Реферат: Зависимость интенсивности дыхания растительных продуктов от температуры

Более того, в зависимости от условий произрастания один и тот же сорт яблок рекомендуется хранить при различном со­ставе газовой среды. Так, для яблок сорта Джонатан, выра­щенных в Швейцарии, оптимальной газовой средой являются 4 %-ная концентрация кислорода и 3—4 %-ная концентрация углекислого газа при 4 °С. Яблоки этого же сорта, выращенные в США, рекомендуют хранить при 3 %-ной концентрации кислсрода и 5 %-ной концентрации углекислого газа при 0°С, а выращенные в Голландии—при 13 %-ной концентрации кис­лорода и 7 %-ной концентрации углекислого газа при 3,5 °С.

Известно, что объем газа, содержащегося в плодах разных сортов, колеблется и, как правило, в позднеспелых сортах он больше, чем у раннеспелых.

Растворимость углекислого газа в клеточном соке зависит от рН, и эта величина у плодов одного сорта, но разных мест произрастания может различаться на 0,5 и даже 1.

По-видимому, сорта плодов, в тканях которых может раст­воряться углекислый газ в большом количестве, лучше пере­носят хранение в измененной газовой среде, чем сорта плодов с пониженной растворимостью углекислого газа.

5) ОХЛАЖДЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ В ОХЛАЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ

Режим хранения охлажденных продуктов растительного про­исхождения выбирается таким образом, чтобы создать условия для сохранения их жизнеспособности и естественного иммуни­тета при максимальном снижении интенсивности биохимиче­ских процессов и подавлении развития микрофлоры. Как известно, большинство биохимических реакций подчиняются пра­вилу Вант.Гоффа. Для тканей продуктов растительного проис­хождения, величина Q равняется 1,8—6,8 и составляет для картофеля 1,85, лука репчатого—1,95, капусты белокочанной— 2,18, яблок—2,54, моркови—3,74, черной смородины—6,77. По величине Q можно судить прежде всего об интенсивности снижения окислительных процессов дыхания при хранении. Так, из приведенных данных видно, что пониженные темпера­туры сильнее влияют на снижение дыхания черной смородины и моркови, чем яблок и картофеля. Однако по значению Q трудно судить о других внутриклеточных процессах, происходя­щих в плодах и овощах, не только из-за сложности биохимиче­ских реакций, но и из-за их взаимосвязи со структурными из­менениями ткани, неоднозначного влияния пониженных темпе­ратур на клеточные органоиды, отдельные компоненты клетки и процессы.

Согласно исследованиям Гора зависимость интенсивности дыхания Р от температуры t в интервале от исходной темпе­ратуры продукта до температуры хранения (порядка 1—2 °С) можно выразить экспоненциальной функцией следующего вида:

P=P exp(kt),

где Р — интенсивность дыхания при 0°С; k — температурный коэффициент интенсивностидыхания.

Величина k для плодов каждого вида и овощей постоянна, по ее значению судят об устойчивости к хранению.

Пониженные температуры оказывают влияние на все струк­турные элементы клетки продуктов растительного происхожде­ния и прежде всего мембраны. Следует отметить, что мем­браны чрезвычайно чувствительны к малейшим изменениям внешней среды. При этом изменяется прежде всего состояние липидов и функциональной воды.

Согласно современным представлениям липиды, составляю­щие основу мембран, беспрерывно движутся, образуя так на­зываемое липидное море, в котором плавают молекулы белка по отдельности или сгруппированные в определенных сочета­ниях. Часть белков в мембране зафиксирована в определенном положении. Поэтому основными структурными компонентами мембран считают липопротеиновые комплексы со встроенными молекулами воды. Роль этой функциональной воды особенно велика: образуя водородные связи между белками и липидами, именно она определяет структуру мембран. Кроме того, эта вода является активным участником биохимических реакций, происходящих в мембранах.

Под влиянием пониженных температур уменьшается под­вижность молекул липидов и белка молекул, что является од­ной из' причин снижения скорости реакций и нарушения струк­туры мембран, а также отражается на характере происходя­щих в клетке процессов.

