果蔬贮藏与加工技术(第二版)
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项目二 采前因素对果蔬品质的影响

【知识目标】

1.了解生物因素对果蔬品质的影响。

2.掌握影响果蔬品质的生态因素。

3.掌握影响果蔬品质的农业技术因素。

【技能目标】

1.能根据不同采后目的选择合适的果蔬种类和品种。

2.能调节果蔬的生态因素提高果蔬品质。

3.能运用农业技术提高果蔬品质。

果蔬贮藏效果的好坏,在很大程度上取决于采收后的处理措施、贮藏设备和管理技术所创造的环境条件。然而,果蔬采收后的生理性状,包括耐藏性和抗病性等是在田间生长条件下形成的,不同果蔬的生育特性、田间气候、土壤条件和管理措施等都会对果蔬的品质及贮藏特性产生直接或间接的影响。因此,只着眼于贮藏或流通过程中的技术环节,而忽视田间生长因素这一先决条件,也可能导致贮藏失败。本节主要讨论有关采前因素对果蔬贮藏性状的影响问题。

一、生物因素

1.起源

一般来讲,起源于热带、亚热带地区或高温季节成熟的果蔬,呼吸旺盛,失水快,体内物质成分变化快,消耗也快,收获后不久便迅速丧失其风味品质。例如浆果中的草莓、无花果、杨梅,蔬菜中的叶菜类、嫩茎类等。温带地区或低温季节收获的果蔬,则大多具有较好的耐藏性,特别是低温季节形成贮藏器官的果蔬产品,新陈代谢过程缓慢,体内有较多的营养物质积累,贮藏寿命长,效果好。

2.果蔬的种类和品种

不同种类的果蔬其贮藏能力差异很大,一般规律是:晚熟品种耐贮藏,中熟品种次之,早熟品种不耐贮藏。

果品中仁果类如苹果、梨、海棠、山楂等耐贮藏。核果类如桃、杏、李等不耐贮藏。浆果类的草莓、无花果不耐贮藏,但葡萄、猕猴桃较耐贮藏。苹果因品种不同贮藏能力差异较大,最有价值的是一些优质而晚熟的品种,如秦冠、胜利、青香蕉、甜香蕉、红国光、富士、红富士等。雪花梨、蜜梨、秋白梨、长把梨、兰州冬果梨、库尔勒香梨等都是品质较好而且耐贮藏的品种。

蔬菜可食器官多种多样,耐藏性差异较大。蔬菜中的果菜类及水果中的瓜果类,以成熟果实供食用的,如番茄、西瓜、甜瓜等,大体与一般果实贮藏性有相似的规律。但有些果蔬则是以幼嫩子房、嫩果或种子供食用,如黄瓜、茄子、辣椒、豌豆、甜玉米等,除了保存在特殊环境中外,一般是难以长期贮藏的。 一些块茎、球茎、鳞茎、肉质根类蔬菜具有较好的贮藏性能。

综上所述,果蔬的贮藏效果在很大程度上取决于果蔬品种本身的耐藏性能。选用耐藏和抗病品种,可达到高效、低耗、节省人力和物力的目的。

3.果蔬田间生育状况

果蔬的年龄阶段、长势强弱、营养水平、果实大小和负载量等都会对果蔬采后贮藏带来影响。

(1)树龄和树势 一般幼龄树生长旺盛,所结果实不如中年果树所结的果实耐藏。这主要是幼龄树的果实较大,含钙少,氮和蔗糖含量高,贮藏中水分损失较大,供呼吸用的干物质消耗多,在整个贮藏期间的呼吸强度都较高,大多易得生理病害和寄生病害。据报道,从幼树上采收的曙光苹果,有60%~70%或更多损坏于苦痘病,这类果实不适于长期贮藏。

