果蔬采后品質(zhì)變化的原因和控制方法
果蔬產(chǎn)品采后仍然而是一個(gè)活體,仍在進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng),不斷消耗在田間生長(zhǎng)期間的各種物質(zhì)和蒸發(fā)水分,一系列新陳代謝等生理作用,直接影響到果蔬品質(zhì)的變化。例如,柑橘“枯水”,蘿卜發(fā)芽“糠心”,部分果蔬采后的褐變、過熟或失水等。
一、呼吸作用引起的品質(zhì)變化
果蔬的呼吸作用是指呼吸底物在一系列酶的作用下將生物體內(nèi)的復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)并釋放能量的過程。果蔬在呼吸過程中產(chǎn)生的能量,除維持果蔬自身的生命活動(dòng)外,一部分以熱能形式釋放出來,即呼吸熱,它使果蔬體溫增高,進(jìn)而促進(jìn)呼吸作用,導(dǎo)致體內(nèi)有機(jī)物消耗更快,使果蔬貯藏期縮短。可以說物質(zhì)的降解和各種生理生化過程的進(jìn)行均與呼吸強(qiáng)度成正相關(guān),即呼吸強(qiáng)度越大消耗的養(yǎng)分就越多。果蔬貯藏壽命的長(zhǎng)短受呼吸作用的強(qiáng)弱限制,呼吸作用越強(qiáng),果蔬貯藏壽命就短。當(dāng)然正常的呼吸作用維持著生命活動(dòng),增強(qiáng)對(duì)病害的抵抗力,有利于貯藏,但過分強(qiáng)烈的呼吸作用則對(duì)貯藏不利,因此在貯運(yùn)過程中要控制呼吸強(qiáng)度。影響呼吸強(qiáng)度的因素有:
1.自身因素
果蔬的發(fā)育年齡及成熟度不同,均會(huì)影響細(xì)胞的原生質(zhì)含量及活動(dòng)能力,幼齡期間細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)含量豐富,呼吸強(qiáng)度高。一般情況下,高溫地區(qū)和高溫季節(jié)生長(zhǎng)成熟的園藝產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度大;漿果類產(chǎn)品大于柑橘類、小于仁果類;果類產(chǎn)品大于根莖類產(chǎn)品,小于葉類;葉類產(chǎn)品又小于花類產(chǎn)品。
2.環(huán)境因素
首先,溫度是影響呼吸強(qiáng)度的重要因素,在一定溫度范圍內(nèi),隨著溫度升高酶活性增強(qiáng),呼吸強(qiáng)度增大,而超過35℃時(shí)呼吸強(qiáng)度下降,這是各種有關(guān)酶的活性受到抑制或破壞的緣故。其次,空氣中的氧氣和二氧化碳濃度對(duì)果實(shí)的呼吸作用、成熟和衰老也有很大影響。適當(dāng)?shù)牡脱鹾透叨趸紳舛瓤梢种坪粑?,但若氧濃度過低或二氧化碳濃度過高易產(chǎn)生無氧呼吸,對(duì)組織產(chǎn)生可逆的傷害。此外,濕度和機(jī)械傷害都與呼吸強(qiáng)度有關(guān)。
二、水分蒸發(fā)作用引起的品質(zhì)變化
水分是果蔬的主要成分,其含量因種類和品種不同而不同,大多數(shù)有80%~90%的水分,西瓜、黃瓜、番茄可達(dá)90%以上,含水量較低的也在60%左右。水分是果蔬生命活動(dòng)過程的必要條件,它影響新鮮度、味道以及風(fēng)味物質(zhì)。蒸發(fā)是指果蔬在預(yù)貯、運(yùn)輸和貯藏中所含水分的揮發(fā)和損失,是貯藏中質(zhì)量減輕的主要原因。蒸發(fā)不但使果蔬失重,使細(xì)胞膨壓降低,造成萎焉,失去新鮮飽滿感覺,而且當(dāng)水損失大于5%時(shí),還會(huì)影響正常的呼吸作用,促使酶活性趨于水解,加速組織降解,促進(jìn)組織衰老,并削弱果蔬固有的貯藏性和抗病性。影響水分蒸發(fā)的因素有:
1.自身因素
包括品種、成熟度及化學(xué)成分。一般來說, 與質(zhì)量比值小的、成熟度高保護(hù)層厚的、表皮組織結(jié)構(gòu)緊密的果蔬,水分不易蒸發(fā);原生質(zhì)中親水膠體和可溶性固形物含量高的細(xì)胞,保持水分能力強(qiáng),蒸發(fā)也慢。
2.外在因素
首先,空氣濕度是影響蒸發(fā)的直接因素,環(huán)境中相對(duì)濕度越大,水分蒸發(fā)越不容易,反之則易蒸發(fā)。其次,溫度也與蒸發(fā)密切相關(guān),高溫促進(jìn)蒸發(fā);另外,空氣流動(dòng)即風(fēng)速會(huì)帶走果蔬的水分,加快蒸發(fā)速度。
三、乙烯引起的品質(zhì)變化
乙烯是一種調(diào)節(jié)果蔬生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的植物激素。果實(shí)在后熟期中呼吸作用急劇增強(qiáng),然后減弱,稱為呼吸躍變。躍變型果實(shí)(如蘋果等)在發(fā)育期和成熟期的內(nèi)源乙烯含量變化很大,在果實(shí)未成熟時(shí)乙烯含量很低,在果實(shí)進(jìn)入成熟階段時(shí)會(huì)出現(xiàn)乙烯高峰,與此同時(shí)果實(shí)內(nèi)部的淀粉含量下降,可溶性糖含量上升,有色物質(zhì)和水溶性果膠含量增加,果實(shí)硬度和葉綠素含量下降,果實(shí)特有的色香味出現(xiàn),食用品質(zhì)達(dá)到最佳。非躍變型果實(shí)(如柑橘等)在整個(gè)發(fā)育過程中乙烯含量沒有很大變化,在成熟期間乙烯產(chǎn)生量比躍變型果實(shí)少的多。
對(duì)于呼吸躍變果實(shí)來說,若抑制乙烯產(chǎn)生,呼吸躍變可被推遲,延緩后熟衰老,延長(zhǎng)果實(shí)貯藏期。而空氣中的外源乙烯可使呼吸高峰提前到來,一定范圍內(nèi)乙烯濃度越大,呼吸躍變出現(xiàn)越早。果實(shí)對(duì)乙烯的敏感程度與果實(shí)的成熟度密切相關(guān),許多幼果對(duì)乙烯的敏感度很低,要誘導(dǎo)其成熟,不僅需要較高的乙烯濃度,而且需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間,隨著果實(shí)成熟度的提高,對(duì)乙烯的敏感度越來越高。避免和減少乙烯的措施有:
1.合理選果,不混藏
非躍變型果實(shí)不與大量釋放乙烯的果實(shí)混藏;選擇無機(jī)械損傷、無病蟲害和成熟度較高的果蔬貯藏。
2.低溫
乙烯在0℃左右時(shí),合成能力極低,溫度上升,乙烯生產(chǎn)加快。
3.氣體成分
低氧可減少乙烯合成;高濃度二氧化碳可抑制乙烯合成,還能抑制乙烯的對(duì)果實(shí)的成熟效應(yīng)。
4.及時(shí)排除乙烯
適當(dāng)通風(fēng),除去乙烯;用浸過高錳酸鉀的載體除去乙烯。
四、酶對(duì)果蔬品質(zhì)的影響
酶是果蔬細(xì)胞內(nèi)所產(chǎn)生的一類具有催化功能的蛋白質(zhì),體內(nèi)的一切生化反應(yīng)幾乎都是在酶的作用下進(jìn)行的。酶促褐變發(fā)生在新鮮的植物組織中。水果或蔬菜在采收脫離母體以后,組織仍在進(jìn)行活躍的新陳代謝活動(dòng),在酶的作用下形成褐色素,稱機(jī)能性褐變。若植物組織發(fā)生機(jī)械性損傷,與氧氣接觸,由酶所催化發(fā)生的褐變稱為“酶促褐變”。
