คณสมบตทางกายภาพและชววทยาของผกและผลไม

บทท 2

เนอหา 1. คณสมบตทางกายภาพ 1.1 โครงสรางของเนอเยอผกและผลไมชนด 1.1.1 เนอเยอปองกน 1.1.2 เนอเยอพาเรนไคมา 1.1.3 เนอเยอคำาจนโครงสราง 1.1.4 เนอเยอลำาเลยง 1.2 การสญเสยนำา

เนอหา2. คณสมบตทางชววทยา 2.1 การหายใจ (respiration) 2.1.1 การหายใจทใชออกซเจน 2.1.2 การหายใจทไมใชออกซเจน 2.2 การผลตกาซเอทลน (ethylene production)

1. คณสมบตทางกายภาพ 1.1 โครงสรางของเนอเยอผกและผลไม

แบงออกเปน 4 กลม คอ (1) เนอเยอปองกน (protective tissues)

(2) เนอเยอพาเรนไคมา (parenchyma) (3) เนอเยอคำาจนโครงสราง (supporting

tissues) (4) เนอเยอลำาเลยง (vascular tissue)

เนอเยอปองกน (protective tissue)

• เนอเยอทเรยงตวกนอยชนนอกสด • ควตเคลประกอบดวยสารประเภทไข ไดแก wax และ cutin ซงมคณสมบต

ไมชอบนำา (hydrophobic) • wax ยงใหความมนเงาแกผลไม การขดขวางการเคลอนยายของนำา • cutin มกจะมสารประกอบฟนอลอยดวย ชวยทำาหนาทปองกนเชอโรคและ

แมลงทจะเขาทำาลายผลได

โครงสรางเนอเยอพช (leaf tissue organelle)

รปท 2.1 โครงสรางเนอเยอพช (leaf tissue organelle) ทมา Davidson, 2010

นำาอาหาร

ปากใบ (stomata)

รปท 2.2 สโตมาตา (stomata)

1.1.2 เนอเยอพาเรนไคมา

• ม 3 ใน 4 ของเซลลทงหมดของเนอเยอพช• ภายในเนอเยอจะมชองวางภายในเซลล คอแวคควโอล (vacuole)

ทเปนทเกบสารตางๆ เชน กรด นำาตาล รงควตถ รวมทงสารทละลายนำา ละลายไขมน และโปรตน

• เซลลแตละเซลลจะไมชดกนและมชองวางแทรกอย • มนฝรงจะมชองวางนอยกวา 1% ของปรมาตรเนอเยอ แตในแอ

ปเป ลจะมชองวางถง 25%

Parenchyma tissue

รปท 2.1 เนอเยอพาเรนไคมา

• ภายในไซโตรพลาสซม ประกอบไปดวยเมดแปง (starch granules) และพลาสตด (plastid) ทบรรจคลอโรพลาสตและรงควตถอนๆ

• ผนงเซลลจะมเซลลโลสเปนองคประกอบหลก

1.1.3 เนอเยอคำาจน (supporting tissue)

• แบงเปน 2 กลมใหญ คอ คอเลนไคมา (collenchyma) และ สเคอเลนไคมา (sclerenchyma)

1. คอเลนไคมา (collenchyma) ทำาใหเนอเยอมความแขงแรง พบมากทกาน ลำาตน ใบ ผนงเซลล ซงประกอบไปดวยเพคตนและเฮมเซลลโลสเปนสวนใหญ

2. สเคอเรนไคมา (sclerenchyma) • เปนเซลลเนอเยอทมผนงหนาและมกเปนเซลลทตายแลว• ประกอบดวยเซลลโลส (cellulose) และ/หรอ ลกนน (lignin)• สเคอเรนไคมาแบงไดเปน 2 กลมใหญ คอ เสนใย (fiber) และสเค

อรด (sclereid)

รปท 2.3 เนอเยอสเคอเรนไคมา

1.1.4 เนอเนอลำาเลยง (Vescular tissues)• แบงออกเปน 2 ชนด คอไซเลม (Xylem) และโฟลเอม

(Phloem) • ไซเลมทำาหนาทลำาเลยงนำา • โฟเอม ทำาหนาทลำาเลยงอาหาร

1.2 การสญเสยนำา

• ผลผลตสดจะตองคายนำาอยตลอดเวลา เพอระบายความรอนทเกดจากการหายใจ

• โครงสรางตางๆ ทปองกนการระเหยของนำา เชน ไข (wax) และควตน (cutin)

• พชกมชองเปดตางๆ เชน ปากใบ (stomata) และ lenticel เพอถายเทอากาศนำาเขาออกซเจนเขาไปสำาหรบการหายใจและระบายคารบอนไดออกไซดออกมา (รปท 2.5)

