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质地

/texture/
条目作者殷学仁陈昆松
条目作者殷学仁

殷学仁

陈昆松

陈昆松

最后更新 2023-05-09
浏览 261
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实的特性及综合品质。

英文名称
texture
所属学科
园艺学

质地直接影响园艺产品(不含花卉)的感官品质,质地通常可被描述为脆、硬、软、绵、沙等消费者口感特性。是园艺产品品质的重要指标,影响园艺产品的耐运性、抗病性和货架期。质地研究主要在多年生果树果实和番茄果实中展开,在其他蔬菜和切花的采后保鲜过程中也有少量报道。

果实采后质地变化主要可分为两类:软化(如番茄、猕猴桃等)和木质化(如枇杷、山竹等)。

大部分的果实采后易发生软化,这主要是由于细胞壁降解和细胞间黏附力降低,但部分果实(如猕猴桃和香蕉)软化起始阶段有一个明显的淀粉降解过程。采后果实软化启动是一个自然且不可逆的过程。大量采后损耗多为果实过度软化后,受轻微压迫、病原菌侵染等快速腐败变质。不同园艺产品的软化速度和程度的差异是由果实内部固有成分以及细胞壁多糖和其他结构成分的性质决定的。一般认为,软化是细胞壁成分不断地解聚和水解以及细胞结构丧失的必然结果,因此软化及其调控机制研究主要关注于细胞壁组分的变化。果实细胞壁由复杂的多糖和蛋白质的网状结构所组成,相关组分及比例与不同种类/品种和不同发育阶段密切相关。细胞壁的改变包括脱脂、解聚和寡聚糖水解后的中性糖和半乳糖醛酸的大量损失,最终留下糖残基,导致果实的软化。这些改变导致细胞壁聚合物的不断降解和胞间层完整性的不断损失,而胞间层含有大量的果胶控制细胞间的黏附,进而影响质地。

表现为采后贮藏过程中果实硬度增加,常伴随着次生细胞壁木质素积累。相比于果实软化,果实木质化仅在少数果实或逆境胁迫下发生,如机械伤山竹果皮、病害苹果果实组织、梨果实的石细胞。与上述果实不同的是,红肉类型枇杷果实(与之对应的是白肉类型的枇杷果实)在采后贮藏过程中易出现木质化的现象,造成果实硬度上升、风味变淡、粗糙少汁等,呈衰老木质化现象,且在果实的可食部位(果肉)发生,严重影响果实品质与经济价值;低温(0~1℃)贮藏条件下,可进一步加速红肉枇杷果实的木质素积累,呈现为果实冷害木质化。木质化现象也可发生在其他园艺作物中,如芦笋、竹笋等蔬菜以及菊花、矮牵牛、鹅掌楸等的茎干组织。

一般而言,低温能抑制果实成熟和衰老并延迟果实的软化与木质化,其影响表现在抑制与成熟起始、调控相关的众多酶的活性上,包括与乙烯生物合成和信号传导相关的酶,以及很多参与成熟的酶。而果实的热处理是通过诱导相关酶的活性来诱导果实质地的变化。

在众多果实成熟的研究中,温度往往能被有效控制,但相对湿度却不能,而贮藏期间的相对湿度水平对果实成熟有很大的影响。果实贮藏在低相对湿度(RH)环境下时,极易导致水分丧失、萎蔫现象的产生,由低RH导致的水分丧失(质量)能加速许多果实的成熟,包括鳄梨、杧果、香蕉、大蕉及梨,由此保持RH这一概念在许多果实中得到了确立。另外,低RH下贮藏果实可能导致与乙烯应激相关的生物合成、增加许多生理失调的发生率。总而言之,除了质量损失、萎蔫症状现象外,由低RH引起的水分亏缺(后期将通过应激乙烯而导致生理失调)不利于保持果实品质。

气调主要涉及O2和CO2的控制,一般分为气调(CA)或限气(MA)贮藏。由氮气的输入或由于果实的呼吸作用而导致的低浓度O2,能减缓许多果实的成熟过程。而高浓度CO2对果实质地变化的影响也有所报道,不同果实变现出不同的质地变化性状。不同气体条件下的贮藏对果实的成熟产生不同的效应,取决于果实种类、贮藏时间和其他条件。因此,果实贮藏过程中气体成分的调控应根据果实的种类来设定,从而保证果实的贮藏品质。

乙烯促进果实成熟。已经有广泛的报道关于采后乙烯(或类似物)、其生物合成抑制剂氨基乙氧基乙烯甘氨酸(AVG)以及类似物1-甲基环丙烯(1-MCP)处理来调控果实的成熟软化。乙烯或1-MCP调控果实质地变化在苹果、鳄梨、李、番荔枝和鲜切猕猴桃、杧果和柿子切片等果实中有报道。乙烯在每一种果实中均存在剂量效应。截至2018年,乙烯或1-MCP调控果实木质化的研究只在枇杷果实中有报道。

水杨酸(SA)是一种自然的酚类化合物,参与调控植物生长和发育的许多过程,包括果实成熟与衰老。SA和它的衍生物乙酰基水杨酸(ASA)被报道能够延迟成熟香蕉和猕猴桃果实的软化。这可能是通过抑制乙烯的生物合成或乙烯的效应实现的。同时SA可能作为一种内源信号分子影响细胞外和细胞内活性氧(ROS)的产生,从而调控果实的成熟或者逆境相关的生理现象。

在许多水果中均有钙离子处理能够抑制果实软化和增强果肉硬度效应的报道,如樱桃、番茄、苹果等果实,采后钙离子处理均能延缓果实的软化。

质地受多种因素调控,包括遗传因素和环境条件。由于遗传信息不同,不同种果实质地各不相同,甚至同一种果实也有不同类型的表现。质地变化与多种细胞壁降解/木质化相关酶的活性显著相关,这些酶的生化活性及其编码基因的研究已在多种果实中广泛开展。同一基因型果实的质地也受不同的采前栽培措施和采后贮藏物流方式调控,这些调控措施的相关分子生理机制也在逐渐明晰。

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