果蔬贮藏原理--课件

第三章 果蔬贮藏原理一、果蔬贮藏原理二、果蔬贮运的环境因素及其控制 温度；湿度；气体成分；环境因子综合影响三、延长果蔬贮藏寿命的辅助处理 化学控制；热处理；涂膜处理；电离辐射；电场处理 四、果蔬储运寿命的基因工程调控 1ppt课件 食品的败坏两个基本原因：其一为食品本身的物理、化学及生化变化，如软化、褐变、纤维化等。其二为微生物活动引起的腐烂和病害，如常见的苹果炭疽病、大白菜软腐病、罐头食品的败坏等。用于防止食品败坏的各种保藏方法，其基本原理亦有二类：第一类为加工保藏，第二类为鲜藏。加工保藏的基本特点是，所保藏的食品本身都不再有生命，而主要通过控制一种或几种环境条件来达到防止败坏变质的目的。2ppt课件 新鲜果藏的贮藏，具有与加工保藏完全不同的特点。果蔬在贮藏中仍然是生活着的，是有生命的，维持正常新陈代谢的机体。而且，正是依靠有正常生命活动的机体所特有的对于不良环境和致病微生物的抵抗性，新鲜果蔬才能在贮藏期间保持品质，减少腐烂及其他损耗。耐贮性可定义为果蔬在贮藏期内能保持耐贮性可定义为果蔬在贮藏期内能保持原有品质原有品质而而不发生明显不良变化的特性；不发生明显不良变化的特性；抗病性则指果蔬机体抗病性则指果蔬机体抵抗致病微生物侵害抵抗致病微生物侵害的特性的特性。3ppt课件 水果蔬菜的耐贮性，是由水果蔬菜的各种物理的、机械的、化学的、生理的性状综合起来的特性。例如，果皮厚而坚硬(机械特性)、比表面小(物理特性)，可溶性固形物及植物抗菌素物质含量高(化学特性)、呼吸强度低、愈伤组织形成快(生理特性)的果蔬品种，显然有利于长期贮藏，很明显，这些各别的和综合的性状特性，以及它们的发展和变化，都是同果蔬的新陈代谢的方式和过程紧密地联系在一起的。4ppt课件 新鲜水果蔬菜贮藏的根本原则归结为三点：新鲜水果蔬菜贮藏的根本原则归结为三点：保持水果蔬菜的生命；维持水果蔬菜正常的生命过程；将水果蔬菜的正常生命过程维持在最低水平。实现这个根本原则的基本途径有二：实现这个根本原则的基本途径有二：选择内在遗传品质适于贮藏的优良品种；控制内外环境条件来影响耐贮性与抗病性的发展变化，使优良品种的耐贮性与抗病性得以发挥。5ppt课件第一节 果蔬贮运的环境因素及其控制一、温度1温度对贮藏寿命的影响（内因：呼吸、乙烯）（内因：呼吸、乙烯）呼吸作用是采后水果蔬菜最重要的生命过程，而影响呼吸的最主要环境因素即为温度。因此，温度也是影响贮藏寿命的最主要环境因子。温度高，呼吸强度高，植物体内的基本消耗快，各种营养物质的消耗也快。这就导致严重降低耐贮性与抗病性。在一定范围内，温度升高，呼吸作用酶活性增强，呼吸强度随之增加。一般在5-35之内，温度上升10。呼吸强度增大1-1.5倍 6ppt课件洋梨呼吸强度和贮藏寿命的关系7ppt课件 大部分水果蔬菜贮藏期间均会产生乙烯。乙烯的产生速度以及乙烯对水果蔬菜成熟的催化作用与温度密切相关。对大部分水果蔬菜来说，大大致致在在15-25范范围围内内乙乙烯烯产产生生量量及及效效应应最最大大。因此，在采收后快速使水果蔬菜的温度降低，可以抑制乙烯生成及其促进成熟与衰老的作用。对于具有呼吸跃变的水果蔬菜来说，高高温温不不仅仅使使呼呼吸吸量量增增加加，还还促促使使呼呼吸吸跃跃变变提提前前到到来来，使跃变后的衰老期也提前到来，进一步缩短了贮藏期。温温度度还还是是决决定定水水分分蒸蒸腾腾蒸蒸发发快快慢慢的的因因素素之之一一。在一定的相对湿度下，水分蒸发随温度的下降而下降，这有利于保持果蔬的新鲜度。8ppt课件 但是，也不能就此认为，为了抑制水果蔬菜的呼吸作用，贮藏温度越低越好。贮藏温度过低，会使水果蔬菜的呼吸平衡失调，招致冷害。（马铃薯淀粉磷酸化酶）9ppt课件2温度与微生物及贮藏病害的关系（外因）（外因）贮藏温度既作用于水果蔬菜产品，也作用于微生物，低温能抑制病原微生物的生长。在一定范围内，高温使微生物的生命活动明显加强，破坏能力明显增强。因此，储运过程中产品是否发病腐烂，是产品本身的抗病性与微生物的活动能力两者共同作用的结果。因此降低贮藏温度只有在不干扰果蔬正常代谢，不削弱固有抗病性的前提下，才有减少果实发病腐烂的作用。10ppt课件4最适贮藏温度的确定 （品种、起源、成熟度）（品种、起源、成熟度）各种水果蔬菜都有自己适宜的贮藏温度。这个温度既能使呼吸及其他生命过程保持在最缓慢的速度下，又不会招致冷害，同时，也使微生物的活动处于最低水平上。水果蔬菜的最适贮藏温度是由许多因素决定的。11ppt课件 许多原产热带亚热带的水果蔬菜，如香蕉、菠萝、茄果类蔬菜等，由于它们的系统发育是在高温下，不能适应低温环境，发生冷害的温度界限就比较高，因而适宜贮藏温度也就比较高，一般在5以上。原产温带的水果蔬菜如苹果、葡萄、大白菜等，适宜贮藏温度较低，在0左右，在这个温度下，微生物的活动也能得到有效控制。适宜贮藏温度，还随产品的成熟而改变。例如番茄，绿熟果的温度下限为10，过此就会发生冷害。而红熟果则可降到5以下，甚至接近0。