МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ
КАФЕДРА ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИИ ТЕХНОЛОГИИ
ТЕМА КУРСОВОЙ РАБОТЫ:
ЗАВИСИМОСТЬ ИНТЕНСИВНОСТИДЫХАНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
ВЫПОЛНИЛ: Воробьев.А.Н
ФАКУЛЬТЕТ: ХТиТ
КУРС: 3
ГРУППА: 6
ПРИНЯЛА: Волдова.Т.А
МОСКВА2002
СОДЕРЖАНИЕ:
1.Введение.
2.Основные процессы иизменения, происходящие в продуктах растительного происхождения.
3.Процессы и изменениясвязанные с дыханием.
4.Хранение плодов в регулируемой газовой системе.
5.Охлаждение и хранение плодов и овощей вохлажденном состоянии.
6.Замораживание и хранение продуктов растительногопроисхождения в замороженном состоянии.
7.Режимы хранения.
8.Быстрое замораживание.
9.Замораживание клеток.
10.Количество вымерзающей воды.
11.Рекристаллизация.
12.Замораживание продуктов бестканевой структуры.
13.Водосодержание, теплоемкость и теплота замерзаниянекоторых продуктов.
14.Преимущества и недостатки.
15.Список используемой литературы.
1)Введение.
В нашесложное время, с больной кризисной экономикой сохранение пищевых продуктов снаименьшими затратами и с большей эффективностью является одной из главныхзадач.
Структурапитания нуждается в улучшении технологии хранения пищевых продуктов, но улучшитьструктуру питания нельзя с помощью хладовойобработки, структуру питания можно лишь поддерживать с помощью хладовой обработки, что позволяет поднять качествопродуктов растительного происхождения при хранении, и что в свою очередьпозволяет увеличить сроки хранения продуктов, а так же стабильность хранения.При холодильной обработке и хранении в пищевых продуктах происходят сложныепроцессы и явления, приводящие к различным изменениям их структуры. Зависимостью интенсивности дыхания растительных продуктов оттемпературы, и исследованием влияния охлаждения (замораживания) на пищевыепродукты я и решил заняться в данной курсовой работе.
2)Основные процессы и изменения, происходящие впродуктах растительного происхождения.
Для понимания исовершенствования технологических процессов холодильного консервированиявозникает настоятельная необходимость изучения изменений, происходящих в плодахи овощах при хранении, в зависимости от вида продукта, действия фитогормонов, устойчивости к фитопатогенным микроорганизмами физиологическим заболеваниям.
3)ПРОЦЕССЫ И ИЗМЕНЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ДЫХАНИЕМ
Условияхолодильной обработки и хранения плодов и овощей должны быть таковы, чтобыпонизить до минимума интенсивность дыхания, не нарушив при этом естественноготечения метаболических процессов, поскольку только продукты растительногопроисхождения с нормальным дыханием обладают необходимой лежкоспособностью.
Дыханиеявляется основной формой диссимиляции — расщепления органических веществ. Этоокислительный процесс, при котором потребляется кислород и выделяетсяуглекислый газ. Обмен углекислого газа и кислорода происходит путем диффузиичерез устьица и частично через кутикулу.
Главнымидыхательными субстратами являются углеводы, жиры и белки. Около '/з количества углеводов в ткани расходуется при дыхании.Жиры и белки используются в меньшей степени, и их участие наиболее характернодля семян.
Расщеплениюмакромолекулярных субстратов предшествует их гидролиз: поли- и дисахаридов до моносахаридов,жиров до глицерина и жирных кислот, белков до аминокислот.
В результате реакции гликолиза из моносахаридов образуетсяпировиноградная кислота, затем вследствие окислительного декарбоксилированияпировиноградной кислоты — ацетил-КоА, который являетсятакже продуктом последовательной цепи превращений жирных кислот и аминокислот.В цикле Кребса ацетил-КоА подвергается реакциям декарбоксилирования и дегидрирования до полногорасщепления. Образующиеся в цикле Кребса изолимонная, a-кетоглутаровая и яблочнаякислоты являются непосредственными продуктами окисления.