รปท 2.5 โครงสรางเนอเยอพช

ชนดพช จากดอยตางๆถงเชยงใหม จากเชยงใหมถงกรงเทพฯ

กะหลำาปล 4 54มะเขอเทศ 13 17พรกยกษ 11 34ถวลนเตา 15 47มนฝรง 6 26ผกกาดหอมหอ

13 71

ปวยเหลง 8 63แครอท 16 36

ตารางท 2.1 สถตการสญเสยนำาหนก

โครงการหลวงบางชนดเฉลยทงปการเพาะปลก 2527-28

ปญหาการคายนำา

• การคายนำาจากผลเปนปญหาทสำาคญอยางหนงของการเกบรกษา เพราะทำาใหเกดการสญเสยนำาหนก ความแนนเนอ ผลเหยว สผวไมสวย และอาจทำาใหการสกของผลไมเปนไปตามปกต

• ตวอยางเชน มะมวงทสญเสยนำามากกวา 5-10 เปอรเซนตของนำาหนกจะทำาใหผลเหยว ความแนนเนอของผลลดลง และทำาใหรสชาตไมด (Peleg, 1985)

2. คณสมบตทางชววทยา

• 2.1 การหายใจ (respiration) การหายใจแบงไดเปน 2 ชนด คอ

1) การหายใจทใชออกซเจน (aerobic respiration) 2) การหายใจแบบไมใชออกซเจน (anaerobic respiration)

การหายใจ

• เปนกระบวนการชวเคมในสงมชวต ซงนำาอาหาร เชน แปง ไขมน นำาตาล และโปรตนทสะสมมาใชใหเกดเปนพลงงาน กระบวนการนเปนปฏกรยาออกซเดชนและรดกชนทอาหารถกนำามาออกซไดซไปเปนคารบอนไดออกไซด

2.1.1 การหายใจทใชออกซเจน • เปนการออกซเดชนของนำาตาลโมเลกลเดยว ใหเปน

คารบอนไดออกไซด นำาและพลงงาน โดยมกรดอนทรยตางๆ เอนไซมและโคเอนไซมเขามาเกยวของ การออกซเดชนของนำาตาลทสมบรณจะเปนไปตามสมการ

• C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + พลงงาน

• 1) กระบวนการไกลโคไลซส เปนการเปลยนนำาตาลกลโคสใหเปนนำาตาลกลโคสหรอฟรคโตสเปนกรดไพรวค (pyruvic acid) กระบวนการนเกดขนในไซโตพลาสซมของเซลล ซงเปนกระบวนการทไมตองการออกซเจน ผลทไดคอพลงงานในรป ATP และ NADH

• 2) วฏจกรเครบส เปนการเปลยนกรดไพรวคใหเปนคารบอนไดออกไซด นำาและพลงงาน ซงปฏกรยาทงหมดเกดในไมโตคอนเดรยของเซลลซงเปนกระบวนการทใชออกซเจน

• 3) ขนการถายทอดอเลคตรอน (Electron Transportation system)

• พลงงานทไดจากกลโคส 1 โมเลกลผานเขาวถไกลโคไลซส สวฏจกรเครบสจนถงการถายทอดอเลคตรอนจะไดพลงงานทงสน 38 ATP

2.1.2 การหายใจทไมใชออกซเจน • การหายใจแบบไมใชออกซเจนหรอการหมก (fermentation) • เกดขนเมอปรมาณออกซเจนไมเพยงพอ ปฏกรยานจะผานวถไกลโค

ไลซสเทานน• ถาอยในเซลลสงมชวตหรอมเชอจลนทรยกลมแลกตก (lactic

acid bacteria ) ในกระบวนการหมกจะทำาใหไดผลตภณฑคอกรดแลกตก

• แตถามเชอจลนทรยเชน ยสต Saccharomyces cerevisiae จะทำาใหไดแอลกอฮอล

• จะพบวาการหายใจแบบไมใชออกซเจนจะไดพลงงานเพยงแค 2 ATP

• จะทำาใหการยอยสลายกลโคสเกดขนอยางรวดเรวเพอนำามาใชเปนพลงงาน และเกดกระบวนการหมกขน

• ผลผลตจงพบสารใหกลนจำาพวกแอลกอฮอล และเกดการเสอมเสยรวดเรว

2.2 อตราการหายใจกบอายการเกบรกษา • อตราการหายใจของผกผลไม หมายถง นำาหนกหรอปรมาตร

ออกซเจนทใช • หรอคารบอนไดออกไซดทคายออกมาตอหนวยนำาหนกของผกผลไม

ตอเวลา • หรออาจเปนหนวยของความรอนทคายออกมาตอนำาหนกของผลไม

ตอเวลา

อตราการหายใจกบอายการเกบรกษา

• ผกผลไมแตละชนดจะมอตราการหายใจแตกตางกน • บรอคเคอรจะมอตราการหายใจสงกวามนฝรงถง 30 เทา เมอวดท

