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蔬果容易軟化,知道原因嗎?--詳析乙烯與成熟衰老的關系

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一般發達國家采后損耗約10~30%,比較落后的地區可能因交通運輸或其他因素所造成的損耗高達40~50%.所以水果蔬菜花卉采后保鮮迫在眉睫。

故從即日起,詳細分解農產品采后保鮮的關鍵因素和防治措施

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農產品采后保鮮發現之旅(四)

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影響農產品采后保鮮的關鍵因素

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前面已經詳細分析了

蒸騰呼吸引起的蔬果失水萎蔫(點擊查閱)

病害侵染對蔬果腐爛的影響(點擊查閱)

果蔬貯藏期間的冷害和凍害(點擊查閱)

所以本章節繼續向下了解采后生理乙烯傷害

   


乙烯(ethylene)是影響呼吸作用的重要因素。通過抑制或促進乙烯的產生,可調節果蔬的成熟進程,影響貯藏壽命。因此,了解乙烯對果品蔬菜成熟衰老的影響、乙烯的生物合成過程及其調節機理,對于做好果蔬的貯運工作有重要的意義。

乙烯與果蔬成熟的關系
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促進成熟 

乙烯是成熟激素,可誘導和促進躍變型果實成熟,主要的根據如下:   

①乙烯生成量增加與呼吸強度上升時間進程一致,通常出現在果實的完熟期間;

②外源乙烯處理可誘導和加速果實成熟;  

③通過抑制乙烯的生物合成(如使用乙烯合成抑制劑AVG,AOA)或除去貯藏環境中的乙烯(如減壓抽氣、乙烯吸收劑等),能有效地延緩果蔬的成熟衰老;

④使用乙烯作用的拮抗物(如Ag+,CO2,1-MCP優鮮)可以抑制果蔬的成熟。  有趣的是,雖然非躍變型果實成熟時沒有呼吸躍變現象,但是用外源乙烯處理能提高呼吸強度,同時也能促進葉綠素破壞、組織軟化、多糖水解等。所以,乙烯對非躍變型果實同樣具有促進成熟、衰老的作用。 

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乙烯作用機理

 1.提高細胞膜的透性;據研究表明,乙烯的受體蛋白可能存在于細胞膜系統上。當  乙烯在膜上與受體結合后,使細胞膜的透性增大,氣體交換加強,并引起多種水解酶從細胞內大量外滲。在提高呼吸速率的基礎上,引起了體內一系列生理生化反應的變化,這也是乙烯推動生理過程,促進果實成熟的基本原理之一。

 2.促進RNA和蛋白質的合成;  乙烯對IAA氧化酶、過氧化物酶、淀粉酶、纖維素酶、果膠酶、苯丙氨酸解氨酶等20多種酶都具有較強的激活作用。此外,乙烯還能通過對RNA的合成和轉錄的調節,促進纖維素酶、果膠酶、葉綠素酶等水解酶的合成。因而表現出很多特殊的生理效應。例如:很多果實成熟時果皮由綠色逐漸變黃,是由于釋放的乙烯刺激了葉綠素酶的合成并提高活性,從而加速了葉綠素的分解而顯現出類胡蘿卜素特有顏色;苯丙氨酸解氨酶的作用使果實具有香味;纖維素酶、果膠酶和過氧化物酶的作用促進了離層的形成和胞壁的分解導致器官脫落;淀粉酶促使淀粉轉化為可溶性糖,果實甜味增加;果膠酶、纖維酶促使細胞松散,果實由硬變軟,最終使成熟的果實色、香、味俱全。

3.乙烯受體與乙烯代謝。  乙烯可通過多方面的作用途徑降低植物體內的生長素濃度,因而導致器官的衰老、脫落、生長受抑制等一系列生長發育的變化。現認為,乙烯對生長素水平的影響可能是:(1)抑制IAA的生物合成;(2)阻礙了IAA的運輸;(3)增強IAA氧化酶、過氧化物酶的活性,加速了IAA的分解



乙烯的生物合成與調節

乙烯生物合成主要途徑是:蛋氨酸(Met)——S-腺苷蛋氨酸(SAM)——1-氨基環丙烷-1-羧酸 (ACC)——乙烯。

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乙烯對乙烯生物合成的調節

       乙烯對乙烯生物合成的作用具有二重性,既可自身催化,也可自我抑制。用少量的乙烯處理成熟的躍變型果實,可誘發內源乙烯的大量增加,提早呼吸躍變,乙烯的這種作用稱為自身催化。乙烯自身催化作用的機理很復雜,也可能是間接過程。有人認為呼吸躍變前,果蔬中存在有成熟抑制物質,乙烯處理破壞了這種抑制物質,由此果實成熟,并導致了乙烯的大量增加。非躍變型果實施用乙烯后,雖然能促進呼吸,但不能增加內源乙烯的增加。

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逆境脅迫刺激乙烯的產生

       逆境脅迫可刺激乙烯的產生。脅迫的因素包括機械損傷、高溫、低溫、病蟲害、化學物質等。脅迫因子促進乙烯合成是由于提高了ACC合成酶活性。 


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 Ca2+調節乙烯產生

       采后用鈣處理可降低果實的呼吸強度和減少乙烯的釋放量,并延緩果實的軟化。


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其他植物激素對乙烯合成的影響

        脫落酸、生長素、赤霉素和細胞分裂素對乙烯的生物合成有一定的影響。許多研究結果表明果實成熟是幾種激素平衡的結果。果實采后,GA、CTK、IAA含量都高,組織抗性大,雖有ABA和乙烯,卻不能誘發后熟,隨著GA、CTK、IAA逐漸降低,ABA和乙烯逐漸積累,組織抗性逐漸減小,ABA或乙烯達到后熟的閾值,果實后熟啟動。

