呼吸作用与果蔬贮藏的关系

呼吸作用与果蔬贮藏的关系

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呼吸作用与果蔬贮藏的关系

呼吸作用是采后果蔬的一个最基本的生理过程,它与果蔬的成熟、品质的变化以及贮藏寿命有密切的关系。

（一)呼吸强度与贮藏寿命

呼吸强度(resｐiｒａtion rate)是评价呼吸强弱常用的生理指标,它是指在一定的温度条件下,单位时间、单位重量果蔬放出的CO2量或吸收Ｏ２的量。呼吸强度是评价果蔬新陈代谢快慢的重要指标之一,根据呼吸强度可估计果蔬的贮藏潜力。产品的贮藏寿命与呼吸强度成反比,呼吸强度越大,表明呼吸代谢越旺盛，营养物质消耗越快。呼吸强度大的果蔬，一般其成熟衰老较快,贮藏寿命也较短。例如，不耐贮藏的菠菜在20-21℃下，其呼吸强度约是耐贮藏的马铃薯呼吸强度的２0倍。常见的果蔬呼吸强度见表2-4。ﻫ测定果蔬呼吸强度的方法有多种，常用的方法有气流法、红外线气体分析仪、气相色谱法等。

(二）呼吸热

前面已提到果蔬呼吸中,氧化有机物释放的能量，一部分转移到ATP和NADH分子中,供生命活动之用。一部分能量以热的形式散发出来，这种释放的热量称为呼吸热（ｒesｐir ａｔion ｈeat）。已知每摩尔葡萄糖通过呼吸作用彻底氧化分解为CO２和水,放出自由能2867.5ＫJ;在这过程中形成3６moｌＡTP,每形成1ｍoｌＡＴP需自由能30５.1KJ，形成36ｍolＡTＰ共消耗10９9.3KJ,约占葡萄糖氧化放出自由能的３8%。这就是说,其余6２％（17６8.1ＫＪ）的自由能直接以热能的形式释放。ﻫ由于果蔬采后呼吸作用旺盛,释放出大量的呼吸热。因此，在果蔬采收后贮运期间必须及时散热和降温，以避免贮藏库温度升高，而温度升高又会使呼吸增强，放出更多的热，形成恶性循环，缩短贮藏寿命。为了有效降低库温和运输车船的温度,首先要算出呼吸热,以便配置适当功率的制冷机，控制适当的贮运温度。

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根据呼吸反应方程式，消耗1moｌ己糖产生6ｍol（26４ｇ）CＯ2，并放出2817．3ＫJ能计算,则每释放1mgCO２，应同时释放１0.676J(２．５53ｃal）的热能。假设这些能全部转变为呼吸热,则可以通过测定果蔬的呼吸强度计算呼吸热。以下是使用不同热量单位计算时的公式。ﻫ呼吸热(J/ｋg.h)=呼吸强度（CO２ｍｇ/kｇ．h)×10．６７６ﻫ呼吸热(ca ｌ/kg．h）=呼吸强度（CO2 mg/kg.h）×2.５５3

每天每吨产品产生的呼吸热为:

呼吸热（KＪ／t.ｄ）＝呼吸强度（ＣO2 ｍg/kg.h）×256.２２

呼吸热(Kcａl／t.d）=呼吸强度×６1．27

例如，甘蓝在5℃的呼吸强度为24.8CO２ｍg／kg·ｈ，则每吨甘蓝每天产生的呼吸热为6１．27×2４.8＝1５19.5 kcal。

(三)感病组织呼吸的变化ﻫ果蔬组织受到病原微生物的侵染以后,其呼吸强度普遍提高。采前或采后的病害均可引起呼吸上升,呼吸强度的提高通常与病状同时发生或在症状出现之前。在病原微生物形成孢子时，呼吸达到最高值，以后逐渐下降。感病组织释放的C Ｏ2量或吸收的O2量,来自寄主组织和病原微生物两方面的呼吸作用。对于细菌性病害,O2消耗的增加主要是病原细菌呼吸的结果；对于真菌性病害,O2消耗的增加则主要是病原真菌

