柑橘贮藏保鲜的生理基础-向小奇

1 前言

柑橘是世界范围内的大宗水果之一，其产量2002年已居世界各种果品产量之首。我国柑橘的面积和产量目前仅次于苹果居第二位。柑橘果实色泽鲜美、果汁丰富、香甜可口，营养价值高。柑橘果实除供鲜食外，还可加工成果汁、果酱和罐头等，其叶、花、幼果、果皮、橘络、种子还是良好的药材。

柑橘果实生长发育期间进行多种类型的生命活动，包括水分的转运、矿物质的转运、有机物的转运、呼吸作用、有机物的代谢转化乃至光合作用等。柑橘果实采收后生命活动的类型大为减少，主要进行呼吸作用。因为柑橘果实是非骤变型果实，柑橘果实采收后的呼吸作用较平稳，没有大起大落的情况。

2 植物的呼吸作用

2.1 概念和类型

植物呼吸作用——植物体内有机物降解释放能量的过程。

根据是否有氧参与，植物呼吸作用有无氧呼吸和有氧呼吸两种类型。

2.2 无氧呼吸

一般指在无氧条件下，植物体内某些有机物分解成不彻底的产物，同时释放能量的过程。

在细胞质中进行，释放的能量少，产生酒精或乳酸。

C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂+能量

△G⁰′=-226kJ·mol^-1

C₆H₁₂O₆→2CH₃CHOHCOOH+能量   

△G⁰′=-197kJ·mol^-1

2.3 有氧呼吸

指在氧参与下，植物体内某些有机物彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。

其过程分为两个阶段。第一个阶段为“糖酵解”，在细胞质中进行，形成丙酮酸。第二个阶段为“三羧酸循环”，在线粒体中进行，脱羧产生二氧化碳，脱下的氢被氧气氧化后释放大量能量。

C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂→6CO₂+12H₂O+能量

△G⁰′=-2 870kJ·mol^-1

2.4 呼吸速率受外界条件影响

温度影响呼吸酶的活性，所以温度能影响呼吸速率。植物呼吸作用的最适温度是25~35℃，最高温度是35~45℃，接近0℃时，植物的呼吸进行得很慢。

氧直接影响呼吸速率和呼吸性质。环境中氧的体积分数低于3%时，植物进行无氧呼吸，体积分数越低无氧呼吸越旺盛。环境中氧的体积分数高于3%时，植物进行有氧呼吸，体积分数高时有氧呼吸旺盛。

二氧化碳是呼吸作用的最终产物。环境中二氧化碳增加时，呼吸作用减慢。二氧化碳的体积分数升高到1%以上时，呼吸作用明显被抑制。

机械损伤会显著加快呼吸速率。

3 呼吸作用对采后柑橘果实的意义

对处于生长发育阶段的柑橘果实而言，呼吸作用是柑橘果实物质代谢和形态建成所必需的基础，其意义是正面的。

柑橘果实成熟并采收后，因为无需经历“呼吸骤变”，柑橘果实的呼吸作用仅仅意味着与柑橘果实相关的营养物质和风味物质的降解，其意义是负面的。

4 与柑橘果实品质相关的物质

4.1 糖类物质

包括果糖、葡萄糖和蔗糖等。柑橘蔗糖含量较多。

4.2 有机酸

包括二羧酸和三羧酸。柑橘果实含柠檬酸多。

4.3 香味物质

包括醇、醛、酮、酯和萜烯等。柑橘的香味主体是萜类精油，成熟的柑橘含量可达3.5~14ppm。柠檬中主要由柠檬醛和异柠檬醛构成，柑橘和葡萄柚主要是辛醇和正癸醇，香豆素也是柑橘的香味物质之一。

4.4 维生素类物质

包括维生素C、维生素B₁、维生素B₂和尼克酸等。

维生素C  俗称抗坏血酸，是人体不能合成而必须从食物中摄取的维生素。分子结构中有烯醇式羟基，具有比乙酸更强的酸性，是一种强还原剂。可防治坏血病，还可用于砷、汞、铅和苯等的慢性中毒，被誉为“万能解毒剂”。柑橘每100 g果肉含维生素C 30~40 mg(猕猴桃和枣100 mg左右，苹果只有5~10 mg)，属于维生素C含量较高的水果。

