书城农林农产品加工贮藏技术
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第4章 农产品贮藏与加工基础知识(2)

(三)发汗和帐壁凝水

果蔬发汗是指在果蔬等农产品贮藏时表面出现水珠凝结的现象,特别是用塑料薄膜帐或袋贮藏产品时,帐或袋壁上的结露现象更严重。这种情况是因为当空气温度下降到露点以下,过多的水汽从空气中析出,并在农产品表面上凝成水滴所致。堆藏的农产品,由于呼吸的进行,在通风散热情况不好时,堆内湿度和温度高于堆外,因此当堆内湿空气转移到堆外时,与冷空气接触,温度下降,部分水汽就凝结成水珠,出现发汗现象。贮藏库内温度波动也可造成凝水现象。这种凝结水本身是微酸性的,附着或滴落到果蔬等农产品表面时,有利于病原菌孢子的传播、萌芽和浸染,导致腐烂,所以在贮藏中应尽量避免凝结水的出现,通常可以采用通风散热或开窗散气等方法,以排除湿热气体。

(四)降低耐贮性和抗病性

蒸腾失水引起正常的代谢被破坏,水解过程加强,由于细胞膨压降低造成的结构改变会影响到农产品的耐贮性和抗病性。

二、影响蒸腾失水的因素及其调控

(一)影响蒸腾作用的内部因素

1.表面组织结构

蒸腾是指植物体内的水分通过植物体表面的气孔、皮孔或角质层而散失到大气中的过程,所以蒸腾与植物的表面结构有密切关系。

植物蒸腾的主要通道是叶面上的气孔,主要由周围的保卫细胞和薄壁细胞的含水程度来调节其开闭,温度、水、光和二氧化碳等影响气孔开闭,从而决定蒸腾作用的强弱。气孔开度大,蒸腾快;反之,则慢。气孔下腔容积大,叶内外蒸汽压差大,蒸腾快。气孔直径较大,内部阻力小,蒸腾快。在植物的根茎上多分布皮孔,皮孔把较内层组织的胞间隙与外界直接相通,从而能加速水分和气体交换,但是皮孔不能自由开闭,且经常处于开放状态,蒸腾量很小。角质层一般不宜渗透水分,但由于其上夹杂有裂缝及吸水物质,因而植物体内的水分也可通过角质层散失到大气中。不同蔬菜的表面结构是不同的,因此蒸腾作用也有很大的差异,一般,叶菜类蒸腾最强,果菜类次之,根菜类最弱。

2.比表面积

比表面积是指单位重量的器官所具有的表面积(平方厘米/克)。

农产品的蒸腾作用是在表面进行的,所以比表面积大,相同重量的农产品所具有的蒸腾面积就大,因而失水也较多。

3.细胞持水力

一般原生质内亲水性胶体含量高,可溶性固形物含量高,细胞就具有较高的渗透压,因此有利于细胞保水,阻止水分蒸腾。另外,细胞间隙的大小可影响水分移动的速度,细胞间隙大,水分移动阻力小,移动速度快,有利于细胞失水。

(二)影响蒸腾作用的外部因素

1.空气湿度

空气相对湿度是影响农产品采后蒸腾作用的关键性环境因素。

相对湿度是指空气中实际所含的水蒸气量(绝对湿度)与当时温度下空气所含饱和水蒸气量(饱和湿度)之比。在一定温度下,空气的饱和蒸汽压大于实际蒸汽压时(即存在饱和差时),水分便开始蒸发,因此饱和差的大小直接决定了空气从含水物体中吸取水分的能力。农产品中水分含量较大,当蒸汽压接近饱和时,只要周围蒸汽压小于组织中蒸汽压,组织内的水分便会向外渗透,其速度与两者之差成正比。

2.空气流速

空气流速也会改变空气的绝对湿度,从而影响蒸腾作用。风速较大,可将叶面气孔外水蒸气扩散层吹散,而代之以相对湿度较低的空气,既减少了扩散阻力,又增加了叶内外蒸汽压差,可以加速蒸腾。强风可能会引起气孔关闭,内部阻力增大,蒸腾减弱。

3.温度

温度增高可加速水蒸气分子的运动,减低细胞胶体的黏性,从而促进蒸腾作用。当气温过高时,叶片过度失水,气孔关闭,蒸腾减弱。

4.其他因素

光照也在一定程度上影响了蒸腾作用。首先由于光的刺激引起气孔的开放,减少气孔阻力,从而增强蒸腾作用。其次,光可以提高大气与叶子的温度,增加叶内外蒸汽压差,加快蒸腾速率。叶片内蒸汽压差和扩散阻力的大小也决定了蒸腾速率。所以凡是影响叶内外蒸汽压差和扩散阻力的外部因素,都会影响蒸腾速率。在进行真空浓缩、真空冷却、真空干燥等技术时都需要改变气压,气压越低,沸点就越低,越易蒸发。