อณหภมเดยวกน • ผลผลตทมอตราการหายใจสงจะมลกษณะเปนเนอเยอออน เชน

ยอด ตา เมลดออน หรอพชทยงเจรญไมเตมท สวนพชทมอตราการหายใจตำาจะเปนเนอเยอสะสมอาหาร เชน ราก ลำาตนใตดน หว และผลผลตทแกจด

ผกและผลไมจำาแนกลกษณะของการหายใจหลงเกบเกยว

Climacteric Non-climacteric

กลวย ขนน มงคด มะละกอ

มะมวง ทเรยน แอปเปล

นอยหนา ฝรง เสาวรส

มะเขอเทศ เปนตน

ชมพ เงาะ มะนาว สมลนจ ลำาไย สบปะรด กระเจยบมะมวงหมพานต เชอร มะกอกแตงกวา พรก เปนตน

Climacteric-Non climacteric

• ผลไมประเภท climacteric มอตราการหายใจ และการสรางเอทธลนเพมมากขนพรอมๆ กบการสก

• ในขณะทพวก non-climacteric ซงโดยทวไปมการหายใจและการผลตเอทธลนในอตราทตำา และไมมการเปลยนแปลงเมอเขาสการสก แตทงนอตราการหายใจของผลตผลเกษตรนนยงขนอยกบปจจยตางๆ ทงปจจยภายในและปจจยจากสงแวดลอม

ลกษณะของผลไม Climacteric และ -Non climacteric Climacteric

1. มกจะสกและมคณภาพดเมอ นำามาบม 2 . สงเคราะหเอทธลนเปนจำานวนมากในระหวางกระบวนการสก 3 . ใชเอทธลนกระตนใหเกดการหายใจแบบ

climacteric ในปรมาณตำา 4 . มการเพมอตราการหายใจเพยง 1 ครงเมอตอบสนองตอเอทธลน

-Non climacteric1 . สกอยกบตน

2. สงเคราะหเอทธลนไดนอย

3. เอทธลนกระตนการหายใจ ใหสงขนไดโดยอตราจะผนแปร ไปตามปรมาณเอทธลน 4. การหายใจเพมขนไดมากกวา 1 ครงเมอตอบสนองตอเอทธลน

2

4

3

1

การหายใจของผลไม แบบ Climactericสามารถแบงออกไดเปน 4 ขน1 . - Pre Climacteric เปนชวงทมการ

หายใจในอตราทตำากอนทจะมการหายใจเพมขน 2. Climacteric rise เปนชวงทการ

หายใจเพมอตราขนอยางมาก 3 . Climacteric Peak เปนจดทมอตรา

การหายใจสงทสด ชวงนผลไมจะมคณภาพทเหมาะสมตอการบรโภค 4. - Post Climacteric เปนชวงหลงจากท

อตราการหายใจเพมขนสงทสดแลวอตราการหายใจจะลดลง

การหายใจของพชบางชนดเมอเกด climacteric peak

ตารางท 2 อตราการหายใจของผลตผลเกษตรบางชนด

ประเภทของอตราการ

หายใจ

อตราการหายใจท 5

๐C(mg.CO2/kg.hr)

ชนดของผลตผล

ตำามาก <5 อนทผาลม ผลไมเปลอกแขงตางๆ เมลดพชชนดตางๆ

ตำา 5-10 แอปเปล สม องน แตงโม สบปะรด แตงฮนนดว มะละกอ แครนเบอร หอมหวใหญ กระเทยมมนเทศ มนฝรง

ปานกลาง 10-20 กลวย มะมวง เงาะ ทอ แตงแคนตาลป แตงกวา มะเขอเทศ มะเขอยาว กะหลำาปล ผกกาดหอมหอ แครอท แรดช

ทมา: ดดแปลงจาก Kader, 1992

ประเภทของอตราการ

หายใจ

อตราการหายใจท 5 ๐C

(mg.CO2/kg.hr)

ชนดของผลตผล

สง 20-40 นอยหนา กะหลำาดอก ผกบงจน คะนา ผกกาดหอม

สงมาก 40-60 ถวงอก กะหลำาดาว บรอคโคล กระเจยบ ถวแขก ไมตดดอก

สงมากมาก >60 ทเรยน ขาวโพดฝกออน ถวฝกยาว ถวลนเตา เหด หนอไมฝรง ปวยเหลง

ตารางท 2 อตราการหายใจของผลตผลเกษตรบางชนด

ทมา: ดดแปลงจาก Kader, 1992

กลมของผลตผล  

 ลกษณะหลงการเกบเกยว

1. ผลตผลทกำาลงเจรญเตบโต

- มอตราการหายใจสง- มการเปลยนแปลงทางชวเคมมาก- การสญเสยนำาเปนปจจยสำาคญในการเสอมคณภาพ- บอบบาง เนาเสยไดงาย- มการเจรญเตบโตเกดขนตลอดเวลา ซงอาจทำาใหเกดปญหา

ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา   

กลมของผลตผล  

 ลกษณะหลงการเกบเกยว

2.ผลไมทบรบรณแลว 

การเปลยนแปลงทางสรรวทยาหลายอยางตามกระบวนการสกเชน ผลไมประเภท climacteric หรอ ไมคอยมการเปลยนแปลง เชน ผลไมประเภท non-climacteric- อาจจะบอบบาง ชอกชำางาย เชน สตรอเบอร หรอ คอนขางทนทาน เชน สมโอ- อาจเกดการเนาเสยไดงาย

ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา   

ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา   

กลมของผลตผล  

 ลกษณะหลงการเกบเกยว

3.ผลตผลทเปนสวนสะสมอาหารและเปนสวนขยายพนธ 

- มการหายใจคอนขางตำา- คอนขางทนทาน ไมเสยงาย  - การงอกอาจทำาใหเสอมสภาพไดงาย

กลมของผลตผล  

 ลกษณะหลงการเกบเกยว

4. เมลด -มการหายใจตำามากทนทาน เกบรกษาไดเปนป- ความชนในการเกบรกษาอาจเปนอปสรรคในการงอก อาจทำาใหเสอมสภาพไดงาย

ตารางท 3 ลกษณะของผลผลตหลงการเกบเกยวแยกตามความแตกตางทางสรรวทยา   

2.3 ปจจยทมผลตออตราการหายใจ • อณหภม : อณหภมเพมขนอตราการหายใจสงขน

ลดอณหภมลดอตราการหายใจ • ความบอบชำา พชทชำามอตราการหายใจสงขน

พบวาแครอททชำาจะมอตราการหายใจสงขนถง 5 เทา

แตมขอยกเวนกบผลไมบางชนด เชน แอปเปล แมวาจะชำาแตกไมมผลตออตราการหายใจมากนก

• การปอกเปลอก พชตระกลถว เชน ถวลนเตาทแกะจากฝกแลวพบวามอตราการหายใจสงขน แตถวบางชนดไมเปนเชนน

2.3 ปจจยทมผลตออตราการหายใจ • การงอก เนอเยอทมการงอกจะมอตราการหายใจสงขน• สภาพบรรยากาศ

การลดปรมาณออกซเจน เพมความเขมขนของคารบอนไดออกไซด สามารถลดอตราการหายใจได

2.4 การลดอตราการหายใจ• การลดอณหภม • การดดแปลงหรอควบคมบรรยากาศในการเกบรกษา • การหลกเลยงการสมผสกบเอทธลน การใชสารดดซบเอทธลน เชน ดาง

ทบทม

3.2 การผลตกาซเอทลน (ethylene production)• เอทธลนเปนกาซอนทรยทมผลตอการเปลยนแปลงสรรวทยาของ

พช • ความเขมขนตำา มผลตอการเสอมสลาย (senescence)และการ

สก • อตราการสงเคราะหเอทธลนจะเพมขนเมออยในชวงสก ผลตผลท

เกดบาดแผล ชำาและเปนโรค

3.4 ความผดปกตทางสรรวทยา (physiological disorder)

• Freezing injury เกดขนเมอผลผลตไดรบอณหภมตำากวาจดเยอกแขงของผลตผลนน อาการจะแสดงเมอผลนนกลบมาสอณหภมปกต ลกษณะทพบคอ ฉำานำา สไมสด เปนตน

3.4 ความผดปกตทางสรรวทยา (physiological disorder)

• Chilling injury หรอ อาการสะทานหนาว มกเกดกบพชเมองรอนทไดรบอณหภมตำา (แตสงกวาจดเยอกแขง) โดยทวไปพบทอณหภมตำากวา 5-15 องศาเซลเซยส

• อาการทพบคอ สทเปลอกนอกและภายในเปลยนแปลงคอ ฉำานำา บมไมสก รสชาตผดปกต ออนแอตอการเขาทำาลายของเชอจลนทรย

รปท 2.8 การเกด Chilling Injury ในกลวย

3.4 ความผดปกตทางสรรวทยา (physiological disorder)

• Heat injury การสะสมของความรอน เชนไดรบแสงอาทตยทแรงเกนไป หรออณหภมสงมาก จะทำาใหผลผลตมผวมสซด ผวเกดรอยไหม หรอลวก สกไมสมำาเสมอ ออนนม ผวแหง เปนตน

• สบปะรดจะพบอาการฉำานำา (water soaked) และใสเปนแกว (glassy) อาจมนำาเยมออกมา

• กลวยจะมลกษณะนม เปนสนำาตาล และนำาเยม • มะเขอเทศจะเกดเปนรอยทใสเปนแกวและออนนมมาก