ТЕРМИНИ ДИХАННЯ В ЧЕТИРИХ ГІБРИДАХ ПЕРЦУ (Capsicum annum L.)

Мерседес Ангуейра, Алейда Дж. Сандовал та Хосе А. Баррейро

Мерседес Ангуейра. Інженер-хімік і магістр в галузі харчових наук, Університет Симона Болівара (USB), Венесуела. Доцент кафедри біологічних та біохімічних технологічних процесів USB. Адреса: Університет Сімон Болівар, Апартаменти 89000, Каракас 1080, Венесуела. електронна пошта: [email protected]

Алейда Дж. Сандовал. Інженер агропромислового комплексу, Національний експериментальний університет Ллонос Езекіель Замора. Магістр в галузі харчової науки, USB. Доктор філософії, Університет Редінга, Великобританія. Доцент кафедри біологічних та біохімічних технологічних процесів USB.

Хосе А. Баррейро. Інженер-хімік, Центральний університет Венесуели. РС. і доктор філософії, Університет штату Луїзіана, США. Повний професор (J), кафедра біологічних та біохімічних технологічних процесів, USB.

Криву частоти дихання чотирьох комерційних гібридів паприки (Capsicum annum L.), що зберігаються при 10 ° C, визначали за допомогою респірометра, побудованого в лабораторії, заснованого на принципі збору СО2 із процесу дихання плодів. Вироблений СО2 становив від 24,6 до 56,2 мг · кг -1 · год -1, що відповідає в теплових одиницях 66-151 Вт · т -1, спостерігаючи, що гібриди із співвідношенням ширини/довжини, близькими до однієї одиниці, демонструють менші втрати ваги.

Швидкість дихання чотирьох комерційних гібридів перцю (Capsicum annum L.), що зберігаються при 10 ° C, визначали за допомогою респірометра, побудованого в лабораторії, на основі принципу збору СО2, що виникає при диханні плодів. Вироблений СО2 становив 24,6-56,2 мг · кг -1 · год -1, що відповідає в теплових одиницях 66-151 Вт · т -1. Було встановлено, що гібриди із співвідношенням ширини/довжини, близьким до одиниці, демонстрували менші втрати ваги.

Криву таксонів дихання чотирьох комерційних гібридів перцю (Capsicum annum L.), загартованих при 10 ° С, визначали за допомогою респірометра, побудованого в лабораторії, заснованого на принципі відновлення СО2 із двоплодового дихання. Вироблений CO2 CO2 становить від 24,6 до 56,2 мг · кг -1 · год -1, що відповідає в теплових одиницях 66-151 Вт · т -1, зауважуючи, що гібриди довжини/ступеня стиснення, близькі до одиниць, будуть демонструвати меншу втрату ваги.

КЛЮЧОВІ СЛОВА/Capsicum annum/Паприка/Респірометрія /

Отримано: 28.03.2003. Змінено: 15.08.2003. Прийнято: 28.08.2003

Процес дозрівання, що відбувається в рослині або після збору врожаю, є результатом численних фізіологічних та біохімічних процесів, які виникають як послідовність змін кольору, текстури, аромату та смаку, що в кінцевому підсумку призводить до фізіологічного стану, в якому фрукти вважається їстівною з комерційної точки зору (Macrae et al., 1993).

Фрукти та овочі взагалі підтримують активний обмін речовин навіть після збору врожаю. Фотосинтез зменшується і практично припиняється, але, тим не менше, процеси дихання все ще активні (Charlie, 2001; Barreiro and Sandoval, 2002). Під час цих процесів виробництво енергії відбувається за рахунок окислення власних запасів крохмалю, цукрів та інших метаболітів. Після збору продукт не може замінити ці втрачені запаси, і швидкість, з якою вони зменшуються, є важливим фактором тривалості післязбирального життя, тому для проектування сховища необхідна характеристика дихання, придатного для розширення полиці життя продукту (Will et al., 1981; Kader, 1992; Tano et al., 1998).