(2)果实大小 果实大小与贮藏也有关系。大果由于具有幼树果实性状类似的原因,所以贮藏性较差。大果产生的苦痘病、虎皮病、低温病害比中等大小果实严重。Martin等研究发现,许多苹果品种的生理病害,如苦痘病等,与果实直径成正相关。这种情况不仅表现在苹果上,如国内报道的鸭梨、冬果梨等也有类似情况。研究表明,这与果实含钙量有关,大果在形成中所含有的一定钙量,被果实体积增大所稀释。柑橘中的大果蕉橘,皮厚、汁少,在贮藏中水肿和枯水出现早且多。

(3)结果部位和负载量 果实在树体上分布位置不同,由于受光照影响,果实的组成成分和成熟度及耐藏力也有差别。光照充足、色泽鲜艳的果实,比背阴处果实的虎皮病和萎缩病轻。因此,供贮藏用的果实最好按其生长部位分层次采摘,并将采收的上层和下层果实分别贮藏。

植株有合理的负载量,可以保证果蔬有良好的营养供应,强化而又平衡其生长和发育过程,从而有较好的抗病性和耐藏力。负载量过大,果个小而色泽不佳,等级率低;负载不足时,会使一些不耐贮藏的特大果实比例增加。

二、生态因素

果蔬的生态因素包括温度、光照、水分、土壤以及地理因素,如经纬度、地势、海拔高度等。

1.温度

温度决定果蔬的自然分布,也是影响果蔬成熟期及贮藏性的主要因素之一。不同生育期中的温度变化,都会对发育的果实产生影响。花期温度升高能够缩短花期,大多数的花朵能在同一时期授粉受精,在采收时能形成一致的果实。苹果、梨等同一品种的果实在花期和果实发育初期的3~4周内,细胞发生分裂,温度升高增加细胞分裂数,促进果实增大。番茄因序位不同,花期差别很大,但总是随着气温的升高,而缩短从开花到果实成熟的期限。例如,基部序位果实从开花到成熟为45~50天;中部果实为30~40天;上部果实则仅需30天或更少。如果开花期出现低温,番茄早期的落花落果严重,而且受低温影响的花器发育不良,出现扁形或脐部开裂的畸形果实。苹果开花期出现低温,会导致产量降低,形成的果实会大批患有苦痘病和水心病。此外,在出现霜冻的情况下,苹果、梨等果实会留下霜斑,甚至出现畸形,从而降低销售价格。

2.水分

土壤和空气中水分过多时,对果蔬品质,特别是对收获贮藏产品的耐藏性有不利的影响。多雨年份,多数果蔬的耐藏性降低,果实发生一系列生理病害,如苹果苦痘病、果肉变褐、水心病等。鳞茎类蔬菜,如洋葱、大蒜等,外部革质鳞片腐烂,病害增加。

在水分缺乏的情况下,果实色泽不佳,平均果个较小,成熟期提早。福田博之(1984)指出,果实含钙量低,多发生在干旱年份。主要是钙的供给与树体内液流有关,干旱减少液流,钙的供应也随之减少。低钙果实贮藏时,对某些病害,如苦痘病等的抗病性很弱。在干旱缺水年份或轻质土壤上栽培的直根类蔬菜容易糠心。因此,一切偏离果蔬正常发育的水分条件,都会降低果蔬品质和贮藏性能。

3.光照

绝大多数的果树和蔬菜都属于喜光植物,特别是其果实、叶球、鳞茎、块根、块茎的形成,必须有一定的光照强度和足够的光照时间。而且果蔬的一些最主要的品质,如含糖量、颜色、维生素C含量等,都与光照条件密切相关。

光照强度对蔬菜干物质重有明显的影响。如生长期阴雨天较多的年份,日照时数少,光照强度低,蔬菜产量就低,干物质含量下降,产品也不耐贮藏。大萝卜在栽培期有50%的遮光,则生长发育不良,糖的积累少,贮藏期糠心增多。

4.土壤

土壤的营养成分和含量在一定程度上决定果蔬的化学成分。浅层砂地和酸性土壤中缺乏钙素,在这些土壤中栽培的果蔬容易引起一些低钙的生理病害。土壤中可利用的钙低于土壤盐类总含量20%时,蔬菜表现出缺钙;土壤含盐量高,溶液浓度加大,也会妨碍蔬菜对钙的吸收。在上述情况下,栽培的大白菜、甘蓝等结球菜类都容易发生“干烧心”,从而不耐贮藏。

