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第5章 农产品贮藏与加工基础知识(3)

2.物质的转移和再分配

果蔬收获后,其中所含的物质在组织和细胞间进行转移和再分配,极大程度地影响了果蔬的品质。如黄瓜在贮藏中出现梗端果肉组织萎缩发糠,花端部分发育膨大。内部终于成熟老化,原来两端均匀的瓜条变成了棒槌形,食用和商品品质大为降低。

(二)物质变化对品质的影响

1.外观品质

农产品外观变化最明显的便是色泽,色泽通常会被作为成熟指标的主要依据之一。果实未成熟时叶绿素含量高,外观呈现绿色,随着果实的成熟,叶绿素含量逐渐下降,果实底色显现,同时花青素和胡萝卜素积累,呈现本产品固有的特色。果实在成熟的过程中往往会挥发一些芳香性物质,使产品出现特有的香味。茎、叶菜衰老时与果实一样,叶绿素分解,色泽变黄并萎蔫,花则出现花瓣脱落和萎蔫现象。

2.香气

不同果实具有特殊的香气,这是由于它们成熟衰老过程中产生一些挥发性物质的缘故。不同果实所产生挥发性物质的成分和数量不同,其香气也有差别。果蔬产生的挥发性成分中含有多种化合物,包括酯类、醇类、酸类、醛类、酮类、酚类、杂环族、萜类等,约有200种以上。成熟度对芳香物质的产生有很大的影响。例如,桃在未成熟时极少甚至不产生芳香物质;香蕉挥发物质的产生高峰大约在呼吸跃变后10天出现。有些果实如菠萝,甚至可以用香气的明显释放作为完熟开始的标志。一般产生挥发性物质多的品种耐贮性较差,如耐贮的小国光苹果,在土窖中贮藏210天,乙醇含量仅为0.89毫克/100克,检测不出乙酸乙酯;同期红元帅苹果乙醇含量达14.5毫克/100克,乙酸乙酯4.6毫克/100克。

3.口感风味

随着果实的成熟,果实的酸度减少,甜度逐渐增加。采收时不含淀粉或含淀粉较少的果蔬,如番茄和甜瓜等,随贮藏时间的延长,含糖量逐渐减少;采收时淀粉含量较高的果蔬,如绿色香蕉果肉淀粉含量高达20%~25%,采后淀粉水解,碳水化合物成分发生变化,含糖量暂时增加,果实变甜,达到最佳食用阶段后,含糖量因呼吸消耗而下降。通常果实发育完成后,含酸量最高,随着成熟或贮藏期的延长逐渐下降,因为果蔬贮藏更多利用有机酸作为呼吸底物,消耗比可溶性糖更快,贮藏后的果蔬糖酸比增加,风味变淡。未成熟的柿、梨、苹果等果实细胞内含有可溶性单宁物质,使果实有涩味,成熟过程中被氧化或凝结成不溶性单宁物质,涩味消失。

4.质地

果肉变软是果实成熟的明显标志。有关酶类在果实的软化中起重要的作用,伴随着果实成熟,一些能水解果胶物质和纤维素的酶类活性增加,水解作用使中胶层溶解,纤维分解,细胞壁发生明显变化,结构松散失去粘连性,果胶结构发生很大的变化,造成果肉软化。引起这些变化的酶主要是果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶。PE能从酯化的半乳糖醛酸多聚物中除去甲基,PG催化果胶水解,使半乳糖醛苷连接键破裂,生成低聚的半乳糖醛酸。对果实软化起重要作用的还有纤维素酶即茁-1,4-D-葡萄糖酶,其活性水平在果实完熟期间显著提高。

三、贮藏环境条件对乙烯合成的调控

果实的寿命从坐果到衰老,中间受很多植物激素的影响和控制。

乙烯是一种重要的催熟激素,适当浓度的乙烯能够增强某些酶的活性,加速果实的成熟、完熟、衰老等一系列的生理变化。从而根据商品要求的不同,使农产品表现出不同的外观品质。

(一)贮藏温度

大多数果实合成乙烯的温度在20~25摄氏度时最快。高温会影响乙烯的生成,如苹果合成乙烯的最适温度为30摄氏度,一旦高于30摄氏度时乙烯生成就会下降,到40摄氏度时便会停止,并且会拒绝与外界乙烯反应。在贮藏苹果、杏、番茄等果实时,往往用35~38摄氏度热处理的方法,以便抑制乙烯的合成和果实后熟衰老。

和高温一样,低温贮藏也能降低乙烯的合成。一般在0摄氏度左右乙烯生成很弱,后熟得到抑制;随温度上升,乙烯合成加速。

因此,控制乙烯合成的有效方式可以采用低温贮藏,但冷敏感果实于临界温度下贮藏时间较长时,如果受到伤害,细胞膜被破坏,ACO活性不能恢复,乙烯产量减少,果实就不能正常成熟,在外观及食用上就会受到很大的影响。

(二)贮藏气体条件

乙烯生成需要氧,所以低O2可抑制乙烯合成。一般低于8%O2时,果实对乙烯的敏感度和乙烯的生成就会下降,一些果蔬在3%O2环境中,乙烯合成能降到正常空气中的5%左右。如果果实在低浓度O2中放置的时间过长,果实就很可能丧失合成乙烯的能力。

CO2是乙烯作用的拮抗物。因此,抑制ACC与乙烯的转化和生成可以采用提高环境中CO2浓度的方法。但是这种方法的效果取决于果实种类和CO2浓度,如3%~6%的CO2浓度对于抑制苹果中的乙烯生成是效果最好的。

(三)机械伤及化学药剂

很多果蔬受伤后,乙烯加速生成,称为伤乙烯。伤乙烯会刺激未成熟或是已经成熟的果实成熟并衰老,缩短贮藏时间,因此在贮藏前,首先要严格去除有伤或是病虫害的果实。

另外一些化学药剂也能抑制乙烯的生成。如1-甲基环丙烯(1-MCP),它能阻止乙烯与其受体结合。

四、乙烯的生理作用及其调控

(一)乙烯与成熟

乙烯是一种催熟药剂,可诱导和促进跃变型果实成熟。如:外源乙烯处理可诱导和加速果实成熟;乙烯生成量增加与呼吸强度上升时间进程一致,通常出现在果实的完熟期间;使用乙烯作用的拮抗物(如Ag+、CO2、1-MCP)可以抑制果蔬的成熟;通过抑制乙烯的生物合成或除去贮藏环境中的乙烯,能有效地延缓果蔬的成熟衰老。

(二)乙烯与呼吸高峰

跃变型果实的乙烯生成量较高,且在贮藏期间的变化幅度较大。

跃变型果实与外源乙烯发生反应只出现在果实完熟之前,外源乙烯处理能够促进跃变型果实呼吸高峰的提前到来。通常,外源乙烯浓度越高,出现呼吸高峰的时间越早,呼吸高峰值不变。此外,跃变型果实经外源乙烯处理后,内源乙烯有自动催化增加的作用,而非跃变型果实无此作用。

非跃变型果实的乙烯生成量较低,外源乙烯处理浓度的高低对其呼吸高峰出现的时间没有影响,但随着浓度的增加,呼吸强度会跟着增大,呼吸高峰也会增高,同时也能促进叶绿素破坏、组织软化、多糖水解等。所以,乙烯对非跃变型果实同样具有促进成熟、衰老的作用。

(三)其他生理作用

(1)促进叶绿素的降解,使水果和蔬菜转黄,如0.2毫克/千克乙烯就使黄瓜变黄。

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