果蔬儲(chǔ)藏和運(yùn)輸冷鏈特性及影響因素

劉芳，周子京，郜麗芹

果蔬儲(chǔ)藏和運(yùn)輸冷鏈特性及影響因素

劉芳1，周子京2，郜麗芹3

（1.格索蘭（中國(guó)）投資有限公司,上海；2.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海；3.上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,上海）

本文陳述了果蔬采摘之后的生命活動(dòng)以及影響生命活動(dòng)的關(guān)鍵因素，采摘后的果蔬有呼吸，環(huán)境的溫度、濕度、氣體成分對(duì)果蔬的質(zhì)量都產(chǎn)生影響，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)分類證實(shí)采摘后的果蔬需要科學(xué)的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸，對(duì)資源性農(nóng)產(chǎn)品的集約化儲(chǔ)存、保鮮和運(yùn)輸提供了很好的技術(shù)參數(shù)。

呼吸作用；呼吸強(qiáng)度；溫度；濕度；氣體成分；乙烯；質(zhì)量影響

果蔬在采收之后，雖然離開了原來的栽培環(huán)境和母體，但它仍然是活著的有機(jī)體，還在進(jìn)行一系列的生命活動(dòng)。主要體現(xiàn)在呼吸作用以及溫度、濕度對(duì)這種生命活動(dòng)的影響。呼吸是果蔬采后最主要的生命活動(dòng)之一，也是生命存在的最明顯的標(biāo)志。

1、果蔬的呼吸

1.1 果蔬的呼吸作用

呼吸作用是在酶作用下的緩慢氧化的過程，是植物主要的代謝過程。其原理是生物內(nèi)的有機(jī)物，如淀粉、糖、有機(jī)酸分解后轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物，如二氧化碳和水。

果蔬的呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種。有氧呼吸是指在O2的參與下進(jìn)行的呼吸作用，結(jié)果是將基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化成CO2和水，并釋放大量熱。而當(dāng)環(huán)境中O2含量不足時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)無氧呼吸，它是指糖、有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解成乙醛、酒精等不完全氧化產(chǎn)物并釋放CO2和少量能量的過程。由于果蔬采后呼吸作用所需要的原料，只能是果蔬本身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分，因此采后果蔬呼吸作用的結(jié)果是消耗其貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分，從而使果蔬品質(zhì)下降。采后果蔬呼吸所釋放的大部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮茚尫诺劫A藏環(huán)境中，這部分熱能稱之為呼吸熱。呼吸熱與果蔬保鮮有很大關(guān)系。如果在保藏中果蔬堆積過高或通風(fēng)不良，呼吸熱就難以釋放，于是導(dǎo)致貯藏溫度升高，而溫度升高又促進(jìn)呼吸作用，使得釋放的呼吸熱更多，從而形成惡性循環(huán)；在放出呼吸熱的同時(shí)，又會(huì)釋放出大量的水汽，從而出現(xiàn)高溫高濕的情況，導(dǎo)致微生物滋生繁殖，果蔬腐爛變質(zhì)（圖1為英格索蘭曾經(jīng)做過的關(guān)于草莓的置于適宜溫度和高溫的實(shí)驗(yàn)圖片）。因此果蔬從采收到消費(fèi)的整個(gè)物流過程需要全程冷鏈的保障。圖2和圖3分別為果蔬的運(yùn)輸解決方案和零售解決方案。

1.2 果蔬的呼吸強(qiáng)度

呼吸作用的強(qiáng)弱可以用呼吸強(qiáng)度來表示。呼吸強(qiáng)度是指在一定的溫度下每千克果蔬在一定時(shí)間內(nèi)吸入或呼出CO2的量。呼吸強(qiáng)度的大小是影響果蔬耐藏力大小的主要因素。在正常情況下，呼吸強(qiáng)度越小，消耗的營(yíng)養(yǎng)就少，耐藏性就越強(qiáng)；反之，耐藏性就越差。一般地說，呼吸強(qiáng)度低的果蔬比呼吸強(qiáng)度高的果蔬更耐藏。

