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(jī)物(呼吸底物)徹底分解成CO2和水，同時(shí)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(jī)(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(jìn)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(jìn)行有氧呼吸，否則進(jìn)行無氧呼吸。無氧呼吸對貯藏不利的原因一方面因?yàn)闊o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(huì)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(gè)概念

1.呼吸強(qiáng)度(Respirationrate)：也稱呼吸速率，指一定溫度下，一定量的產(chǎn)品進(jìn)行呼吸時(shí)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(shí)RQ=1

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

C6H12O2+8O2→6CO2+6H2O，RQ=6/8=0.75有機(jī)酸為呼吸底物時(shí)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(shí)RQ<1，糖轉(zhuǎn)為脂時(shí)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(dòng)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(shí)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(qiáng)度突然升高，達(dá)到一個(gè)最高峰，之后下降，達(dá)到一個(gè)最低點(diǎn)，這種現(xiàn)象，稱呼吸躍變。

乙烯產(chǎn)量躍變型果實(shí)非躍變型果實(shí)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(shí)呼吸曲線的變化模式呼吸躍變型果實(shí)(respirationclimactericfruit)也稱呼吸高峰型果實(shí)。此類果蔬在成熟期出現(xiàn)的呼吸強(qiáng)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(shí)(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(shí)稱為非呼吸躍變型果實(shí)。柑桔、葡萄、櫻桃菠蘿、荔枝、黃瓜等躍變型果實(shí)非躍變型果實(shí)躍變型與非躍變型果蔬的特性比較特性項(xiàng)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(shí)采收成熟時(shí)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(jī)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(qiáng)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(shí)種類對呼吸強(qiáng)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(dú)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(qiáng)度高，成熟產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度弱；躍變型果實(shí)與非躍變型果實(shí)的區(qū)別塊莖、鱗莖類蔬菜休眠期呼吸強(qiáng)度降至最低，休眠期后重新上升。(2)成熟度香蕉果實(shí)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(qiáng)度亦低，溫度高，呼吸強(qiáng)度也高；變溫比恒溫的呼吸強(qiáng)度高。氧濃度高，呼吸強(qiáng)度大；反之，氧濃度低、呼吸強(qiáng)度也低；氧濃度過低會(huì)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(qiáng)度越低；過高的二氧化碳濃度會(huì)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(shí)，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(qiáng)度的影響也明顯，在一定限度內(nèi)的相對濕度愈高，呼吸強(qiáng)度愈小。(3)含水量植物組織受傷害，呼吸作用就會(huì)加強(qiáng)創(chuàng)傷呼吸(healingrespiration)

果蔬的組織在受到機(jī)械損傷時(shí)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(jī)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(qiáng)，導(dǎo)致更多有機(jī)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(jī)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(qiáng)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(jià)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(shí)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(yàn)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