农产品贮藏与加工学第三章农产品贮藏原理

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第一节 呼吸作用
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
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第一节 呼吸作用
⒊呼吸代谢的途径，植物的呼吸途径主要有糖酵解途 径、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、乙醛酸循环等。
☞ 糖酵解，是将己糖转化为两分子丙酮酸，反应式如 下：
C6H12O6 （葡萄糖）+ 2 NAD+ + 2 ADP + 2 H3PO4 → 2 NADH + 2 CH3COCOOH（丙酮酸） + 2 ATP + 2
马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜叶子和玉米胚在进 行无氧呼吸时，则产生乳酸： C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+能量 （18kcal）
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第一节 呼吸作用
无氧呼吸的结果中，大部分底物仍以有机物 的形式存在，因而所释放的能量远比有氧呼 吸少。
在农产品贮藏中，无氧呼吸对产品是不利的。
某些农产品长期处于无氧或氧气不足的条件 下，通常会产生酒味，这是农产品在缺氧情 况下，酒精发酵的结果。
在无氧或其他不良条件下，丙酮酸就进行无氧 呼吸或分子内呼吸，即发酵。丙酮酸脱羧生成 乙醛，再被还原为乙醇或直接还原为有机酸
（乳酸）。
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第一节 呼吸作用
☞ 戊糖磷酸途径，又称己糖磷酸途径或己糖磷酸支路 ，是葡萄糖氧化分解的一种方式。
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第一节 呼吸作用
戊糖磷酸途径的意义：
是葡萄糖直接氧化分解的生化途径，有较 高的能量转化率。
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第一节 呼吸作用
☞ 呼吸作用的概念 呼吸作用是指生活细胞内的有机物在酶的参 与下，逐步氧化分解并释放出能量的过程。
依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸 作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型，其 产物因呼吸类型的不同而又差异。
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第一节 呼吸作用
⒈有氧呼吸，是指生活细胞利用分子氧，将某些 有机物彻底氧化分解，形成CO2和H2O，同时释 放出能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称 为呼吸底物。
第三章 农产品贮藏原理
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第一节 呼吸作用
农产品采收后，光合作用停止，但仍是 一个生命的有机体，在商品处理、运输、 贮藏过程中，呼吸作用成为新陈代谢的 主导过程，它是农产品采后最主要的生 理活动，也是生命存在的重要标志。
在贮藏和运输中，保持农产品尽可能低 而又正常的呼吸代谢，是新鲜农产品贮 藏和运输的基本原则和要求。
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第一节 呼吸作用
⒉无氧呼吸，是指生活细胞在无氧条件下，把某些 有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出能量 的过程。 这一过程在高等植物中被称为无氧呼吸，在微生物 学中被称为发酵。
高等植物无氧呼吸可产生酒精，反应式为：
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+1.00×106J (24kcal)
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第一节 呼吸作用
RQ值还与贮藏温度有关。同种水果，不同温 度下，RQ值也不同。
呼吸商越小，消耗的氧量越大，氧化时所释放 的能量也越多。
呼吸代谢是一个复杂的综合过程。测得的呼吸 商，只能综合的反应出呼吸的总趋势。根据农 产品的呼吸系数来判断呼吸的性质和呼吸底物 的种类具有一定的局限性。
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第一节 呼吸作用
⒉呼吸温度系数与呼吸热 呼吸温度系数（Q10），指当环境温度提高10℃时， 农产品呼吸强度所增加的倍数，以Q10表示。
H2O + 2 H+
上式可知1mol的葡萄糖，通过糖酵解氧化为丙酮酸 时，可以释放出8mol的ATP为各种代谢作用提供能 量。
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第一节 呼吸作用
☞ 三羧酸循环，糖酵解途径的最终产物丙酮酸，在有 氧的条件下进一步氧化脱羧，最终生成二氧化碳和水 ，由于过程中含有三羧酸的有机酸，且过程最后形成 一个循环。因此称为三羧酸循环。
普遍存在于动物、植物和微生物细胞中。三羧酸循环 是糖、脂肪和蛋白质三大类物质的共同氧化途径，是 生物利用糖和其他物质氧化获得能量的主要途径。反 应式如下：
CH3COCOOH + 5/2O2→ 3CO2 + 2 H2O
丙酮酸
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第一节 呼吸作用
每分解1mol的葡萄糖总共可得到38mol的 ATP（一种含有高能磷酸键的有机化合物，是 生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量 并不高。），可以将1271.94kJ的能量贮存起 来，占总释放能量的45.2%。其余的 1543.90kJ能量以热的形式释放出来，称为呼 吸热。
农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，贮 藏寿命也较短。
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第一节 呼吸作用
呼吸商，又称呼吸系数，是呼吸作用过程中释放出 的CO2与消耗的O2在容量上的比值，即CO2/O2。
呼吸商随呼吸底物不同而变化的情况如下：
⑴ RQ=1
呼吸底物为碳水化合物且被完全氧化。农产品进 行有氧呼吸时，消耗1mol己糖分子，即吸入6mol 氧分子，放出6mol二氧化碳分子，呼吸系数为1。 以糖为呼吸底物时，呼吸系数为1。
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第一节 呼吸作用
⑵ RQ<1
以富含氢的物质如脂肪、蛋白质或其他高度还原 的化合物为呼吸底物，则在氧化过程中脱下的氢 相对较多，形成H2O时消耗的O2多，呼吸商就小 ，其呼吸系数小于1。
⑶ RQ>1
若进行缺氧呼吸时，由于氧的供应不足或吸氧能 力减退，呼吸系数大于1，缺氧呼吸所占的比重 越大，呼吸系数也越大。
以葡萄糖作为呼吸底物，有氧呼吸反应如下：
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2.82×106J (674kcal， 1cal=4.185J)
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第一节 呼吸作用
呼吸底物在氧化分解过程中形成各种中间产物，能 量逐步释放，一部分成为随时可利用的贮备能量， 另一部分则以热的形式释放。
有氧呼吸是高等植物进行呼 吸的主要形式，通常所提到 的呼吸作用，主要是指有氧 呼吸。
该途径中的一些中间产物是许多重要有机 物生物合成的原料。
戊糖磷酸途径在许多植物中存在，当糖酵 解——三羧酸循环受阻时，戊糖磷酸途径 则可代替正常的有氧呼吸。
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第一节 呼吸作用
☞ 呼吸作用和农产品贮藏的关系
⒈呼吸强度（RI）和呼吸商(RQ)
呼吸强度是评价呼吸强弱常用的生理指标，又称呼 吸速率，它以单位鲜重、干重或原生质（以含氮量 表示）的植物组织、单位时间的O2消耗量或CO2释 放量表示。是评价农产品新陈代谢快慢的重要指标 之一。