果蔬储藏和运输冷链特性及影响因素

刘芳，周子京，郜丽芹

果蔬储藏和运输冷链特性及影响因素

刘芳1，周子京2，郜丽芹3

（1.格索兰（中国）投资有限公司,上海；2.上海交通大学农业与生物学院，上海；3.上海交通大学安泰经济与管理学院,上海）

本文陈述了果蔬采摘之后的生命活动以及影响生命活动的关键因素，采摘后的果蔬有呼吸，环境的温度、湿度、气体成分对果蔬的质量都产生影响，用实验数据和科学分类证实采摘后的果蔬需要科学的储藏和运输，对资源性农产品的集约化储存、保鲜和运输提供了很好的技术参数。

呼吸作用；呼吸强度；温度；湿度；气体成分；乙烯；质量影响

果蔬在采收之后，虽然离开了原来的栽培环境和母体，但它仍然是活着的有机体，还在进行一系列的生命活动。主要体现在呼吸作用以及温度、湿度对这种生命活动的影响。呼吸是果蔬采后最主要的生命活动之一，也是生命存在的最明显的标志。

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缓慢氧化的过程，是植物主要的代谢过程。其原理是生物内的有机物，如淀粉、糖、有机酸分解后转化为简单的化合物，如二氧化碳和水。

果蔬的呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两种。有氧呼吸是指在O2的参与下进行的呼吸作用，结果是将基本营养物质氧化成CO2和水，并释放大量热。而当环境中O2含量不足时，就会出现无氧呼吸，它是指糖、有机酸等营养物质被分解成乙醛、酒精等不完全氧化产物并释放CO2和少量能量的过程。由于果蔬采后呼吸作用所需要的原料，只能是果蔬本身的营养物质和水分，因此采后果蔬呼吸作用的结果是消耗其贮存的营养物质和水分，从而使果蔬品质下降。采后果蔬呼吸所释放的大部分能量转变为热能释放到贮藏环境中，这部分热能称之为呼吸热。呼吸热与果蔬保鲜有很大关系。如果在保藏中果蔬堆积过高或通风不良，呼吸热就难以释放，于是导致贮藏温度升高，而温度升高又促进呼吸作用，使得释放的呼吸热更多，从而形成恶性循环；在放出呼吸热的同时，又会释放出大量的水汽，从而出现高温高湿的情况，导致微生物滋生繁殖，果蔬腐烂变质（图1为英格索兰曾经做过的关于草莓的置于适宜温度和高温的实验图片）。因此果蔬从采收到消费的整个物流过程需要全程冷链的保障。图2和图3分别为果蔬的运输解决方案和零售解决方案。

1.2 果蔬的呼吸强度

呼吸作用的强弱可以用呼吸强度来表示。呼吸强度是指在一定的温度下每千克果蔬在一定时间内吸入或呼出CO2的量。呼吸强度的大小是影响果蔬耐藏力大小的主要因素。在正常情况下，呼吸强度越小，消耗的营养就少，耐藏性就越强；反之，耐藏性就越差。一般地说，呼吸强度低的果蔬比呼吸强度高的果蔬更耐藏。

按呼吸强度可将果蔬分为：呼吸强度相当高（CO2>60 mg·kg-1·hr-1）、呼吸强度较高（CO240-60 mg·kg-1·hr-1）、呼吸强度中等（CO220-40 mg·kg-1·hr-1）和呼吸强度低（CO2<20 mg·kg-1·hr-1）四个等级，如表1所示。

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果蔬的呼吸作用及呼吸强度均会影响其质量及耐藏性，因此，在果蔬运输及存储过程中，应对不同种类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动之一，也是生命存在的最明显的标志。果蔬的呼吸作用很容易受外界因素的影响，主要有温度、湿度、气体成分、电离辐射、机械损伤、病虫害、植物激素等，其中，温度、湿度和气体成分是影响呼吸作用的最主要因素，本文就这三个因素进行主要讲解。

2、温度、湿度、气体成分对果蔬的影响

2.1 温度对果蔬呼吸的影响

与所有生物酶促反应一样，温度是影响果蔬呼吸强度强弱的主要因素之一。在5～35℃之间，温度每上升10℃，呼吸强度就增大1～1.5倍。因此低温贮藏可以降低果蔬的呼吸强度，减少果蔬的呼吸消耗。对呼吸高峰型的果蔬而言，降低温度，不但可降低其呼吸强度，还可延缓其呼吸高峰的出现。图2为高温对苹果储藏的影响情况图，经过4周的观察，在20℃下储藏的苹果，相比于在0℃下储藏的苹果，表皮颜色发黄、发白，苹果品质大大下降。