维生素B₁  又称硫胺素和抗脚气病维生素，是最早发现的一种维生素。人体不能大量储存维生素B₁，需要每日予以补充。缺乏维生素B₁时抑郁、易激动、注意力不集中、记忆力减退，严重缺乏时会引起脚气病。

维生素B₂  又称核黄素。FAD和FMN是维生素B₂在体内的活性形式，可作为黄素蛋白的辅基，在生物氧化过程中传递氢和电子。脂溢性皮炎和阴囊炎是缺乏维生素B₂的常见症状。

尼克酸  属于维生素PP（抗癞皮病维生素）。尼克酸在小肠吸收后转变为尼克酰胺，与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶。在体内没有储存，需要经常供给。

糖分和有机酸含量是衡量柑桔品质的重要指标。

在风味酶的作用下,果实中的糖、脂肪、蛋白质等物质分解, 从而使果实中的香味物质增多, 食味增强。

5 我国现阶段柑橘的贮藏方式

5.1 常温贮藏

地窖贮藏  地窖一般湿度大（RH95~98%）、温度稳定(12~18 ℃)、CO₂含量稳定(2~4%)，较适宜甜橙的贮藏，贮藏期可长达3~5个月。

通风库贮藏  机械通风，通风量大，库温下降迅速。一般可贮甜橙100~150d，腐烂率为2.19~11.4%，失重率为1.23~4.16%。

5.2 冷库贮藏

可根据需要控制库内的温度和湿度，不受地区和季节限制，是目前柑橘贮藏的主要方式。由于柑橘类果实对CO₂比较敏感，冷库贮藏一般都结合通风换气。

5.3 气调贮藏

可减轻柑橘果实的低温伤害，但与其他贮藏方式相比，并没有显示出明显的优越性。目前在柑橘商业性贮藏上应用很有限。

6 柑橘贮藏的技术标准和生理依据

中华人民共和国农业行业标准

NY/T 1189—2006

代替GB 10547—1989

柑桔贮藏

（2006 年07 月07 日发布2006 年10 月01 日实施）

防腐保鲜按NY/T 5015 的规定执行。允许使用植物生长调节剂：赤霉素；杀菌剂：多菌灵、甲基托布津、抑霉唑、噻菌灵、双胍辛胺乙酸盐。不应使用2,4-D。

库内适宜温度。甜橙类和宽皮柑桔类5~8 ℃；柚类5~10 ℃；柠檬12~15 ℃。

库内适宜相对湿度。甜橙类和柠檬90~95%； 宽皮柑桔类和柚类85~90%。

库内适宜气体成分。氧气：10~15%；二氧化碳：甜橙类0~3%；宽皮柑桔类、柚类和柠檬类0~2%。

库内平均风速。非制冷贮藏：0.05~0.10 m/s； 制冷贮藏：0.15~0.30 m/s。

由上述“标准”可以看出：所谓的“低温贮藏”是将柑橘果实贮藏在适宜的低温条件下，环境温度不高但也不是很低。其生理依据在于：在适宜的低温条件下，柑橘果实不会出现冷害，但呼吸作用的速率较低，果实里的营养物质和风味物质降解的速度慢，果实的品质能够得到较长时间的保持。

同样我们可以看出：所谓的“气调贮藏”是将柑橘果实贮藏在氧气浓度较低、二氧化碳浓度较高的条件下。其生理依据在于：在这样的气体环境条件下，柑橘果实不会出现无氧呼吸，但有氧呼吸的速率较低，果实里的营养物质和风味物质降解慢，果实的品质在较长时间内能够得到保持。

防腐保鲜的生理依据在于：在贮藏前事先对柑橘果实使用防腐药剂的情况下，柑橘果皮和果肉的呼吸作用不会被刺激。