猕猴桃呼吸强度测定-猕猴桃采后生理与贮藏保鲜

实验3－1　猕猴桃呼吸强度的测定

呼吸作用（respiration）是有机体生命活动的基本代谢过程，也是猕猴桃在采收后进行的最重要的生理活动之一。猕猴桃的呼吸代谢与多种有机大分子物质的合成、分解代谢过程密切相关，它为猕猴桃采后生命活动提供能量和必要的中间物质。但是，呼吸作用消耗了猕猴桃体内积累的有机养分（如糖、有机酸等），降低了猕猴桃食用品质和贮藏性。呼吸过程中释放的呼吸热还是影响猕猴桃贮运性的重要因素。通过测定呼吸强度（或称呼吸速率，res-pirationrate）可以衡量猕猴桃呼吸作用的强弱，了解猕猴桃采后生命活动状态，为低温和气调贮运以及呼吸热计算提供了必要依据。

测定方法1：碱液吸收法

一、基本原理

利用过量的碱液吸收猕猴桃在呼吸过程中通过呼吸作用释放出的CO₂，再向吸收液中加入氯化钡，将碱液吸收的CO₂固定下来。然后，用草酸滴定剩余的碱液，根据草酸的消耗量即可计算出猕猴桃在呼吸过程中所释放CO₂的量。呼吸强度可用单位时间内每千克猕猴桃在呼吸过程中释放出的CO₂的量表示。反应过程如下：

2NaOH＋CO₂→Na₂ CO₃＋H ₂ O

Na₂ CO₃＋BaCl₂→BaCO₃（沉淀）＋2NaCl

2NaOH＋H ₂ C₂ O₄→Na₂ C₂ O₄＋2H ₂ O

碱液吸收法可分为气流法和静置法。气流法设备较复杂，结果准确。静置法简便，但准确性较差。

二、仪器及试剂

（一）仪器及用具

真空干燥器、大气采样器、吸收管、滴定管架、铁夹、滴定管（25 ml）、三角瓶（150 ml）、Φ15 cm培养皿、小漏斗、移液管（10 ml）、洗耳球、容量瓶（100 ml）、试纸、普通电子天平（600～1000 g）、精密电子天平、橡胶管。

（二）试剂

钠石灰、0．2 g/ml NaOH溶液、0．4 mol/L NaOH溶液、0．1 mol/L草酸（H ₂ C₂ O₄）溶液、饱和BaCl₂溶液、1%酚酞指示剂、正丁醇、凡士林。

三、实验步骤

（一）气流法

气流法的特点是猕猴桃处在气流通畅的环境中呼吸。比较接近自然状态，因此，可以在一定的条件下进行长时间的多次连续测定。测定时使不含CO₂的气流通过猕猴桃呼吸室，将呼吸室中猕猴桃呼吸时释放的CO₂带入吸收管，被管中定量的碱液所吸收，经一定时间的吸收后，取出碱液，用草酸滴定，根据反应关系式计算出CO₂量。具体操作过程如下。

1．检查气密性

按图4（暂时不串接吸收管）用导管连接好钠石灰瓶、0．2 g/ml NaOH瓶、呼吸室、安全瓶（空气净化瓶）和大气采样器，检查气密性，应不漏气。开动大气采样器中的空气泵，如果在装有0．2 g/ml NaOH溶液的空气净化瓶中有连续不断的气泡产生，说明整个系统气密性良好，否则应检查各接口是否漏气。

图4　气流法测定果蔬呼吸强度示意图

2．呼吸室平衡

用台秤称取1 kg左右猕猴桃材料，放入呼吸室，先将呼吸室与安全瓶连接，拨动开关，将空气流量调在0．4 L/min；定时钟旋钮按反时针方向转到30 min处，先使呼吸室抽气平衡0．5 h，然后准备连接吸收管开始正式测定。

3．空白滴定

用移液管吸取10．0 ml 0．4 mol/L的NaOH，放入1支吸收管中，加一滴正丁醇，稍加摇动后再将其中的碱液毫无损失地移到三角瓶中，用煮过的蒸馏水冲洗五次，直至显中性为止。加5．0 ml饱和BaCl₂溶液和2滴酚酞指示剂，然后用0．1 mol/L草酸溶液滴定至粉红色消失即为终点。记下滴定量，重复三次，取平均值，即为空白滴定量（V 1）。如果两次滴定相差超过0．1 ml，必须重新滴定一次。同时取另一支吸收管装好同量碱液和一滴正丁醇，安装在大气采样器的管架上准备吸收来自呼吸室的CO₂。(www.xing528.com)

4．样品滴定

当呼吸室抽气0．5 h后，立即接上吸收管，把定时针重新转到30 min处，调整流量保持0．4 L/min。待样品测定0．5 h后，取下吸收管，将碱液移入三角瓶中，加入5．0 ml饱和BaCl₂溶液和2滴酚酞指示剂，用0．1 mol/L草酸溶液滴定，操作同空白滴定，记下滴定量（V 2）。

（二）静置法

静置法比较简单，不需特殊设备。测定时将样品置于干燥器中，干燥器底部放入定量碱液，猕猴桃呼吸放出的CO₂自然下沉而被碱液吸收，静置一定时间后取出碱液，用草酸滴定，计算出样品在呼吸过程中释放出的CO₂的量。具体操作过程如下：

用移液管吸取10．0 ml 0．4mol/L NaOH放入培养皿中，将培养皿放到呼吸室底部（玻璃干燥器），放置隔板，装入1 kg左右的猕猴桃，封盖，密闭0．5 h后取出培养皿，将碱液移入三角瓶中（冲洗3～4次），加入5．0 ml饱和BaCl₂溶液和2滴酚酞指示剂，用0．2 mol/L草酸溶液滴定，用同样方法作空白滴定。

四、实验结果与计算

呼吸强度以每小时每千克猕猴桃释放的CO₂的质量表示。计算公式：

呼吸强度＝［（V 1－V 2）×c×22］/（m×t）［mg/（kg·h）］

式中：c——草酸溶液物质的量浓度（mol/L）

　　　V ₁——空白滴定中草酸溶液用量（ml）

　　　V ₂——测定滴定中草酸溶液用量（ml）

　　　m——果蔬质量（kg）

　　　t——测定时间（h）

　　　22——测定中NaOH与CO₂的质量转换数（＝44/2，“44”为CO₂摩尔质量，按标准状况计；“2”指吸收过程中消耗2 mol NaOH相当于吸收1 mol CO₂的量）。

测定方法2：红外线CO₂分析仪测定

红外线CO₂分析仪测定比较简单，不需特殊设备。将1 kg左右的猕猴桃果实置于一定体积的干燥器中，将红外线CO₂分析仪放入干燥器内，密闭平衡20 min后，读红外线CO₂分析仪的数值，计为A；1．5 h再读一次数值，计为A ₁。按下式计算呼吸强度。

呼吸强度以每小时每千克猕猴桃释放的CO₂的质量表示。呼吸强度［CO₂ mg/（kg·h）］＝1．96×（A ₁－A）×（V ₀－V ₁）÷M÷t

式中：M——果实重量（kg）；

　　　t——呼吸时间（h）；

　　　V ₀——干燥器容积（L）；

　　　V ₁——果实体积（L）；

　　　1．96——CO₂的密度（mg/L）。