Процессы окисления весьма сложны иосуществляются через многоступенчатую систему специфических ферментативныхреакций. Окисление может происходить непосредственным присоединением кислородак дыхательному субстрату (А+0 →АО ); отщеплением водорода от субстрата (АН +Х →А+ХН ), при этом окисление субстрата АН и образование продукта окисления Апроисходят в результате восстановления вещества X; удалением электрона отзаряженного иона (например, Fe—е →Fe ). В продуктахрастительного происхождения происходят окислительные реакции всех трех типов,но процессы второго и третьего типов преобладают, так как они протекают безнепосредственного участия кислорода.
В основесовременных представлений о механизме окислительных процессов в биологическихобъектах лежит теория Баха—Палладина, согласно которой дыхание клетки возможнолишь при наличии активированных форм кислорода и водорода, обладающих высокойреакционной способностью.
Активация ипередача водорода дыхательного субстрата происходят при участии ферментов дегидрогеназ, характеризующихся высокой специфичностью поотношению к окисляемому субстрату. По природе простетическихгрупп дегидрогеназы делятся на пиридиновые и флавиновые.
Коферментами пиридиновых дегидрогеназявляются НАД-никотинамидадениндинуклеотид и НАДФ-никотинамидаденин-динуклеотидфосфат, выполняющиефункции переносчиков водорода. В основе действия пиридиновых дегидрогеназ лежит способность к обратимому гидрированию и дегидрированию пиридинового ядра, входящегов состав коферментов в виде амиданикотиновой кислоты—витамина РР. Пиридиновые дегидрогеназышироко распространены в клетках продуктов растительного происхождения иявляются в буквальном смысле универсальными окислительными системами.
Флавиновые дегидрогеназы имеют коферменты,представляющие собой нуклеотидные производныерибофлавина — витамина В. Флавиновые ферментывесьма разнообразны, наиболее многочисленная их группа представлена дегидрогеназами, являющимися промежуточными переносчикамиводорода в цепи окисления. Дегидрогеназы окисляютвосстановленные пиридиновые основания и передают получаемые от них электроныпо цепи в направлении к кислороду. Коферментами флавиновых дегидрогеназ, или, каких иногда называют, флавопротеидов (ФП), являются флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинаде-ниндинуклеотид(ФАД).
Последними в цепи окисления переносчикамиводорода обычно выступают соединения, известные под общим названием коэнзимы Q.Этим наименованием обозначают ряд веществ, являющихся нейтральными липидами и представляющих собой соединение бензохинона с углеводородной боковой цепью, котораясостоит из различного числа изопреновых групп.Известны коэнзимы Q с 10, 9, 8 и 7 изопреновыми группами.
Будучи способными обратимо окисляться ивосстанавливаться, коэнзимы Q являются связующим звеном в цепи переносаэлектронов от флавопротеидов к цитохромам.
Активация кислорода в цепи окисленияпроисходит под действием многочисленных ферментов (оксидаз),большинство из которых содержит в качестве простетическихгрупп железопорфириновый комплекс, являясь Fe-протеидами.
В цепи окисления из оксидазосновную роль играют цитохромы, состоящие изспецифического белка и железопорфирина. Цитохромы способны обратимо окисляться и восстанавливатьсяблагодаря ионам железа, входящего в их состав. Восстановление окисленных цитохромов происходит вследствие присоединения электронов KoQлибо флавопротеидов. Окисление цитохромовпроходит через цепь, состоящую обычно из четырех различных цитохромов.Последним в цепи является цитохром Аз, называемыйцитохромоксидазой, окисление которого происходитнепосредственно кислородом воздуха.
Как известно, способность какого-либосоединения присоединять или отдавать электроны определяется в основном соотношениемвеличин окислительных потенциалов данного соединения и соединения, с которымоно взаимодействует. Причем реакция проходит тем энергичнее, чем меньшеразличие между потенциалами взаимодействующих веществ.
К окислительному потенциалу дыхательногосубстрата наиболее близки потенциалы, свойственные пиридиннуклеотидам,а к потенциалу кислорода, имеющего наибольшую величину,— потенциал цитохромоксидазы.
