农产品贮藏的基础知识案例.pptx
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1、第二章第二章 农产品贮藏原理农产品贮藏原理Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用o农产品采收后,光合作用停止,但仍是农产品采收后,光合作用停止,但仍是一个生命的有机体,在商品处理、运输、一个生命的有机体,在商品处理、运输、贮藏过程中,呼吸作用成为新陈代谢的贮藏过程中,呼吸作用成为新陈代谢的主导过程,它是农产品采后最主要的生主导过程,它是农产品采后最主要的生理活动,也是生命存在的重要标志。理活动,也是生命存在的重要标志。o在贮藏和运输中,保持农产品尽可能低在贮藏和运输中,保持农产品尽可能低而又正常的呼吸代谢,是新鲜农产品贮而又正常的呼吸代谢,是新鲜农产品贮藏和运输的基本原则和要求
2、。藏和运输的基本原则和要求。Company Logo 呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作用呼吸作用是指生活细胞内的有机物在酶的参是指生活细胞内的有机物在酶的参与下,逐步氧化分解并释放出能量的过程。与下,逐步氧化分解并释放出能量的过程。依据呼吸过程中是否有氧的参与,可将呼吸依据呼吸过程中是否有氧的参与,可将呼吸作用分为作用分为有氧呼吸有氧呼吸和和无氧呼吸无氧呼吸两大类型,其两大类型,其产物因呼吸类型的不同而又差异。产物因呼吸类型的不同而又差异。第一节第一节 呼吸作用呼吸作用Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用有氧呼吸有氧呼吸,是指生活细胞利用分子氧,将某些,是指生活细胞利用分子
3、氧,将某些有机物彻底氧化分解,形成有机物彻底氧化分解,形成CO2和和H2O,同时释,同时释放出能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称放出能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为呼吸底物。为呼吸底物。以葡萄糖作为呼吸底物,有氧呼吸反应如下:以葡萄糖作为呼吸底物,有氧呼吸反应如下:C6H12O6+6O26CO2+6H2O+2.82106J(674kcal,1cal=4.185J)Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用呼吸底物在氧化分解过程中形成各种中间产物,能呼吸底物在氧化分解过程中形成各种中间产物,能量逐步释放,一部分成为随时可利用的量逐步释放,一部分成为随时可利用的贮备能量贮备
4、能量,另一部分则以另一部分则以热热的形式释放。的形式释放。有氧呼吸是高等植物进行呼有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式,通常所提到吸的主要形式,通常所提到的呼吸作用,主要是指有氧的呼吸作用,主要是指有氧呼吸。呼吸。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用无氧呼吸无氧呼吸,是指生活细胞在无氧条件下,把某些,是指生活细胞在无氧条件下,把某些有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出能量有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出能量的过程。的过程。这一过程在高等植物中被称为这一过程在高等植物中被称为无氧呼吸无氧呼吸,在微生物,在微生物学中被称为学中被称为发酵发酵。高等植物无氧呼吸可产生高等