抗壞血酸是抗褐變最適用的化合物,故使用較多。易褐變的組織經(jīng)0.1%抗壞血酸溶液處理后,就能有效地控制褐變。檸檬酸能使抗壞血酸增效,多酚氧化酶在PH值3以下時(shí)已明顯無活性。更簡(jiǎn)易的臨時(shí)控制褐變的方法是將果蔬浸于食鹽溶液中,這是工廠或家庭進(jìn)行水果加工時(shí)常用的辦法。二氧化硫也是有效的酶促褐變控制劑。另外,由于酶的蛋白質(zhì)性質(zhì),一切影響蛋白質(zhì)的因素都同樣可以使酶變性失活,例如通過低溫處理,這也是冷藏的原理之一。
五、生理病害引起的品質(zhì)變化
1.浸染性病害
果蔬貯藏過程中微生物病害是引起采后果蔬商品腐爛和品質(zhì)下降的主要原因之一。在生產(chǎn)實(shí)踐中,微生物病害普遍發(fā)生,因而會(huì)造成很大的損失。微生物病害是指病原微生物的入侵而引起果蔬腐爛變質(zhì)的病害,它能相互傳播,有浸染過程,也稱為浸染性病害。
微生物病害除了與病原菌的寄生性有關(guān)以外,還與寄主的抗性以及溫度、濕度、氣體成分等環(huán)境因素有關(guān)。一般寄主抗性越強(qiáng),染病率越低。傷口是病菌侵入的主要門戶,所以在果蔬采后及貯運(yùn)的過程中要盡量避免機(jī)械損傷。果實(shí)發(fā)生冷害、凍害、低氧或者高二氧化碳傷害后,對(duì)病菌的抵抗力降低,易發(fā)病。
2.冷害
簡(jiǎn)單來說,許多果蔬都有適當(dāng)?shù)牡蜏叵薅?,低于這個(gè)限度,就會(huì)因?yàn)榇x失調(diào)引起低溫傷害,即冷害。冷害的癥狀大都為表皮組織壞死、變色、呈水漬狀,果實(shí)不能正常后熟等。一般來說,熱帶水果對(duì)低溫特別敏感,亞熱帶果蔬次之,溫帶水果相對(duì)較輕。對(duì)低溫敏感的產(chǎn)品,在不適低溫下時(shí)間越久,冷害程度越重。
3.凍害
果蔬在冰點(diǎn)以下的低溫,導(dǎo)致組織結(jié)冰引起的傷害叫凍害。受凍害的果蔬色素降解,組織變?yōu)橥该骰虬胪该?,成水泡狀,有些組織產(chǎn)生褐變,解凍后有異味。一般果蔬由于含水量多在90% 以上,貯溫不應(yīng)低于0℃。個(gè)別果蔬含可溶性物質(zhì)(主要是糖)較高,冰點(diǎn)會(huì)越低。貯藏中一旦出現(xiàn)凍害,不應(yīng)搬動(dòng)和翻動(dòng),在4~5℃的條件下緩慢回凍,可使組織恢復(fù)正常;若解凍溫度較高,則冰晶溶化過快,細(xì)胞不能全部吸收水分而流失,造成細(xì)胞脫水干枯;而溫度過低,解凍慢,組織凍結(jié)時(shí)間長(zhǎng)造成永久傷害。有些果蔬耐寒力較強(qiáng),當(dāng)溫度不太低受凍程度又不太嚴(yán)重時(shí),解凍后可恢復(fù)原有的生理機(jī)能和形態(tài)。例如菠菜凍至-9℃,解凍后可復(fù)鮮,而有的果蔬如西紅柿,只要一受凍,就會(huì)造成永久傷害。
4.氣體傷害
一般常見的有低氧傷害和高二氧化碳傷害。一般氧含量低于2%時(shí),果蔬正常的呼吸作用受到影響,進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生和積累大量代謝產(chǎn)物毒害組織細(xì)胞。低氧傷害的癥狀主要表現(xiàn)為表皮局部組織下陷和產(chǎn)生褐色斑點(diǎn),有的果實(shí)不能正常后熟,并有異味。二氧化碳低于5%時(shí),大多數(shù)果蔬不會(huì)造成傷害,但品種間差異較大,如梨在1%的二氧化碳中就會(huì)產(chǎn)生傷害,而蒜薹能忍受7%~8%的二氧化碳濃度。果蔬受高二氧化碳傷害罪明顯的特征,是表皮凹陷和產(chǎn)生褐色斑點(diǎn)。如柑橘出現(xiàn)浮腫,果肉變苦;西紅柿表皮凹陷,出現(xiàn)白點(diǎn)逐漸變褐,果實(shí)變軟并有濃厚的酒味。
六、物理?yè)p傷引起的品質(zhì)變化