Исходя из этого, считают, что первый этапокисления субстратов осуществляется с участием пиридиновых дегидрогеназ,второй — флавиновых дегидрогеназ,третий — коэнзима Q. Причем на этих этапах происходит перенос двух атомов водорода.Далее имеет место перенос непосредственно электронов через систему цитохромов на кислород.
Процесс окисления субстрата в дыхательной цепи сопровождается фосфорилированием АДФ и запасаниемэнергии в форме АТФ. В цепи окисления есть три участка фосфорилирования:участок окисления флавопротеидов, участок переходаэлектронов от цитохрома В к цитохрому С и участок перехода электронов от цитохрома А к цитохрому Аз(рис. 1).
Каждая из трех карбоновых кислот, образующихся в цикле Кребса и являющихся основным субстратом в дыхательной цепи, образует три молекулы АТФ.
Аккумуляция и выделение энергии, которая по мере надобности расходуется клеткой, являются основным назначением дыхания. Фосфорилирование неразрывно связано с окислением в дыхательной цепи, поэтому обычно говорят о процессе окисдительного фосфорилирования. Впервые предположение о наличии сопряжения между окислением и
Рис. 1. Схема окисления в дыхательной цепи
фосфорилированием и экспериментальное доказательство этогобыли даны академиком В. А. Энгельгартом.
Как правило,процессы дыхания происходят в митохондриях клеток. Каждая стадия дыхания осуществляется мультиферментной системой, закрепленной на внутренней митохондриальной мембране. Около 1/4 белков внутреннеймембраны являются ферментами, участвующими в переносе электронов иокислительном фосфорилировании. К ним относятся флавопротеиды, цитохромы,ферменты, участвующие в образовании АТФ.
Флавопротеиды и цитохромырасполагаются в мембране в виде отдельных групп, каждая из которых содержит всенеобходимые ферменты и функционирует самостоятельно. Такие группы, называемыедыхательными ансамблями, равномерно распределены по всей плоскости мембраны.Они весьма чувствительны к действию различных внешних воздействий. Подвлиянием низких температур, ядов, ионизирууэщейрадиации нарушается целостность митохондриальныхмембран, и в этом случае сопряжение дыхания утрачивается, или происходит разобщениедыхания. Процессы фосфорилирования более чувствительны.Поэтому при разобщении дыхания окислительные процессы часто не нарушаются, нопри этом энергия окисления не превращается в энергию АТФ, а рассеивается вформе тепла.
Разобщениедыхания представляет собой необратимый процесс, являющийся признаком гибеликлетки. Однако растительные ткани вследствие наличия у них специальныхприспособительных механизмов способны переносить неблагоприятные внешниеусловия.
Дыхательныепроцессы, протекающие в клетках, обладают рядом особенностей, обусловленныхтем, что продукты растительного происхождения лишены стабильной внутреннейсреды, например парциального давления кислорода и углекислого газа,температуры, и изменяются под действием непостоянных
и крайне изменчивых факторов внешней среды.
Б. А. Рубинсчитает, что для структуры аппарата растений характерны три принципиальныеособенности:
1. Принцип множественности (мультипринцип) при построении окислительных систем,обусловленный тем, что в клетке имеется, как правило, не один, а несколькоферментов, выполняющих одну и ту же функцию.
2. Полифункциональность каталитических систем, или наличиеферментов, обладающих не одним, а несколькими свойствами.
3. Рассредоточенность(делокализованность) аппарата.
Вследствиеэтих особенностей процессы окисления биологических объектов могутосуществляться различными путями, или, как говорят, для растительных тканейхарактерно наличие альтернативных механизмов окислительного обмена, что играетисключительную роль как фактор адаптации, обусловливающий способность тканейсохраняться и нормально функционировать в условиях изменчивой внешней среды, атакже при действии различных неблагоприятных факторов.
Схема окислениядыхательного субстрата в клетках разных тканей различна и зависит от ихфизиологического состояния и условий существования. Так, в отдельные периодыжизненного цикла плодов, например при созревании, клетки нуждаются в дополнительномпритоке энергии. При этом в качестве дополнительного дыхательного субстратаиспользуется янтарная кислота, окисление которой происходит более короткимпутем, минуя НАД, непосредственно через ФП на КоQ. При этом сукцинатдегидрогеназа, относящаяся к флавиновымферментам, строго специфична по отношению к янтарной кислоте. Обладаяспособностью акцептировать водород непосредственно отсубстрата и передавать его на КоQ, сукцинатдегидрогеназа образуетбоковую транспортную цепь окисления.