5、植物无氧呼吸可产生酒精酒精,反应式为:,反应式为:马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜叶子和玉米胚在进马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜叶子和玉米胚在进行无氧呼吸时,则产生行无氧呼吸时,则产生乳酸乳酸:C6H12O62C2H5OH+2CO2+1.00106J(24kcal)C6H12O62CH3CHOHCOOH+能量能量(18kcal)Company Logoo无氧呼吸的结果中,大部分底物仍以有机物无氧呼吸的结果中,大部分底物仍以有机物的形式存在,因而所释放的能量远比有氧呼的形式存在,因而所释放的能量远比有氧呼吸少。吸少。o在农产品贮藏中,无氧呼吸对产品是不利的。在农产品贮藏中,无氧呼吸对产品是不利的。o某
6、些农产品长期处于无氧或氧气不足的条件某些农产品长期处于无氧或氧气不足的条件下,通常会产生酒味,这是农产品在缺氧情下,通常会产生酒味,这是农产品在缺氧情况下,酒精发酵的结果。况下,酒精发酵的结果。第一节第一节 呼吸作用呼吸作用Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较 Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用呼吸代谢的途径呼吸代谢的途径,植物的呼吸途径主要有糖酵解途,植物的呼吸途径主要有糖酵解途径、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、乙醛酸循环等。径、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、乙醛酸循环等。糖酵解糖酵解,是将己糖转化为两分子丙酮酸,
7、反应式,是将己糖转化为两分子丙酮酸,反应式如下:如下:C6H12O6(葡萄糖)(葡萄糖)+2 NAD+2 ADP+2 H3PO4 2 NADH+2 CH3COCOOH(丙酮酸)(丙酮酸)+2 ATP+2 H2O+2 H+上式可知上式可知1mol的葡萄糖,通过糖酵解氧化为丙酮酸的葡萄糖,通过糖酵解氧化为丙酮酸时,可以释放出时,可以释放出8mol的的ATP为各种代谢作用提供能为各种代谢作用提供能量。量。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用 三羧酸循环三羧酸循环,糖酵解途径的最终产物,糖酵解途径的最终产物丙酮酸丙酮酸,在,在有氧的条件下进一步有氧的条件下进一步氧化脱羧氧化脱羧,最终
8、生成,最终生成二氧化碳二氧化碳和和水水,由于过程中含有三羧酸的有机酸,且过程最后形,由于过程中含有三羧酸的有机酸,且过程最后形成一个循环。因此称为三羧酸循环。成一个循环。因此称为三羧酸循环。普遍存在于动物、植物和微生物细胞中。三羧酸循环普遍存在于动物、植物和微生物细胞中。三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三大类物质的共同氧化途径,是是糖、脂肪和蛋白质三大类物质的共同氧化途径,是生物利用糖和其他物质氧化获得能量的主要途径。反生物利用糖和其他物质氧化获得能量的主要途径。反应式如下:应式如下:CH3COCOOH+5/2O2 3CO2+2 H2O 丙酮酸丙酮酸Company Logoo每分解每分解1mol1
9、mol的葡萄糖总共可得到的葡萄糖总共可得到38mol38mol的的ATPATP(一种含有高能磷酸键的有机化合物,是生命(一种含有高能磷酸键的有机化合物,是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高。),可以将高。),可以将1271.94kJ1271.94kJ的能量贮存起来,的能量贮存起来,占总释放能量的占总释放能量的45.2%45.2%。其余的。其余的1543.90kJ1543.90kJ能量能量以热的形式释放出来,称为以热的形式释放出来,称为呼吸热呼吸热。第一节第一节 呼吸作用呼吸作用o在无氧或其他不良条件下,丙酮酸就进行在无氧或其他不良条件下,丙酮
