document2
TRANSCRIPT
คณสมบตทางกายภาพและชววทยาของผกและผลไม
บทท 2
เนอหา
1. คณสมบตทางกายภาพ1.1 โครงสรางของเนอเยอผกและผลไมชนด
1.1.1 เนอเยอปองกน1.1.2 เนอเยอพาเรนไคมา1.1.3 เนอเยอค าจนโครงสราง1.1.4 เนอเยอล าเลยง
1.2 การสญเสยน า
เนอหา
2. คณสมบตทางชววทยา
2.1 การหายใจ (respiration)2.1.1 การหายใจทใชออกซเจน2.1.2 การหายใจทไมใชออกซเจน
2.2 การผลตกาซเอทลน (ethylene production)
1. คณสมบตทางกายภาพ
1.1 โครงสรางของเนอเยอผกและผลไม
แบงออกเปน 4 กลม คอ
(1) เนอเยอปองกน (protective tissues)
(2) เนอเยอพาเรนไคมา (parenchyma)
(3) เนอเยอค าจนโครงสราง (supporting tissues)
(4) เนอเยอล าเลยง (vascular tissue)
เนอเยอปองกน (protective tissue)
• เนอเยอทเรยงตวกนอยชนนอกสด
• ควตเคลประกอบดวยสารประเภทไข ไดแก wax และ cutin ซงมคณสมบตไมชอบน า (hydrophobic) • wax ยงใหความมนเงาแกผลไม การขดขวางการเคลอนยายของน า • cutin มกจะมสารประกอบฟนอลอยดวย ชวยท าหนาทปองกนเชอโรคและแมลงทจะเขาท าลายผลได
โครงสรางเนอเยอพช (leaf tissue organelle)
รปท 2.1 โครงสรางเนอเยอพช (leaf tissue organelle) ทมา Davidson, 2010
น าอาหาร
ปากใบ (stomata)
รปท 2.2 สโตมาตา (stomata)
1.1.2 เนอเยอพาเรนไคมา
• ม 3 ใน 4 ของเซลลทงหมดของเนอเยอพช• ภายในเนอเยอจะมชองวางภายในเซลล คอแวคควโอล (vacuole) ทเปนทเกบสารตางๆ เชน กรด น าตาล รงควตถ รวมทงสารทละลายน า ละลายไขมน และโปรตน
• เซลลแตละเซลลจะไมชดกนและมชองวางแทรกอย
• มนฝรงจะมชองวางนอยกวา 1% ของปรมาตรเนอเยอ แตในแอปเปลจะมชองวางถง 25%
Parenchyma tissue
รปท 2.1 เนอเยอพาเรนไคมา
• ภายในไซโตรพลาสซม ประกอบไปดวยเมดแปง (starch granules) และพลาสตด (plastid) ทบรรจคลอโรพลาสตและรงควตถอนๆ
• ผนงเซลลจะมเซลลโลสเปนองคประกอบหลก
1.1.3 เนอเยอค าจน (supporting tissue)
• แบงเปน 2 กลมใหญ คอ คอเลนไคมา (collenchyma) และ สเคอเลนไคมา (sclerenchyma) 1. คอเลนไคมา (collenchyma) ท าใหเนอเยอมความแขงแรง พบมากทกาน ล าตน ใบ ผนงเซลล ซงประกอบไปดวยเพคตนและเฮมเซลลโลสเปนสวนใหญ
2. สเคอเรนไคมา (sclerenchyma)
• เปนเซลลเนอเยอทมผนงหนาและมกเปนเซลลทตายแลว
• ประกอบดวยเซลลโลส (cellulose) และ/หรอ ลกนน (lignin)• สเคอเรนไคมาแบงไดเปน 2 กลมใหญ คอ เสนใย (fiber) และสเคอรด (sclereid)
รปท 2.3 เนอเยอสเคอเรนไคมา
1.1.4 เนอเนอล าเลยง (Vescular tissues)
• แบงออกเปน 2 ชนด คอไซเลม (Xylem) และโฟลเอม (Phloem) • ไซเลมท าหนาทล าเลยงน า
• โฟเอม ท าหนาทล าเลยงอาหาร
1.2 การสญเสยน า
• ผลผลตสดจะตองคายน าอยตลอดเวลา เพอระบายความรอนทเกดจากการหายใจ
• โครงสรางตางๆ ทปองกนการระเหยของน า เชน ไข (wax) และควตน (cutin) • พชกมชองเปดตางๆ เชน ปากใบ (stomata) และ lenticel เพอถายเทอากาศน าเขาออกซเจนเขาไปส าหรบการหายใจและระบายคารบอนไดออกไซดออกมา (รปท 2.5)
รปท 2.5 โครงสรางเนอเยอพช
