正文 第三節 果蔬原料的變質機理(1 / 3)

果蔬在采收之前主要是進行光合作用。葉綠素利用太陽光能,吸收空氣中的二氧化碳和土壤中的水分,將其合成為碳水化合物,並放出氧氣。

果蔬在采收後仍是有生命的有機體,在貯藏中繼續進行著一係列複雜的生理活動,其中主要的是:呼吸生理、蒸發生理、生長和休眠生理、後熟和衰老生理等。采後生理是果蔬貯藏的理論基礎。

一、呼吸生理

果蔬在采收後的生理活動過程中,將光合作用所合成的有機物質不斷地進行氧化、分解,使其不斷消耗,將積蓄的化學能不斷釋放,這一過程的實質是以有機化合物作為呼吸底物,進行有控製的生物氧化。

(一)呼吸作用

呼吸作用是指有機體組織在多酶體係的參與下,有機物被氧化分解,最終生成二氧化碳和水,並同時釋放能量的過程。呼吸作用的過程很複雜,可簡略地概括為三個階段:

第一階段:多糖分解為單糖,即澱粉、纖維素或果膠化合物分解為單糖。

第二階段:糖酵解為丙酮酸。

第三階段:丙酮酸在有氧條件下將有機物質完全分解為二氧化碳和水;在缺氧條件下有機物質分解不完全,生成簡單的有機物質。

植物呼吸有兩種類型:有氧呼吸和無氧呼吸。

1.有氧呼吸

有氧呼吸是指果蔬吸收空氣中遊離態氧,將呼吸底物最終氧化成水和二氧化碳,並釋放能量。

這是植物的主要呼吸方式,但有的組織處於缺氧狀態,氣體交換困難,進行無氧呼吸。

2.無氧呼吸

無氧呼吸過程沒有遊離態氧的參與,消耗的氧從分子間獲得,呼吸底物不能徹底氧化,釋放的能量少。

(二)呼吸強度

呼吸強度是衡量果蔬呼吸作用水平的重要指標,是直接關係到貯藏能力大小的主要生理因素。

果蔬呼吸強度是指1kg新鮮果蔬在1h內放出CO2的質量(mg)或吸入O2的質量(mg),單位是mgCO2/kg·h。果蔬呼吸強度因品種和成熟度的不同而有顯著的差別,同時受外界條件(溫度、水分、氧和二氧化碳及損傷等)的影響也很大。

(三)呼吸係數(呼吸商)

果蔬的呼吸係數RQ是果蔬在一定的時間內,排出的二氧化碳和吸收的氧兩者容積之比,或者兩者物質的量之比。

RQ=VCO2/VO2

呼吸係數常依呼吸基質而變化,所以,測定出呼吸係數便可以推定其呼吸基質,如呼吸係數為1,則可以斷定其呼吸基質為單糖。如呼吸係數為1.33,其呼吸基質是蘋果酸。

(四)呼吸躍變

果實在定型之後的成熟過程中,呼吸強度突然上升達到成熟後趨於下降,呈一明顯的峰型變化,這個峰稱為呼吸高峰。這種變化稱為呼吸躍變。

1.呼吸躍變的特性

(1)經過躍變的果實,食用品質達到最佳。

(2)呼吸躍變是果實達到成熟的標誌,更重要的是果實衰老的開始,經過躍變的果實,貯藏品質迅速下降。

(3)呼吸躍變的果實能夠產生內源乙烯,對果實呼吸躍變最重要的是乙烯,具有催熟作用。

2.呼吸躍變的分類

(1)呼吸躍變型果實(高峰型果實)蘋果、油梨、桃、李。

(2)非躍變型果實(非高峰型果實)櫻桃、黃瓜、葡萄、檸檬、菠蘿。

(五)影響呼吸作用的因素

呼吸作用與果蔬貯藏的關係密切相關,應充分了解呼吸作用的因素,以便給果蔬創造一個抑製呼吸作用的環境條件。影響果蔬呼吸作用的因子很多,可以歸納為內在因素和外界條件兩個方麵。

1.內在因素

(1)果蔬的種類和品種果蔬中較耐藏的仁果類(如蘋果、梨等)的呼吸強度與核果類(如桃、李、杏等)呼吸強度相比較小,最不耐藏的漿果類(如草莓等)的呼吸強度最大。蔬菜中較耐藏的根莖、塊莖類呼吸強度較低,最難貯藏的葉菜類呼吸強度最高。不同種類的果蔬的呼吸強度呈以下關係:

漿果類>核果類>柑橘類>仁果類

葉菜類>果菜類>根莖菜類

熱帶、亞熱帶果實>溫帶果實

晚熟品種>早熟品種

(2)成熟度果蔬生長、發育、成熟、衰老中的呼吸強度不同。在整個發育過程中,幼齡時期呼吸強度最大,因其處於生長最旺盛階段,各種代謝過程都最活躍;表層保護組織尚未發育或結構不完全,氣體進入較多,呼吸強度大。蠟質、角質發育完成後,呼吸強度下降。

(3)不同部位不同部位的呼吸強度不同:果皮>果肉,蒂端>果頂(例如柿子),果蒂、果梗>果實(例如茄子、青椒)。

2.外界條件

(1)貯藏溫度溫度對果蔬呼吸作用的影響最大,酶的活性隨溫度的增加而增加,溫度升高,呼吸加強,酶活性上升,達到高峰時,呼吸也達到高峰。當溫度超過限度,酶逐漸失活,呼吸作用也隨之下降。

一般以35~40℃為高限溫度,即在此溫度範圍內呼吸強度最大。在0℃左右溫度時,酶的活性幾乎停止,呼吸受到抑製,呼吸作用較低。溫度每升高10℃,呼吸強度增加1倍。

果蔬貯藏應嚴格控製在適宜的穩定溫度範圍內,當溫度上升或下降0.5~1℃,就會對呼吸強度有明顯的影響。溫度經常波動對植物細胞原生質有刺激作用,從而促進了呼吸作用,變溫比恒溫的呼吸強度高,變溫影響呼吸作用,所以果蔬貯藏時要力求貯溫穩定。

(2)水分植物組織的含水量與呼吸強度有密切關係,在一定限度內,呼吸速率因組織的含水量的增加而提高。

(3)氧氣氧氣是有氧呼吸的必要因子。氧濃度高,呼吸強度大;反之,氧濃度低,呼吸強度也低。

(4)二氧化碳適度的二氧化碳氣體能抑製果蔬的呼吸強度,在5%的二氧化碳條件下貯藏香蕉,可延遲其呼吸高峰出現,若香蕉貯藏在5%二氧化碳和3%氧的條件下,呼吸高峰的出現就會完全受到抑製。

氧與二氧化碳組合在一起,對果蔬產生的生理效應有:①降低呼吸強度和呼吸基質的消耗;②阻延後熟作用,延長貯藏壽命;③抑製葉綠素的降解,有保綠作用;④減少乙烯的產生;⑤降低抗壞血酸的損失;⑥抑製某些酶的活性;⑦減弱果膠物質的分解。