10、酸就进行无氧无氧呼吸呼吸或分子内呼吸,即或分子内呼吸,即发酵发酵。丙酮酸脱羧生成。丙酮酸脱羧生成乙醛,再被还原为乙醇或直接还原为有机酸乙醛,再被还原为乙醇或直接还原为有机酸(乳酸)。(乳酸)。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用 戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径,又称己糖磷酸途径或己糖磷酸支,又称己糖磷酸途径或己糖磷酸支路,是葡萄糖氧化分解的一种方式。路,是葡萄糖氧化分解的一种方式。Company Logoo是葡萄糖直接氧化分解的生化途径,有较是葡萄糖直接氧化分解的生化途径,有较高的能量转化率。高的能量转化率。o该途径中的一些中间产物是许多重要有机该途径中的一些中间产物是许多重要有机
11、物生物合成的原料。物生物合成的原料。o戊糖磷酸途径在许多植物中存在,当糖酵戊糖磷酸途径在许多植物中存在,当糖酵解解三羧酸循环受阻时,戊糖磷酸途径三羧酸循环受阻时,戊糖磷酸途径则可代替正常的有氧呼吸。则可代替正常的有氧呼吸。第一节第一节 呼吸作用呼吸作用戊糖磷酸途径的意义:戊糖磷酸途径的意义:Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用和农产品贮藏的关系呼吸作用和农产品贮藏的关系呼吸强度(呼吸强度(RI)和呼吸商)和呼吸商(RQ)呼吸强度呼吸强度是评价呼吸强弱常用的生理指标,又称是评价呼吸强弱常用的生理指标,又称呼呼吸速率吸速率,它以单位鲜重、干重或原生质(以含氮量,它以单位
12、鲜重、干重或原生质(以含氮量表示)的植物组织、单位时间的表示)的植物组织、单位时间的O2消耗量或消耗量或CO2释释放量表示。是评价农产品新陈代谢快慢的重要指标放量表示。是评价农产品新陈代谢快慢的重要指标之一。之一。农产品的贮藏寿命与呼吸强度成农产品的贮藏寿命与呼吸强度成反比反比,呼吸强度越,呼吸强度越大,表明呼吸代谢越旺盛,营养物质消耗越快,贮大,表明呼吸代谢越旺盛,营养物质消耗越快,贮藏寿命也较短。藏寿命也较短。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用呼吸商呼吸商,又称,又称呼吸系数呼吸系数,是呼吸作用过程中释放出,是呼吸作用过程中释放出的的CO2与消耗的与消耗的O2在容量上的
13、比值,即在容量上的比值,即CO2/O2。呼吸商随呼吸底物不同而变化的情况如下:呼吸商随呼吸底物不同而变化的情况如下:RQ=1呼吸底物为碳水化合物且被完全氧化。农产品进呼吸底物为碳水化合物且被完全氧化。农产品进行有氧呼吸时,消耗行有氧呼吸时,消耗1mol己糖分子,即吸入己糖分子,即吸入6mol氧分子,放出氧分子,放出6mol二氧化碳分子,呼吸系数为二氧化碳分子,呼吸系数为1。以糖为呼吸底物时,呼吸系数为以糖为呼吸底物时,呼吸系数为1。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用 RQ1若进行缺氧呼吸时,由于氧的供应不足或吸氧能若进行缺氧呼吸时,由于氧的供应不足或吸氧能力减退,呼吸系数大
14、于力减退,呼吸系数大于1,缺氧呼吸所占的比重,缺氧呼吸所占的比重越大,呼吸系数也越大。越大,呼吸系数也越大。Company LogooRQ值还与贮藏温度有关。同种水果,不同温值还与贮藏温度有关。同种水果,不同温度下,度下,RQ值也不同。值也不同。o呼吸商越小,消耗的氧量越大,氧化时所释放呼吸商越小,消耗的氧量越大,氧化时所释放的能量也越多。的能量也越多。o呼吸代谢是一个复杂的综合过程。测得的呼吸呼吸代谢是一个复杂的综合过程。测得的呼吸商,只能综合的反应出呼吸的总趋势。根据农商,只能综合的反应出呼吸的总趋势。根据农产品的呼吸系数来判断呼吸的性质和呼吸底物产品的呼吸系数来判断呼吸的性质和呼吸底物的
