《食品贮藏保鲜原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品贮藏保鲜原理（119页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,食品贮藏保鲜 第二章 食品贮藏保鲜原理,主讲人：孙紫照,第3章 食品贮藏保鲜原理 第一节 食品贮藏中的生理和生化变化 第二节 食品的败坏 第三节 食品的败坏的控制,第一节 食品贮藏中的生理和生化变化 1 呼吸作用 2 蒸腾作用 3 成熟与衰老 4 休眠与生长 5 僵直与软化,1 呼吸作用(respiration),(一)、有氧呼吸和无氧呼吸 1. 有氧呼吸(aerobic respiration) 有氧呼吸是指果蔬的生活细胞在O2的参与下，将有机物(呼吸底物)彻底分解成CO2和水，同时释放出能量的过程。 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O2870.2kJ,呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质，
2、常用的呼吸底物是G。,2. 无氧呼吸(anaerobic respiration) 无氧呼吸是果蔬的生活细胞在缺O2条件下，有机(呼吸底物)不能被彻底氧化，生成乙醛、酒精、乳酸等物质，释放出少量能量的过程。 酒精发酵： C6H12O6 2C2H5OH+2CO2226kJ 乳酸发酵：C6H12O6 2CH3CHOHCOOH197kJ,正常情况下，有氧呼吸是植物细胞进行的主要代谢类型，环境中O2的浓度决定呼吸类型，一般高于3%5%进行有氧呼吸，否则进行无氧呼吸。,无氧呼吸对贮藏不利的原因 一方面因为无氧呼吸所提供的能量比有氧呼吸少，消耗的呼吸底物多，加速果蔬的衰老过程； 另一方面，无氧呼吸产生的乙
3、醛、乙醇物质在果蔬中积累过多会对细胞有毒害作用，导致果蔬风味的劣变，生理病害的发生。,果蔬采后在贮藏过程中应防止产生无氧呼吸。,(二) 与呼吸有关的几个概念,1. 呼吸强度 (Respiration rate)：也称呼吸速率，指一定温度下，一定量的产品进行呼吸时所吸入的氧气或释放CO2的量，一般单位用O2或CO2mg(或mL)(kgh )(鲜重)表示。,呼吸强度越高，呼吸越旺盛，贮藏寿命越短。,不同温度下各种果蔬的呼吸强度（ CO2mg (kgh ) ）,2. 呼吸商 (Respiration Quotient，RQ)：也称呼吸系数，它是指产品呼吸过程释放CO2和吸入O2的体积比。 RQ=,R
4、Q主要指示呼吸底物的性质： 糖类为呼吸底物时RQ=1 C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O，RQ=6/6 =1.0 脂肪酸、蛋白质（富含氢）为呼吸底物时RQ1 C4H6O5+3O24CO2 +H2O，RQ=4/3=1.33,此外RQ还与环境供氧，脂糖转化等有关。 无氧呼吸 RQ1，呼吸商很大时，表明很可能发生了无氧呼吸。 脂转为糖时 RQ1,RQ可用来判断呼吸状态和呼吸底物类型。,3. 呼吸热(Respiration heat)：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热量。每释放1mg CO2相应释放近似10.68J的热量。,呼吸热会使果蔬自身温度升高，
5、贮藏中应尽量排除；环境温度低于产品要求时，可利用自身呼吸热进行保温。,4. 呼吸温度系数：在生理温度范围内，温度升高10时呼吸强度与原来温度下呼吸强度的比值即为温度系数，用Q10来表示，一般果蔬Q1022.5。,一些蔬菜的呼吸温度系数（Q10）,甜橙在不同温度范围的温度系数（Q10）,Q10反映了呼吸强度随温度变化的程度， Q10越大说明呼吸强度受温度影响越大； Q10受温度影响，果蔬产品的Q10在低温下较大，因此果蔬采后应尽量降低贮运温度，并且要保持冷库温度的恒定。,(三) 呼吸跃变,有一类果实从发育、成熟到衰老的过程中，其呼吸强度的变化模式是在果实发育定型之前，呼吸强度不断下降，此后在成熟