12ppt课件二、湿度（失水、代谢、出汗、微生物）（失水、代谢、出汗、微生物）空气湿度对于水果蔬菜贮藏的影响，主要表现为二个方面：对果蔬水分蒸发的影响以及对贮藏环境中的致病微生物的影响。1湿度对产品水分损失的影响 贮藏中的水果蔬菜，不断通过气孔、皮孔及果皮表面进行水分蒸发，造成失水萎蔫。一般果实损失原有重量5的水分时，就明显呈萎蔫状态。萎蔫还可使正常的呼吸作用受到干扰，促进酶的活动，使水解作用增强，从而加速了细胞内物质消耗，削弱果蔬固有的耐贮性与抗病性。13ppt课件 影响采后果蔬水分蒸发的内内在在因因素素：产品的比表面、表皮结构(蒸腾可分为表皮层蒸腾及气孔蒸腾二类)、细胞的保水力等因素。影响水分蒸发的外外界界条条件件：空气湿度和空气流动速度。水果蔬菜的水分蒸发遵循从密度高处向密度低处移动的规律。果实蔬菜内部的空气湿度一般高于99，因此，当新鲜果蔬贮藏在相对湿度低于99的空气环境中时，水分就会从果蔬组织流向周围空气。这种运动的强度主要是由果蔬表面水汽压力之差所决定的。这个压力差越大，水气蒸发就越厉害。14ppt课件贮藏环境中果蔬水分损失规律及其控制原则如下：(1)果蔬产品刚入贮时，果蔬与环境空气的温差通常较大，这时减少水分损失的关键在于果蔬的温度果蔬的温度。(2)进入稳定贮藏状态后，影响水分损失的决定因素则为库温与空气相对湿度库温与空气相对湿度。(3)贮藏环境中的空气流动速度也会影响水分蒸发，应尽量降低贮藏环境中的空气流速空气流速。15ppt课件2湿度对微生物的影响 提高贮藏环境的相对湿度可有效地减少产品的水分损失，避免由于萎蔫产生的种种不良生理效应。但是，另一方面，微生物，尤其是真真菌菌类类，在高湿度的环境下容易繁殖为害，增加果品蔬菜的腐烂率。大多数真菌泡子萌发的适宜RH90。因此，湿度的控制，除了应从减少产品的水分损失方面考虑外，还应从造成不利于微生物繁殖为害的角度来考虑。近来的研究从多方面证实，在能够有效地控制微生物的条件下，高湿度对果蔬产品的贮藏是有利的。16ppt课件 一般认为，不是相对湿度本身，而是水气在果实表面上的凝结，导致了微生物孢子的传播与萌发，造成腐烂率的增高。因此避免“出汗”现象的发生，或者使用有效的微生物控制手段如防腐剂等，则大多数产品可采用接近饱和的高湿度贮藏。也有一些水果是不适于高湿度贮藏的。如温州密柑在高湿条件下，果皮易产生果皮易产生“浮皮浮皮”。在这种情况下，果肉内的水分和其他成分向果皮运输、结果果实的外观虽饱满，但果肉干缩，风味平淡。17ppt课件3出汗及危害 “出汗出汗”，是指果蔬产品的贮藏堆表层发潮或结，是指果蔬产品的贮藏堆表层发潮或结水珠的现象。水珠的现象。采用塑料薄膜封闭的气调储藏时；薄膜内侧面也有水珠凝结。造成出汗的直接原因是空气湿度的过饱和，温度降到露点以下，使过多的水气从空气中析出而在物体表面凝成水珠。“出汗”不仅标志着贮藏环境空气湿度极高，而且，附着在果蔬产品表面的液态水，十分有利于微生物孢子的传播、萌发和侵入，所以，“出汗”极易导致腐烂损失。18ppt课件发生出汗有三种情况：第一，通风放进外界暖湿空气，在较冷的产品表面凝结；第二，大的贮藏堆特别容易出汗，是因为在贮藏堆体积大时，内部的呼吸热不易散发，使堆内空气的温度、湿度均比堆外高。当这种空气移动到堆表面时，就很容易降温而析出水分；第三，塑料薄膜大帐或其他包装贮藏时，内部因有产品的呼吸热及水分蒸发，湿度总比外部高，而薄膜正处在冷热交界处，容易冷却，使薄膜内侧的一层空气降温而达到露点，进而凝结水珠。19ppt课件防止出汗的原则有如下几条：防止出汗的原则有如下几条：(1)消除或缩小产品与周围环境空气的温度差。(2)消除或减小整个贮藏系统的温度波动。(3)适度通风、降低空气湿度。但要掌握通风时机，避免外界暖湿空气。20ppt课件三、气体成分（02、CO2）贮藏环境中的气体组成成分也对贮藏产品的基础代谢、生理过程和贮藏寿命发生着显著的影响。通过改变普通空气的气体组分，适当降低02分压，增高CO2分压，有有抑抑制制呼呼吸吸，延延缓缓后后熟熟衰衰老老，抑抑制制微微生生物物的的活活动动等等作作用用，从而收到更好的贮藏保鲜效果。在一定温度条件下，通过调节贮藏环境的气体成分可达到比单纯降温更有效的果蔬贮藏。因此，气体成分控制是现代果蔬贮藏中作用仅次于温度控制的重要手段。21ppt课件1O2分压的影响分压的影响 低O2浓度生理效应：降低呼吸；延缓成熟；抑制叶绿素降解；减少乙烯生成；减少Vc损失；抑制原果胶的分解。22ppt课件 当02浓度从正常水平下降时，只有达到一定幅度时，才有抑制呼吸等明显的生理作用。这时的02浓度称为阈阈值值。02对抑制果蔬衰老的阈值大致在7左右。但但阈阈值值，受受温温度度和和其其他他气气体体成成分分的的共共同同制制约约及影响及影响。另外，低02可抑制真菌的生长，从而系统地降低果蔬贮藏的腐烂率。23ppt课件 在观察O2分压与果蔬呼吸作用时，我们会发现，随着大气02分压(浓度)下降，呼吸先是下降，当CO2释放量降到最低点时，如继续使O2下降，则呼吸释放的CO2释放反而会增加。这是因过度缺氧，刺激缺O2呼吸增强的结果。