15、种类具有一定的局限性。的种类具有一定的局限性。第一节第一节 呼吸作用呼吸作用Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用呼吸温度系数与呼吸热呼吸温度系数与呼吸热呼吸温度系数(呼吸温度系数(Q1010),指当环境温度提高,指当环境温度提高10时,时,农产品呼吸强度所增加的倍数,以农产品呼吸强度所增加的倍数,以Q10表示。表示。农产品的呼吸作用受到多种酶的控制,在一定温度范农产品的呼吸作用受到多种酶的控制,在一定温度范围内,酶促反应的速率随温度的升高而增大,一般温围内,酶促反应的速率随温度的升高而增大,一般温度每提高度每提高10,化学反应的速度增大一倍左右。,化学反应的速度增大一倍左右。
16、Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用采后农产品进行呼吸作用的过程中,消耗呼吸底采后农产品进行呼吸作用的过程中,消耗呼吸底物,一部分用于合成能量供组织生命活动所用,物,一部分用于合成能量供组织生命活动所用,另一部分以热量的形式释放出来(另一部分以热量的形式释放出来(呼吸热呼吸热)。)。在农产品采收后贮运期间必须及时散热和降温,在农产品采收后贮运期间必须及时散热和降温,避免贮藏库温度升高,缩短贮藏寿命。避免贮藏库温度升高,缩短贮藏寿命。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用呼吸热呼吸热:采后果蔬产品进行呼吸作用的过程中,:采后果蔬产品进行呼吸作用的过程中,氧化有机
17、物并释放的能量一部分转移到氧化有机物并释放的能量一部分转移到ATP和和NADH分子中,供生命活动之用,另一部分能分子中,供生命活动之用,另一部分能量以热的形式散发出来,这种释放的热量称为量以热的形式散发出来,这种释放的热量称为呼吸热。通常以呼吸热。通常以Btu表示。表示。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用 呼吸漂移和呼吸高峰呼吸漂移和呼吸高峰呼吸漂移呼吸漂移。农产品在生长发育的不同阶段,呼吸。农产品在生长发育的不同阶段,呼吸强度的变化模式称为强度的变化模式称为呼吸趋势呼吸趋势。一些过时进入完熟期时,呼吸强度急剧上升,达一些过时进入完熟期时,呼吸强度急剧上升,达到高峰后又转为
18、下降,直至衰老死亡,这个呼吸到高峰后又转为下降,直至衰老死亡,这个呼吸强度急剧上升的过程称为强度急剧上升的过程称为呼吸跃变呼吸跃变,这类果实称,这类果实称为为呼吸跃变型果实呼吸跃变型果实(香蕉、番茄、苹果等)(香蕉、番茄、苹果等)。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用凡表现出后熟现象的果实都具有呼吸跃变,后熟凡表现出后熟现象的果实都具有呼吸跃变,后熟过程所特有的除呼吸外的一切其他变化,都发生过程所特有的除呼吸外的一切其他变化,都发生在呼吸高峰发生时期内,所以常把在呼吸高峰发生时期内,所以常把呼吸高峰呼吸高峰作为作为后熟后熟和和衰老衰老的分界。的分界。因此,要延长呼吸跃变型果实
19、的贮藏期就要因此,要延长呼吸跃变型果实的贮藏期就要推迟推迟其呼吸跃变。其呼吸跃变。果实的种类不同果实的种类不同,呼吸跃变出现的时间和峰值高,呼吸跃变出现的时间和峰值高度也不同。度也不同。Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用另一类果实在成熟过程中没有呼吸跃变现另一类果实在成熟过程中没有呼吸跃变现象,呼吸强度只表现为缓慢的下降,这类象,呼吸强度只表现为缓慢的下降,这类果实称为果实称为非呼吸跃变型果实(柑橘、草莓、非呼吸跃变型果实(柑橘、草莓、荔枝等)荔枝等)。绝大多数蔬菜不发生呼吸跃变。绝大多数蔬菜不发生呼吸跃变。AABBC C对外源乙烯刺激的反应不同对外源乙烯刺激的反应不同对外
20、源乙烯浓度的反应不同对外源乙烯浓度的反应不同果蔬中内源性乙烯的产量不同果蔬中内源性乙烯的产量不同跃变型果蔬与跃变型果蔬与非跃变之间的非跃变之间的区别区别第一节第一节 呼吸作用呼吸作用第一节第一节 呼吸作用呼吸作用一、积极作用一、积极作用二、消极作用二、消极作用果蔬采摘后仍是生命活体,呼吸作用是采后农产品生命存在的基础,也成为耐藏性和抗病性存在的前提呼吸作用旺盛会不断消耗农产品的贮藏物质,失重失水萎蔫风味下降。呼吸产热容易造成腐烂呼吸作用与贮藏关系Company Logo第一节第一节 呼吸作用呼吸作用气体成分气体成分4自身因素自身因素1温度因素温度因素2湿度因素湿度因素3 影响呼吸强度的因素影响
