園藝產品貯藏運銷學教案(存儲版)

　　

【正文】 物質元素人體會產生各種疾病，如缺乏Mn、Zn、Mg、Mo、B、Fe等所引起的缺素癥已引起生理生化學科和醫學界的普遍重視和研究。園藝產品的礦物質含量和分布依不同的種類和品種以及栽培條件有很大的差別，以K的含量最高，柑桔、蘋果和葡萄則含P、Ca較多。其中很大一部分是某些酶的輔酶成分，有的則可能是激素的前體(如維生素D)，當人體缺乏維生素時，會引起物質代謝失調39。園藝產品的質地主要決定于下面三方面的因素。在肉質果實成熟期間這一過程一直在起作用，引起原果膠不斷降解，致使細胞間結合力逐漸減弱，從而導致果實軟化。綜上所述，我們從生化的角度，就構成園藝產品品質評價的一些主要指標的物質因素進行了討論。一、呼吸作用（respiration）的概念呼吸作用是指生活細胞內的有機物在酶的參與下，逐步氧化分解并釋放出能量的過程。對于高等植物，這一過程習慣上被稱為無氧呼吸，在微生物學中則習慣上被稱為發酵。（三）呼吸代謝的途徑在高等植物中存在著多條呼吸代謝的生化途徑，這是植物在長期進化過程中，對環境條件適應的體現。因此，三羧酸循環是糖、脂肪和蛋白質三大類物質的共同氧化途徑，是生物利用糖和其他物質氧化獲得能量的主要途徑。COOHC H3第二階段是5磷酸核酮糖經過一系列轉酮基及轉醛基反應，經過磷酸丁糖、磷酸戊糖及磷酸庚糖等中間代謝物最后生成3磷酸甘油醛及6磷酸果糖，后二者還可重新進入糖酵解途徑而進行代謝。呼吸強度是評價農產品新陳代謝快慢的重要指標之一，根據呼吸強度可估計農產品的貯藏潛力。呼吸商（respiratory quotient, RQ），又稱呼吸系數（respiratory coefficient），是呼吸作用過程中釋放出的CO２與消耗的O２在容量上的比值，即CO２／O２。呼吸商越小，消耗的氧量越大，因此，氧化時所釋放的能最也越多。貯藏過程中，農產品所釋放出來的呼吸熱會增加貯藏環境的溫度，因此，在農產品采收后貯運期間必須及時散熱和降溫，以避免貯藏庫溫度升高，而溫度升高又會使呼吸增強，放出更多的熱，形成惡性循環，縮短貯藏壽命。一些果實進入完熟期時，呼吸強度急劇上升，達到高峰后又轉為下降，直至衰老死亡，這個呼吸強度急劇上升的過程稱為呼吸躍變（climacteric），這類果實稱為呼吸躍變型果實（climacteric fruits）。原產于熱帶和亞熱帶的果實躍變峰值的呼吸強度分別比躍變前約高3～9倍，但高峰維持時間很短。就種類而言，漿果的呼吸強度較大，柑橘類和仁果類果實的較小；葉菜類呼吸強度最大，果菜類次之，作為貯藏器官的根和塊莖蔬菜如馬鈴薯、胡蘿卜等的呼吸強度相對較小，也較耐貯藏。溫度變化與農產品呼吸作用的關系，可以用溫度系數（Q10）表示，即溫度每上升10℃，呼吸強度所增加的倍數。柑桔類果實，較濕潤的環境條件對其呼吸作用有所促進，過濕的條件由于果肉部分生理活動旺盛，果汁很快消失，此時果肉的水分和其它成分向果皮轉移，果實的外表表現為較飽滿、鮮艷、有光澤，但果肉干縮，風味淡薄，食用品質較差，形成所謂“浮皮”果實，嚴重者可引起枯水病。在一定范圍內，雖然降低O２濃度可抑制呼吸作用，但O２濃度過低，無氧呼吸會增強，過多消耗體內養分，甚至產生酒精中毒和異味，縮短貯藏壽命。受機械損傷后，呼吸強度和乙烯的產生量會明顯提高。失重，又稱自然損耗，是指貯藏器官的蒸騰失水和干物質損耗所造成的重量減少。水分是生物體內最重要的物質之一，在代謝過程中發揮著特殊的生理作用，它可以使細胞器、細胞膜和酶得以穩定，細胞的膨壓也是靠水和原生質膜的半滲透性來維持的。失水嚴重時，還會破壞原生質膠體結構，干擾正常代謝，產生一些有毒物質。此外，同一器官個體小的比個體大的失水相對多一些。例如萎焉的甜菜腐爛率顯著增加。有些果蔬雖然沒有達到萎蔫的程度，但失水會影響其口感、脆度、硬度、顏色和風味，營養物質含量降低，食用品質和商品價值大大降低。如果貯藏環境不適宜，貯藏器官就成為一個蒸發體，不斷地蒸騰失水，細胞膨壓降低，組織萎蔫、疲軟、皺縮，光澤消退，逐漸失去新鮮度，并產生一系列的不良反應。