使产品呼吸的C02释放量最低的O2浓度称为 O2的临界浓度的临界浓度。24ppt课件25ppt课件2CO2分压的影响 高高CO2分压对果蔬基础代谢的影响大致与低分压对果蔬基础代谢的影响大致与低O2分分压相同。主要为压相同。主要为：A、抑制呼吸，在高CO2浓度下贮藏呼吸跃变型果实时，亦可推迟呼吸高峰的出现。高CO2还可阻碍乙烯的生成，并延缓乙烯对成熟的刺激作用。B、降低导致成熟的合成反应；C、减少挥发性物质的生成；D、抑制果实脱绿；E、减弱果胶的分解；F、干扰有机酸的代谢，如琥珀酸的积累，抗坏血酸的下降。这些作用的共同结果，是使果蔬成熟的速度明显延缓。26ppt课件 高CO2还可抑制许多果蔬病害的病原菌的孢子萌发与生长，但过高的CO2浓度会引起一系列生理病害。造成黄化、组织褐变、风味恶化和抗病性的下降造成黄化、组织褐变、风味恶化和抗病性的下降。各种果蔬对CO2的敏感性有较大差异，并且与储藏温度有密切关系。（蔬菜与果品的差异）（蔬菜与果品的差异）27ppt课件3O2与CO2的综合影响 在气调贮藏中，O2与CO2之间存在着拮抗作用，亦即高O2的影响与高CO2相互抵消。这主要表现为两个方面。首先，O2的阈值是随CO2上升而上升的，亦即在较高的CO2时，即使较高的O2浓度，也能对呼吸及成熟起抑制作用。另一方面，提高O2浓度，可使产品对CO2毒害的耐受能力显著提高，使毒害率下降。O2与CO2的这种拮抗作用在确定贮藏气体成分时是很重要的。各种果蔬产品的最适气体配比，随种类、品种、采收成熟度、温度、贮藏期限等的变化而有所不同。对于一般水果蔬菜中，长期贮藏的气体配比，大致在02与C02各占2-6之间 28ppt课件不同气体配比下香蕉的呼吸强度与贮藏寿命 29ppt课件第二节 延长果蔬贮藏寿命的辅助处理一、果蔬贮藏寿命的化学控制 现已有许多与天然植物激素同样功能的化合物投入商品性生产。在果实贮藏实践中，适当地应用这些化合物，可使成熟与衰老过程得到一定程度的控制。人工合成的化合物大致可分为促进成熟和抑制成熟两大类：30ppt课件(一一)推迟成熟的化合物：推迟成熟的化合物：1 细胞分裂素(6-苯氨基嘌呤，6-BA)和激动素(CK)这两种激素对叶绿素的降解有抑制作用，常用于果蔬保鲜(保绿)，分裂素处理对几乎所有的绿叶蔬菜均可延长货架寿命。2 赤霉素 GA处理可降低某些果实的成熟速度，延迟果实的转色，但这种作用因果实种类而不同，在香蕉、柿子、柑桔、脐橙、甜橙上作用明显。31ppt课件3生长素 宽皮桔在采收前时面喷施25mg/L生长素可延迟贮藏中理化品质的变坏。处理后的果实可减少失重和保持Vc。4马来酰肼（青鲜素,MH)青鲜素对洋葱，萝卜、甜菜、芜菁、胡萝卜、马铃薯发芽抑制作用。对芒果、柑桔可延迟成熟。5C2H4吸收剂 活性炭，分子筛，含高锰酸钾的硅藻土等均收到程度不等的效果。32ppt课件6乙烯抑制剂 主要有两种类型：即乙烯生物合成抑制剂和乙烯作用抑制剂。乙烯生物合成抑制剂主要包括氨氧乙酸（AOA）和氨氧乙烯基甘氨酸(AVG)等。乙烯作用抑制剂主要有Ag+、2,5-降冰片二烯(2,5-NBD)、1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)等。硫代硫酸银(STS)能非常有效地抑制乙烯所诱导的花衰老，且移动速度较AgNO3快。33ppt课件34ppt课件 2,5-降冰片二烯(2,5-NBD)处理烟草、豌豆下胚抽均抑制了对乙烯的反应。康乃馨经2,5-NBD处理后，其乙烯产生、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)含量、ACC合成酶(ACS)及ACC氧化酶(ACO)活性均迅速下降。2,5-NBD在结构上与乙烯相似，能竞争植物体内的乙烯受体，可逆地与受体进行结合，从而对乙烯的生物合成起反馈调节作用。因此，要长时间抑制植物体对乙烯的响应，则需持续2,5-NBD处理。另外，2,5-NBD具有较难闻的气味，并且可能是一种致癌物。35ppt课件 研究表明，1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)表现出对乙烯效应强烈的抑制作用。1-MCP为一种结构相对简单的有机化合物，常温下以气体状态存在，无异味；沸点约为10;在液体状态下不稳定。1-MCP能强烈竞争植物体内的乙烯受体，并通过金属原于与受体紧密结合，从而阻碍乙烯的正常结合；又由于这种结合是紧密的，因此使受体保持钝化状态，以致与乙烯相关的生理生化反应受抑制。研究表明，低浓度1-MCP(0.5nL/L)便能强烈抑制乙烯效应，并使植物组织较长时间内对乙烯不敏感。1-MCP不仅能强烈阻断内源乙烯的生理效应，而且还能抑制外源乙烯对内源乙烯产生的诱导作用，因而在园艺作物上具有极大的应用前景。36ppt课件(二二)促进成熟的化合物促进成熟的化合物1C2H4和乙烯利 二者作为催熟剂已为众所周知，在生产上得到广泛的应用。二者常用于柑桔的退绿。2.脱落酸 有促进离体果实和叶子衰老的作用。3.