(一)呼吸作用
呼吸作用是植物体中所发生的重要生理功能之一。呼吸作用不是孤立的,它是整个机体代谢的中心,储藏保鲜的一切技术措施,应当是以保证它们正常呼吸为基础。萝卜储藏保鲜时,首先要选择遗传性上耐储藏和抗病的品种,并且采前的外界因素使其耐储藏性、抗病性得到充分的表现。采后要控制储藏的环境条件,主要是为了保持萝卜的耐储藏性和抗病性。黄州萝卜储藏的原理如下:根据黄州萝卜采后的生理特点,维持黄州萝卜缓慢而又正常的生命活动,延缓衰老,保持新鲜黄州萝卜的品质,即形态、色泽、营养和风味等。
呼吸作用是黄州萝卜采后最主要的生理活动,也是生命存在的重要标志。黄州萝卜储藏保鲜技术措施,应以保证其尽可能低而又正常的呼吸代谢为基础。因此,研究黄州萝卜采后的呼吸作用及其调控,对控制其采后的品质变化、生理失调、储藏寿命、病原菌侵染、商品化处理等多方面具有重要意义。
1.呼吸类型 呼吸作用是指细胞内的有机物在酶的参与下,以糖和淀粉为底物,逐步氧化分解并释放出能量的过程。依据是否有氧参加,表现为有氧呼吸和无氧呼吸两种不同的呼吸类型。有氧呼吸是指细胞利用分子氧将某些有机物质彻底氧化分解,形成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。通常所说的呼吸作用,主要是指有氧呼吸,是植物的主要呼吸方式。无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下,把某些有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出能量的过程。在黄州萝卜储藏中,不论由何种原因引起的无氧呼吸作用加强,都是正常代谢被干扰、破坏,对储藏都是有害的。
2.呼吸强度 呼吸强度是评价黄州萝卜新陈代谢快慢的重要指标之一,根据呼吸强度可估计该产品的储藏潜力。呼吸强度以单位鲜重、干重或原生质(以含氮量表示)的植物组织单位时间的氧气消耗量或二氧化碳释放量来表示。呼吸强度的测定方法有多种,常用的方法有气流法、红外线气体分析仪、气相色谱法等。根据呼吸过程中被吸收的氧的量或放出的二氧化碳的量(体积或重量),可以了解呼吸的强度,呼吸强度越大,表明被消耗的呼吸基质越多。
3.呼吸系数 呼吸系数又称呼吸商(RQ),是植物呼吸中吸入的氧气对释放出的二氧化碳的容积比(V(CO2)/V(O2))。一般认为:RQ=1时,呼吸底物为碳水化合物且被完全氧化;RQ>1时,缺氧呼吸所占的比重较大;RQ<1时,底物在氧化过程中脱下的氢相对较多,形成水时消耗的氧气多,氧化时所释放的能量也较多。由于呼吸作用的复杂性,测得的呼吸商也只能综合地反映呼吸的总趋势,不可能准确指出呼吸底物的种类或缺氧呼吸的强度,所以根据黄州萝卜的呼吸系数判断呼吸的性质和呼吸底物的种类,有一定的局限性。
4.影响黄州萝卜呼吸的因素
(1)发育阶段和成熟度:幼嫩黄州萝卜处于生长最旺盛的阶段,呼吸强度大,各种代谢过程最活跃。同时,这一时期表层组织尚未发育完全,组织内细胞间隙也较大,气体交换容易,内层组织也能获得较充足的氧气。成熟的黄州萝卜新陈代谢强度降低,表皮组织加厚并变得完整,这些都会阻碍气体交换,使得呼吸强度下降,呼吸系数升高。成熟的黄州萝卜次生木质部薄壁细胞多为长方形或菱形,排列整齐,细胞间隙小,三生结构比较发达,分布较密集,肉质较紧实,耐储藏。
(2)储藏温度:温度是黄州萝卜储藏期影响呼吸作用最重要的环境因素。黄州萝卜收获后,堆放在一起,很容易形成高温,温度升高,酶系统活性加强,因而呼吸强度增强。这种影响在5~35℃范围内最为明显。温度过高一方面可导致酶的钝化或失活,另一方面氧气的供应不能满足组织对氧气消耗的需求,二氧化碳过度积累又抑制了呼吸作用的进行。同样,呼吸强度随着温度的降低而下降,但是如果温度太低,导致冷害,反而会出现不正常的呼吸反应。因此,在不出现冷害的前提下,黄州萝卜采后应尽量降低储运温度,且保持储藏温度的恒定。
(3)空气湿度:空气湿度是黄州萝卜储藏中影响呼吸作用的重要因素之一,空气湿度低时,黄州萝卜蒸腾萎蔫加速,物质的水解作用加强,积累水解产物,从而促进呼吸作用,使黄州萝卜储藏寿命变短。
(4)机械损伤和病虫害:黄州萝卜在采收过程中很容易发生机械损伤,同时病虫害亦容易造成伤口。这些伤口一方面使内部组织直接与空气接触,气体交换加强而促进呼吸作用,呼吸强度和乙烯的产生量会明显提高;另一方面机械损伤和病原菌侵袭都会使黄州萝卜产生生理上的保卫反应而加强呼吸。