但并非贮藏温度越低，贮藏效果就越好。每一种果蔬都有它最适宜的贮藏温度，即贮藏最适温度。在此温度下，最能发挥果蔬所固有的耐藏性和抗病性。低于这个温度，就可能导致冷害。如在0℃中苹果贮藏得很好，而大多数的南方水果就不适宜此低温。图3展示了某公司在零下18℃储藏冰冻苹果和梨的示意图。

乙烯能明显促进植物呼吸、促进果蔬的衰老。而低温可减少果蔬的乙烯产生量，使得果蔬衰老的生理作用受到强烈的抑制。此外，低温还能抑制病原菌的生长，减缓水分的蒸发，这些对保持果蔬的良好品质都是有益的。因此，应尽可能维持适宜的低温储存果蔬。

2.2 湿度的影响

环境湿度对呼吸作用也有很大的影响。新鲜果蔬中含有大量水分，如果贮藏环境的湿度过低，会使果蔬蒸发失水较多，组织内水解酶活性就加强。原来不溶于水的物质被水解成糖，为呼吸作用提供了更多的基质，故会加强果蔬的呼吸强度。但若环境湿度过高会导致果蔬的腐坏率增高，故选择一个合适的湿度保存果蔬至关重要。

2.3 气体成分对果蔬的影响

果蔬的有氧呼吸作用需要吸收O2和放出CO2。因此，O2是果蔬呼吸的必要条件，CO2是呼吸的产物，所以从一定程度上降低O2的浓度、增加CO2的浓度可以抑制果蔬的有氧呼吸，从而延缓果蔬的后热与衰老过程。如香蕉储存于20℃正常空气中的呼吸强度比5% CO2和3% O2中的呼吸强度要强烈约5倍。

但若O2浓度过小，会使果蔬必须消耗大量的营养物质后才能产生足够的能量去维持果蔬的生命活动，另外，无氧呼吸也会产生对细胞有毒害作用的乙醛和酒精，积累过多对果蔬造成伤害，降低其品质。一些常用气体对呼吸作用的影响情况：

2.4 乙烯促进呼吸作用

乙烯是由植物生成的一种天然的有机物，它可以控制植物的生长、成熟和老化。不同植物在不同时期，乙烯的生成量是不同的。按照乙烯生成率的差异可以将果蔬分为5类，如表2所示。

根据水果在成熟期乙烯的生成率，可以将水果分为两类：跃变型水果和非跃变型水果（表3）。前者在成熟时，呼吸强度和乙烯生成率大幅度增加，而后者在成熟时，呼吸强度和乙烯生成率仍保持较低的水平。所有水果在生长过程中都会产生少量的乙烯。而在成熟期，跃变型水果比非跃变型水果产生更多的乙烯。

2.5 乙烯对果蔬衰老的促进作用

无论是内源乙烯还是外源乙烯都能加速果蔬的后熟、衰老，降低果蔬的耐藏力（见表4），若能防止果蔬与乙烯直接接触，便可以减缓果蔬的“死亡”。因为果蔬释放的乙烯以及其他气体，包括机械设备例如叉车产生的尾气，香烟烟雾或其他烟雾等，都可能积聚在一个封闭的房间里，促进果蔬的过快成熟。这就是为什么不建议把乙烯生成率较高的果蔬和对乙烯高度敏感的果蔬进行混合储存的原因（见表5）。

在低温环境下，果蔬释放乙烯的能力将会明显地受到抑制，外源乙烯对刺激果蔬后熟衰老的能力也会降低，因此，将采收后的果蔬进行迅速预冷是一项十分有效的技术措施。因此，果蔬在贮运时，应在果蔬中乙烯浓度未达到足以启动后熟过程之前，采用适宜的低温、低O2和高CO2等技术措施，抑制乙烯的产生，才能有效地抑制果蔬的后熟和衰老。另外，果蔬在受伤后，乙烯的产生和呼吸强度明显增加，导致果蔬的后熟衰老过程的加快。因此，在果蔬的采后处理过程中同样要尽量避免机械损伤。

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农产品采后所处环境的温度，对其储藏时间有着巨大的影响。在世界上的某些区域，尤其是在热带和亚热带地区，农产品由于采后处理技术落后，尤其是温度管理不当，其造成的损失估计超过总产量的50%。对农产品进行适宜的温度管理，是延缓农产品的腐烂最为重要也是最为简便的措施。

（未完待续）