乙炔和碳化钙 碳化钙及所发生的乙炔也可用来作果蔬催熟。如燃烧草木料产生的烟的催熟作用，即因其中活泼成分C2H4、C2H2所致。通常C2H2的催熟效能大大低于C2H4。如在柠檬及温州密柑的脱绿上，10L/L C2H4的效果需用1000L/L的C2H2达到。37ppt课件 4.乙醇 我国民间有采用空酒坛进行柿子脱涩的方法。对番茄亦有催熟作用。5.脂肪酸 以油脂处理无花果果眼的结果表明，处理果在l-2天开始增大，着色而成熟。对照果仍保持绿色坚硬状态。植物油的处理效果比动物油好。除油脂外，亚油酸也刺激无花果的成熟。据认为，油脂处理可诱导呼吸，增强乙烯的生成。38ppt课件(三)效果不定的化合物(促进或抑制成熟)1.2,4-D 100mg/L的2,4-D使香蕉呼吸跃变提前，促进后熟。但在芒果上，100mg/L的2,4-D则相反，可推迟成熟。2,4-D可延长柑桔类的贮藏寿命。这主要表现在延迟脱绿上。用14mg/L 2,4-D作采前喷洒，可有效防止贮藏中本地早、早桔等宽皮桔的蒂腐，保持萼盖的绿色。2NAA NAA对风梨及香蕉可推迟成熟。对洋葱0.4mg/L可延长贮藏寿命，对花椰菜和甘兰可减少脱叶及失重。但在苹果上,NAA刺激夏苹的成熟，但对晚熟品种则很少有效。39ppt课件二、热处理 热处理主要应用于控制采后商品的病害、腐烂和果实的后熟。热处理包括热水、热蒸汽和热空气三种方式。由于它具有操作简单，无残留等优点，近年来愈来愈受到人们的重视。热水处理能有效控制真菌，因为真菌或其孢子主要潜伏在果实的表面或表层。人们在发展和完善热处理防腐防虫方法的同时，又发现热处理对果实本身也能产生一定的生理效应。40ppt课件1、对果实颜色的影响 苹果经热水处理后叶绿素迅速降解，香蕉经热处理后叶绿素亦下降，色泽变黄。青花菜经43热水处理5分钟容易黄化。热处理无法使绿熟番茄正常转为红熟，热处理抑制番茄红素的合成受阻。41ppt课件2 2、对果实糖、酸及挥发性物质的影响、对果实糖、酸及挥发性物质的影响 55、5min处理明显增加柠檬果汁中的蔗糖含量，降低果糖和葡萄糖的含量。43强力热空气处理桃、苹果3h，均发现果实酸度下降较快而固形物含量不受影响。由于热处理期间苹果液泡膜发生渗漏，苹果酸进入细胞质后与苹果酸脱羧酶结合以致苹果酸含量减少，使酸度下降。热处理抑制苹果表皮中-法呢烯和共扼三烯的积累，在一定程度上可抑制虎皮病的发生。42ppt课件3、降低低温伤害、降低低温伤害 热处理可以降低上述果实对低温的敏感性。热处理减轻冷害与诱导多胺含量的增加有关多胺是生物体代谢过程中产生的具有生物活性的低分子量脂肪含氮碱，常见的有精胺、亚精胺、腐胺和尸胺。多胺能结合细胞膜中的阳离子化合物，捕获自由基；降低膜脂相变温度，稳定膜脂双层和阻止膜脂过氧化作用，保护膜的完整性，减轻细胞膜的损伤和冷害的发生，起到膜稳定剂的作用。43ppt课件冷害的概念 有些果蔬即使在冰点以上的低温贮藏，也并非越低越好，特别是起源于热带和亚热带（包括一些温带）的果蔬，对低温非常敏感，引起代谢失调和紊乱，这种由于零上低温而引起的对果蔬造成的细胞伤害生理现象，叫冷害（Chilling injury）。44ppt课件果蔬发生冷害的临界温度果蔬发生冷害的临界温度45ppt课件果蔬冷害的主要症状 果蔬冷害症状因果蔬种类不同而异，常见的有果蔬表面呈水渍状或出现凹陷斑点、果皮褐变、果肉絮败、黑心等症状。受冷害影响，果蔬表现出的冷害主要有以下几种 1、变色发生于果实的内部和外部。果肉颜色不均一，果实表面不能正常着色。2、表面斑痕在果实表面出现大小不同的斑痕。3、组织塌陷崩溃果实内部肉质崩溃，表面塌陷。4、失去后熟能力或成熟不均匀果实不能正常后熟软化，果实汁液减少以及不能产生正常风味。5、腐烂和衰老加剧受冷害的组织减弱对病害及微生物的抵抗能力，微生物易入侵冷害部位，致使腐烂发生。46ppt课件影响冷害发生的因素1、种类、品种 不同种类或同一种类不同品种间果蔬的冷敏性存在较大差异。2、采收成熟度 一般来说，在相同的生长条件下，未成熟果实比成熟果实更容易产生冷害。3、贮藏温度、时间 一般认为，果蔬的冷害程度在温度与时间方面具有累积效应，即温度越低，持续时间越长，则冷害越严重。4、贮藏环境的气体成分 改变贮藏环境的气体成分可以减少冷害的发生。47ppt课件果蔬冷害的机理学说1）、细胞膜相变学说 Lyons等(1973)根据细胞膜结构功能与冷害的关系，提出了著名的“膜脂相变冷害”假说。他们认为，植物遭受零上低温时，只要降低到一定的温度，生物膜首先发生膜脂的物相变化，从液晶相转变为凝胶相，膜脂的脂肪酸链由无序排列变为有序排列，膜的外形和厚度也发生变化，使膜收缩，出现孔道和龟裂，导致膜透性增大，膜内可溶性物质和电解质向膜外渗漏，从而破坏细胞内外的离子平衡，同时膜上结合酶的活性降低，酶促反应失调，细胞内积累大量有毒物质。48ppt课件 生物膜的相变温度与脂肪酸的不饱和度有密切关系，不饱和脂肪酸含量高时，膜流动性大，膜的相变温度较低。冷敏型植物的饱和脂肪酸含量高于耐冷型植物。