貯藏運輸實踐中對乙烯以及成熟的控制
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控制適當的采收成熟度

躍變型果實中乙烯的生成有兩個調節系統:系統I負責躍變前果實中低速率合成的基礎乙烯,系統Ⅱ負責成熟過程中躍變時乙烯自我催化大量生成,有些品種在短時間內系統Ⅱ合成的乙烯可比系統I增加幾個數量級。二個系統的合成都遵循蛋氨酸途徑。不同成熟階段的組織對乙烯作用的敏感性不同。躍變型果實在躍變發動之前乙烯發生速率很低,與之相應的ACC合成酶活性和ACC含量也很低。躍變發動時ACC大量上升與乙烯的大量產生一致, ACC合成酶的合成或活化是果實成熟時乙烯大量增加的關鍵。當把外源ACC供給躍變前番茄組織時, 乙烯產生僅增加幾倍,從1.5nmol/g增加到7.2nmo1/g,表明躍變前果實組織EFE活性很低,也是乙烯產生的一個限制因素。同時躍變前的果實對乙烯作用不敏感,系統I生成的低水平乙烯不足以誘導成熟;隨果實發育,在基礎乙烯不斷作用下,組織對乙烯的敏感性不斷上升,當組織對乙烯敏感性增加到能對內源乙烯(低水平的系統I)作用起反應時,便啟動了成熟和乙烯的自我催化(系統Ⅱ),乙烯便大量生成,長期貯藏的產品一定要在此之前采收。采后的果實對外源乙烯的敏感程度也是如此,隨成熟度的提高,對乙烯越來越敏感。非躍變果實乙烯生成速率相對較低,變化平穩,整個成熟過程只有系統I活動,缺乏系統Ⅱ,這類果實只能在樹上成熟,采后呼吸一直下降,直到衰老死亡,所以應在充分成熟后采收。

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防止機械損傷

貯藏前要嚴格去除有機械傷、病蟲害的果實,這類產品不但呼吸旺盛,傳染病害,還由于其產生傷乙烯,會刺激成熟度低且完好果實很快成熟衰老,縮短貯藏期。干旱、淹水、溫度等脅迫以及運輸中的震動都會使產品形成傷乙烯。 


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避免不同種類果蔬的混放

對于自身產生乙烯少的非躍變果實或其他蔬菜、花卉等產品,絕對不能與躍變型果實一起存放,以避免受到這些果實產生的乙烯的影響。同一種產品,特別對于躍變型果實,貯藏時要選擇成熟度一致,以防止成熟度高的產品釋放的乙烯刺激成熟度低的產品,加速后熟和衰老。


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乙烯吸收劑的應用(被動吸收)

農產品一旦產生少量乙烯,會誘導ACC合成酶活性,造成乙烯迅速合成,因此,貯藏中要及時排除已經生成的乙烯。采用高錳酸鉀等做乙烯吸收劑,方法簡單,價格低廉。一般采用氧化鋁、珍珠巖等為載體以增加反應面積,將它們放入飽和的高錳酸鉀溶液中浸泡15~20min,、自然晾干。   


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控制貯藏環境條件(適當低溫)

乙烯合成的最后一步是需氧的,低O2可抑制乙烯產生。  提高環境中CO2濃度能抑制ACC向乙烯的轉化和ACC的合成,CO2還被認為是乙烯作用的競爭性抑制劑,因此,適宜的高CO2從抑制乙烯合成及乙烯的作用兩方面都可推遲果實后熟。在貯藏中,需創造適宜的溫度、氣體條件,既要抑制乙烯的生成和作用,也要使果實產生乙烯的能力得以保存,才能使貯后的果實能正常后熟,保持特有的品質和風味。 


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使用乙烯受體抑制劑優鮮1-MCP(主動抑制)

1-MCP的化學名是1-甲基環丙烯(1-Methylcyclopropene),,是一種環狀烯烴類似物,分子式C4H6,分子量54,物理狀態為氣體,在常溫下穩定,無不良氣味,無毒。  其正確恰當的使用也是優鮮農業保鮮系統的一個重要環節。 據研究,1-MCP的作用模式是結合乙烯受體,從而抑制內源和外源乙烯的作用。 

優鮮工程系統的優勢是:

  • 農產品在貯藏過程中得到更多質量上的保證

  • 基于全球的保險經驗和數據庫

  • 幫助冷鏈業者方便管理、放心管理

  • 留住口味、留住新鮮

  • 活絡了零售貨架的周轉率和客戶的回頭率

何謂U-Fresh優鮮工程保鮮系統?

       是優鮮農業科技以其專利1-甲基環丙烯(1-MCP)為主要活性成分的乙烯管理質量體系,此技術用以幫助水果和蔬菜花卉保持新鮮品質。能保持農產品的新鮮、口味和質量,使更多消費者能享受到優質的新鮮果蔬。幫助果蔬在存儲、運輸過程中保持其新鮮品質,使果蔬采收后不受刺激其成熟的乙烯的影響。優鮮技術能保持質量,但無法創造質量,其必須在既有的好質量的果蔬的基礎上,使其保持新鮮品質。

產品介紹請點擊鏈接:產品目錄

以后大家有需要蔬果花卉保鮮的要求,請回復后,我們將根據大家要求比較多的,擇期推出各類農產品的采后保鮮。

優鮮農業要做的是:

在錯綜復雜中找到簡潔,在矛盾對立中找到和諧



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