果蔬表皮和肉質(zhì)十分嬌嫩,在收獲、貯藏、運(yùn)輸中,如有不慎,就會(huì)造成表皮組織機(jī)械損傷。受損害的這部分組織中,酶活力異常增高,呼吸強(qiáng)度、蒸發(fā)強(qiáng)度急劇上升,內(nèi)源乙烯爆發(fā)性增加,使果蔬變色變味,食用品質(zhì)下降。開放性傷口是微生物侵入的通道,易導(dǎo)致果實(shí)腐爛。另外,在運(yùn)輸中還要避免和減少振動(dòng),以免引起機(jī)械損傷和生理傷害,影響貯藏。
二、果蔬采后品質(zhì)變化的控制
選擇具有良好的耐貯性、抗病性的種類和品種進(jìn)行貯運(yùn)是取得成功的基礎(chǔ)。但是生物體是離不開環(huán)境的,環(huán)境條件無時(shí)無刻不在對(duì)采后的果蔬施加影響。因此,優(yōu)質(zhì)果蔬采后是否能充分發(fā)揮其耐貯性、抗病性,盡可能延緩機(jī)體后熟衰老的變化,在很大程度上決定于果蔬貯藏的環(huán)境和處理方法。
一、環(huán)境溫度的控制
溫度對(duì)果蔬產(chǎn)品貯藏的影響,表現(xiàn)在對(duì)呼吸、蒸騰、成熟、衰老等多種生理作用上。在一定范圍內(nèi)隨著溫度升高,各種生理代謝加快,對(duì)貯藏產(chǎn)生不利影響,因此低溫時(shí)各種果蔬產(chǎn)品貯藏和運(yùn)輸中普遍采用的技術(shù)措施。
各種果蔬產(chǎn)品都有適宜的貯藏溫度。原產(chǎn)于寒溫帶的蘋果、梨、葡萄、核果類、獼猴桃、甘藍(lán)、花椰菜、胡蘿卜、洋蔥、蒜薹等許多種果蔬產(chǎn)品的貯藏適溫在0℃左右。而原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶的果蔬產(chǎn)品,它們的系統(tǒng)發(fā)育是在較高的溫度下進(jìn)行的,故對(duì)低溫比較敏感,在0℃貯藏易發(fā)生冷害。
能夠保持果蔬產(chǎn)品固有的耐貯性的溫度,應(yīng)該是使果蔬產(chǎn)品的生理活性降低到最低限度而又不會(huì)導(dǎo)致生理失調(diào)的溫度水平。為了控制好貯藏的適溫,必須搞清楚貯藏果蔬產(chǎn)品所能忍受的最低溫度,貯藏適溫就是接近于其不致發(fā)生冷害或凍害的最低溫度。另外,貯藏溫度的穩(wěn)定也很重要,冷庫(kù)溫度的變化一般應(yīng)控制在貯藏適溫正負(fù)1℃的變動(dòng)范圍內(nèi)。
二、環(huán)境相對(duì)濕度的控制
果蔬采后由于不斷進(jìn)行蒸發(fā)作用而失水,會(huì)引起果蔬品質(zhì)變化及縮短貯藏壽命。相對(duì)濕度對(duì)于水分失散是一個(gè)重要指標(biāo),高濕條件可以減少水分蒸發(fā),從而降低由于失水引起的不良變化。但是也不是多有的水果都適宜于高濕貯藏,要視具體貯品而定,像大蒜、洋蔥、干辣椒,蠟質(zhì)很厚、老熟的冬瓜、南瓜及各種干果則不需要高濕。另外,柑橘類品種間差異很大,溫州蜜橘在高濕下,果耗雖小,但會(huì)促進(jìn)呼吸而使果皮部分生命活動(dòng)旺盛,發(fā)生浮皮、油胞褐變等病害。
另外,控制環(huán)境濕度,一定要與穩(wěn)定結(jié)合起來。低溫貯藏才可配以高濕(一般指90%~95%的相對(duì)濕度)。貯溫提高,往往需要適當(dāng)降低濕度,以防病防腐。
三、環(huán)境氣體成分的控制
在一定溫度濕度條件下,可以通過調(diào)節(jié)環(huán)境中的氣體成分來達(dá)到更有效的抑制呼吸、延緩品質(zhì)變劣目的。正常空氣中,氧氣占20.9%,二氧化碳占0.03%。如果貯藏環(huán)境中,大幅度降低氧氣分壓,提高二氧化碳分壓,會(huì)明顯降低產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度和乙烯的產(chǎn)生,可以延緩躍變型果實(shí)呼吸高峰來臨,抑制葉綠素的降解,抑制某些酶活性,減少腐爛,減弱果膠物質(zhì)分解,從而使貯藏壽命延長(zhǎng)。