Кроме того, вклетках имеются альтернативные окислительные механизмы, образующие сопряженныецепи с флавопротеиновыми ферментами и цитохромами. Среди них главную роль играют оксидазы, содержащие в молекуле ионы железа или меди.
В группуFe-протеидов наряду с флавопротеиновыми ферментами ицитохромами входят каталазаи пероксидаза. В прохождении дополнительного,альтернативного, пути окисления особенно велика роль пероксидаз,разлагающих перекись водорода с освобождением активного атомарного кислорода. Пероксидазы, встречающиеся в клетках продуктоврастительного происхождения, весьма многочисленны и окисляют различныевещества, в том числе практически все фенолы, ароматические амины иаскорбиновую кислоту. Их активность возрастает при изменении условий внешней среды.Так, в паренхимной ткани плодов при пониженныхтемпературах хранения или недостаточной обеспеченности кислородом происходитвозрастание активности пероксидазы.
К группе Сu-протеидов относятсяразличные полифеноло-ксидазы и аскорбиноксидаза.В основе их действия лежит обратимое окисление одновалентной меди вдвухвалентную.
Полифенолоксидазы представляютсобой ферменты, окисляющие в присутствии молекулярного кислорода различныефенолы и их производные с образованием соответствующих хинонов.Полифенолоксидазы катализируют прямое окислениесубстратов атмосферным кислородом и участвуют в различных окислительныхпроцессах, в том числе в окислении аминокислот, полипептидов,белков и аскорбиновой кислоты. Активность полифенолоксидазвозрастает при механическом повреждении плодов, воздействии низких температур,кристаллизации воды при замораживании и т. д.
Потемнение мякотимногих плодов (яблок, груш, абрикосов и др.), а также клубней картофеля,наблюдаемое при разрезании, очистке и механическом повреждении, происходитвследствие возрастания активности полифенолоксидаз инарушения координации реакций окисления и восстановления, в результате чего вткани накапливаются стойкоокрашенные продукты.
Аскорбиноксидазаобладает строгой специфичностью по отношению к субстрату и окисляет l-аскорбиновую кислоту,превращая ее в дегидроформу. Являясь переносчикомводорода, аскорбиновая кислота тесно связана со всей системой ферментов,участвующих в дыхательных процессах.
Полифенолоксидазыи аскорбиноксидаза принимают участие в окислительныхпроцессах на заключительном этапе дыхания, заменяя цитохромы.
На рис. 2 показаны возможныеальтернативные пути процесса окисления, которые в. растительных клеткахпроисходят различным образом в зависимости от видовых особенностей ткани,физиологического состояния данного органа, условий внешней среды и другихфакторов.
Различная активность оксидаз в условиях измененной газовой среды представленана рис. 3.
Наибольшее сродство к кислороду имеет цитохромоксидаза, ее действие проявляется при содержаниикислорода в атмосфере всего 1 %. Глубинные слои паренхимнойткани плодов и овощей, для которых характерно пониженное содержание кислорода,более богаты цитохромоксидазой, нежели поверхностные.
Рис.2. Альтернативные пути окисления
Ферменты,участвующие в альтернативных процессах окисления, локализованы в различныхструктурных элементах клетки. Пероксидазы, полифенолоксидазы, аскорбиноксидазасосредоточены главным образом в цитоплазме; вся система ферментов, обеспечивающаяокислительное фосфорилирование, обнаружена в ядрах ихлоропластах. Благодаря такой делокализации ферментовдыхательной цепи практически все структурные составляющие клетки могут бытьисточниками того или иного количества энергии и использоваться ею взависимости от условий внешней среды.
О характере иинтенсивности дыхания судят по количеству выделяемого клетками углекислогогаза либо по величине дыхательного коэффициента ДК:
ДК=Vсо,/Vо„ где Vco, Vo — объемы выделившегося углекислогогаза и поглощенного кислорода.