ชนดพช จากดอยตางๆถงเชยงใหม จากเชยงใหมถงกรงเทพฯ
กะหล าปล 4 54
มะเขอเทศ 13 17
พรกยกษ 11 34
ถวลนเตา 15 47
มนฝรง 6 26
ผกกาดหอมหอ 13 71
ปวยเหลง 8 63
แครอท 16 36
ตารางท 2.1 สถตการสญเสยน าหนก
โครงการหลวงบางชนดเฉลยทงปการเพาะปลก 2527-28
ปญหาการคายน า
• การคายน าจากผลเปนปญหาทส าคญอยางหนงของการเกบรกษา เพราะท าใหเกดการสญเสยน าหนก ความแนนเนอ ผลเหยว สผวไมสวย และอาจท าใหการสกของผลไมเปนไปตามปกต
• ตวอยางเชน มะมวงทสญเสยน ามากกวา 5-10 เปอรเซนตของน าหนกจะท าใหผลเหยว ความแนนเนอของผลลดลง และท าใหรสชาตไมด (Peleg, 1985)
2. คณสมบตทางชววทยา
• 2.1 การหายใจ (respiration)การหายใจแบงไดเปน 2 ชนด คอ
1) การหายใจทใชออกซเจน (aerobic respiration) 2) การหายใจแบบไมใชออกซเจน (anaerobic respiration)
การหายใจ
• เปนกระบวนการชวเคมในสงมชวต ซงน าอาหาร เชน แปง ไขมน น าตาล และโปรตนทสะสมมาใชใหเกดเปนพลงงาน กระบวนการนเปนปฏกรยาออกซเดชนและรดกชนทอาหารถกน ามาออกซไดซไปเปนคารบอนไดออกไซด
2.1.1 การหายใจทใชออกซเจน
• เปนการออกซเดชนของน าตาลโมเลกลเดยว ใหเปนคารบอนไดออกไซด น าและพลงงาน โดยมกรดอนทรยตางๆ เอนไซมและโคเอนไซมเขามาเกยวของ การออกซเดชนของน าตาลทสมบรณจะเปนไปตามสมการ
• C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + พลงงาน
• 1) กระบวนการไกลโคไลซส เปนการเปลยนน าตาลกลโคสใหเปนน าตาลกลโคสหรอฟรคโตสเปนกรดไพรวค (pyruvic acid) กระบวนการนเกดขนในไซโตพลาสซมของเซลล ซงเปนกระบวนการทไมตองการออกซเจน ผลทไดคอพลงงานในรป ATP และ NADH
• 2) วฏจกรเครบส เปนการเปลยนกรดไพรวคใหเปนคารบอนไดออกไซด น าและพลงงาน ซงปฏกรยาทงหมดเกดในไมโตคอนเดรยของเซลลซงเปนกระบวนการทใชออกซเจน
• 3) ขนการถายทอดอเลคตรอน (Electron Transportation system)
• พลงงานทไดจากกลโคส 1 โมเลกลผานเขาวถไกลโคไลซส สวฏจกรเครบสจนถงการถายทอดอเลคตรอนจะไดพลงงานทงสน 38 ATP
2.1.2 การหายใจทไมใชออกซเจน
• การหายใจแบบไมใชออกซเจนหรอการหมก (fermentation) • เกดขนเมอปรมาณออกซเจนไมเพยงพอ ปฏกรยานจะผานวถไกลโคไลซสเทานน• ถาอยในเซลลสงมชวตหรอมเชอจลนทรยกลมแลกตก (lactic acid bacteria) ในกระบวนการหมกจะท าใหไดผลตภณฑคอกรดแลกตก
• แตถามเชอจลนทรยเชน ยสต Saccharomyces cerevisiae จะท าใหไดแอลกอฮอล
• จะพบวาการหายใจแบบไมใชออกซเจนจะไดพลงงานเพยงแค 2 ATP• จะท าใหการยอยสลายกลโคสเกดขนอยางรวดเรวเพอน ามาใชเปนพลงงาน และเกดกระบวนการหมกขน
• ผลผลตจงพบสารใหกลนจ าพวกแอลกอฮอล และเกดการเสอมเสยรวดเรว
2.2 อตราการหายใจกบอายการเกบรกษา
• อตราการหายใจของผกผลไม หมายถง น าหนกหรอปรมาตรออกซเจนทใช
• หรอคารบอนไดออกไซดทคายออกมาตอหนวยน าหนกของผกผลไมตอเวลา
• หรออาจเปนหนวยของความรอนทคายออกมาตอน าหนกของผลไมตอเวลา
อตราการหายใจกบอายการเกบรกษา
• ผกผลไมแตละชนดจะมอตราการหายใจแตกตางกน