§§§第三节农产品的休眠生理

一、休眠的基本概念

(一)休眠的定义

植物在生长发育过程中遇到与自身不适宜的环境条件时,为了适应环境,有的器官会产生暂时停止生长的现象,称作“休眠冶。一些根茎类蔬菜、鳞茎、球茎、块茎、花卉和木本植物的芽、种子以及坚果类果实都有休眠现象。

(二)休眠的分类和阶段

根据引起休眠的原因,将休眠分为两种类型:“自发冶休眠和“被动冶休眠。“自发冶休眠,也称为生理休眠,是器官内在因素引起的,即农产品在环境条件适合生长的情况也不会发芽;“被动冶休眠也称为他发性休眠,是由于外界环境条件中的不适因素所造成的,如低温、干燥所引起的,一旦遇到适宜的条件即可发芽。

通常,农产品的休眠可分为以下三个生理阶段:休眠前期,生理休眠期,复苏阶段。

1.休眠前期

也可以叫作准备阶段。在此阶段的农产品正在由生长向休眠过渡,产品刚刚收获,呼吸强度大,代谢旺盛,体内的物质逐渐由小分子转化称为大分子,同时伴随着伤口的愈合,形成木栓层,表皮和角质层加厚,或形成膜质鳞片,减少蒸发失去的水分。在此阶段,若有适当的条件,还可能诱发芽子生长,延迟休眠。

2.生理休眠期

也可以叫做深休眠或真休眠。在此阶段的农产品在外层已经形成保护组织,新陈代谢水平也下降到了最低,水分蒸发减少,在这一时期的农产品,即便是遇到合适的条件,也不会诱发新芽,有利于贮藏,深休眠期的长短与种类和品种有关。

3.复苏阶段

也可以叫做强迫休眠阶段,此阶段的农产品正在由休眠向生长过渡,体内的大分子物质开始向小分子转化,可以利用的营养物质增加,为发芽、伸长、生长提供了物质基础。我们可以利用低温强迫此阶段的农产品休眠,延长贮藏寿命。

二、休眠期间的生理生化变化

农产品在休眠期,原生质和细胞壁分离,胞间连丝中断,原生质不能吸水膨胀。原生质膜上的亲水胶体减少,而如脂肪、类酯类疏水胶体增多。组织内木栓化加重,使得保护组织加强,对气体的通透性下降。休眠期过后,原生质重新贴紧细胞壁,胞间连丝恢复,原生质中亲水胶体增加,疏水胶体减少,促使细胞内外更方便地进行物质交换,加强了水和氧气的通透性。

植物体内各种激素对植物的休眠现象起重要的调节作用,现有研究表明:休眠是器官缺乏促进生长的物质或是器官积累了大量抑制生长的物质。如体内有高浓度脱落酸(ABA)和低浓度外源赤霉素(GA)时,可以抑制mRNA合成,可诱导休眠;反之,低浓度的ABA就可以促进水解酶、呼吸酶的作用,从而有利于合成RNA,并且使各种代谢活动活跃起来。高浓度的GA同样也能够打破休眠状态,因为GA能促进酌-淀粉酶的活性,为发芽作物质准备。GA和ABA都是由异戊间二烯单位构成的,它们由3,5-二羟基-3-甲基戊酸在代谢中衍生而成,而且形成过程相同,因此这两种物质在生理上有相互作用。

三、休眠的调控

农产品在休眠期过后便会发芽,发芽便会造成农产品失重,品质下降。如洋葱、大蒜、姜在发芽以后,肉质便会变空、变干,失去食用价值;而土豆发芽后,表面便会皱缩,产生对身体有害的龙葵素(茄碱苷)。在生产实践中,为了保证农产品的品质,就必须要抑制发芽、抽薹,延长贮藏期,这就需要让产品保持休眠。让农产品休眠有以下常见的三种做法:

(一)温度、相对湿度和气体成分对休眠的调控低温、低氧、低湿和适当地提高CO2浓度等改变环境条件抑制呼吸的措施都能延长农产品的休眠期,抑制发芽。一般来说,低温有利于对板栗的休眠,高温有利于干燥对马铃薯、大蒜和洋葱的休眠;但是,用0~5摄氏度的低温处理也可以使洋葱、玫瑰种子等解除深休眠。

气调贮藏对抑制洋葱发芽和蒜薹薹苞膨大都有显著的效果。浓度为10%的CO2及浓度为5%的O2都能抑制洋葱发芽和蒜薹薹苞膨大。相反,适当的高温、高氧、高湿都能加速解除休眠,促进萌发。