Murata等（1992）以冷敏感植物南瓜和抗冷植物拟南芥为材料，通过基因过程分别用来转化烟草，结果转入耐低温的拟南芥甘油-3-磷酸酰基转移酶基因的转化株，其不饱和脂肪酸增加，抗冷性提高，而转入冷敏感植株南瓜甘油-3-磷酸酰基转移酶基因的转化株则其不饱和脂肪酸降低，抗冷性减弱，有力的证明了不饱和脂肪酸与冷害的关系。49ppt课件50ppt课件2）活性氧代谢失调学说 活性氧能启动膜脂过氧化作用，使膜脂不饱和度降低，产生过氧化物丙二醛（MDA）及类似物，引起植物细胞毒害。活性氧清除酶系统主要是超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)、过氧化氢酶(Catalase，CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase，APX)及谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase，GR)等。抗氧化物质包括维生素E、抗坏血酸、还原型谷胱甘肽和类胡萝卜素等。51ppt课件52ppt课件3）细胞壁结构物质异常代谢学说 果实细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶物质和糖蛋白等大分子组成，而以位于中胶层的果胶含量最丰富。果胶是一组复杂的含有一条-（14）连接的半乳糖醛酸线状链的多糖。半纤维素主要由中性的木葡聚糖和酸性的阿拉伯木聚糖组成。纤维素是线状-1,4-键连接的D-葡聚糖，以微纤丝的结构形式存在于细胞壁内。果实成熟的生化研究表明：细胞壁结构的改变不仅与果胶降解有关，而且也与半纤维素和纤维素的结构变化有关。53ppt课件 细胞壁组分的降解与多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、木聚糖酶和纤维素酶等细胞壁水解酶活性增加密切相关。在正常成熟的果实中，果胶先经PE去酯化，然后PG将其水解，导致果胶的甲酯化和果胶分子量降低，果实正常成熟软化。如果PE和PG的活性变化不协调，就可能导致果实絮败的发生。54ppt课件目前对PE和PG引起冷害中的观点不尽相同：PE和PG活性降低，果实不能正常成熟软化；PE作用不明显，PG活性的异常变化才是引起冷藏果实果肉凝胶化的主要原因；冷害果实具有相对较高的PE活性和较低的PG活性，去甲酯化加强，作为果胶主要组分的多聚半乳糖醛酸去酯化后却未能降解，积累不溶性的高分子量低甲氧基果胶高分子量低甲氧基果胶，进而与细胞壁中释放的钙形成凝胶，束缚果实中的游离水，果实出汁率降低。中途加温或CA贮藏可提高PG活性，避免高分子量低甲氧基果胶的积累，抑制高分子量低甲氧基果胶与水、Ca2+结合形成凝胶，从而减轻冷害的发生。55ppt课件防止和减轻冷害的措施1)、适温贮藏 贮藏温度若低于临界温度，且贮藏期足够长时，就会有冷害症状出现，如果温度刚刚低于这个临界温度，那么冷害症状出现所需的时间相对要长一些。2)、间歇升温 间歇升温即用一次或多次短期升温处理来中断低温对冷敏感果蔬的伤害。56ppt课件3)、缓慢降温 鸭梨在贮藏初期发生的黑心病是由于采后突然将温度降到0 引起的低温生理伤害，若将入贮温度提高到10 ，然后采取缓慢降温的方式，在30-40 天内，将贮藏温度降至0 ，可以减少鸭梨黑心病的发生。鸭梨入库，温度应保持在10-15，湿度保持95左右，入库开始至封库最迟不超过15天。封库后，应在原温度上保持35天，然后每3天降温1，降至5时，再保持3天5天，以后每2天3天降1的速度降温。(必须根据梨的采摘时间及外界温度而定)，整个降温过程应在35天左右完成，以后的库内湿度可保持在8590之间为宜。57ppt课件4)、气调贮藏 气体组成的变化能够改变某些产品对冷害温度的反应。气调贮藏有利于减轻鳄梨、葡萄柚、秋葵、番木瓜、桃、油桃、菠萝、西葫芦的冷害。5)、化学物质 茉莉酸甲酯（甜椒）、多胺 多胺是生物体代谢过程中产生的具有生物活性的低分子量脂肪含氮碱。在植物体内多胺以结合态和自由态存在,自由态多胺在细胞内pH 值下带正电荷。最常见的多胺是腐胺(Pu t)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm),胺基数目越多,生理活性较大,由于多胺在生理pH 下以多聚阳离子状态存在。58ppt课件4 4、热处理对果实乙烯释放量的影响（热处理对果实乙烯释放量的影响（图图）热处理（3540）可抑制苹果和番茄乙烯的合成，在3538热处理苹果和番茄使ACC积累，ACC合成酶抗热性高于ACC氧化酶，ACC氧化酶迅速失活。当热处理果实回到常温下时，乙烯释放量能恢复正常水平。热处理期间，不但内源乙烯合成受到抑制，外源乙烯对果实也没有影响。这可能是由于乙烯受体失活或乙烯信号传导中断。59ppt课件60ppt课件5、热处理对果实呼吸速率的影响、热处理对果实呼吸速率的影响 香蕉、苹果经热处理回到常温后呼吸速率降低，且呼吸高峰延迟出现。