Величинадыхательного коэффициента определяется прежде всего химической природойсубстрата. При окислении углеводов ДК=1 в соответствии с суммарнымуравнением окисления глюкозы
С Н О +60 -> 6СО + 6Н О + Q.
Число выделившихся грамм-молекул углекислогогаза равно числу поглощенных грамм-молекул кислорода, а согласно законуАвогадро грамм-молекулы всех газов занимают одинаковый объем.
При дыхании число выделившихся молекул углекислого газа равно числуатомов углерода в молекуле субстрата. Поэтому число использованных молекулкислорода на атом углерода в субстрате возрастает с увеличением числа Н-атомови снижается с увеличением содержания O-атомов в молекуле субстрата.
Если субстратами дыхания являются высшие карбоновыекислоты или аминокислоты, относительно богатые водородом и бедные кислородом,то ДK
С Н О + 26O -»18СО + 18Н О; ДК = 18/26 = 0,69.
Если дыхание происходит с использованием низших ди — и трикарбоновых кислот (яблочной, лимонной, винной ищавелевой), богатых кислородом, то ДК>1.
Так, при окислении яблочной кислоты
С Н О + ЗО -» 4СО + ЗН О; ДК. = 4/3 = 1,33.
Интенсивность дыхания и соответственно величина дыхательногокоэффициента молодых развивающихся тканей, например меристематических,тканей прорастающих семян выше, чем зрелых плодов. У тканей одного и того жеплода или овоща интенсивность дыхания периферических тканей, как правило, выше.
Ниже приведенаинтенсивность дыхания [в мг СO2/(г*сут)] различных тканей при температуре 15—20 °С.
12,4
69,3
10,6
2,45 11,3 13,8
3,8
Лимон
целыеплоды
кожура
мякоть
Картофель
целыеклубни
кожица
покоящиесяглазки
мякоть
При понижении температуры интенсивность дыхания плодов снижается исоответственно дыхательный коэффициент уменьшается. Так, по данным Ф. В. Церевитинова, дыхательный коэффициент для яблок сортаКанада составляет 1,14 при 30 °С и 0,88 при 0 °С. У большинства продуктоврастительного происхождения дыхание прекращается при температуре около —10 °С.У растений, переносящих в естественных условиях суровые зимы, дыханиеотмечается при —20°С и более низких температурах.
Дыхание зависит отгазового состава окружающей атмосферы. При понижении концентрации кислородаинтенсивность дыхания снижается, при увеличении возрастает. Интенсивностьдыхания снижается вследствие увеличения концентрации углекислого газа.
Когда содержаниекислорода в окружающей атмосфере уменьшается ниже определенного предела или приполном отсутствии кислорода, клетки продуктов растительного происхожденияпереходят к так называемому интрамолекулярному или бескислородномудыханию, представляющему собой в химическом отношении брожение.
Брожение наряду сдыханием является основной формой диссимиляции веществ в организме. При дыханиисуммарный выход энергии велик, а конечными продуктами являются неорганическиесоединения углекислого газа и воды. При брожении выход энергии значительноменьше, органический материал не распадается до конца и накапливаютсяотносительно богатые энергией органические вещества.
Для большинстватканей продуктов растительного происхождения характерна способность кспиртовому брожению, для некоторых — к молочнокислому.
Начальные стадиидыхания и брожения одинаковы, но в анаэробных условиях процесс диссимиляцииуглеводов прекращается на стадии гликолиза примолочнокислом брожении либо на стадии образования ацетальдегида и этанола приспиртовом.
Переход кинтрамолекулярному дыханию у растений может быть частичным, что определяется нетолько составом газовой среды, но и физиологическим состоянием организма. Так,бескислородное дыхание отмечается в период созревания плодов. При полномотсутствии кислорода переход исключительно к интрамолекулярному дыханиюприводит к гибели организма, так как накапливающийся этанол губительнодействует на живую клетку.4)ХРАНЕНИЕ ПЛОДОВ В РЕГУЛИРУЕМОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ
При хранении плодов практически единственнойформой их взаимодействия с окружающей средой является дыхательный газообмен.Поэтому их жизнедеятельность в роцессе хранения взначительной степени определяется составом окружающей атмосферы. Изменяяопределенным образом газовую среду, например повышая содержание углекислогогаза и уменьшая содержание кислорода, можно снизить интенсивность обменныхпроцессов в хранимых плодах, для того чтобы отделить состояние климактерия истарения плода. На подавлении жизнедеятельности путем создания определенногосостава атмосферы основано хранение плодов в регулируемой газовой среде.