所以，對果蔬貯藏庫要通風換氣或放入乙烯吸收劑，排除乙烯防止過量積累，可以延長果蔬貯藏時間。O２是進行有氧呼吸的必要條件，當O２濃度降到20％以下時，植物的呼吸強度便開始下降，當濃度低于10％時，無氧呼吸出現并逐步增強，有氧呼吸迅速下降。一般來說，農產品采收后經輕微干燥后比濕潤條件下更有利于降低呼吸強度，這種現象在溫度較高時表現得更為明顯。（二）溫度溫度是影響農產品呼吸作用最主要的環境因素。（一）自身因素不同種類和品種的農產品，呼吸強度差異較大，主要是由其遺傳特性所決定的。躍變型果實無論是長在樹上還是采收后，都可以發生呼吸躍變，并完成整個后熟過程，但相比而言，在樹上的果實呼吸躍變發生得較遲。表 幾種果蔬Q10與不同溫度范圍的關系蔬 菜1024℃℃水 果1525℃515℃菜豆菠菜胡蘿卜豌豆辣椒番茄黃瓜馬鈴薯檸檬（青果）檸檬（成熟）橘子（青果）橘子（成熟）桃（加爾曼）桃（阿爾巴特）蘋果三、呼吸漂移和呼吸高峰呼吸漂移（respiration drifts）農產品在生長發育的不同階段，呼吸強度的變化模式稱為呼吸趨勢。在整個呼吸代謝過程中，Q１０是溫度的函數，但不保持恒定。這表明高溫下可能存在有機酸的氧化或有無氧呼吸，也可能二者兼而有之。表31不同溫度下農產品的呼吸強度產品溫度0℃45℃10℃1516℃2021℃2527℃夏蘋果36511142018312041秋蘋果24577109201525杏5669111921342952朝鮮薊15242660559876145135223145300鱷梨20306215774374118428香蕉（青）21233335成熟香蕉213925753314250245利馬豆菜10302036100125133179食莢菜豆20355893130190草莓1218162349957162102196169211抱子甘藍1030224863846413686190甘藍469121719203228494963胡蘿卜10201326204226544695花椰菜1619192232364349758684140芹菜5791124303764甜櫻桃45101425452832檸檬11102319252028橘子254769132422342540黃瓜2329243314481955獼猴桃36121622結球生菜61713202140324551607391葉用生菜192724353246517482119120173荔枝75128芒果10224575151120蘑菇184471100264316甜椒1014234455成熟馬鈴薯39710612816菠菜1922355882138134223172287綠熟番茄581218162828413551成熟番茄1316242924443052測定農產品呼吸強度的方法有多種，常用的方法有氣流法、紅外線氣體分析儀、氣相色譜法等。二、呼吸作用與農產品貯藏的關系呼吸作用是采后農產品的一個最基本的生理過程，它與農產品的成熟、品質的變化以及貯藏壽命有密切的關系。第一階段由6磷酸葡萄糖脫氫氧化生成6磷酸葡糖酸內酯開始，然后自發水解生成6磷酸葡糖酸，再氧化脫羧生成5磷酸核酮糖。其反應的第一步是丙酮酸脫羧為乙醛： CH3三羧酸循環普遍存在于動物、植物、微生物細胞中，在線粒體基質中進行。在農產品貯藏中，不論由何種原因引起的無氧呼吸作用加強，都被看作是正常代謝被干擾和破壞，對貯藏都是有害的。有氧呼吸是高等植物進行呼吸的主要形式，通常所提到的呼吸作用，主要是指有氧呼吸。在貯藏和運輸中，保持農產品盡可能低而又正常的呼吸代謝，是新鮮農產品貯藏和運輸的基本原則和要求。另一方面，細胞的大小和形狀也是影響質地的因素，致密的組織中細胞小，細胞間隙小，多呈多面體形狀。 (三)果膠酸(pecticacid) 果膠酸是由很多半乳糖醛酸通過1,4苷鍵連結而成的長鏈高分子化合物。第五節 園藝產品之質地 關于質地評價，常見于一些園藝產品和肉質型果實如蘋果、梨、桃等，多以脆、綿、硬、軟、細嫩、粗糙、致密、疏松等術語來形容質地好壞。此外，水分與園藝產品的嫩度(tenderness)和新鮮度(freshness)以及與園藝產品的貯藏加工性能均有密切的關系。