正文 第一節 呼吸與果蔬貯藏保鮮(1 / 2)

園藝產品種類繁多,在田間生長時都是由根係從土壤中吸收水分和養料,由葉片等吸收空氣和陽光,經過一係列複雜的生物化學變化逐漸成長,長到一定時期才被采收消費。采後的產品脫離了母體水分和養分的供給,但仍然是有生命的生物體,依然進行著一係列的生命活動。這些生命活動是采收前生長發育過程的延續,又對果蔬貯藏保鮮的效果產生著重要的影響。要做好果蔬貯藏保鮮工作,就要首先了解果蔬采收後的生命活動規律,在滿足果蔬基本生命活動的基礎上,盡可能地抑製那些不利於貯藏的變化,促進那些利於貯藏的變化,才能達到較好的貯藏效果。

采收後的果蔬組織仍然是生活著的生命有機體,具有鮮活產品的品質。采收後產品的光合作用基本停止,呼吸作用成為新陳代謝的主導過程,是其生命活動的主要標誌。

一、呼吸基本概念

呼吸是維持果蔬采後正常生命代謝的前提條件。呼吸過程中需消耗果蔬體內的糖、酸、蛋白質或脂肪酸為生物體提供能量,同時伴隨著熱量的產生,大部分呼吸作用需要消耗O2,生成CO2。

(一)呼吸類型及特點

采後的園藝產品,呼吸作用包括三種不同的呼吸類型。

(1)有氧呼吸有充足的O2參與的呼吸,在酶的催化下,將糖、酸等有機物經一係列氧化過程,最後分解為CO2和H2O,同時釋放出能量。

有氧呼吸是植物的主要呼吸方式,它將呼吸底物徹底氧化分解,釋放出大量的能量,供給各種生命活動之需。

(2)無氧呼吸葡萄糖在缺O2條件下,生成乙醇、乳酸等不徹底的氧化產物。

(3)愈傷呼吸果蔬組織在受到機械損傷時呼吸速率顯著增高的現象稱為愈傷呼吸,又稱傷呼吸。愈傷呼吸導致體內物質的大量消耗,對於采後園藝產品應盡量減少其機械損傷,防止愈傷呼吸發生。

無論是何種呼吸類型,在呼吸過程中除了部分能量貯存起來用於維持果蔬的生命活動,其中大部分的能量以熱的形式釋放到貯藏空間,使果溫、庫溫升高。因此,在貯藏過程中,無論采取何種包裝都要注意碼堆方式,注意通風降溫。而無氧呼吸條件下產生的乙醇、乙醛、乳酸積累過多時,將導致細胞死亡。無氧呼吸產生的能量隻有有氧呼吸的2.5%,果實為了獲得足夠的能量,就必須消耗更多的有機物質,從而加速組織衰老、死亡。從這方麵來看,無氧呼吸是不利或是有害的。

通常情況下,由於呼吸作用需要消耗O2,使得貯藏環境中的O2濃度降低,由於無氧呼吸存在著上述的缺點,所以要通過通風或者換氣等措施提高O2濃度,從而避免出現無氧呼吸。大部分果蔬需要O2濃度在3%以上,才能避免出現無氧呼吸。與此類似,呼吸作用消耗O2的同時,生成大量的CO2,可能造成CO2濃度過高,也會造成CO2傷害,從而對正常的呼吸代謝過程產生破壞作用。

人們發現降低O2濃度或者提高CO2濃度可以抑製果蔬的呼吸作用,人們利用此原理發展起來了各種氣調貯藏技術,降低果蔬物質消耗,達到長期貯藏的目的。當然這種調節O2和CO2濃度抑製呼吸代謝是建立在不引起無氧呼吸和CO2傷害的基礎上的。

(二)呼吸強度

呼吸強度是衡量呼吸作用強弱的一個指標,指單位時間內、一定質量的果蔬產品吸收的O2或放出的CO2的量,其單位為mgO2/(kg·h),mgCO2/(kg·h)。

呼吸強度表明了組織內物質消耗的速度,反映物質量的變化。呼吸強度高,呼吸消耗則大。因此,在采後生理研究和貯藏實踐中,呼吸強度是重要的生理指標之一。園藝產品在貯藏期間要盡可能降低呼吸強度,以減少呼吸引起的幹物質損失。

(三)呼吸熱

呼吸消耗底物,同時釋放出能量。根據計算,1mol葡萄糖氧化分解應釋放出2815kJ的能量,在正常的有氧呼吸過程中,1mol葡萄糖徹底氧化分解後貯存化學能約1274kJ,其餘一半以上的能量則以熱能的形式釋放到體外,稱為呼吸熱(respiration hate)。呼吸熱的積累使貯運環境的溫度升高,所以,貯藏過程中必須隨時消除產品本身釋放的呼吸熱及其他熱源,才能保持恒定的溫度條件,減少溫度波動對貯藏產品的影響。

二、呼吸高峰與果蔬貯藏

果蔬在生長結束時,呼吸作用逐漸降低,有些果蔬在成熟時,呼吸作用突然升高,然後再下降,這種現象稱為呼吸躍變。呼吸的突然升高稱為呼吸高峰。呼吸高峰的出現標誌著果蔬衰老、死亡的開始,表明果蔬品質與風味達到最佳。

非躍變型果實是指在生長、成熟、衰老過程中,呼吸作用始終緩慢降低,果實生長發育期間、成熟期間躍變型和非躍變型果蔬的呼吸模型。

三、影響呼吸強度的因素及其調控

從消耗呼吸底物和產生呼吸熱的角度來看,呼吸作用是消極的,所以貯藏中要求盡量降低園藝產品的呼吸強度,以減少消耗和溫度波動,節約幹物質和降低製冷負荷。但呼吸不隻是消極的,還有其更重要的積極意義。呼吸作用是采後園藝產品生命活動的主導過程,一切其他的變化無不受到呼吸作用的影響和製約。因此,正常的呼吸作用是園藝產品具有一定耐貯、抗病能力的基礎。