4.2-第四章--果蔬采后生理

第二节采后失水与保鲜水分是生命活动必不可少的，是影响果蔬产品新鲜度的重要物质。采收后产品断绝了水分的供应，这时水分从产品表面的丧失并不能形成蒸腾流，也失去了原来的积极作用，将使产品失水，造成失鲜，对贮藏不利。采后贮运中果蔬产品失水的过程和作用与采前的蒸腾截然不同，又不单纯是像蒸发一样的物理过程，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。蒸腾水分蒸散果蔬采收以后，依靠果蔬本身与贮藏环境之间的水蒸汽压力差，促使水分由果蔬表面向周围环境中扩散这一现象称为蒸发作用。萎蔫因为水分的过度蒸发而导致果蔬表面的皱缩现象称为萎蔫。结露当空气水蒸气的绝对含量不变，温度降到某一定点时，空气的水蒸气达到饱和而凝结成水珠的现象称结露。一、水分蒸散对果实贮藏的影响(一)失重和失鲜1.失重果蔬的含水量很高，大多在65％--96％之间，某些瓜果类如黄瓜可高达98％，这使得这些鲜活果蔬产品的表面具有光泽并有弹性，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。水分蒸散是失重的重要原因，例如，苹果在2．7℃冷藏时，每周由水分蒸散造成的重量损失约为果品重的0.5%，而呼吸作用仅使苹果失重0.05%；柑橘贮藏期失重的70％由失水引起，25%是呼吸消耗干物质所致。2.失鲜失鲜是产品质量的损失，许多果实失水高于5％就引起失鲜、表面光泽消失、形态萎蔫、失去外观饱满、新鲜和脆嫩的质地，甚至失去商品价值。不同产品失鲜的具体表现有所不同，如叶菜和鲜花失水很容易萎蔫、变色、失去光泽；萝卜失水易造成糠心，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。(二)对代谢和贮藏的影响1.对贮藏产生不利影响（1）多数产品失水都对贮藏产生不利影响，失水严重会造成代谢失调。萎蔫时，原生质脱水，会促使水解酶活性增加，加速水解。水解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。萎蔫程度腐烂率(%)新鲜材料萎蔫7%萎蔫13%萎蔫17%萎蔫28%--37.255.265.896.0表4—3萎蔫对甜菜腐烂率的影响(2)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NH+4、H+)浓度增高，也能使细胞中毒；(3)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，NH+4、H+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。2.适度失水对贮藏产生的影响某些果蔬产品采后适度失水可抑制代谢，并延长贮藏期。如有些果蔬产品(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的更为明显)。洋葱、大蒜等采收后进行晾晒，使其外皮干燥，也可抑制呼吸。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。二、水分蒸散的影响因素(一)内部因素(l)表面积比：即单位重量或体积的果蔬具有的表面积(cm2／g)。因为水分是从产品表面蒸发的，表面积比越大，蒸散就越强。表面积/体积(cm2/cm3)果蔬种类50—1005—152—50.5—1.50.2—0.5食用叶菜较小的软果类豆类果实、坚果（椰子除外）、葱、大个软果实（草莓）块根、块茎、仁果、柑橘类、香蕉、洋葱、葫芦科果实（南瓜除外）萝卜、山药、椰子表4-4部分果蔬的表面积比(2)表面保护结构：水分在产品的表面的蒸散有二个途径，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。(3)细胞持水力：原生质亲水胶体和固形物含量高的细胞有高渗透压，可阻止水分向细胞壁和细胞间隙渗透，利于细胞保持水分。但是细胞间隙大，水分移动的阻力小，会加速失水。(4)新陈代谢：新陈代谢也影响产品的蒸散速度，呼吸强度高、代谢旺盛的组织失水较快。（5）种类、品种以及成熟度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，叶菜的表面积比其他器官大许多倍，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；具有休眠的蔬菜，也不易失水；同一种果实，个体小的表面积比大，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，且表皮层末充分发育，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。(二)贮藏环境因素1．空气湿度空气湿度是影响产品表面水分蒸散的直接因素。表示空气湿度的常见指标包括：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／m3)。(P)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。(Pa)饱和差：是空气达到饱和尚需要的水蒸气量，即饱和湿度和绝对湿度的差值，直接影响产品水分的蒸散。