大家都知道水果和蔬菜大批量儲藏可以放在冷庫保鮮,那么水果蔬菜冷庫保鮮原理是什么?這背后有科學秘訣是什么?跟隨制冷教授一起進入今天的制冷知識小課堂。
介紹水果蔬菜冷庫保鮮原理之前,首先我們來了解水果采摘之后的生理變化活動,在果蔬離開母株之后主要進行的兩大生理活動:呼吸作用和蒸騰作用。
蔬菜和水果采摘之后仍然是一個鮮活的“生命體”,生命活動依靠氧氣來維持。在常溫儲藏條件下會進行正常生理新陳代謝。
由于脫離了原來的生長環(huán)境,不能再從母株得到水分和其他物質的供養(yǎng)。
反之在一些酶的作用下,會持續(xù)消耗自身生長過程中積累養(yǎng)分,分解有機物生成二氧化碳、水等。用以維持正常的生命活動。
上述過程就是果蔬的呼吸作用,簡而言之:沒有呼吸,果蔬就會“死亡”!
制冷教授溫馨提示:
據蒙盛華《水果蔬菜貯藏保鮮技術講座》[1](《中國科學植物所》1995年第5期)中提到影響果蔬的呼吸作用的五大因素:溫度 、濕度 、環(huán)境氣體 、機械損傷及植物激素 ,記下來制冷教授具體說明。
溫度對果蔬呼吸作用的影響
果蔬的呼吸和溫度成正相關關系,據科學研究表明:
在一定的溫度范圍內 , 每升高 10 ℃呼吸強度就增加 1 倍 , 如果降低溫度 , 呼吸強度就大大減弱。果蔬 呼吸強度越小 , 物質消耗也就越慢 , 貯藏壽命便延長 。
濕度對果蔬呼吸作用的影響
一般來說 , 輕微的干燥較濕潤更可抑制呼吸作用 。果蔬種類不同 ,反應也不一樣 。例如 ,柑桔果實在相對濕度過高的情況下呼吸作用加強 , 從而使果皮組織的生命活動旺盛 ,造成水腫病(浮皮果)。
環(huán)境氣體對果蔬呼吸作用的影響
正常的空氣成分按體積分數計算是:氮(N2)約占78%,氧(O2)約占21%,稀有氣體約占0.939%(氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)約占0.031%,還有其他氣體和雜質約占0.03%,如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸氣(H2O)等。[2]
正常空氣的氣體成分如下圖
在環(huán)境氣體成分中 , 二氧化碳和由果實釋放出來的乙烯對果蔬的呼吸作用有重大的影響 。
機械損傷對果蔬呼吸作用的影響
果蔬在采收 、分級 、包裝 、運輸和貯 藏過程中會遇到擠壓 、碰撞、刺扎等損傷 。
在這種情況下 , 果蔬的呼吸強度增強 , 因而會大大縮短貯藏壽命 ,加速果蔬的后熟和衰老 。受機械損傷的果蔬 ,還容易受病菌侵染而引起腐爛 。
植物激素對果蔬呼吸作用的影響
這里所說的植物激素,常見的比如大家熟知的乙烯:
乙烯是一種氣體激素。成熟的組織釋放乙烯較少,而在分生組織,萌發(fā)的種子、凋謝的花朵和成熟過程中的果實乙烯的產量較大。它存在于成熟的果實;莖的節(jié);衰老的葉子中。乙烯的產生具有“自促作用”(即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產生)。
植物在干旱、大氣污染、機械刺激、化學脅迫、病害等逆境下,體內乙烯成幾倍或幾十倍的增加,這種在逆境下由植物體產生的乙烯稱為應激乙烯或逆境乙烯(lstress ethylene)。
此外還有:2.4 -D 、萘乙酸、脫落酸 、青鮮素 、矮壯素 、B9等。
不同植物激素對于果蔬的影響也是不同的,比如:乙烯與脫落酸的作用是加速果蔬的呼吸和后熟。反之生長激素和激動激素是抑制果蔬的呼吸及后熟。
除過果蔬的呼吸作用,果蔬的蒸騰作用也是影響儲藏的一個重要因素。
水一直伴隨著果蔬的整個生命歷程,在果蔬的生長階段根系從土壤中吸收液態(tài)水供植物生長;另一方面吸收的一部分水分會通過葉片的蒸騰作用變?yōu)闅鈶B(tài)的水蒸氣。
當果蔬被采摘后,失去了水分供給。但果蔬的蒸騰作用依然存在,隨著時間的推移,鮮果蔬由于水分的損失會造成“縮水”現象。比較典型的現象:蘋果的裂果、蔬菜“發(fā)蔫”。
制冷教授溫馨提示:影響果蔬的蒸騰作用的6大因素:品種特性、成熟度、溫度、相對濕度、風速、包裝。[3]
品種特性
