第3章 食品貯藏保鮮原理

第3章食品貯藏保鮮原理1食品貯藏中的生理和生化變化1.1呼吸作用1.2蒸騰作用1.3成熟與衰老1.4休眠與生長1.5僵直與軟化2食品的敗壞2.1化學(xué)敗壞2.2生理敗壞2.3微生物敗壞3食品的敗壞的控制(一)、有氧呼吸和無氧呼吸

1.有氧呼吸(aerobicrespiration)有氧呼吸是指果蔬的生活細(xì)胞在O2的參與下，將有機物(呼吸底物)徹底分解成CO2和水，同時釋放出能量的過程。

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O＋2870.2kJ呼吸底物：糖、脂肪和蛋白質(zhì)，常用的呼吸底物是G。酶1.1呼吸作用(respiration)2.無氧呼吸(anaerobicrespiration)無氧呼吸是果蔬的生活細(xì)胞在缺O(jiān)2條件下，有機(呼吸底物)不能被徹底氧化，生成乙醛、酒精、乳酸等物質(zhì)，釋放出少量能量的過程。

酒精發(fā)酵：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2＋226kJ

乳酸發(fā)酵：C6H12O6→2CH3CHOHCOOH＋197kJ酶酶有氧呼吸、無氧呼吸與果蔬貯藏的關(guān)系

正常情況下，有氧呼吸是植物細(xì)胞進行的主要代謝類型，環(huán)境中O2的濃度決定呼吸類型，一般高于1%~5%進行有氧呼吸，否則進行無氧呼吸。無氧呼吸對貯藏不利的原因一方面因為無氧呼吸所提供的能量比有氧呼吸少，消耗的呼吸底物多，加速果蔬的衰老過程；另一方面，無氧呼吸產(chǎn)生的乙醛、乙醇物質(zhì)在果蔬中積累過多會對細(xì)胞有毒害作用，導(dǎo)致果蔬風(fēng)味的劣變，生理病害的發(fā)生果蔬采后在貯藏過程中應(yīng)防止產(chǎn)生無氧呼吸。有氧呼吸和無氧呼吸的異同討論：(二)、與呼吸有關(guān)的幾個概念

1.呼吸強度(Respirationrate)：也稱呼吸速率，指一定溫度下，一定量的產(chǎn)品進行呼吸時所吸入的氧氣或釋放CO2的量，一般單位用O2或CO2mg(mL)／kg*h(鮮重)來表示。2.呼吸商(RespirationQuotient，RQ)：也稱呼吸系數(shù)，它是指產(chǎn)品呼吸過程釋放CO2和吸入O2的體積比。RQ=VCO2/VO2

RQ與呼吸類型、呼吸底物的類型和貯藏溫度有關(guān)。糖類為呼吸底物時RQ=1

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O，RQ=6/6=1.0脂肪酸為呼吸底物時RQ<1

C6H12O2+8O2→6CO2+6H2O，RQ=6/8=0.75有機酸為呼吸底物時RQ>1

C4H6O5+3O2→4CO2+H2O，RQ=4/3=1.33此外RQ還與環(huán)境供O2，脂糖轉(zhuǎn)化等有關(guān)。無O2呼吸RQ>1，脂轉(zhuǎn)為糖時RQ<1，糖轉(zhuǎn)為脂時RQ>1。3.呼吸熱(Respirationheat)：呼吸熱是呼吸過程中產(chǎn)生的，除了維持生命活動以外而散發(fā)到環(huán)境中的那部分熱量。每釋放1mgCO2相應(yīng)釋放近似10.68J的熱量。4.呼吸溫度系數(shù)：在生理溫度范圍內(nèi)，溫度升高10℃時呼吸速率與原來溫度下呼吸速率的比值即為溫度系數(shù)，用Q10來表示。它能反映呼吸速率隨溫度而變化的程度，一般果蔬Q10＝2~2.5。一些蔬菜的呼吸溫度系數(shù)（Q10）與溫度范圍的關(guān)系甜橙在不同溫度范圍的溫度系數(shù)（Q10）5.呼吸躍變(Respirationclimacteric)：某些果蔬在成熟過程中，呼吸強度突然升高，達到一個最高峰，之后下降，達到一個最低點，這種現(xiàn)象，稱呼吸躍變。

乙烯產(chǎn)量躍變型果實非躍變型果實細(xì)胞細(xì)胞增大完熟衰老分裂成熟生長產(chǎn)氣速率果實呼吸曲線的變化模式呼吸躍變型果實(respirationclimactericfruit)也稱呼吸高峰型果實。此類果蔬在成熟期出現(xiàn)的呼吸強度上升到最高值，隨后就下降。蘋果、梨、杏、無花果、香蕉、番茄等非呼吸躍變型果實(non-respirationclimactericfruit)采后組織成熟衰老過程中的呼吸作用變化平緩，不形成呼吸高峰，這類果實稱為非呼吸躍變型果實。柑桔、葡萄、櫻桃菠蘿、荔枝、黃瓜等躍變型果實非躍變型果實躍變型與非躍變型果蔬的特性比較特性項目躍變型果蔬非躍變型果蔬后熟變化明顯不明顯體內(nèi)淀粉含量富含淀粉淀粉含量極少內(nèi)源乙烯產(chǎn)生量多極少采收成熟度要求一定成熟度時采收成熟時采收外部因素