При резком понижении температуры может произойти час­тичное разобщение дыхания, в результате чего. Возрастет теп­ловыделение. При пониженных температурах в клетках про­дуктов растительного происхождения наблюдается развитие альтернативных окислительных процессов дыхания с участием пероксидазы, сукцинатдегидрогеназы, полифенолоксидазы и аскорбиноксидазы. Замедление скорости внутриклеточных реак­ций при пониженных температурах приводит к снижению интенсивности дыхания. Однако в результате испарения воды дыхание может возрастать. У разных продуктов интенсивность испарения влаги зависит не только от параметров охлаждающей среды, но и от объекта. Большие размеры паренхимных клеток и межклетников, незначительная толщина покровных клеток, большей частью расположенных в один ряд, обусловливают интенсификацию испарения воды тканями продуктов раститель­ного происхождения, особенно овощных культур.

Основная часть воды диффундирует через систему межклет­ников в направлении к покровной ткани. Даже плоды, покры­тые толстым слоем кутикулярных веществ, например цитрусо­вые, теряют содержащуюся в них влагу в результате испаре­ния.

Испарение влаги при хранении плодов и овощей нарушает нормальное течение обмена веществ в тканях, вызывает ослаб­ление тургора и их увядание. В результате увядания ускоря­ются процессы распада содержащихся в клетках веществ, уве­личивается их расход на дыхание, нарушается энергетический баланс, что приводит к снижению устойчивости плодов и ово­щей к поражению микроорганизмами и ухудшению качества.

Под влиянием пониженных температур изменяются вязкость и подвижность протоплазмы. Как известно, вязкость прото­плазмы клеток продуктов растительного происхождения в 12— 20 раз больше вязкости воды и зависит от процессов жизнедея­тельности клетки. При понижении температуры в связи с воз­растанием вязкости может произойти нарушение структуры протоплазмы и тем самым жизнеспособности клетки.

Интервал температур, в котором жизнедеятельность клеток продуктов растительного происхождения сохраняется, довольно широк. Но для успешного холодильного консервирования этот интервал сокращается: от температуры замерзания продукта до 11—12 °С.

Стремясь максимально понизить интенсивность процессов и в то же время не нарушить нормальную жизнедеятельность ор­ганизма растительного происхождения, плоды и овощи, как правило, хранят обычно при температуре, примерно на 1 °С превышающей температуру замерзания. Исключение состав­ляют продукты растительного происхождения, подверженные при пониженных температурах физиологическим заболеваниям, например бананы хранят при 11—13 °С, цитрусовые—при 3— 4 °С.

При хранении в продуктах растительного происхождения продолжаются, но крайне медленно, физиологические процессы. В плодах снижается интенсивность дыхания и отдаляется со­стояние климактерия (рис. 11). Из рис. 4 видно, что плоды при пониженных температурах сохраняются в течение более длительного времени. В плодах медленно увеличивается содер­жание Сахаров, снижается содержание органических кислот, происходят процессы, приводящие к улучшению вкуса, аромата, а часто и цвета плода. К концу хранения усиленно расходуются органические кислоты, содержание их в ткани снижается. Осо­бенно уменьшается количество яблочной кислоты. В резуль­тате анаэробного дыхания возрастает содержание этилового спирта и ацетальдегида. Так, через 7,5 мес хранения яблок Ре­нет Симиренко потери Сахаров составили 20 %, органических кислот — 50 % при одновременном увеличении содержания спирта и ацетальдегида в 4—5 раз.

В плодах частично уменьшается содержание аскорбиновой кислоты. Наименьшие потери витамина С отмечены у цитру­совых, причем в мякоти со­держание его практически не изменяется. Чем ниже допустимая температура хранения, тем меньше по­тери витаминов.

При пониженных тем­пературах хранения у ово­щей большинства видов интенсифицируются про­цессы расщепления крах­мала и образования са