热处理（3540）时呼吸速率上升，但随着热处理时间的延长，呼吸速率下降。当移到常温下是，一般热处理果实的呼吸速率低于未处理果实。热处理温度和处理时间对果实的呼吸跃变影响很大，可降低或增加跃变峰值，也可促进或延迟呼吸跃变的出现。61ppt课件6、热处理对果实质地的影响、热处理对果实质地的影响 细胞壁主要由果胶、纤维素和半纤维素等物质组成。果胶的降解与果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、-半乳糖苷酶和纤维素酶等。果实经热处理，一般软化比对照慢，芒果和番木瓜在50下热空气处理4小时后，成熟软化缓慢。62ppt课件7、热处理对果实细胞膜透性的影响、热处理对果实细胞膜透性的影响 38下热处理期间苹果电解质渗出率比20下的对照高出约50。热处理期间果蔬细胞膜透性的增加是由于热胁迫造成的，胁迫去除后，细胞膜透性可以恢复。热处理4d后转回20时，电解质渗出率一直下降，最后降至与对照相似，而20的对照在此期间电解质渗出率一直是增加的。63ppt课件8、形成热击蛋白、形成热击蛋白(heat shock protein,HSP)植物组织处于热胁迫下会发生热击反应，导致一小部分特殊蛋白质的合成和积累，即所谓的热击蛋白。植物体中热击反应最适诱导温度随品种而不同，一般高于其生长最适温度的10-15时，热击蛋白即迅速合成，并具有保护细胞的功能。64ppt课件热处理应用前景热处理应用前景 热处理对采后果实病虫害的防治有着良好的效果，在改善果实品质、延缓后熟和延长贮藏期的研究正日益增加。热处理也可能会给果实贮藏带来不利影响，产生热伤害。包括果皮褐变、外叶黄化等，但是热处理毕竟有它不可替代的优点，它具有无毒、无污染等优点。将热处理与冷藏、涂膜、气调贮藏、保鲜包装等方法结合起来使用，可能热处理今后发展的方向。65ppt课件三、涂膜处理三、涂膜处理1 1、涂膜材料：、涂膜材料：壳聚糖、果蜡、海藻酸钠、硬脂酸单甘酯、淀粉、纤维素、葡甘露聚糖、明胶、虫胶、阿拉伯胶、蔗糖脂肪酸酯等。66ppt课件2 2、涂膜处理的作用、涂膜处理的作用 能在水果表面形成一层半透明的薄膜，这种薄膜能有效地控制氧气的进入和二氧化碳的释放，减弱呼吸强度，廷缓代谢过程。用蔗糖酯涂膜处理香蕉，能抑制气体交换，降低呼吸作用，同时能推迟及抑制炭疽病菌体的生长，因此印延长香蕉货架期。果实涂蜡具有增加光泽、减轻自然损耗等作用。67ppt课件三、电离辐射 早在19世纪末就已发现了x-射线的杀菌作用。20世纪四十年代各国开始辐射保藏食品的研究。包括马铃薯、洋葱、蘑菇及板栗、芒果、柑桔、香蕉等果蔬产品。目前各国在果蔬电离辐射上，主要是应用以60钴或137铯作为放射源的射线，也有用能量在10百万电子伏以下的电子射线的。68ppt课件(一)电离辐射的生物学效应1辐射对生物体的作用方式 直直接接作作用用：生物大分子直接吸收辐射能后引起辐射效应，产生电离、激发、化学键断裂、某些酶活性降低或失活，膜系统分子结构破坏，导致辐射损伤。间间接接作作用用：生物大分子从周围介质分子中吸收能量后引起辐射效应。即首先是水分子吸收辐射能，引起电离、激发、形成各种活性自由基和分子产物，它们再与生物大分子作用，引起结构和功能破坏，导致辐射损伤。69ppt课件2辐射作用的生物学过程 生物体从吸收能量到最终表现出生物学效应，具有一系列的发展过程。辐射生物效应发展过程分为四个阶段，即物理阶段、物理化学阶段、生物化物理阶段、物理化学阶段、生物化学阶段和生物学阶段学阶段和生物学阶段。生物学效应的每一过程都是通过代谢来完成的，机体的代谢过程又是高度有序的，辐射引起某个环节受到损伤，会使整个代谢过程产生紊乱和中断，从而产生辐射生物学效应。70ppt课件3辐射的生物学效应 （1）抑制发芽 电离辐射抑制植物器官发芽，是由于分生组织被是由于分生组织被破坏，核酸和植物激素代谢受到干扰，以及核蛋白发破坏，核酸和植物激素代谢受到干扰，以及核蛋白发生变化。生变化。核酸在分生组织中积累是贮藏器官脱离休眠的基本条件之一，而电离辐射对核酸合成代谢有强烈的抑制作用。5千拉德以上的辐射将使马铃薯和洋葱核酸合成显著减弱，并改变其组成，引起分解。而且马铃薯辐射处理后，ATP分解酶的活性约提高三倍，于是认为，辐射处理通过ATP合成的干扰，从而减少核酸的合成。71ppt课件(2)抑制新陈代谢和延缓成熟 跃变型果蔬经适当剂量电离辐射后，一般表现出成熟被抑制，呼吸高峰后延，叶绿素分解减慢，如番茄、黄瓜、洋梨和一些热带水果都有这种表现。可以用“修复反应”来解释辐射后熟的作用，认为生物体要从辐射造成的伤害中恢复过来，这期间进行着修复作用，故后熟被延迟。72ppt课件(3)杀菌 关于射线杀菌的机理目前有两种解释，即直接作即直接作用学说和间接作用学说。用学说和间接作用学说。其一是直接作用，即射线直接激发物质中的分子或原子，使之离子化，引起致死作用。其二是射线遇到分子或原子而引起辐射化学反应，发现被吸收到细胞内的射线能量可引起化学反应发现被吸收到细胞内的射线能量可引起化学反应，其结果产生的离子或游离基间接地发生作用。