土壤物理性状对蔬菜贮藏也有很大影响。据报道,在排水和通气不良的土壤上栽培的萝卜,收获后失水较快;而在排水和通气良好土壤上栽培的,收获后失水较慢。由此可以说明,物理性状不同的土壤,对于不同蔬菜的保水结构上有所改变,因而对不同蔬菜的贮藏性能产生影响。

一般情况下,在中等密度、施肥适当、湿度合适的土壤生产出的果实,比较容易贮藏。黏质土壤中栽培生产的果实,往往成熟晚些,色泽较差,但果实较硬,贮藏时受病害侵染的时间晚,具有一定贮藏能力。在疏松的砂质轻壤土上栽培生产的果实,成熟较早,贮藏时容易过早发生低温生理病害。

5.地理因素

一般栽培果蔬的地理因素,如经纬度、地势、地形、海拔高度等,对果蔬的影响是间接的,主要是由于地理条件差别,引起一些生存因子如温度、光照、水分等的改变,而影响果蔬的生长发育及耐藏性等。同一品种的果蔬,在不同地理分布和气候条件下,就表现出不同的品质。实践中,一些果蔬的名特产区大多由于该地区具有某些有利于果蔬生长的自然生态条件,而适应于这些果蔬优良品质的形成。

我国柑橘的纬度分布为北纬20°~33.23°,将栽培在不同纬度柑橘品种的平均化学组成做比较,常得到与气候之间的相互关系。一般从北到南含糖量逐渐增加,含酸量逐渐减少,因而糖酸比也随之增加。例如,广东省所产的新会橙、香水橙、柳橙,含糖量高,含酸量低。

我国苹果的地理分布为北纬30°~41°,在我国长江以北的广大地区都有栽培,其中以中、晚熟苹果的品质好,也较耐贮藏。在我国长江以南地区,由于温度偏高,品质不佳,限制了苹果的发展。但在我国云南、贵州、四川等地的高海拔地区,气候凉爽,也能生长优质耐贮的苹果。

海拔高度对果实品质、贮藏力的影响是很明显的。海拔高的地带日照强,特别是紫外光增多,昼夜温差大,有利于红色苹果花青素的形成和糖分的积累,维生素C的含量也高,据调查分析,陕北海拔700~800m处,红元帅苹果只能部分着色,900m以上的苹果红色部分增多,到海拔1040m高度,苹果可达到满红。由此得出结论:海拔1000m是陕西省红元帅系苹果商品基地的最低点;最高限度为1400m,海拔再高,热量不足,苹果不能充分成熟。

三、农业技术因素

农业技术因素对果蔬的影响,主要是决定果蔬既定的遗传特性表现到什么程度。良好的贮藏材料,应该是贮藏的优质果蔬品种与合理的农业技术相结合,即良种和良法相结合,才能获得理想的供贮藏用的产品。

1.施肥

(1)氮 氮是果蔬正常生长和获得高产的必要条件。果蔬中氮过剩提高了叶绿素的积累,抑制花青素合成,增加果蔬对某些病害的敏感性。如增施硝态氮的番茄果实,对细菌性软腐病变得敏感,苹果则发生裂果或内部崩解,苦痘病增多。高氮促使果实长得大些,也导致贮藏中呼吸强度提高。有关苹果的试验分析表明,在树叶含氮量绝对干重达2.2%~2.6%的情况下,果树正常生长发育,超过这个范围就会对果实长期贮藏不利。

氮素在蔬菜栽培上特别重要。施用不同量氮和不同形态的氮都会产生不同的效果。例如对莴苣施用氮肥太多,同时处在土壤水分含量大的条件下,采后放在5℃下贮藏,鲜度下降较快;施硝态氮比施铵态氮的,保鲜效果要好些。氮素肥料对不同蔬菜产生的效果并不完全相同,一般来讲,甘蓝等叶菜类在增加施氮量时,对贮藏性能产生不良影响较小;而根菜类、鳞茎类蔬菜对增施氮肥则较敏感,一般是降低了贮藏性能。