Для паренхимной ткани плодов характерно наличие обширныхмежклеточных пространств, заполненных газом. Газовый состав внутреннейатмосферы плодов устанавливается в результате динамического равновесия междуинтенсивностью потребления кислорода и выделением углекислого газа, с однойстороны, и скоростью диффузии этих газов — с другой. Обмен с окружающей средойпроисходит через кутикулу, которая затрудняет циркуляцию газов, вследствиечего внутри плода создается своеобразная газовая атмосфера с повышенным содержаниемуглекислого газа и пониженной концентрацией кислорода. Характерно, что составатмосферы в межклетниках неодинаков: в расположенных ближе к поверхностимежклетниках состав атмосферы более близок к составу окружающей среды. Газовыйсостав в межклетниках у разных плодов различен, изменяется с их возрастом изависит от температуры и наружной атмосферы.
Кутикула плодовразных сортов различается по толщине и составу, в результате чего поступление внутрькислорода и его концентрация в межклетниках и клеточном соке также варьируются.В связи с этим одни плоды будут испытывать недостаток кислорода или избытокуглекислого газа, тогда как для других эта же газовая среда окажетсяблагоприятной.
Кислородныеоптимумы дыхания неодинаковы на разных этапах развития плода, а также смещаютсяпод воздействием температурного фактора. При 30 °С оптимальной является 5 %-ная концентрация кислорода, при температуре 10 °С и ниже—1%-ная. Повышенные концентрации углекислого газаособенно благоприятны для задержки обменных процессов в плодах в постклимактерическом состоянии.
Итак, составгазовой среды при хранении плодов должен быть таким, чтобы сохранить нормальныйдыхательный газообмен, не нарушить соотношение между аэробной и анаэробнойфазами дыхания при одновременном замедлении процессов созревания. При этомнеобходима правильная корреляция между температурой хранения, концентрациямиуглекислого газа и кислорода в окружающей атмосфере и состоянием плодов применительнок данному сорту и с учетом места его произрастания, размеров, степенизрелости, районов выращивания, климатических условий года и других факторов.
При хранении,плодов в атмосфере, содержащей повышенные количества углекислого газа, последнийпроникает в межклетники паренхимной ткани. Благодаряхорошей растворимости углекислого газа в водных растворах и липидах он поступает в клетки и растворяется в клеточномсоке. Влияние повышенной концентрации углекислого газа на метаболизм клеткипроявляется прежде всего в подавлении дыхания, что объясняется действиемуглекислого газа на процесс декарбоксилированияяблочной кислоты.
В реакции декарбоксилированияяблочной кислоты до пировиноградной углекислый газ является одним из конечныхпродуктов. Поэтому избыток его в среде сдвигает равновесие реакции влево,препятствуя расщеплению субстрата. Кроме этого углекислый газ блокирует системумалик-фермента. Он является также конкурентнымингибитором этилена и тормозит созревание плодов.
Углекислый газстимулирует биосинтез жирных кислот, участвующих в образовании поверхностныхвосков, что приводит к снижению проницаемости кутикулы.
Являясьантисептиком, углекислый газ задерживает развитие микроорганизмов наповерхности плодов. Наиболее чувствительны к действию углекислого газаплесневые грибы.
Однакозначительное повышение содержания углекислого газа может вызватьфизиологические заболевания.
Допустимые концентрацииуглекислого газа находятся в пределах 2,5—10 %. При хранении плодов в атмосферес повышенным содержанием углекислого газа не рекомендуется поддерживатьтемпературу ниже 2—2,5 °С.
К повышеннымконцентрациям углекислого газа более чувствительны недозрелые плоды.
При хранении визмененной газовой атмосфере на биохимические процессы в плодах влияют нетолько повышенные концентрации углекислого газа, но и пониженные концентрациикислорода.