不同果蔬最適宜的氣體指標(biāo)有較大差異,就氧氣濃度來說,如果氧氣極度不足,則組織進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生和積累大量的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物(如乙醇、乙醛、甲醛等),毒害組織細(xì)胞,產(chǎn)生異味,使風(fēng)味品質(zhì)惡化。不同果蔬品種和不同成熟度的果實(shí)對(duì)二氧化碳的敏感性也不一樣,李、杏、柑橘、芹菜、綠熟番茄等對(duì)二氧化碳較敏感,而櫻桃、龍眼。蒜薹等對(duì)二氧化碳的忍耐力相對(duì)較強(qiáng),甜櫻桃、龍眼果實(shí)在10%~15%二氧化碳的氣調(diào)環(huán)境下貯藏1~2個(gè)月也不會(huì)發(fā)生任何傷害。
四、化學(xué)處理
(一)成熟和衰老延緩劑
1.細(xì)胞激動(dòng)素
6-芐基腺嘌呤(6-BA)對(duì)葉菜類、辣椒、黃瓜等葉綠素的降解和衰老有延緩作用,高溫下貯藏效果更明顯。一般使用濃度為5~20毫克/升,處理蘿卜、花椰菜、萵苣、菠菜等都能延長(zhǎng)貨架期,保持葉綠素穩(wěn)定。
2.赤霉素
赤霉素(GA)有抑制瓜果葉綠素分解的作用。處理柑橘果實(shí)可延遲葉綠素消退,并能增加果皮硬度和厚度。茄子和香蕉收獲后用GA處理,能顯著延長(zhǎng)貯藏期,防止果蔬衰老。
3.生長(zhǎng)素
2,4-D、萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)等有促進(jìn)生長(zhǎng)、抑制成熟、衰老的作用。如柑橘采后3天內(nèi)用200毫克/升2,4-D浸果,能抑制離層形成,保持果蒂新鮮,減少腐爛,延長(zhǎng)貯藏壽命。用40毫克/升萘乙酸(NAA)處理洋蔥葉,可延長(zhǎng)蔥頭的貯藏期。
4.乙烯吸收劑
高錳酸鉀是目前實(shí)用有效的乙烯吸收劑。
5.熏蒸劑
代甲烷和甲酸甲酯能抑制霉菌生長(zhǎng),也能抑制芒果成熟,甲酸甲酯抑制果蔬成熟效果更好。
(二)成熟和衰老加速劑
1.乙烯利
是一種較為廣泛的催熟劑,通過釋放乙烯起催熟作用。
2.脫落酸
可刺激果實(shí)中乙烯的形成。對(duì)柑橘進(jìn)行脫落酸處理,可加速葉綠素的破壞,增加類胡蘿卜素的形成,乙烯上升,促進(jìn)果實(shí)成熟和衰老。
3.醇類
柿子采后用75%乙醇處理脫澀效果明顯,而番茄應(yīng)用乙醇時(shí),可起不同程度的催熟作用。
五、輻射處理
電離輻射可抑制果蔬產(chǎn)品的成熟和衰老及蔬菜的發(fā)芽,抑制病蟲的繁衍和危害,從而延長(zhǎng)果蔬產(chǎn)品的貯藏壽命。伽瑪射線的穿透力很強(qiáng),透過機(jī)體時(shí),會(huì)使機(jī)體中水封和其他物質(zhì)發(fā)生電離作用而產(chǎn)生離子,從而影響機(jī)體新陳代謝。輻射處理一般都用較低劑量[1000~10000戈瑞(GY?)]。目前國(guó)外水果常用輻射劑量見下表
國(guó)外常用的輻射劑量
品種 | 劑量(戈瑞) | 貯期/天 | 品種 | 劑量(戈瑞) | 貯期/天 |
草莓 | 2000~3000 | 5~10 | 櫻桃 | 2000 | 5~25 |
桃 | 2000~2500 | 13 | 葡萄 | 2000 | 22 |
杏 | 1750~2500 | 7~30 | 無花果 | 2000~11000 | 10~80 |