(1)溫度

(2)氣體的分壓（氧氣、二氧化碳、乙烯）

(3)含水量

(4)機械損傷

(5)其他：涂膜、包裝、避光、輻照和生長調(diào)節(jié)劑處理

內(nèi)部因素

(1)種類與品種

(2)成熟度(三)、影響呼吸強度的因素

蔬菜：生殖器官(花)>營養(yǎng)器官(葉)>貯藏器官(塊根塊莖)水果：漿果(番茄、葡萄)>核果(桃、李)>仁果(蘋果、梨)同類產(chǎn)品：晚熟品種>早熟品種

夏季成熟品種>秋冬成熟品種

南方生長>北方生長(1)種類與品種果實種類對呼吸強度的影響鱷梨檔案：又稱牛油果，原產(chǎn)中美洲，全世界熱帶和亞熱帶地區(qū)均有種植，但以美國南部、危地馬拉、墨西哥及古巴栽培最多。中國的廣東、福建、臺灣、云南及四川等地均有少量栽培。核果大，肉質(zhì)，通常梨形、卵形或近球形，黃綠色或紅棕色。果肉柔軟似乳酪，色黃，風(fēng)味獨特，含多種維生素、豐富的脂肪和蛋白質(zhì)，鈉、鉀、鎂、鈣等含量也高。幼嫩組織呼吸強度高，成熟產(chǎn)品呼吸強度弱；躍變型果實與非躍變型果實的區(qū)別塊莖、鱗莖類蔬菜休眠期呼吸強度降至最低，休眠期后重新上升。(2)成熟度香蕉果實后熟過程中呼吸與溫度的關(guān)系(1)溫度一定溫度范圍內(nèi)，溫度低，呼吸強度亦低，溫度高，呼吸強度也高；變溫比恒溫的呼吸強度高。氧濃度高，呼吸強度大；反之，氧濃度低、呼吸強度也低；氧濃度過低會造成無氧呼吸；果蔬貯藏一般不推薦使用低于2％的氧濃度；二氧化碳濃度越高，呼吸代謝強度越低；過高的二氧化碳濃度會傷害果蔬；乙烯能加速果蔬后熟衰老(2)氣體的分壓果蔬在水分不足時，呼吸作用減弱；在一定限度內(nèi)，呼吸速率隨組織的含水量增加而提高，在干種子中特別明顯；在含水量高的植物中，外界空氣中的相對濕度對其呼吸強度的影響也明顯，在一定限度內(nèi)的相對濕度愈高，呼吸強度愈小。(3)含水量植物組織受傷害，呼吸作用就會加強創(chuàng)傷呼吸(healingrespiration)

果蔬的組織在受到機械損傷時呼吸速率顯著增高的現(xiàn)象叫愈傷呼吸或稱創(chuàng)傷呼吸。(4)機械損傷(四)、呼吸作用對果蔬貯藏的影響積極作用(從果蔬具有的耐貯性和抗病性的角度考慮)提供代謝所需要的能量產(chǎn)生代謝中間產(chǎn)物呼吸的保衛(wèi)反應(yīng)呼吸作用增強，導(dǎo)致更多有機物質(zhì)分解消耗，改變果蔬品質(zhì)；產(chǎn)生呼吸熱，導(dǎo)致果蔬品質(zhì)劣變；隨著能量耗盡，衰老加速；降低風(fēng)味品質(zhì)消極作用(從呼吸作用消耗有機物質(zhì)的角度)

因此，果蔬貯藏過程中，在保證果蔬正常的呼吸代謝的基礎(chǔ)上，采取一切可能的措施降低呼吸強度，才能延長貯藏壽命。蒸騰作用指植物水分從體內(nèi)向大氣中散失的過程。與一般水分蒸發(fā)不同，植物本身對其有很大影響。1.2蒸騰作用(一)、失重和失鮮失重：自然損耗，包括水分和干物質(zhì)的損失。失鮮：產(chǎn)品質(zhì)量的損失，表面光澤消失，形態(tài)萎蔫，失去外觀飽滿、新鮮和脆嫩的質(zhì)地，甚至失去商品價值。一些蔬菜在貯藏中的失重率（%）蔬菜種類貯藏天數(shù)1d4d10d油菜1433—菠菜24.2——萵苣18.7——黃瓜4.210.518.0茄子6.710.5—番茄—6.49.2馬鈴薯4.04.06.0洋蔥1.04.04.0胡蘿卜1.09.5—一些水果在貯藏中的失重率（%）水果種類溫度（℃）相對濕度（%）貯藏時間（周）失重率（%）香蕉12.8~15.685~9046.2伏令夏橙4.4~6.188~925~612.0甜橙（暗柳）208514.0番石榴8.3~10.085~902~514.0荔枝約3080~85115~20芒果7.2~10.085~902.56.2菠蘿8.3~10.085~904~64.0導(dǎo)致失重和失鮮；破壞果蔬正常的代謝過程；降低耐貯性和抗病性；部分果蔬采后適度失水可抑制代謝，延長貯藏期。(二)、失水對代謝和貯藏的影響甜菜組織脫水同水解酶活性的關(guān)系試驗材料活組織中蔗糖酶的活性（蔗糖mg/10g組織/h）酵解程度 合成 水解 合成/水解率 新鮮甜菜