果蔬考试复习

食品果蔬复习……第一章园艺产品的采后生理思考1.为什么在采后生理上特别重视园艺产品的呼吸作用？2.果蔬的组织细胞在成熟衰老中是否会发生变化？3.影响产品呼吸作用的因子有那些？4.果蔬产品对病原物的侵入是否只是被动接受？第一节园艺产品的呼吸作用一、呼吸作用在园艺产品贮运上的重要性新鲜园艺产品的特性之一就是它们仍然是有生命的有机体，园艺产品在采收之后，水和无机养份的供应全部断绝，光合作用也基本上停止，只有维持细胞基本生命功能的呼吸作用仍然在进行，因此，呼吸作用成为了园艺产品在采收后的生理活动的重心。呼吸作用是园艺产品在采收后最主要的一项生理活动，它是细胞内整体生理生化活性强弱的指标。经由观察呼吸作用的强度、变化趋势可以提供有关产品生理特性、贮藏潜力、有无生理异常等许多基本信息。二、果蔬组织细胞在成熟衰老中的变化（一）细胞器的变化（二）细胞壁的变化（三）表面保护结构的变化（四）自然孔洞的变化（五）细胞间隙的变化三、园艺产品处理上有关呼吸作用的基本概念呼吸是呼吸底物在一系列酶参与的生物氧化下，经过许多中间环节，将生物体内的复杂有机物作为呼吸基质或称呼吸底物（如葡萄糖、脂肪酸或氨基酸）作为分解为简单物质，并释放出能量的过程。1.呼吸作用的类型（呼吸作用的基本反应）根据果蔬呼吸过程中是否吸收环境中的氧气，将果蔬的呼吸作分为有氧呼吸与无氧呼吸两种类型：这两种呼吸类型都包括多条途径。环境不缺氧，果蔬产品生理正常的情况下是以糖酵解—三羧酸循环途径进行呼吸，这一呼吸途径呼吸底物氧化彻底终产物是二氧化碳和水。这便是生化上所谓的呼吸作用。除这一途径外有氧呼吸还有其他多条途径。环境缺氧，果蔬产品会进行无氧呼吸，无氧呼吸类型无论哪条途径，呼吸底物氧化都不彻底，如酒精发酵和乳酸发酵2、呼吸强度与呼吸商（1）呼吸强度(Respirationintensity)呼吸强度是产品进行呼吸作用时的强弱程度，不同种类园艺产品的呼吸强度并不相同，而且差异很大，呼吸强度还受到许多内在与外在的因子如温度、大气成份、发育阶段等因子的影响。产品呼吸作用的强度可以经由测定该产品在单位时间内所释放的二氧化碳量或所消耗的氧气量来而得知，通常以呼吸速率(Respirationrate)表示之：其单位为mgCO2/kg/hr或mgO2/kg/hr。（2）呼吸商(RespirationQuotient)呼吸商是指产品进行呼吸作用时CO2之释放量与O2之消耗量之比值(相同时间内)RQ=CO2produced(ml)/O2consumed(ml)呼吸商的值可以反映出呼吸基质的种类以及无氧呼吸的程度，如：碳水化合物：RQ=1.0有机酸:RQ1.0脂质:RQ1.03．呼吸消耗和呼吸热（1）呼吸消耗呼吸消耗是指因呼吸作用的进行所消耗的呼吸基质（果蔬所含有机营养物质）的质量。呼吸消耗可以由呼吸速率的大小来估算：(Why?)每生成1mgCO2大约消耗0.68mg的葡萄糖（2）呼吸热(Vitalheat)呼吸热是指由呼吸作用的进行所放出的热量。园艺产品的呼吸热会使产品的品温升高，加速代谢的进行。在做产品贮藏时，呼吸热是计算冷藏库的冷冻负荷时的必要考虑因子之一。4.呼吸的温度系数（Q10值）（1）定义是指在园产品生理正常的温度范围内，温度每升高10℃时产品呼吸速率与原来温度下呼吸速率的比值。以Q10表示。（2）不同温度条件下的Q10值Q10值并不是在整个生理学温度范围内保持恒定，而是温度的函数。①Q10值在不同温度条件下的变化不同温度范围Q10值不一样，在较低的温度范围Q10值更大，随着温度范围提高Q10值变小。②不同果蔬的Q10值不同种类、品种的果实，在不同温度范围Q10值不一样；不同种类品种的果实在相同温度范围Q10值也有一定的差异，这种差异小于温度范围的差异。5.呼吸作用的型式(Respirationpattern)呼吸作用的型式是指植物或其器官的呼吸作用在随时间的进展中所表现出的变化型式，例如，种子在发芽的过程中或果实在发育长大的过程中，都可以观测到其呼吸速率发生变化。