(2)磷 缺磷时,一般表现为器官衰老、脱落,而发生落花、落果等现象。

磷是植物体内能量代谢的主要物质,低磷往往会造成贮藏中果实的低温崩溃,内腐病发生率高。低磷时能促使呼吸强度提高,果实易腐烂,果肉变褐,抗病性降低。

(3)钙 果蔬组织内钙的含量与呼吸作用、成熟变化及抗逆性关系密切。钙影响与呼吸作用有关的酶,从而使呼吸作用受到抑制。钙含量低,氮钙比值大会使苹果发生苦痘病、鸭梨发生黑心病、芹菜发生褐心病。

钙在果实中的分布因部位不同而异。果皮和果心中含钙比果肉中高2~4倍;果实梗端含钙比萼端多。一般生理病害多出现在钙分布最少的部位。果实采后钙自核心区向外部果肉转移,使果肉细胞中保持钙的一定浓度梯度。

(4)其他矿质元素及微量元素 果树缺钾,果实着色差,易发生焦叶现象。但土壤中含钾过高,会与钙的吸收相对抗,加重果实的苦痘病。

近年的研究表明,镁在调节碳水化合物降解的酶的活化过程中起着重要作用。高镁含量与钾一样会引起苦痘病的发生。

综合各种元素对果蔬贮藏品质的影响,主要集中到与果实钙水平的关系上。提高果蔬钙含量,平衡各元素组成,来改善果蔬贮藏品质,提高耐藏性,是贮藏中保持品质的一条重要途径。

2.整形修剪和疏花疏果

整形修剪的任务之一是调节果树枝条密度,增加树冠透光面积和结果部位。按一般规律,树冠主要结实部位在自然光强的30%~90%范围内。对果实品质而言,40%以下的光强不能产生有价值的果实;40%~60%光强产生中等品质的果实;60%以上光强才产生最佳果实。据报道,元帅苹果随树冠深度增加,叶面积指数增加,光强下降,果实品质降低。从树形上讲,主干形所结果实不如开心形好;圆形大冠不如小冠和扁形树冠好。树冠中光的分布愈不均匀,形成果实的等级率差别就愈大。

修剪会影响到果实的大小和化学组成,也间接影响其贮藏力。对果树实行重剪,枝叶旺长,使叶片与果实比值增大,枝叶与果实生长对水分和营养的竞争突出,使果实中钙贫乏,发生苦痘病的概率增加。重剪也造成树冠郁闭,光照不良,果实着色差。相反,修剪太轻的果树结果多,果实小,品质差,也不利于贮藏。

合理进行疏花疏果,可以保证适当的叶、果比例,获得一定大小和品质的果实。—般在果实细胞分裂之前进行疏果,可以增加果实中的细胞数;较晚疏果则主要是对细胞的膨大有所影响,疏果太晚则对果实大小就无效了。因为疏花疏果影响到果实细胞数量和大小,也就决定着果实形成的大小,在某种程度上决定着果实贮藏的性能。

3.化学药剂的应用

果树在田间生育期喷布植物生长调节剂、杀菌剂等,除了达到栽培目的之外,有时也对果蔬的贮藏产生影响。有的对采后贮藏是有利的,有的则不利。

(1)植物生长调节剂 植物生长调节剂依其使用效果,可分为四种类型。

① 促进生长、促进成熟的药剂。包括生长素类的吲哚乙酸、萘乙酸、2,4-D等。能促进果蔬的生长,防止落花落果,同时也可促进果实的成熟。例如,使用萘乙酸20~40mg/kg,于苹果采前一个月喷布,可有效地防止采前落果,使果实红色增加,但果实容易过熟而不利贮藏。2,4-D用于番茄可防止早期落果,形成无籽果实,促进成熟,但也不利于贮藏。