При пониженииконцентрации кислорода до 3—5 % дыхание ослабляется, но сохраняется егонормальный характер и дыхательный коэффициент равен единице. При дальнейшемпонижении содержания кислорода в окружающей плоды атмосфере наблюдаютсянекомпенсированное выделение углекислого газа плодами и нарушение нормальногопроцесса дыхания.
Влияние пониженногосодержания кислорода сказывается в основном на биосинтезе этилена: плодыперестают синтезировать метионин, являющийсяпредшественником этилена, что приводит к задержке созревания плодов. Пониженныеконцентрации кислорода вызывают ослабление активности полифенол-оксидазыи снижают устойчивость плодов к действию низких положительных температур.
Таким образом, каждый компонент газовой среды оказывает специфическоевоздействие на плоды при хранении, в то же время влияние на биохимическиепроцессы в плодах измененной газовой среды более сложно. Характерно, чтогазовые смеси, различные по составу, используемые для хранения плодов, неснижают, а лишь отделяют на некоторый срок начало климактерического подъемадыхания: замедляются процессы распада и расходования основных запасных веществв плодах, уменьшается расход сахара на дыхание, задерживается преобразованиекрахмала в сахар, тормозится гидролиз протопектина, приостанавливаетсяизменение цвета, так как уменьшается гидролиз хлорофилла, хорошо сохраняетсяаромат плодов.
Разные виды исорта плодов неодинаково реагируют на газовый состав.
Более того, взависимости от условий произрастания один и тот же сорт яблок рекомендуетсяхранить при различном составе газовой среды. Так, для яблок сорта Джонатан,выращенных в Швейцарии, оптимальной газовой средой являются 4 %-ная концентрация кислорода и 3—4 %-наяконцентрация углекислого газа при 4 °С. Яблоки этого же сорта, выращенные вСША, рекомендуют хранить при 3 %-ной концентрации кислсродаи 5 %-ной концентрации углекислого газа при 0°С, а выращенные в Голландии—при13 %-ной концентрации кислорода и 7 %-ной концентрации углекислого газа при3,5 °С.
Известно, чтообъем газа, содержащегося в плодах разных сортов, колеблется и, как правило, впозднеспелых сортах он больше, чем у раннеспелых.
Растворимость углекислогогаза в клеточном соке зависит от рН, и эта величина уплодов одного сорта, но разных мест произрастания может различаться на 0,5 идаже 1.
По-видимому,сорта плодов, в тканях которых может растворяться углекислый газ в большомколичестве, лучше переносят хранение в измененной газовой среде, чем сортаплодов с пониженной растворимостью углекислого газа.
5) ОХЛАЖДЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ ПЛОДОВ ИОВОЩЕЙ В ОХЛАЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ
Режим хранения охлажденных продуктов растительного происхождениявыбирается таким образом, чтобы создать условия для сохранения ихжизнеспособности и естественного иммунитета при максимальном сниженииинтенсивности биохимических процессов и подавлении развития микрофлоры. Какизвестно, большинство биохимических реакций подчиняются правилу Вант.Гоффа. Для тканей продуктов растительного происхождения,величина Q равняется1,8—6,8 и составляет для картофеля 1,85, лука репчатого—1,95, капустыбелокочанной— 2,18, яблок—2,54, моркови—3,74, черной смородины—6,77. Повеличине Q можно судить прежде всего обинтенсивности снижения окислительных процессов дыхания при хранении. Так, изприведенных данных видно, что пониженные температуры сильнее влияют наснижение дыхания черной смородины и моркови, чем яблок и картофеля. Однако позначению Q трудно судить о других внутриклеточныхпроцессах, происходящих в плодах и овощах, не только из-за сложности биохимическихреакций, но и из-за их взаимосвязи со структурными изменениями ткани,неоднозначного влияния пониженных температур на клеточные органоиды, отдельныекомпоненты клетки и процессы.
Согласноисследованиям Гора зависимость интенсивности дыхания Р от температуры t в интервале от исходнойтемпературы продукта до температуры хранения (порядка 1—2 °С) можно выразитьэкспоненциальной функцией следующего вида:
P=P exp(kt),
где Р — интенсивность дыхания при 0°С; k