但是最受到重视的呼吸型式是果实在其发育末期进入后熟时的呼吸速率的变化，依其表现出来的型式可以分成二大类型(图见教材)：（1）跃变型果实(Climactericfruits)（2）非跃变型果实(Non-climactericfruits)（1）跃变型果实(Climactericfruits)这类果实在成熟阶段的呼吸速率会由较低而突然上升，通常，相伴发生的是明显而剧烈的后熟作用（如苹果、杏、香蕉等）。食品果蔬复习……（2）非跃变型果实(Non-climactericfruits)这类果实在成熟阶段的呼吸速率是平缓的下降，直到衰老为止（如杨桃、樱桃、茄子、葡萄、等）。（3）呼吸跃变和呼吸高峰①呼吸跃变：跃变型果实在成熟阶段中呼吸强度由小变大的过程叫呼吸跃变；②呼吸高峰：呼吸跃变型果实成熟阶段呼吸强度由小变大，完全成熟时呼吸强度最大，这是的呼吸强度称为呼吸高峰。基于果实的呼吸作用的型式而将果实归类为跃变型果实与非跃变型果实是一种兼有实用性及理论性的分类方法。四、影响园艺产品呼吸作用的因子（一）环境的因子1、温度(Temperature)（1）、温度对化学反应速率的影响（2）Ｑ10观念在园艺产品处理上的应用温度对于化学反应速率的影响基本上是遵循着Ｑ10的原则。但是，对于由酵素所催化的生物性的化学反应，其值并不是恒定的数值。在生理活动的温度范围内(0－40℃)，通常是温度愈低时Ｑ10值较大，温度愈高时Ｑ10值较小。换句话说，当温度由30℃降为20℃时，反应速率的变化较小，由10℃降为0℃时，反应速率的变化较大。由于呼吸作用是园艺产品在采收后最重要的生理活动，因此以产品在不同温度中的呼吸作用为基准所得到的Ｑ10值，可以代表温度对该产品基本代谢速率的影响程度。在园艺产品处理上可进一步将Ｑ10的观念扩大为温度对产品整体劣变速率的影响程度，因此可以由Ｑ10来估算产品在不同温度中的相对劣变速率或其保鲜寿命：2、大气成份（1）氧气基本上，有氧呼吸的速率会随着氧气浓度的降低而逐渐下降，当氧气浓度降到临界点(criticalpoint)时，此时产品的呼吸速率降到最低。当氧气浓度继续再下降时，二氧化碳的生成速率反而会增加，这是由于产品内部的氧气不足，所以有一部份的丙酮酸开始进入无氧呼吸代谢路径的结果。随着氧气浓度继续降低，无氧呼吸的比例增加，二氧化碳的生成量也愈来愈高，直到完全无氧时，达到最高。无氧呼吸所产生的乙醛与乙醇对细胞是有毒害的，所以当无氧呼吸进行了一段时间后，细胞会因乙醛与乙醇的大量累积而受到伤害，最后逐渐死亡。（2）二氧化碳二氧化碳对呼吸作用的影响视作物的种类而有所不同。高于正常浓度的二氧化碳可能会抑制某些产品呼吸作用的进行，如苹果、香蕉；也可能加速另一些产品呼吸作用的进行，如马铃薯、洋葱；但也可能对于呼吸作用没有任何影响，如胡萝卜。（3）乙烯乙烯是一种植物激素，它对植物的生长发育有多方面的影响，而它的生理作用之一便是会促进许多园艺产品呼吸速率的上升。乙烯对园艺产品的呼吸速率具有促进的效果是一种很普遍现象，基本上被认为是植物组织在遇到乙烯时，发生促进老化作用时的一种生理反应。3、环境相对湿度4、机械伤和微生物侵染（二）产品本身的因子1、植物的种类、品种2、同一器官的不同部位3、生长发育阶段4、采前因素5、创伤或病虫害1、种类品种一般来说，热带、亚热带的果实比温带的呼吸强度大；喜温性蔬菜的呼吸强度比耐寒性蔬菜的大；浆果类的呼吸强度大，柑橘类和仁果类的较小；叶菜类呼吸强度大，果菜类次之，根菜类最小。2、同一器官的不同部位一般来说，果蔬皮层组织的呼吸强度大于内部组织的，在同一果实中，果皮、果肉、种子的呼吸强度不一样，3、生长发育阶段果蔬发育阶段与成熟度不同呼吸强度不同，在跃变型果实上表现尤为明显，其它果蔬间也有不同的差异。如生长期的叶菜类营养生长旺盛，各种代谢活跃，呼吸强度比充分长成的叶菜呼吸强度无疑更大。