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，贮藏中通常用空气的相对湿度(RH)来表示环境的湿度。绝对湿度饱和湿度饱和差=饱和湿度-绝对湿度=饱和湿度-饱和湿度×RH=饱和湿度×(1-RH)RH=×100%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(Pf=0.98Pa)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，绝对湿度或相对湿度大时，达到饱和的程度高、饱和差小，蒸散就慢。即：（1）Pfp，果蔬中水分蒸散，差值越大，蒸散越快。（2）Pf=p，果蔬中水分停止蒸散。2、温度(1)不同产品蒸散的快慢随温度的变化差异很大(表4--5)。(2)温度的变化造成了空气湿度发生改变而影响到表面蒸散的速度。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。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。类型蒸散特性水果蔬菜A型随温度的降低蒸散量急剧降低桔子、柿子、西瓜苹果、梨马铃薯、甘薯、洋葱、南瓜、胡萝卜、甘蓝B型随温度的降低蒸散量也降低无花果、葡萄、甜瓜、板栗、桃、枇杷萝卜、花椰菜、番茄、豌豆C型与温度关系不大蒸散强烈草莓、樱桃芹菜、石刁柏、茄子、黄瓜、菠菜、蘑菇表4--5不同种类果蔬随温度变化的蒸散特性果蔬在贮藏中的情况：（1）果、菜温高，库温低，果蔬水分蒸散较快温度RHPPf饱和差果、菜21.1℃100%18.7618.39冷库0℃100%4.5813.8170%3.2115.18在入库初期，影响水分蒸散快慢的关键因素是温度，湿度也有影响。（2）果、菜温与库温相等温度RHPPf饱和差果、菜0℃100%4.584.57冷库0℃100%4.58-0.0990%4.120.45在贮藏中，影响水分蒸散快慢的关键因素是库内的相对湿度，库内的相对湿度低，果蔬会水分蒸散，但比（1）少得多。（3）果、菜温低于库温温度RHPPf饱和差果、菜0℃100%4.584.57冷库2.2℃100%5.37-0.80大多也发生在贮藏中，果蔬水分不会蒸散，出现结露现象。3．空气流动在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，蒸散减慢；空气流速较快的情况下，这些水分被带走，饱和差又升高，就不断蒸散。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，气压是正常的一个大气压，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蔫。三、抑制蒸散的方法1.直接增加库内空气湿度贮藏中可以采用地面洒水、库内挂湿帘的简单措施，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的多，一般不会造成结露。3.采用低温贮藏一方面，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。4.适当通风不管是冷库还是自然通风库，足够的通风量是必须的，它可以将库内的热负荷带走，并且防止库内温度不均匀，但是要尽量减弱风速，0.3-3m/s的风速对产品水分的蒸发影响不大。5.使用夹层冷库夹层冷库库体由两层墙壁组成，中间有冷空气循环，外层墙壁既隔热又防潮，内层墙不隔热，将蒸发器放置在两层墙之间，通过传导作用与库内进行热交换。由于蒸发器不在冷库内，不会夺取产品中的水分而结霜，库内的湿度也很高，可防止产品失水。6.使用微风库微风库可使冷风经过库顶上的多孔送入或使冷空气先经过加湿再送到库中，可以有效地防止失水。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。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。第三节休眠的利用及生长的抑制一、休眠的利用(一)休眠休眠是植物长期进化过程中，为了适应周围的自然环境而产生的一个生理过程，即在生长、发育过程中的一定阶段，有的器官会暂时停止生长，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。休眠器官包括种子、花芽、腋芽和一些块茎、鳞茎、球茎、根茎类蔬菜，这些器官形成后或结束田间生长时，体内积累了大量的营养物质，原生质内部发生深刻的变化，新陈代谢逐渐降低，生长停止并进入相对静止的状态。体眠期间，蔬菜等果蔬产品的新陈代谢、物质消耗和水分蒸发降到最低限度。因此，体眠使产品更具有耐藏性，一旦脱离休眠，耐藏性迅速下降。贮藏中需要利用产品的休眠延长贮藏期。休眠期的长短与品种、种类有关。如：马铃薯2-4个月，洋葱1.5-2个月，大蒜60-80天，姜、板栗约1个月。蔬菜的根茎、块茎借助休眠度过高温、干旱环境，而板栗是借助休眠度过低温条件的。(二)休眠的生理生化特性1.休眠期的三阶段休眠的果蔬产品，根据其生理生化的特点可将休眠期分为三阶段：（1）休眠前期(准备期)：为第一阶段，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，伤口逐渐愈合，表皮角质层加厚，属于鳞茎类产品的外部鳞片变成膜质，水分蒸散下降，从生