水果和蔬菜的種類多,以水果為例,不同水果其果皮的厚度是不一樣的。不僅如此,果皮上的角質層 、果脂 、皮孔也千差萬別,造成果蔬的蒸騰作用有強有弱。
成熟度
一般情況下:果蔬在成熟期,其果皮生長完成,角質層、蠟層也逐漸發(fā)育完全。原本旺盛的蒸騰作用會變慢。但是也有例外,像芭蕉科的香蕉和番木瓜科番木瓜屬植物木瓜會加快蒸騰速度。
溫度
蔬的蒸騰作用在高溫下加快 , 低溫下蒸騰作用會受到一定程度的抑制;
相對濕度
貯藏環(huán)境的相對濕度越大 , 果蔬中的水分蒸騰速度越慢(果蔬吸收水分和蒸騰水分趨于平等);
風速
在風速(空氣流速)平穩(wěn)的狀態(tài)下,果蔬蒸騰作用產生的水蒸氣會在果蔬表層形成一個“保護膜”—蒸發(fā)面。這個“保護膜”可以降低蒸氣壓差,從而降低蒸騰作用的速度。如果風速大,則會破壞蒸發(fā)面加速蒸騰作用;
產品包裝
包裝對于貯藏 、運輸中果蔬的水分蒸發(fā)具有十分明顯的影響 。現在常用的瓦楞紙箱與木箱和筐相比 ,用紙箱包裝的果實蒸發(fā)量小 。
若在紙箱內襯塑料薄膜 ,水分蒸發(fā)可以大大降低。果實包紙 、裝塑料薄膜袋 涂蠟、保鮮劑等都有防止或降低水分蒸發(fā)的作用。
認識了影響果蔬儲藏的兩大因素。接下來一起聊聊今天的主題:冷庫低溫儲藏果蔬的保鮮原理。
冷庫為什么能夠儲藏起到保鮮果蔬的作用呢?首先我們要了解一個概念:冷庫并非是讓果蔬“停止生長”,讓果蔬在低溫環(huán)境下“凍齡”。
那么什么是“凍齡”呢?
實際上冷庫的低溫環(huán)境在一定程度上抑制了果蔬的呼吸作用和蒸騰作用,讓果蔬的生命活動“減速”。從而延長了果蔬的保鮮周期。
那么冷庫是如何影響果蔬的生理代謝呢?接著往下看。
呼吸是果蔬類植物維持生命代謝特有的現象,上文說過影響呼吸作用和蒸騰作用因素有:溫度 、濕度 、環(huán)境氣體 、機械損傷及植物激素這五大因素。
溫度因素
冷庫儲藏果蔬一般使用保鮮庫和氣調庫兩種,所創(chuàng)造的低溫環(huán)境(一般是溫度區(qū)間是-2℃~5℃。部分高溫庫儲藏熱帶水果溫度可達13度左右,比如芒果,儲藏溫度為13.5℃)。
下面列舉常見蔬菜冷庫和水果保鮮庫溫度參數
蔬菜冷庫保溫參數
蔬菜名稱 | 儲藏溫度(℃) | 蔬菜名稱 | 儲藏溫度(℃) | 蔬菜名稱 | 儲藏溫度(℃) |
---|---|---|---|---|---|
西紅柿 | 1~5 | 洋蔥 | 1.5 | 龍須菜 | 0~2 |
土豆 | 3~6 | 南瓜 | 0-3 | 甜菜 | 0~1.5 |
卷心菜 | 0~1 | 韭菜 | 0 | 菠菜 | 0~1 |
胡蘿卜 | 0~1 | 芹菜 | -0.6-0 | 萵苣 | 0~1 |
水果冷庫保溫參數
水果名稱 | 儲藏溫度(℃) | 水果名稱 | 儲藏溫度(℃) | 水果名稱 | 儲藏溫度(℃) |
---|---|---|---|---|---|
椰子 | 4.5 | 香蕉 | 7~11 | 蘋果 | -1~1 |
西瓜 | 10~12 | 櫻桃 | 0.5~1 | 芒果 | 13.5 |
葡萄 | -1~-3 | 桔子 | 1~2 | 檸檬 | 5~10 |
在低溫環(huán)境下果蔬的呼吸作用會受到抑制,降低果蔬的生理消耗抑制蒸騰作用。
濕度因素
同時冷庫也能提供一個穩(wěn)定的濕度環(huán)境。如下所示:
冷庫存儲水果的相對濕度:90%~95%;
冷庫存儲蔬菜的相對濕度:80%~85%;
制冷教授溫馨提示:高濕度的環(huán)境可以抑制果蔬的蒸騰作用。(劃重點)
機械損傷因素
機械損傷造成的“傷口”,在低溫下微生物的生長也會受到抑制。
氣體因素
如果使用氣調庫,在低溫條件的基礎上還能控制庫內的空氣比例,抑制果蔬的呼吸。以儲藏蘋果為例,其儲藏參數如下:
風速因素
此外冷庫環(huán)境相對密封,空氣流速慢。因此不會破壞果蔬蒸騰作用形成的“蒸汽膜”,從而抑制果蔬的蒸騰作用。
以上就是果蔬冷庫保鮮原理相關知識,如過大家有不同的意見歡迎在留言區(qū)討論哦!
作者:制冷教授
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