4、采前因素（1）生态因素包括栽培环境的温度、光照、降雨、地理条件、土壤条件等生态因素（2）农业技术因素包括施肥、灌溉、田间管理等五、呼吸与农产品抗病性的关系不同的果蔬表现出不同的抗病性，即体现不同的呼吸保卫反应。果蔬的呼吸保卫反应起以下作用：抑制果蔬和侵染微生物所分泌的水解酶引起的水解作用；氧化破坏病原菌分泌的毒素，防止其积累，并产生一些对病原菌有毒的物质，如绿原酸，咖啡酸、醌类化合物等；恢复和修补伤口，合成细胞所需要的物质。例题1.呼吸热(kcal/T·d)=61.27×呼吸速率2.现有１０吨蒜薹，已知其在１０℃时的呼吸速率为１５mgCO2/kg/hr，问这批蒜薹在此温度下４８小时放出的呼吸热为多少？食品果蔬复习……第二节乙烯对果蔬成熟衰老的影响课前思考1.乙烯是一种植物激素，它对采收后的果蔬产生哪些重要影响？如何评价其影响？2.在果蔬采后处理上要如何来驾驭乙烯的问题？3.现有的方法以及未来的发展方向如何？二、乙烯的生理作用（一）两种类型果实乙烯的产生（二）乙烯对采后果蔬的作用（一）两种类型果实乙烯的产生1、两种类型果实内源乙烯产生量：所有果实在生长发育期间都有乙烯产生，跃变型果实在未进入成熟阶段乙烯产生量很低，进入成熟阶段乙烯产生量增加，并且出现一个与呼吸高峰类似的乙烯产生量高峰；非跃变型在整个生长发育过程中乙烯产生量没有很大变化，成熟期间内源乙烯产生量比跃变型的少得多。2、果实中乙烯产生的两个调节系统：McMurchie等（1972）根据两类果实对丙烯（乙烯作用类似物，代替乙烯作用）处理时，其乙烯生成反应不同，提出跃变型果实中乙烯产生有两个调节系统，系统Ⅰ负责跃变前果实中低浓度的基础乙烯生成；系统Ⅱ负责跃变时乙烯自我大量乙烯生成。系统Ⅰ乙烯由未知原因引起，，系统Ⅰ乙烯可以系统Ⅱ乙烯产生。非跃变型果实整个成熟过程中只有系统Ⅰ乙烯产生，缺乏产生乙烯的系统Ⅱ。（二）乙烯对采后果蔬的作用1、乙烯对果蔬呼吸的影响呼吸跃变型和非跃变型果实对乙烯的反应不同：（1）乙烯对跃变型果实呼吸作用的影响只有一次，乙烯可以促进跃变型未成熟果实呼吸高峰提早到来，浓度越高呼吸高峰到来越早，并引发相应的成熟变化，但在作用阀值以上，乙烯浓度的大小对呼吸高峰值的峰值没有显著影响。呼吸高峰出现之后，跃变型果实对乙烯不敏感；要抑制跃变型果实成熟，必须在果实内源乙烯浓度达到启动成熟浓度之前进行。（2）非跃变型果实的整个生命过程对乙烯都敏感，乙烯作用呼吸强度增大，停止作用呼吸趋于正常，这样的类似呼吸高峰可随处理次数而出现多次，且乙烯浓度与呼吸强度成正比。2、乙烯对果蔬成熟衰老的影响环境乙烯积累或外源乙烯处理可以诱导和加速果实成熟、衰老，排除贮运环境的乙烯可以延缓果实成熟衰老，乙烯生成抑制剂和乙烯作用拮抗物处理可抑制果实成熟。3、乙烯对果蔬感官特性影响（1）加快叶绿素分解，促进果实衰老，导致品质下降；（2）促进植物器官离层形成，加速脱落：如大白菜脱帮等；（3）使果蔬质地变化：100μL/L的乙烯处理石刁柏1h，会使其嫩茎变老；用1μL/L的乙烯处理猕猴桃可以加速果实软化，用100mg/L的乙烯利浸泡未成熟的柑橘或葡萄10min，7-10d即可成熟；用300-900mg/L乙烯利浸泡柿子0.5-1.0min，3d可使柿子脱涩；乙烯处理可使红薯质地变软，品质下降。（4）使产品品质发生变化：如促使胡萝卜产生苦味(Bitterness)，促进马铃薯块茎的发芽(Sproutingofpotatoes)，使结球莴苣的中肋部位发生锈斑病(Russetspottingoflettuce)，促进一些采后病害的发生(Postharvestdiseases)，如酪梨的炭疽病。三、影响植物体乙烯生成速率高低的因素植物个体或其器官都具有生成乙烯的能力，但是不同个体、部位、器官在不同的环境或不同的生理状况下，其乙烯生成速率（单位时间内所产生的乙烯量）往往相差很大，这是因为乙烯的生成是受到许多因子的影响，这些因子中有些会促进，有些会抑制乙烯的生成：1．种类与品种的差异2．个体或器官的发育成熟度3．温度