21、呼吸强度的因素机械损伤机械损伤5化学物质化学物质6Company Logoo采收后的农产品失去了母体和土壤所供给的营养和水采收后的农产品失去了母体和土壤所供给的营养和水分补充,而其蒸腾作用仍在持续进行,组织失水通常分补充,而其蒸腾作用仍在持续进行,组织失水通常又得不到补充。又得不到补充。第二节第二节 蒸腾作用蒸腾作用 蒸腾作用及其对农产品的影响蒸腾作用及其对农产品的影响 蒸腾与失重蒸腾与失重蒸腾作用蒸腾作用是指水分以气体状态,通过植物体的是指水分以气体状态,通过植物体的表面,从体内散发到体外的现象。表面,从体内散发到体外的现象。失重失重,又称自然损耗,是指贮藏器官的蒸腾失,又称自然损耗,是指贮
22、藏器官的蒸腾失水和干物质损耗所造成的重量减少。是由蒸腾水和干物质损耗所造成的重量减少。是由蒸腾作用和呼吸作用共同引起的。作用和呼吸作用共同引起的。Company Logo蒸腾失水蒸腾失水主要是由于蒸腾作用所导致的组织主要是由于蒸腾作用所导致的组织水分散失;水分散失;干物质消耗干物质消耗则是呼吸作用所导致则是呼吸作用所导致的细胞内贮藏物质的消耗。的细胞内贮藏物质的消耗。第二节第二节 蒸腾作用蒸腾作用当贮藏失重占贮藏器官总重量的当贮藏失重占贮藏器官总重量的5%时,就时,就呈现出明显的萎蔫和皱缩现象,新鲜度下降,呈现出明显的萎蔫和皱缩现象,新鲜度下降,商品价值大大降低。商品价值大大降低。Compan
23、y Logo第二节第二节 蒸腾作用蒸腾作用 失水引起代谢失调失水引起代谢失调水可以使细胞器、细胞膜和酶得以稳定,细胞的水可以使细胞器、细胞膜和酶得以稳定,细胞的膨压也是靠水和原生质膜的半渗透性来维持的。膨压也是靠水和原生质膜的半渗透性来维持的。农产品出现萎蔫时,水解酶活性提高,呼吸作用农产品出现萎蔫时,水解酶活性提高,呼吸作用进一步增强,严重脱水时,细胞液浓度增高,有进一步增强,严重脱水时,细胞液浓度增高,有的离子的浓度过高引起细胞中毒。的离子的浓度过高引起细胞中毒。失水降低耐贮性和抗病性失水降低耐贮性和抗病性因为失水萎蔫破坏了正常的代谢过程,水解作用因为失水萎蔫破坏了正常的代谢过程,水解作用
24、得到加强。得到加强。过度缺水还会使脱落酸含量急剧上升,加速器官过度缺水还会使脱落酸含量急剧上升,加速器官脱落和衰老。脱落和衰老。Company Logo第二节第二节 蒸腾作用蒸腾作用影响影响蒸蒸腾的的因素因素自身自身因素因素环境境因素因素比表比表面面积种种类品种品种成熟度成熟度机械机械伤细胞的胞的保水力保水力相相对湿度湿度温度温度风速速Company Logo第二节第二节 蒸腾作用蒸腾作用4严格控制采收的成熟度1235增大贮藏坏境的客气湿度增加外部小环境的湿度采用低温贮藏采用涂被剂控制蒸腾失水措施Company Logo第三节第三节 成熟和衰老作用成熟和衰老作用 成熟和衰老的概念成熟和衰老的概
25、念成熟和衰老是活的有机体生命过程中的两个阶段。成熟和衰老是活的有机体生命过程中的两个阶段。成熟成熟过程是发生在果实停止生长之后进行的一系列过程是发生在果实停止生长之后进行的一系列的生物化学变化。的生物化学变化。当果实表现出特有的风味、香气、质地和色泽,达当果实表现出特有的风味、香气、质地和色泽,达到最佳食用的阶段称为到最佳食用的阶段称为完熟完熟。达到食用标准的完熟可以发生在植株上,也可以在达到食用标准的完熟可以发生在植株上,也可以在采后,把果实采后呈现特有的色、香、味的成熟过采后,把果实采后呈现特有的色、香、味的成熟过程称为程称为后熟后熟。Company Logo第三节第三节 成熟和衰老作用成
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