• บรอคเคอรจะมอตราการหายใจสงกวามนฝรงถง 30 เทา เมอวดทอณหภมเดยวกน• ผลผลตทมอตราการหายใจสงจะมลกษณะเปนเนอเยอออน เชน ยอด ตา เมลดออน หรอพชทยงเจรญไมเตมท สวนพชทมอตราการหายใจต าจะเปนเนอเยอสะสมอาหาร เชน ราก ล าตนใตดน หว และผลผลตทแกจด
ผกและผลไมจ าแนกลกษณะของการหายใจหลงเกบเกยว
Climacteric Non-climacteric
กลวย ขนน มงคด มะละกอมะมวง ทเรยน แอปเปลนอยหนา ฝรง เสาวรสมะเขอเทศ เปนตน
ชมพ เงาะ มะนาว สมลนจ ล าไย สบปะรด กระเจยบมะมวงหมพานต เชอร มะกอกแตงกวา พรก เปนตน
Climacteric-Non climacteric
• ผลไมประเภท climacteric มอตราการหายใจ และการสรางเอทธลนเพมมากขนพรอมๆ กบการสก
• ในขณะทพวก non-climacteric ซงโดยทวไปมการหายใจและการผลตเอทธลนในอตราทต า และไมมการเปลยนแปลงเมอเขาสการสก แตทงนอตราการหายใจของผลตผลเกษตรนนยงขนอยกบปจจยตางๆ ทงปจจยภายในและปจจยจากสงแวดลอม
ลกษณะของผลไม Climacteric และ Non-climacteric
Climacteric
1. มกจะสกและมคณภาพดเมอ น ามาบม 2. สงเคราะหเอทธลนเปนจ านวนมากในระหวางกระบวนการสก 3. ใชเอทธลนกระตนใหเกดการหายใจแบบ climacteric ในปรมาณต า 4. มการเพมอตราการหายใจเพยง 1 ครงเมอตอบสนองตอเอทธลน
Non-climacteric
1. สกอยกบตน
2. สงเคราะหเอทธลนไดนอย
3. เอทธลนกระตนการหายใจ ใหสงขนไดโดยอตราจะผนแปร ไปตามปรมาณเอทธลน
4. การหายใจเพมขนไดมากกวา 1 ครงเมอตอบสนองตอเอทธลน
2
4
3
1
การหายใจของผลไม แบบ Climacteric สามารถแบงออกไดเปน 4 ขน
1. Pre-Climacteric เปนชวงทมการหายใจในอตราทต ากอนทจะมการหายใจเพมขน
2. Climacteric rise เปนชวงทการหายใจเพมอตราขนอยางมาก
3. Climacteric Peak เปนจดทมอตราการหายใจสงทสด ชวงนผลไมจะมคณภาพทเหมาะสมตอการบรโภค
4. Post-Climacteric เปนชวงหลงจากทอตราการหายใจเพมขนสงทสดแลวอตราการหายใจจะลดลง
การหายใจของพชบางชนดเมอเกด climacteric peak
ตารางท 2อตราการหายใจของผลตผลเกษตรบางชนด
ประเภทของอตราการหายใจ
อตราการหายใจท 5๐C
(mg.CO2/kg.hr)
ชนดของผลตผล
ต ามาก <5 อนทผาลม ผลไมเปลอกแขงตางๆ เมลดพชชนดตางๆ
ต า 5-10 แอปเปล สม องน แตงโม สบปะรด แตงฮนนดว มะละกอ แครนเบอร หอมหวใหญ กระเทยมมนเทศ มนฝรง
ปานกลาง 10-20 กลวย มะมวง เงาะ ทอ แตงแคนตาลป แตงกวา มะเขอเทศ มะเขอยาว กะหล าปล ผกกาดหอมหอ แครอท แรดช
ทมา: ดดแปลงจาก Kader, 1992
ประเภทของอตราการหายใจ
อตราการหายใจท 5 ๐C(mg.CO2/kg.hr)
ชนดของผลตผล
สง 20-40 นอยหนา กะหล าดอก ผกบงจน คะนา ผกกาดหอม
สงมาก 40-60 ถวงอก กะหล าดาว บรอคโคลกระเจยบ ถวแขก ไมตดดอก
สงมากมาก >60 ทเรยน ขาวโพดฝกออน ถวฝกยาว ถวลนเตา เหด หนอไมฝรง ปวยเหลง
ตารางท 2 อตราการหายใจของผลตผลเกษตรบางชนด
ทมา: ดดแปลงจาก Kader, 1992
กลมของผลตผล ลกษณะหลงการเกบเกยว
1. ผลตผลทก าลงเจรญเตบโต
- มอตราการหายใจสง- มการเปลยนแปลงทางชวเคมมาก- การสญเสยน าเปนปจจยส าคญในการเสอมคณภาพ- บอบบาง เนาเสยไดงาย- มการเจรญเตบโตเกดขนตลอดเวลา ซงอาจท าใหเกดปญหา
ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา
กลมของผลตผล ลกษณะหลงการเกบเกยว
2.ผลไมทบรบรณแลว การเปลยนแปลงทางสรรวทยาหลายอยางตามกระบวนการสกเชน ผลไมประเภท climacteric หรอ ไมคอยมการเปลยนแปลง เชน ผลไมประเภท non-climacteric
- อาจจะบอบบาง ชอกช างาย เชน สตรอเบอร หรอ คอนขางทนทาน เชน สมโอ- อาจเกดการเนาเสยไดงาย
ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา
ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา
กลมของผลตผล ลกษณะหลงการเกบเกยว
3.ผลตผลทเปนสวนสะสมอาหารและเปนสวนขยายพนธ
- มการหายใจคอนขางต า- คอนขางทนทาน ไมเสยงาย- การงอกอาจท าใหเสอมสภาพไดงาย
กลมของผลตผล ลกษณะหลงการเกบเกยว
4. เมลด -มการหายใจต ามากทนทาน เกบรกษาไดเปนป- ความชนในการเกบรกษาอาจเปนอปสรรคในการงอก อาจท าใหเสอมสภาพไดงาย
ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา
2.3 ปจจยทมผลตออตราการหายใจ
• อณหภม : อณหภมเพมขนอตราการหายใจสงขนลดอณหภมลดอตราการหายใจ
• ความบอบช า พชทช ามอตราการหายใจสงขน
พบวาแครอททช าจะมอตราการหายใจสงขนถง 5 เทาแตมขอยกเวนกบผลไมบางชนด เชน แอปเปล แมวาจะช า
แตกไมมผลตออตราการหายใจมากนก• การปอกเปลอก พชตระกลถว เชน ถวลนเตาทแกะจากฝกแลวพบวามอตราการหายใจสงขน แตถวบางชนดไมเปนเชนน
2.3 ปจจยทมผลตออตราการหายใจ
• การงอก เนอเยอทมการงอกจะมอตราการหายใจสงขน
• สภาพบรรยากาศ
การลดปรมาณออกซเจน
เพมความเขมขนของคารบอนไดออกไซด
สามารถลดอตราการหายใจได
2.4 การลดอตราการหายใจ
• การลดอณหภม
• การดดแปลงหรอควบคมบรรยากาศในการเกบรกษา
• การหลกเลยงการสมผสกบเอทธลน การใชสารดดซบเอทธลน เชน ดางทบทม
3.2 การผลตกาซเอทลน (ethylene production)
• เอทธลนเปนกาซอนทรยทมผลตอการเปลยนแปลงสรรวทยาของพช
• ความเขมขนต า มผลตอการเสอมสลาย (senescence)และการสก • อตราการสงเคราะหเอทธลนจะเพมขนเมออยในชวงสก ผลตผลทเกดบาดแผล ช าและเปนโรค
3.4 ความผดปกตทางสรรวทยา (physiological disorder)
• Freezing injury เกดขนเมอผลผลตไดรบอณหภมต ากวาจดเยอกแขงของผลตผลนน อาการจะแสดงเมอผลนนกลบมาสอณหภมปกต ลกษณะทพบคอ ฉ าน า สไมสด เปนตน
3.4 ความผดปกตทางสรรวทยา (physiological disorder)
• Chilling injury หรอ อาการสะทานหนาว มกเกดกบพชเมองรอนทไดรบอณหภมต า (แตสงกวาจดเยอกแขง) โดยทวไปพบทอณหภมต ากวา 5-15 องศาเซลเซยส
• อาการทพบคอ สทเปลอกนอกและภายในเปลยนแปลงคอ ฉ าน า บมไมสก รสชาตผดปกต ออนแอตอการเขาท าลายของเชอจลนทรย
รปท 2.8 การเกด Chilling Injury ในกลวย
3.4 ความผดปกตทางสรรวทยา (physiological disorder)
• Heat injury การสะสมของความรอน เชนไดรบแสงอาทตยทแรงเกนไป หรออณหภมสงมาก จะท าใหผลผลตมผวมสซด ผวเกดรอยไหม หรอลวก สกไมสม าเสมอ ออนนม ผวแหง เปนตน
• สบปะรดจะพบอาการฉ าน า (water soaked) และใสเปนแกว (glassy) อาจมน าเยมออกมา • กลวยจะมลกษณะนม เปนสน าตาล และน าเยม
• มะเขอเทศจะเกดเปนรอยทใสเปนแกวและออนนมมาก