6、开始时，呼吸强度急剧上升，达到高峰后便转为下降，直到衰老死亡，这个呼吸强度急剧上升的过程称为呼吸跃变( Respiration climacteric )。,跃变型果实与非跃变型果实,呼吸跃变型果实(respiration climacteric fruit),也称呼吸高峰型果实。此类果蔬在成熟期出现的呼吸强度上升到最高值，随后就下降。 苹果、梨、杏、无花果、香蕉、番茄等。,非呼吸跃变型果实,采后组织成熟衰老过程中的呼吸作用变化平缓，不形成呼吸高峰，这类果实称为非呼吸跃变型果实。 柑桔、葡萄、樱桃、菠萝、荔枝、黄瓜等。,跃变型和非跃变型果蔬的分类,(三) 影响呼吸强度的因素,(1) 种类与品种
7、 (2) 成熟度 (3) 温度 (4) 气体的分压（氧气、二氧化碳、乙烯） (5) 含水量 (6) 机械损伤 (7) 其他：涂膜、包装、避光、辐照和生长调节剂处理,(1) 种类与品种,蔬菜： 生殖器官(花) 营养器官(叶) 贮藏器官(块根块茎) 水果： 浆果(番茄、香蕉) 核果(桃、李) 仁果(苹果、梨),同类产品： 晚熟品种 早熟品种 夏季成熟品种 秋冬成熟品种 南方生长 北方生长,同一器官的不同部位： 果蔬同一器官不同部位其呼吸强度也有差异。,不同大小蕉柑及果实 不同部位的呼吸强度CO2 mg/(kg/h)，20,(2) 成熟度,幼嫩组织呼吸强度高，成熟产品呼吸强度弱，但跃变型果实成熟时会
8、出现呼吸高峰。 块茎、鳞茎类蔬菜休眠期呼吸强度降至最低，休眠期后重新上升。,(3) 温度,一定温度范围内，呼吸强度与温度成正比关系，010范围内温度变化对果蔬呼吸强度的影响较大； 温度的波动会促进果蔬的呼吸作用； 温度越高，跃变型果实呼吸高峰出现越早。,(4) 气体的分压,O2浓度高，呼吸强度大；反之， O2浓度低、呼吸强度也低；O2浓度过低会造成无氧呼吸，果蔬贮藏中O2浓度常在25%； CO2浓度越高，呼吸代谢强度越低，但过高的CO2浓度会伤害果蔬，大多数果蔬适宜的CO2浓度为1%5%； 乙烯能加速果蔬后熟衰老。,(5) 含水量,果蔬在水分不足时，呼吸作用减弱； 含水量高的植物，在一定限度内
9、的相对湿度愈高，呼吸强度愈小； 在一定限度内，呼吸速率随组织的含水量增加而提高，在干种子中特别明显，如粮食含水量越高，呼吸作用越强。,(6) 机械损伤,植物组织受到挤压、碰撞、震动、摩擦等损伤后，呼吸作用就会加强，损伤程度越高，呼吸越强。 创伤呼吸(healing respiration)：果蔬的组织在受到机械损伤时呼吸速率显著增高的现象叫愈伤呼吸或称创伤呼吸。,(7) 其他,对果蔬采取涂膜、包装、避光等措施，以及辐照和应用生长调节剂等处理均可不同程度地抑制产品的呼吸作用。,(四) 呼吸作用对果蔬贮藏的影响,耐藏性：在一定贮藏期内，产品能保持其原有品质而不发生明显不良变化的特性。 抗病性：产品
10、抵抗致病微生物侵害的特性。 果蔬的耐藏性和抗病性依赖于生命。,积极作用,提高果蔬耐藏性和抗病性 提供果蔬生理活动所需能量 产生代谢中间产物 呼吸的保卫反应 a. 提供能量和底物，促进伤口愈合，抑制病原菌感染； b. 有利于分解、破坏微生物分泌的毒素。,消极作用,呼吸作用消耗有机物质 分解消耗有机物质，加速衰老； 产生呼吸热，使果蔬体温升高，促进呼吸强度增大，同时会升高贮藏环境温度，缩短贮藏寿命。,因此，果蔬贮藏过程中，在保证果蔬正常的呼吸代谢、正常发挥耐贮性和抗病性的基础上，采取一切可能的措施降低呼吸强度，延长贮藏寿命。,2 蒸腾作用,蒸腾作用 指植物水分从体内向大气中散失的过程。与一般水分蒸
11、发不同，植物本身对其有很大影响。,(一) 失重和失鲜,失重：自然损耗，包括水分和干物质的损失，常用失重率来衡量。 失鲜：产品质量的损失，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。,一些蔬菜在贮藏中的失重率（%）,一些水果在贮藏中的失重率（%）,(二) 失水对代谢和贮藏的影响,引起产品失重，降低品质； 破坏果蔬正常的代谢过程； 降低耐贮性和抗病性，但部分果蔬采后适度失水可抑制代谢，延长贮藏期。,甜菜组织脱水与水解酶活性的关系,萎蔫对甜菜腐烂率的影响,(三) 影响蒸腾失水的因素,1 果蔬产品自身因素,表面积比：表面积比大，失水快。 表面保护结构：气孔、皮孔多，失水快