按呼吸強(qiáng)度可將果蔬分為：呼吸強(qiáng)度相當(dāng)高（CO2>60 mg·kg-1·hr-1）、呼吸強(qiáng)度較高（CO240-60 mg·kg-1·hr-1）、呼吸強(qiáng)度中等（CO220-40 mg·kg-1·hr-1）和呼吸強(qiáng)度低（CO2<20 mg·kg-1·hr-1）四個(gè)等級(jí)，如表1所示。

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果蔬的呼吸作用及呼吸強(qiáng)度均會(huì)影響其質(zhì)量及耐藏性，因此，在果蔬運(yùn)輸及存儲(chǔ)過程中，應(yīng)對(duì)不同種類的果蔬采取不同的方式。

呼吸作用是果蔬采后最主要的生命活動(dòng)之一，也是生命存在的最明顯的標(biāo)志。果蔬的呼吸作用很容易受外界因素的影響，主要有溫度、濕度、氣體成分、電離輻射、機(jī)械損傷、病蟲害、植物激素等，其中，溫度、濕度和氣體成分是影響呼吸作用的最主要因素，本文就這三個(gè)因素進(jìn)行主要講解。

2、溫度、濕度、氣體成分對(duì)果蔬的影響

2.1 溫度對(duì)果蔬呼吸的影響

與所有生物酶促反應(yīng)一樣，溫度是影響果蔬呼吸強(qiáng)度強(qiáng)弱的主要因素之一。在5～35℃之間，溫度每上升10℃，呼吸強(qiáng)度就增大1～1.5倍。因此低溫貯藏可以降低果蔬的呼吸強(qiáng)度，減少果蔬的呼吸消耗。對(duì)呼吸高峰型的果蔬而言，降低溫度，不但可降低其呼吸強(qiáng)度，還可延緩其呼吸高峰的出現(xiàn)。圖2為高溫對(duì)蘋果儲(chǔ)藏的影響情況圖，經(jīng)過4周的觀察，在20℃下儲(chǔ)藏的蘋果，相比于在0℃下儲(chǔ)藏的蘋果，表皮顏色發(fā)黃、發(fā)白，蘋果品質(zhì)大大下降。

但并非貯藏溫度越低，貯藏效果就越好。每一種果蔬都有它最適宜的貯藏溫度，即貯藏最適溫度。在此溫度下，最能發(fā)揮果蔬所固有的耐藏性和抗病性。低于這個(gè)溫度，就可能導(dǎo)致冷害。如在0℃中蘋果貯藏得很好，而大多數(shù)的南方水果就不適宜此低溫。圖3展示了某公司在零下18℃儲(chǔ)藏冰凍蘋果和梨的示意圖。

乙烯能明顯促進(jìn)植物呼吸、促進(jìn)果蔬的衰老。而低溫可減少果蔬的乙烯產(chǎn)生量，使得果蔬衰老的生理作用受到強(qiáng)烈的抑制。此外，低溫還能抑制病原菌的生長(zhǎng)，減緩水分的蒸發(fā)，這些對(duì)保持果蔬的良好品質(zhì)都是有益的。因此，應(yīng)盡可能維持適宜的低溫儲(chǔ)存果蔬。

2.2 濕度的影響

環(huán)境濕度對(duì)呼吸作用也有很大的影響。新鮮果蔬中含有大量水分，如果貯藏環(huán)境的濕度過低，會(huì)使果蔬蒸發(fā)失水較多，組織內(nèi)水解酶活性就加強(qiáng)。原來不溶于水的物質(zhì)被水解成糖，為呼吸作用提供了更多的基質(zhì)，故會(huì)加強(qiáng)果蔬的呼吸強(qiáng)度。但若環(huán)境濕度過高會(huì)導(dǎo)致果蔬的腐壞率增高，故選擇一個(gè)合適的濕度保存果蔬至關(guān)重要。

