4. Матеріальне забезпечення

4.1 Плоди та овочі різних видів та помологічних сортів, що знаходяться на тривалому зберіганні.

4.2 0,2 н розчин КОН; 0,1 н розчин соляної кислоти; індикатори – фенолфталеїн та метиловий оранжевий;

4.3 Холодильна шафа з температурами 6…8⁰С, 0 і –2⁰С; терези технічні; ексикатор з решіткою та отвором, в який вставлена трубка з натроновим вапном; чашка Петрі; бюретка для титрування; піпетка на 10 мл; конічна колба на 100 мл.

5. Теоретичне обґрунтування

Дихання є основною формою дисиміляції – розщеплення органічних речовин. Це окислювальний процес, при якому поглинається кисень та виділяється вуглекислий газ.

Дихання необхідно для забезпечення плодів та овочів енергією, яка необхідна їм для підтримання процесів життєдіяльності. Поки рослина дихає, доти вона і живе. Енергія, яку плоди та овочі нагромадили ще на материнській рослині, звільнюється у процесі дихання. Частина її використовується на внутрішні процеси, а частина запасається клітинами у хімічних зв’язках або випромінюється у навколишнє середовище у вигляді тепла.

Дихання складається з цілого ряду взаємопов’язаних процесів окислення та відновлення різноманітних сполук рослини. Складні органічні речовини повільно розпадаються на більш прості з виділенням тепла. Кожний з цих процесів відбувається під впливом певної ферментної системи. Причому порушення у послідовності проходження окремих етапів процесу дихання призводить до функціональних розладів, які послабляють лежкість плодів.

Дихання відбувається переважно за рахунок цукрів та органічних кислот, причому у тканинах шкірочки насамперед за рахунок цукрів, а у м’якуші – за рахунок кислот. Це пояснюється ускладненням доступу молекул кисню до м’якуша, тому там використовуються сполуки більш окислені, якими є органічні кислоти, що потребують менше кисню ніж цукри.

Органічні кислоти – це своєрідний “ метаболічний котел”, у якому перехрещуються шляхи обміну вуглеводів, білків, жирів і звідки переважно надходить потрібна живій клітині енергія. Це так званий цикл Кребса, у якому субстрат дихання перетворюється в одну з органічних кислот, що окислюється до вуглекислого газу й води.

Кислоти, що утворилися в циклі Кребса, відводяться у вакуолі клітини плоду. В ній утворюється так званий запасний фонд кислот, що відіграє особливо важливу роль у плодах, знятих з дерева. Від рівня обміну між цим запасним фондом органічних кислот і метаболічним фондом залежить стан клітин у післязбиральний період. Порушення в обміні призводить до функціональних розладів – фізіологічних захворювань.

У плодах та овочах, крім аеробного дихання – з участю кисню, відбувається і анаеробне – дихання без кисню. Кінцевими продуктами цього процесу є спирт і ацетальдегід. Анаеробне дихання посилюється на останніх етапах достигання плодів, і особливо при зберіганні, у зв’язку з послабленням здатності плодів засвоювати кисень повітря. Продукти анаеробного дихання, що накопичуються при цьому, послаблюють стійкість тканини і прискорюють загибель плодів.

Інтенсивність дихання залежить від фізіологічного стану плодів і овочів, виду, сорту, наявності пошкоджень, температури і складу газового середовища. Найбільшою інтенсивністю дихання відрізняються молоді рослинні органи, які швидко ростуть. Досить енергійно дихають листки, бруньки, насіння, особливо проростаючи, кінцівки коренеплодів, верхівки бульб.

Плоди і зелені овочі характеризуються більш інтенсивним диханням, ніж вегетативні овочі, які знаходяться у стані спокою.

На інтенсивність дихання продукції впливають різні пошкодження: механічні, мікробіологічні, фізіологічні та пошкодження шкідниками. При нанесенні механічних пошкоджень інтенсивність дихання зростає, особливо у перший період, що обумовлено підвищенням витрат енергії на біосинтез речовин захисного характеру ( суберину, поліфенолів, фітоалексинів та ін.).

Рисунок 4.1.-Вплив температури на інтенсивність дихання яблук сорту Сіянець Брамлея	Рисунок 4.2.-Вплив температури на інтенсивність дихання груш сорту Вільямс

Підсилення дихання при пошкоджені шкідниками, гризунами, мікроорганізмами, фізіологічними хворобами пояснюється витратами енергії на утворення захисних бар’єрів, некрозів, біосинтез бактерицидних речовин, активізацією окисно – відновлених ферментів.

Вплив температури на процес дихання визначають по температурному коефіцієнту Q₁₀, який показує, в скільки разів зменшується інтенсивність дихання при зниженні температури на 10⁰С.

(4.1 )

Де J₁ ,J₂ – інтенсивність дихання відповідно при температурах t₁ ,t₂ .

Для більшості хімічних реакцій, які підлягають правилу Вант – Гоффа, величина Q₁₀ дорівнює 2…3. Однак дихання являє собою складний процес, який складається приблизно із 30 реакцій і залежить не тільки від температури, але і від виду, віку, стану об’єкту, особливостей його ферментативних систем і інших факторів. Тому величина Q₁₀ для рослинних об’єктів змінюється в межах від 1, 8 до 6,8.

Більш чіткий вплив температури на інтенсивність дихання можна простежити по формулі Гора, згідно якій в інтервалі між температурою замерзання і зберігання, інтенсивність дихання пов’язана с температурою експоненціальною залежністю

J_t = J₀ e^bt ( 4.2 )

Де J_t – інтенсивність дихання при температурі t, мг СО₂ / кг ч;

J₀ – інтенсивність дихання при 0⁰С, мг СО₂ / кг ч;

b – температурний коефіцієнт інтенсивності дихання, 1 / ⁰С.

Величина b постійна для кожного виду плодів та овочів. Вона характеризується швидкістю окислення і дозволяє судити о тривалості можливого зберігання. Її кількісне значення становить від 0,0617 до 0,1903 1/⁰С.

При зберіганні плодів і овочів внаслідок часткового розладу дихання спостерігається тепловиділення, яке може бути дуже значним і повинно ураховуватись в теплових розрахунках.

При вільному доступі повітря до рослинного організму процес окислення глюкози може бути виражений наступним рівнянням, кДж:

С₆Н₁₂О₆ + 6 О₂ = 6 СО₂ + 6 Н₂О + 2831 ( 4.3 )

Тоді при утворенні 1 мг СО₂, в випадку повного окислення цукрів загальна кількість звільненої енергії становить 0,011 кДж. Інтенсивність звільнення енергії P_t при даній температурі t може бути визначена за рівнянням, кДж/кгч:

P_t = 0,011 J_t ( 4.4 )

Зниження температури дозволяє зменшити інтенсивність дихання і тепловиділення плодів та овочів, і тим самим збільшити тривалість їх зберігання та зменшити втрати.