(二)辐射处理

马铃薯、洋葱、大蒜、生姜及番薯等根茎类作物在贮藏期间,其根或茎易发芽、腐烂,损失严重。辐射处理对抑制马铃薯、洋葱、大蒜和生姜发芽都有效,并在贮藏中保持农产品良好品质。可根据种类及品种的不同,选择适合的辐射处理的剂量,一般辐射处理的最适剂量为0.05~15戈瑞。辐射以后在适宜条件下贮存,可保藏半年到一年。采用辐射处理块茎、鳞茎类蔬菜,防止贮藏时发芽,已在世界范围获得公认和推广,目前已有19个国家批准了经辐射处理的马铃薯出售。日本自1973年开始在商业上应用辐射处理抑制马铃薯发芽,建立了每年可处理3万吨的辐照工厂。抑制洋葱发芽的7射线辐射剂量为40~100戈瑞,在马铃薯酌的应用辐射剂量为80~100戈瑞。

(三)化学药剂处理

萘乙酸甲酯(MENA)对马铃薯发芽有明显的抑制效果,采前或采后使用。生产上使用时可先将MENA喷到作为填充用的碎纸上,然后与马铃薯混在一块;或者把MENA药液与滑石粉或细土拌匀,然后撒到薯块上,当然也可将药液直接喷到薯块上。

青鲜素(Mh)是目前国内外广泛使用的药剂,Mh处理采前洋葱、大蒜、土豆、胡萝卜等蔬菜,抑芽效果明显,并且能防止根菜糠心变质。一般是在采前两周喷洒,药液可以从叶片表面渗透到组织中,喷药过晚叶子干枯,没有吸收与运转Mh的功能;过早,鳞茎还处于迅速生长过程中,Mh对鳞茎的膨大有抑制作用,会影响产量。

氯苯胺灵(CIPC)是一种在采后使用的马铃薯抑芽剂,使用量为1.4克/千克,使用方法为将CIPC粉剂分层喷在马铃薯中,密封覆盖24~48小时,CIPC汽化后,打开覆盖物。要注意的是,CIPC应该在薯块愈伤后再使用,因为它会干扰愈伤;CIPC和MENA都不能在种薯上应用,使用时应与种薯分开。

§§§第四节农产品的成熟衰老生理

一、成熟衰老的概念

农产品离开母体后,可以单独维持很久的生命,色、香、味等方面完全表现出固有的特性时,称为生理成熟。根据食用组织器官的不同以及鲜食或加工目的的不同,采用不同的成熟标准,这种成17

熟称为园艺成熟。一般情况下,生理成熟和园艺成熟是一致的,但由于作为商品的要求不同,有时也有一定的差别。

(一)成熟

成熟有的称为“绿熟冶或“初熟冶,是指果实在开花受精后的发育过程中,完成了细胞、组织、器官分化发育的最后阶段,达到充分长成之时。习惯上认为果实可以采摘的程度定义为成熟,而不是食用品质最好的时候。

(二)完熟

完熟是指农产品成熟以后的阶段,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,然后达到最佳的食用阶段。果实完熟的主要特征是表现出本品的典型衰老风味、质地和芳香气味等特征。其实,很难划分成熟和完熟的概念,但二者在成熟的程度上有实质的区别。成熟一般是在植株上完成的,而完熟往往是在成熟以后继续完成的,是成熟的终了。完熟既可以在植株上完成,也可以在采收后继续完成。如巴梨、京白梨、猕猴桃等果实尽管成熟,但果实坚硬、食用风味苦涩,若放置一段时间,果实便会变软,色、香、味达到最佳状态,这便是完熟的过程。这种经过贮藏或处理才能完熟的过程在栽培上称为“后熟冶。后熟针对的是已经成熟的果实,而不包括幼嫩的果实。如绿熟期番茄采后可达到完熟以供食用。

若采收过早,果实未达到绿熟,则不能后熟着色而达到可食用状态。

(三)衰老

衰老是植物的器官或整体生命的最后阶段。果实的衰老标志着个体发育结束,开始发生一系列不可逆的变化,最终导致细胞崩溃及整个器官死亡的过程。农产品的衰老多数发生在采收后,有时也发生在采收前。

总之,农产品的成熟、完熟、衰老是没有严格的界限的。尽管三者的概念不同,但三者之间又相互关系,从广义上说,成熟包括了完熟,完熟可以看成成熟的最后阶段。而成熟又是衰老的开始,两个过程是连续的,二者不易分割。果实的成熟及衰老是不可逆转的,一旦发生便不会停止,直至腐烂。所以,为了有效地延长果蔬的贮藏寿命,应在贮藏保鲜技术上采取措施,延缓果蔬成熟衰老的进程。

二、农产品成熟衰老过程中物质的主要变化

(一)物质的合成与水解、转移和再分配

1.物质的合成与水解

果蔬在贮藏过程中,各类物质的合成与水解的动态平衡是不断变化的。就绝大多数果蔬来说,在贮藏的过程中水解过程不断加强,合成过程不断减弱,结果是组织内各类物质的复、简比值减小,积累简单的水解产物。简单物质的积累,特别是单糖的积累,不但刺激了呼吸作用,还有利于微生物的侵染。果胶物质的转化软化了原来硬实的组织,从而降低果蔬的抗机械力性能。这些都说明,水解作用的加强是不利于农产品的贮藏的。