虹此可見，為了保持人體正常的血液pH值，在我們的食物構成中，不僅要有谷類、肉類和魚類等酸性食品，也要有足量的堿性食品即水果和園藝產品，這在維持健康上是十分重要的。四、礦物質礦物質(mineral)是構成人體組織的重要材料，如骨胳中的Ca、P和Mg等，P亦是核酸的重要組分。 大多數園藝產品的脂肪含量都很低，但油梨和核桃卻極為豐富，如；％，％，％。纖維素大量地存在于園藝產品的細胞壁中，影響著細胞壁的伸縮強度、彈性及可塑性等物理性質。 一些富含淀粉的水果如香蕉、蘋果，在成熟和后熟期間由于淀粉不斷水解，從而使可溶性糖分的含量有所增加。如園藝產品中常見的葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、木糖等。另一種方法是在橙汁中加入一定的酶制劑，加速此代謝過程向著非苦味物質的方向進行，稱之為酶法脫苦。據此，柑桔加工業中常利用酶制劑對柚皮苷和新橙皮苷進行水解，以降低橙汁的苦味。茄堿是一種有毒物質，對紅血球有強烈的溶解作用。種仁中同時還含有分解苦杏仁苷的酶即苦杏仁酶。來進行脫澀處理，因這些方法均可促進果實的無氧呼吸；利用無氧呼吸的不完全氧化產物乙醛與丹寧結合使之成為不溶性丹寧，故有脫澀的作用。其水溶液顯酸性，有澀味。所以，在食品化學中，食物丹寧(foodtannin)是指一切有澀味，能與金屬離子 反應或因氧化而產生黑色的物質。 各種園藝產品的酸感與酸根種類、PH值、可滴定酸度、緩沖效應以及其它物質特別是糖的存在有密切關系，正因為如此，形成了各種園藝產品特有的酸味特征。相比之下，園藝產品的含酸量很少(菠菜中含有較多的草酸)，糧食中則更少，往往感覺不到酸味的存在。凡具有甜味感的物質均稱為甜味物質，園藝產品中的甜味物質主要是糖及其衍生物糖醇。其它呈味物不是通過味蕾而產生味感的。這些物質還關系到營養價值、耐貯性和加工適性等。鮮奶酪的香氣物質主要有揮發性脂肪酸和羰基化合物的丁二酮、3羥基丁酮、異戊醛等。水果香氣成分隨著果實的成熟而增加。兒茶素類物質的另一特點是具有澀味．第二節 園藝產品之香許多園藝產品具有獨特的香氣，香氣的類別和強度是評價園藝產品品質的重要指標之一。在酸性條件下，查耳酮又可恢復到原來的結構，顏色消失。此外，花青素的形成和積累還與植物缽內的營養狀況和含水量有關。所以，同一種花青素在不同的園藝產品中或在同一種園藝產品中，由于產品本身的酸堿度不同可以表現出不同的顏色。 花青素的基本結構是苯基苯并吡喃鎂鹽的多羥基衍生物，苯基位碳上取代基的種類和數目不同，便形成不同的花青素，現已知的花青素有十幾種。此外，不飽和雙鍵易被脂肪氧化酶、過氧化酶氧化褪色褐變，尤其是在pH和水分過低時更易氧化。 類胡蘿卜素是由40個碳組成的一類化合物，根據呈色不同分為橙黃色類和紅色類。去鎂葉綠素能很快地與其他金屬鹽(如銅鹽或鋅鹽)作用，Cu或Zn進入葉綠素分子中填補原先Mg的位置而再次呈現綠色，而園藝產品品質的化學構成且比原來的綠色更穩定，不被光所氧化(oxidation)。葉綠素的性質 葉綠素a和b都不溶于水，可溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有機溶劑。從園藝產品的商品價值考慮，還包括產品的整齊度、耐藏性和加工運輸適性等。本課程主要講授果蔬采前環境因素對果蔬采后壽命及品質的影響，果蔬成熟過程中組織結構和理化變化，果蔬的呼吸作用，乙烯的生物合成及其調控，環境溫度及果蔬失水，果蔬貯藏期間的生理失調，冷害、凍害、氣體傷害及防止的辦法，果蔬采收及采后處理，果蔬的貯藏設施及其運輸要求，果蔬的貯藏特點及方法等。（3）貯運保鮮技術的推廣普及率較低要做好園藝產品貯藏運銷工作，必須掌握園藝產品的市場前景、生理特性和它們對環境條件的特殊要求，以及滿足這些條件所需設施、設備、原理、性能和操作技術，才能最大限度地延緩產品的衰老，保證優良品質是前提。2003年達7千萬噸。園藝產品貯藏運銷學 教案任課教師 秦 文 教授四川農業大學工程技術學院食品科學系二零零七年緒 論2