作长期贮藏。B2则对于苹果具有延缓成熟的作用,但是对于桃、李、樱桃等则可以促进果实内源乙烯的生成,加速果实的成熟,使果实提前2~10天上市,并可增进黄肉桃果肉的颜色国外用于加加工的桃,使用B。可以使果实的成熟度一致,果柄容易脱落,便于机械采收。在桃果实膨大初期或硬核期可分别喷酒0.4%~0.8%和0.1%~0.4%的B以促进成熟。但有人认为B具有毒性,用B2喷过的果实,可能有致癌作用,所以B3一直未能获准注册。而矮壮素用于果树生产,最最明显的效果是增加葡萄的坐果率,用100~500mg/kg的矮壮素加1mg/kg的赤霉素在花期喷酒或蘸花穗,能提高葡萄坐果率,增加果实含糖量和减少裂果,促进果实成熟。

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