② 促进生长而抑制成熟的药剂。赤霉素(GA3)具有强烈促进细胞分裂和伸长的作用,但也抑制许多果蔬的成熟。如喷过赤霉素的柑橘、苹果、山楂等,果皮着色晚,延缓衰老,某些生理病害可得到减轻。

③ 抑制生长促进成熟的药剂。苹果、梨、桃等采前1~4周喷布200~500mg/kg的乙烯利,可促进果实着色和成熟,使果实呼吸高峰提前出现,但该果实均不耐贮藏。B9(丁酰肼)属于生长延缓剂,但对于桃、李、樱桃等则可促进果实内源乙烯的生成,可使果实提前成熟2~10天,还有增进黄肉桃果肉颜色的作用。

④ 抑制生长延缓成熟的药剂。包括B9、矮壮素(CCC)、青鲜素(MH)、整形素、PP333(多效唑)等一类生长延缓剂。目前使用普遍的为B9、CCC、PP333。B9对果树生长有抑制作用,喷布1000~2000mg/kg B9的苹果,果实硬度大,着色好。对红星、元帅等采前落果严重而果肉易绵的一类苹果品种,有延缓成熟的良好作用。

(2)保护剂 田间使用的杀菌剂、杀虫剂,既能保护果实免受病虫危害,又可增进贮藏效果。柑橘、香蕉、瓜类贮藏期间的炭疽病以及苹果的皮孔病等,大多在生长期潜伏侵染。在采前病菌侵染阶段(花期或果实发育期),喷布对该菌有效的杀菌剂,不仅可以预防潜伏侵染,而且可以减少附着在果实表面的孢子数量。对于潜伏性侵染的危害,在采后才用药物处理的效果甚微。

除了喷布农药防止果实病虫外,近年也在寻求对果实保护的预防措施。据国外报道,英国剑桥大学生物学家洛因斯提出,在果实表面喷布含有蔗糖、脂肪酸和复合糖的混合物,干燥后在果实表面形成薄膜,可以减少空气中氧气进入果实,却允许果实在成熟中产生的CO2逸出,也能保持果实中的水分。北京师范大学化学学院研制的无毒高脂膜,兑水200倍喷布果面,对苹果炭疽病和轮纹病有较好的预防效果。

目前,许多新型杀菌剂和乙烯抑制剂的使用,能更有效地控制田间和采后有害微生物和生理病害,延长果蔬的贮藏寿命。

任务五 采前因素对果蔬品质影响调查

【任务描述】

选择当地主要栽培果蔬品种,实地调查不同采前因素与果蔬品质的关系,总结采前因素对果蔬品质及耐贮性的影响。

【任务准备】

1.材料

苹果、桃、柑橘、番茄、黄瓜等当地主要栽培果蔬。

2.用具

问卷调查表、笔记本、笔、尺子、温度计等。

3.相关标准

GB/Z 26580—2011《柑橘生产技术规范》、GB/Z 26582—2011《结球甘蓝生产技术规范》、NY/T 441—2013《苹果生产技术规程》、DB51/T 1180—2011《番茄生产技术规程》等各类果蔬生产规范标准。

【作业流程】

【操作要点】

1.生物因素调查

采用问卷调查、实地考察等方式,调查果蔬生物因素,包括果蔬的种类与品种、生物起源调查、树龄树势、结果部位、负载量等的调查。

2.生态因素调查

采用问卷调查、实地考察、网上收集等方式,调查产地温度情况、降雨量、光照、土壤营养成分与物理性状、经纬度、地势地形、海拔等生态因素。

3.农业技术调查

采用网上查询、问卷调查、实地考察等方式,调查果蔬田间生产时的施肥种类和方式及施肥量、植物生长调节剂等化学药剂使用情况、整形修剪、疏花疏果等农业措施基本情况。

4.调查结果总结

总结分析采前因素与果蔬品质的关系,分析易对果蔬质量造成不良影响的因素,参考相关果蔬生产技术规程,提出改进建议。

【成果提交】

《果蔬贮藏与加工技术项目学习册》任务工单。