(第一节)果实的呼吸生理
1果实采后呼吸形式与保鲜
呼吸作用表观上是光合作用的逆反应。果蔬采后的光合作用几乎停止,继而以呼吸作用为主,既物质的分解为主并产生能量,伴以新物质的再合成,靠此方式使果实这种活的有机体的能量得以连续供应。
在有氧呼吸的条件下,葡萄糖经糖酵解、三羧酸循环、细胞色素系统最终形成CO2、H2O同时伴随能量的变化;1克分子的葡萄糖经糖酵解、三羧酸循环、细胞色素系统后的储能为38ATP。同时,有一部分能量以热能形式释放,这种释放热量会造成品温及环境温度升高。有氧呼吸的化学反应式如下.有氧呼吸的能量转化率为:7.3ATP×38(277Kcal)/686Kcal=40.4%。
在无氧的条件下,糖酵解产物的丙酮酸会向其它物质的合成发展,如下所示。
果实在进行无氧呼吸时除能产生乙醇(C2H5OH)外,如下反应式,
C6H12O6。2C2H5OH(乙醇)+2CO2+2ATP+22.4Kcal
还可以产生乳酸;如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等。
C6H12O6。2CH3CHOHCOOH(乳酸)+18Kcal。
果实发育过程里,在正常的有氧呼吸进行时,可能会因为果皮、组织透性变差而形成内部胞间隙CO2积累过多造成无氧呼吸。
无氧呼吸产物为乙醇、乳酸、乙醛在保鲜过程中积累一定量后会导致产品的伤害等。无氧呼吸储能是2ATP×7.3=14.6Kcal.无氧呼吸的能量转化率为:7.3×2(14.6Kcal)/686Kcal=2.1%。
显然无氧呼吸大部分底物仍以有机物的形式存在着,能量的释放远比有氧呼吸要少,要想获得与有氧呼吸同等数量的能量就必须消耗大量的底物来补偿;此外,积累的有毒物质过多也会对储藏的产品造成伤害。
总之,园艺产品采后来自于环境的养分供应中断,为维持园艺产品的生命活动的呼吸是十分必要的。因此,采后的产品的干物质不仅不能增加反而还不断被呼吸消耗。显然,采后应尽可能降低其呼吸强度减少物质的消耗。但是不能只把采后看成是一个消极的生理过程;因为,呼吸除提供能量外,其于后熟过程中的有关的物质合成,特别是蛋白质—新酶类的合成有密切关系。有时还要形成新的细胞(如:马铃薯的愈伤等)和组织素进行自我保护等。
所以,呼吸的失调会导致。
⑴生理障碍;⑵削弱园艺产品原有的抗病性。
显然,保持园艺产品采后尽可能低的,同时又是正常的呼吸过程是新鲜园艺产品储藏与运输的基本原则。园艺产品的储藏与保鲜就是利用物理的、化学的、生物的(微生物、基因等)手段来维持其低而正常的呼吸过程,延长其生命过程实现适期保鲜的目的。
2不同种类果实呼吸强度差异与保鲜
呼吸强度以每公斤新鲜园艺产品材料在1小时内放出的CO2毫升(或毫克)数来表示,既mlC02/kg.hr.ormgC02/kg.hr.(1mlC02=1.96mg).在园艺产品里,测定呼吸强度一般用的是活组织的整体,并说明测定条件。果实在一定温度下的呼吸强度大小直接预示了他的贮藏寿命。表中呼吸强度越大的果蔬,其采后的贮藏寿命相对越短。
豆芽,花茎甘蓝,孢子甘蓝,切花,菜豆,青葱,甘蓝等。
﹡Kader(1992年)
一般情况下,浆果的呼吸强度要大于柑橘类和仁果类果实,早熟品种比晚熟品种高;热带果实较典型的温带水果高;干果的呼吸强度较低。果实中种子数量多的比少的呼吸强度高。
呼吸强度因产品的种类、品种及生长发育时期的不同而不同;因果实不同部位呼吸强度存在差异;因采后不同时期的呼吸强度存在差异;还因环境温湿度、气体成分等差异、化学物质影响果实的呼吸强度,进而影响产品的采后寿命。