12、；表皮层（角质层、蜡层）发达利于保水。 机械损伤：加速失水。 细胞持水力：原生质亲水胶体和固形物含量高的细胞利于细胞保水；细胞间隙大，加速失水。,洋葱和马铃薯的贮藏失重比较,与湿度相关的几个概念,绝对湿度：绝对湿度是单位体积空气中所含水蒸气的量(g/m3)。 饱和湿度：在一定温度下，单位体积空气中最多所能容纳的水蒸气量(g/m3) 。 相对湿度(RH)：绝对湿度与饱和湿度之比。 绝对湿度 RH = 100% 饱和湿度,2 环境因素,空气湿度：相对湿度越大，失水越慢。 温度：温度越高，失水越快，温度的波动易导致结露现象。 空气流动：空气流动越快，失水越快。 气压：真空度越高，失水越快。,不同种类
13、的果蔬随温度变化的蒸腾特性,(四) 控制果蔬蒸腾失水的措施,降低温度：迅速降温是减少果蔬蒸腾失水的首要措施； 提高湿度：直接增加库内空气湿度或增加产品外部小环境的湿度，但高湿度贮藏时需注意防止微生物生长； 控制空气流动：减少空气流动可减少产品失水； 蒸发抑制剂的涂被：包装、打蜡或涂膜。,3 成熟与衰老,(一) 果蔬成熟与衰老的相关概念,生理成熟(maturation),果实生长的最后阶段，在此阶段，果实完成了细胞、组织、器官分化发育的最后阶段，充分长成时，达到生理成熟，也称为“绿熟”或“初熟”。,果实停止生长后还要进行一系列生物化学变化逐渐形成本产品固有的色、香、味和质地特征，然后达到最佳的食
14、用阶段。,完熟(ripening),通常将果实达到生理成熟到完熟过程都叫成熟。 生理成熟是完熟的前提。,衰老(senescence),由合成代谢的生化过程转入分解代谢的过程，从而导致组织老化、细胞崩溃及整个器官死亡的过程。果实中最佳食用阶段以后的品质劣变或组织崩溃称为衰老。,(二) 果蔬采后的生理生化变化,（1）叶柄和果柄的脱落 （2）颜色的变化 （3）组织变软、发糠 （4）种子及休眠芽的长大 （5）风味变化 （6）萎蔫 （7）果实软化 （8）细胞膜变化 （9）病菌感染,(三) 乙烯与果蔬成熟衰老的关系,1、乙烯的生物合成,激素是调节果蔬成熟的重要因素，乙烯是对果蔬成熟作用最大的植物激素。 果
15、蔬乙烯的合成受基因控制。,乙烯生物合成途径,Met,ATP,SAM,ACC合成酶,ACC,ACC氧化酶,ETH,MACC,丙二酰基转移酶,限速步骤,乙烯生物合成途径：,2、乙烯生物合成的调节,乙烯对乙烯生物合成的调节 乙烯对乙烯生物合成的作用具有二重性，跃变型果蔬可自身催化，非跃变型果蔬可自我抑制。 逆境胁迫刺激乙烯的产生 胁迫因素包括机械损伤、高温、低温、病虫害、化学物质等，逆境因子提高ACC合成酶的活性。 Ca2+调节乙烯产生 钙处理可降低果实的呼吸强度和减少乙烯的释放量，并延缓果实的软化。 其他植物激素对乙烯合成的影响,3、跃变型果实和非跃变型果实的区别,跃变型果实和非跃变型果实在内源乙
16、烯的产生和对外源乙烯的反应上有显著差异。 两类果实中内源乙烯的产量不同（完熟期内） 跃变型果实内源乙烯产生量多，且乙烯量变化幅度大。 非跃变型果实内源乙烯一直维持在低水平，没有上升现象。, 对外源乙烯的刺激不同 跃变型果实只在跃变前期处理才有作用，可引起呼吸上升和内源乙烯的自身催化，且反应不可逆。 非跃变型果实任何时候处理都可以对外源乙烯发生反应，但除去外源乙烯后呼吸恢复到处理前水平(可逆)。, 对外源乙烯浓度的反应不同 跃变型果实提高外源乙烯浓度，呼吸跃变出现的时间提前，但不改变呼吸高峰强度。 非跃变型果实提高外源乙烯浓度，可提高呼吸高峰强度，但不能提早呼吸高峰出现的时间。, 乙烯的产生系统 植物体内有两套乙烯合成系统： 系统：所有植物生长发育过程中都能合成并释放微量的乙烯； 系统：跃变型果实在完熟期前期合成并大量释放乙烯，既可随果实的自然完熟产生，也可被外源乙烯所诱导。,乙烯因子与呼吸模式的关系,4、贮藏