从而显示致死效果，这就是间接作用。射线对微生物细胞作用可能是直接和间接作用同时发生的综合效应。73ppt课件(4)杀虫 辐射杀虫的研究开始较早，尤其在粮食贮藏方面的应用性研究较多，其应用途径有以下三方面。利用射线直接杀死害虫。控制害虫食量：采用低剂量处理害虫时发现，大量害虫不是立即致死，而是大量存活在谷物内，仍旧继续吃食，但其食量大大降低。控制害虫繁殖：根据害虫各组织和器官的生理特性以及对辐射的不同敏感性，采用一定剂量和剂量率照射，使害虫的生殖系统产生辐射生理效应和遗传损伤，最后导致繁殖力降低和不孕等。74ppt课件(二)影响辐射保藏效果的因素 1射线种类 所谓射线，在广义上是指高速运动中的电磁波或粒子流，但应用于食品辐射的射线则指能使食品中的分子或原子离子化的射线，即电离射线。实际上，能应用于食品的离子化射线是有限的，目前所应用的是放射性同位素在核衰变过程中释出的射线、射线、射线射线和以人工方法用加速器大量产生的电子射线。75ppt课件2照射剂量和剂量率：一般而言，5-15千拉德可用于抑制发芽；10-150千拉德可杀死害虫；100-1000千拉德用于抑制植物代谢和抑制真菌活动，大于1000千拉德常用于彻底灭菌。此外，辐射的效果还与剂量率有一定的关系。高剂量率则照射时间短；以低剂量率照射，则照射时间长。一般而言，在进行食品辐射时通常使用较高的剂量率进行照射。76ppt课件3果蔬的性质 果蔬果蔬本身的生长发育阶段、成熟度、呼吸代谢强本身的生长发育阶段、成熟度、呼吸代谢强度、寄生害虫的多少以及病害污染程度等度、寄生害虫的多少以及病害污染程度等，均对辐射保藏效果影响很大。如跃变型果实只有在呼吸高峰之前受到辐射才能延缓成熟。洋葱在收获后40天内，辐射抑制发芽的效果显著，超过40天以后则抑制发芽的效果降低。由于果蔬收获后的存放期间，微生物数量增长很快，故应在收获后尽可能及时辐照，否则效果较差，并会导致辐射剂量增大。77ppt课件4辅助措施的增效作用 辐射处理桃之前，先用CO2处理，能更好保持桃的新鲜度。在果蔬中加入维生素K5、氯化钠等，可降低辐射杀虫和灭菌剂量，增强杀虫灭菌效果。在果蔬中添加某些化学药剂，以减少辐照射时营养成分的损失和品质变化。如在果蔬中添加硫脲，可减少维生素B2在受60 Co射线照射时的损失。78ppt课件5环境因素的影响 生物体在辐射生物效应发展过程中，环境因子有很大的影响，它可以减轻或增强辐射效应。(1)氧效应氧效应：在有氧条件下，果蔬受到的辐射损伤或辐射效应较大，即在存氧条件下可提高果蔬的辐射敏感性。在同等条件下，有氧时所需的辐射剂量要低于无氧时的辐射剂量。79ppt课件 (2)温度效应温度效应：果蔬的辐射敏感性随照射温度的提高而增强。在辐射生物效应发展过程中，温度主要影响自由基的产生，扩散和重结合。(3)水分效应：水分效应：大量的试验资料表明，果蔬含水量高低对辐射敏感性影响很大。如水稻种子含水量为1416时，表现最低的辐射敏感性，低于或高于此值则辐射敏感性增强。80ppt课件电离辐射上存在的问题 在水果蔬菜上采用辐射处理，只能采用较低的剂只能采用较低的剂量及剂量率，量及剂量率，否则会引起组织受伤或死亡，这与加工后的食品用高剂量辐照以求彻底灭菌是不同的。在果蔬上应用的辐射剂量不当，对果蔬的色香味，营养成分和质地常有不良影响。在营养成分的变化上，一般中低剂量下的变化不大，但淀粉水解加剧，但淀粉水解加剧，故有短时期的增甜现象。辐照处理对Vc的破坏程度比热力杀菌还要大些。高剂量的辐照足可引起蛋白质变性及水解，氨基酸脱羰等。81ppt课件 酶对射线的抗性大于微生物，因此，射线处理虽可抑制微生物，但对酶的影响较小，而且，射线可活化底物，使酶作用增强，使果蔬贮藏中品质变化加快。一般106 rad以上的剂量会明显影响色香味。水分含量越高，则影响越大。果实用105 rad射线处理时，常引起褐变或退色。含叶绿素较多者为褐变，含花青素多者为退色。在香蕉上可引起多酚氧化而褐变。此外，高剂量辐射处理还可引起原果胶的水解，导致果实组织的软化。82ppt课件 电离辐射后的果品蔬菜的食用安分性是为世界各国所普遍关注的问题。已有大量的实验材料和理论研究表明，在规定剂量及剂量率下照射食品是安全的，但总的说来，对辐射长期毒理，包括致瘤、致畸性，还缺乏系统的试验数据，尚难作出肯定的结论。83ppt课件四、电场处理 电场处理是近年来贮藏技术方面引人注目的新领域，尽管人们对它的认识和应用程度远不及前面所述的各类贮藏技术，但它独具的长处和潜在价值，都是令人鼓舞的。实际上，从物理学的角度认识生物体的历史由来已久。地球上一切生物体都始终处在电场，磁场及带电粒子的作用之下，因为地球高空的电离层形成了一个巨大的静电场，同时，地球本身也是一个巨大的磁场。84ppt课件(一)电场的保藏原理及生物学效应 电场处理的作用形式包括：高压电场下产生的空空气离子和臭氧气离子和臭氧对产品的作用。1空气离子的产生及生物学效应 空气离子是气体分子形成的带电颗粒，在外界提供的能量作用下，空气分子失去电子成为空气正离子，或得到电子成为空气负离子。