诱导植物组织的反应。ﻫ在贮运保鲜的生产实践中,常有这样的现象:一箱果实（如香蕉或西红柿等）里有一两个果实腐烂了，这箱子里的其它果实很快就成熟了。这是由于病原微生物侵染植物组织，诱导了植物组织的乙烯产生,促进果蔬的呼吸而加速成熟衰老,影响果蔬的贮藏寿命，形成恶性循环。

在植物和病原微生物的相互作用中,植物通过增强呼吸作用氧化分解病原微生物所分泌的毒素，以消除其毒害。当植物受伤或受到病菌侵染时，也通过旺盛的呼吸，促进伤口愈合,加速木质化或栓质化,以减少病菌的侵染。此外,呼吸作用的加强可促进绿原酸等具有杀菌作用物质的合成，以增强植物的抗病性。ﻫ(四)呼吸跃变与贮藏保鲜

果实的呼吸跃变直接影响品质的变化、耐藏性、抗病性，有关呼吸跃变的问题将在下面详细讨论。ﻫ三、呼吸跃变

有一类果实从发育、成熟到衰老的过程中,其呼吸强度的变化模式是在果实发育定型之前, 呼吸强度不断下降,此后在成熟开始时,呼吸强度急剧上升，达到高峰后便转为下降,直到衰老死亡,这个呼吸强度急剧上升的过程称为呼吸跃变（ｒｅｓｐiratory ｃlimaｃte ｒｉc），这类果实(如香蕉、番茄、苹果等)称为跃变型果实。另一类果实（如柑橘、草莓、荔枝等）在成熟过程中没有呼吸跃变现象，呼吸强度只表现为缓慢的下降，这类果实称为非跃变型果实。果实在发育和成熟衰老过程的呼吸变化曲线见图2-7。从图可见，呼吸跃变和乙烯释放的高峰都出现在果实的完熟期间,表明呼吸跃变与果实完熟的关系非常密切。当果实进入呼吸跃变期, 耐藏性急剧下降。人为地采取各种措施延缓呼吸跃变的到来,是有效地延长果蔬贮藏寿命的重要措施。

图2–7 跃变型和非跃变型果实的生长、呼吸、乙烯产生的曲线（Ｗill等，1９

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（一)跃变型果蔬和非跃变型果蔬

根据果蔬在完熟期间的呼吸变化模式,可将果蔬分为跃变型和非跃变型两大类型（表2-5)。一些叶菜的呼吸模式可以认为是非跃变型。

表2-5 跃变型和非跃变型果蔬的分类(Bｉale 和Yｏung,1９81)

ﻫ跃变型果蔬（cliｍacterkiｃ fruitｓ）的呼吸强度随着完熟而上升。不同果蔬在跃变期呼吸强度的变化幅度明显不同(图2-8A）,

其中面包果的呼吸跃变上升的陡度最大，苹果呼吸跃变高峰期的呼吸强度约是初期的2倍,而香蕉跃变高峰时几乎是跃变前的10倍，桃发生跃变时呼吸强度却只上升约30%。大多数的果实在树上或采收后都有呼吸跃变现象，但是在树上的苹果和其他一些果实的呼吸跃变被推迟。鳄梨和芒果在树上不能成熟,将果实摘下，通常能刺激呼吸跃变和成熟。在跃变型果实中，不同果实产生呼吸跃变与乙烯高峰的时间不一样。梨、鳄梨和其它一些果实,呼吸跃变期和乙烯释放高峰期是一致的。在一些苹果中，呼吸高峰早于乙烯释放高峰出现,而香蕉，乙烯的释放高峰明显早于呼吸高峰。

非跃变型果实（nonclimactｅric ｆrｕits)呼吸的主要特征是呼吸强度低,并且在成熟期间呼吸强度不断下降（图2－8Ｂ)。ﻫ非跃变型果实也表现与完熟相关的大多数变化,只不过是这些变化比跃变型果实要缓慢些而已。柑橘是典型的非跃变型果实,呼吸强度很低，完熟过程拖得较长，果皮褪绿而最终呈现特有的果皮颜色。

跃变型果实出现呼吸跃变伴随着的成分和质地变化,可以辨别出从成熟到完熟的明显变化。而非跃变型果实没有呼吸跃变现象,果实从成熟到完熟发展过程中变化缓慢，不易划分。大多数的蔬菜在采收后不出现呼吸跃变,只有少数的蔬菜在采后的完熟过程中出现呼吸跃变(图２-9）。