2.3 氣體成分對(duì)果蔬的影響

果蔬的有氧呼吸作用需要吸收O2和放出CO2。因此，O2是果蔬呼吸的必要條件，CO2是呼吸的產(chǎn)物，所以從一定程度上降低O2的濃度、增加CO2的濃度可以抑制果蔬的有氧呼吸，從而延緩果蔬的后熱與衰老過程。如香蕉儲(chǔ)存于20℃正?？諝庵械暮粑鼜?qiáng)度比5% CO2和3% O2中的呼吸強(qiáng)度要強(qiáng)烈約5倍。

但若O2濃度過小，會(huì)使果蔬必須消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后才能產(chǎn)生足夠的能量去維持果蔬的生命活動(dòng)，另外，無氧呼吸也會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有毒害作用的乙醛和酒精，積累過多對(duì)果蔬造成傷害，降低其品質(zhì)。一些常用氣體對(duì)呼吸作用的影響情況：

2.4 乙烯促進(jìn)呼吸作用

乙烯是由植物生成的一種天然的有機(jī)物，它可以控制植物的生長(zhǎng)、成熟和老化。不同植物在不同時(shí)期，乙烯的生成量是不同的。按照乙烯生成率的差異可以將果蔬分為5類，如表2所示。

根據(jù)水果在成熟期乙烯的生成率，可以將水果分為兩類：躍變型水果和非躍變型水果（表3）。前者在成熟時(shí)，呼吸強(qiáng)度和乙烯生成率大幅度增加，而后者在成熟時(shí)，呼吸強(qiáng)度和乙烯生成率仍保持較低的水平。所有水果在生長(zhǎng)過程中都會(huì)產(chǎn)生少量的乙烯。而在成熟期，躍變型水果比非躍變型水果產(chǎn)生更多的乙烯。

2.5 乙烯對(duì)果蔬衰老的促進(jìn)作用

無論是內(nèi)源乙烯還是外源乙烯都能加速果蔬的后熟、衰老，降低果蔬的耐藏力（見表4），若能防止果蔬與乙烯直接接觸，便可以減緩果蔬的“死亡”。因?yàn)楣哚尫诺囊蚁┮约捌渌麣怏w，包括機(jī)械設(shè)備例如叉車產(chǎn)生的尾氣，香煙煙霧或其他煙霧等，都可能積聚在一個(gè)封閉的房間里，促進(jìn)果蔬的過快成熟。這就是為什么不建議把乙烯生成率較高的果蔬和對(duì)乙烯高度敏感的果蔬進(jìn)行混合儲(chǔ)存的原因（見表5）。

在低溫環(huán)境下，果蔬釋放乙烯的能力將會(huì)明顯地受到抑制，外源乙烯對(duì)刺激果蔬后熟衰老的能力也會(huì)降低，因此，將采收后的果蔬進(jìn)行迅速預(yù)冷是一項(xiàng)十分有效的技術(shù)措施。因此，果蔬在貯運(yùn)時(shí)，應(yīng)在果蔬中乙烯濃度未達(dá)到足以啟動(dòng)后熟過程之前，采用適宜的低溫、低O2和高CO2等技術(shù)措施，抑制乙烯的產(chǎn)生，才能有效地抑制果蔬的后熟和衰老。另外，果蔬在受傷后，乙烯的產(chǎn)生和呼吸強(qiáng)度明顯增加，導(dǎo)致果蔬的后熟衰老過程的加快。因此，在果蔬的采后處理過程中同樣要盡量避免機(jī)械損傷。

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農(nóng)產(chǎn)品采后所處環(huán)境的溫度，對(duì)其儲(chǔ)藏時(shí)間有著巨大的影響。在世界上的某些區(qū)域，尤其是在熱帶和亞熱帶地區(qū)，農(nóng)產(chǎn)品由于采后處理技術(shù)落后，尤其是溫度管理不當(dāng)，其造成的損失估計(jì)超過總產(chǎn)量的50%。對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行適宜的溫度管理，是延緩農(nóng)產(chǎn)品的腐爛最為重要也是最為簡(jiǎn)便的措施。

（未完待續(xù)）