一般采用高压电晕的方式使空气电离。85ppt课件 空气离子具有活性，能与农产品细胞膜上的物质发生各种反应，特别是与生物分子反应，如与蛋白质、核酸等作用，使蛋白质变性，DNA、RNA结构性质发生变化，从而导致对外界环境敏感的酶失活，导致一系列的机体代谢受阻。离子化的气体具有良好的保湿性能，有助于维持细胞的膨压，故可防止农产品失水萎蔫，保持其新鲜状态。空气离子作用于农产品上的微生物，具有一定的抑制和灭菌效果，故可用于农产品采后的消毒和防腐处理，以减少采后的腐烂损失。86ppt课件 2臭氧的产生及生物学效应 臭氧是一种强氧化剂，也是一种良好的消毒剂和杀菌剂，能杀灭农产品上的微生物及其分泌的毒素。能有效地抑制代谢产物ACC和乙烯的形成，降低乙烯释放率，并可使贮藏环境中的乙烯氧化失活，从而延缓农产品的衰老。87ppt课件3离子水的生物学效应 在高压电场作用下，由于电离作用使水成为具有化学活性的离子水，离子水的表面张力和渗透压力增大，不易蒸发，能抑制霉菌孢子的生长。同电离辐射的水解产物类似，作用于生物体，产生大量的自由基与生物大分子作用形成原初损伤，通过新陈代谢使损伤扩大，从而导致呼吸减弱，机体代谢减慢甚至死亡，故有防腐保鲜的效果。88ppt课件4电场直接作用于果蔬的生物学效应 在外加电场的作用下，果蔬内部的细胞结构特别是细胞膜结构发生变化，使膜上的电性物质发生重排、激发、电离等作用，产生一些活性离子作用于膜上的酶系统，并可使之钝化。此外，电场也能使细胞内的自由水发生电离、激发等作用，产生具有化学活性的自由基，作用于生物大分子，导致损伤，进而干扰其代谢过程。89ppt课件第三节 果蔬品质和储运寿命的基因工程调控 果蔬的品质和储藏寿命在相当大的程度上是由各个种和品种的遗传本质决定的。常规的农产品储运保鲜技术，只能通过储运环境的调节和生理调节，来尽量延长特定产品的储运寿命，这些常规方法所能达到的调控深度是有限的。（草莓和樱桃、苹果和梨）通过杂交育种和选种等常规育种手段，在一定程度上实现了通过改变果蔬的遗传基础来改善品质和延长储藏寿命的希望。但是，常规育种手段对遗传基础结构的调节深度有限，难以出现突破性的成果，同时，需要耗费大量的人力物力和时间，才能达到有限度的目标。90ppt课件 二十世纪中叶出现的基因工程技术，在人类历史上首次为从遗传基础上根本改造物种提供了可能性。基因工程技术也基因工程技术也称遗传工程或重组体称遗传工程或重组体DNA技术，它是一项向生物体引进新的技术，它是一项向生物体引进新的基因，或对生物体的特定基因进行改造（改变表达强度和表达基因，或对生物体的特定基因进行改造（改变表达强度和表达条件）的技术。条件）的技术。利用基因工程技术可以在前所未有的深度上改造物种，甚至创造新的物种。自然界通过物竞天择的进化过程，创造一个新的物种一般需要几十万年乃至几百万年的时间，而在实验室中通过基因工程技术手段可能在几天之内完成这个过程。基因工程已经被成功地运用生物学、医学、农业科学和环境科学领域。91ppt课件植物基因工程的基本流程模式92ppt课件 在农产品的品质和采后特性领域，植物基因工程的主要工作方法有以下几种：将某种植物的某些有用的目目的的基基因因（异异源源基基因因）导导入入农农作作物物，得到高效的表达，获获得得具具有有优优良良新新性状或新功能的新品种性状或新功能的新品种；增加农作物中中原原有有的的目目的的基基因因的的拷拷贝贝数数或或表表达达强度，实现目标功能或性状的超强度表达强度，实现目标功能或性状的超强度表达；利利用用反反义义技技术术或或共共抑抑制制原原理理抑抑制制农农产产品品中中目目的的基因的表达，消除或削弱不良功能或性状基因的表达，消除或削弱不良功能或性状。农农作作物物中中基基因因表表达达的的时时空空调调控控，使使特特定定的的功功能能或性状在特定的时空中以设定的强或性状在特定的时空中以设定的强度表达度表达。93ppt课件 在采后寿命调控方面，最有价值的是反义基因技术。反义反义基因技术根据碱基互补的原理，利用人工合成或从生物体中克基因技术根据碱基互补的原理，利用人工合成或从生物体中克隆的基因的反义隆的基因的反义DNA 或反义或反义RNA片断，或其化学修饰产物抑片断，或其化学修饰产物抑制或封闭目的基因的表达。制或封闭目的基因的表达。在分子生物学中，DNA的反义链用于合成mRNA 的模板（模板链）。基因在表达时，先转录成mRNA，在一定的调控机制的作用下，翻译出特定的氨基酸序列。如果将DNA中与模板链互补的另一条链（有义链）的片断，装上启动子和终止子，导入植物组织，使这一段DNA能象正常的DNA一样转录产生mRNA，则这一段反义mRNA 会与有义mRNA在体内通过碱基互补形成双链杂交分子，从而抑制或封闭mRNA 的正常翻译和表达，达到特异性抑制或下向调节的目的。94ppt课件反义基因技术应用于果实软化（反义基因技术应用于果实软化（PG）乙烯合成（）乙烯合成（ACC合合成酶、成酶、ACC氧化酶）和受体（氧化酶）和受体（ERT1等）等）95ppt课件