Тепло, що виділяється при диханні, і швидкість генерації СО2 можуть бути визначені експериментально в закритих системах за допомогою респірометрів, таких як барометричний або Варбурзький, винахід яких датується 1926 роком (Umbreit et al., 1957) або через відкриті системи з потоком повітря., в якому утворений C O2 поглинається за одиницю часу в розчині NaOH, з отриманням Na2CO3, який реагує з BaCl, утворюючи BaCO3, який титрують розчином HCl з використанням фенолфталеїну в якості індикатора. За допомогою стехіометрії цих реакцій кількість C O2, що утворюється за одиницю часу, може бути визначена кількісно. Серед методів, що дозволяють визначити частоту дихання за допомогою кількісної оцінки концентрації C O2, є алкаліметр Knorr та алкаліметр Schroeder, призначені для вимірювання C O2 карбонатів (Wills et al., 1998; Barreiro and Sandoval, 2002).

Перші систематичні дослідження дихання плодів були проведені в 1920-х роках Кіддом та Вестом на яблуках (Купферман, 1989). У літературі можна знайти дані, що стосуються частоти дихання різних фруктів (Teixeira et al., 1978; Aina and Oladunjoye, 1993; Koyakumaru et al., 1994; Gómez, 2000; Allong et al., 2001; Carrington і Кінг, 2002); Однак помітно відсутність даних про велику кількість харчових продуктів, що мають важливе значення для харчової промисловості, в тому числі паприка, яка є порожнистим ягідним плодом, який народжується в пахвовій западині листа, має високий вміст вітамінів, головним чином у Форма вітамінів С і А, крім сечогінних властивостей, сприяє травленню та стимуляторам апетиту (Milla, 1996). Застосовувані як спеції у багатьох частинах світу, вони цінуються завдяки своїм чутливим властивостям кольору, їдкості та аромату. Крім того, вони вважаються економічно важливими через велику кількість та різноманітність використовуваних сортів (Korel et al., 2002). У цьому дослідженні були використані перці роду Capsicum, що належать до сімейства пасльонових, причому Capsicum annum є найбільш важливим і широко розповсюдженим видом.

Метою було вивчити дихальну активність з часом чотирьох типів комерційних гібридів паприки, що зберігаються при температурі 10 ° C, за допомогою респірометра, який легко побудувати в лабораторії, на основі принципу збору C O2 у розчині, який можна аналізувати за назвою.

Матеріали і методи

Дизайн респірометра

Респірометр був зібраний в лабораторії харчової промисловості Університету Сімона Болівара (USB), будучи частинами, що його складають (рис. 1):

дихання

- Компресор (1) Марка Campbell Hausfeld. модель FL-3106, яка забезпечує подачу повітря через систему через гумові шланги для видалення метаболічних газів, що утворюються при диханні, та забезпечення необхідного для неї O2.

- Регулятор тиску фірми Hoerbiger (2), ¼ '' модель CRS-08, розташований на виході з компресора для регулювання подаваного повітря, з діапазоном вимірювання 0-140psi (0-10bar).

- Три колонки (3) марки Шарлау, наповнені гранульованим синім силікагелем (1-3 мм), які усувають водяну пару, що міститься в повітрі, уникаючи її реакції з КОН.

- Колона (4) марки Eka Kemi, наповнена KOH, яка видаляє шляхом адсорбції C O2, що природно міститься в повітрі.

- Колба Ерленмейєра марки Kimax® (5) з дистильованою водою, що не містить СО2, яка зволожує повітря, що не містить СО2, з попередньої колонки шляхом барботування, тим самим замінюючи відносну вологість, усунену силікагелем, і зменшуючи втрату ваги через висихання фрукти.

- Ексикатор марки Pirex® (6), що імітує місце зберігання овочів, де розміщується фрукт або овоч (11), в якому вимірюється частота дихання.

- Холодильник марки Equaterm (7) стабілізувався при 10 ° C.

- Колба для китаса марки Kimax® (8) з 80 мл 5N розчину NaOH, де C O2, що виділяється в процесі дихання, пузириться і всмоктується.

- Термометр Stabil-Therm Blue M (9) з діапазоном 0-60ºC для реєстрації та контролю температури.

- Кітасатна колба марки Kimax® (10) із чистим КОН, щоб уникнути забруднення розчину атмосферним C O2.

Відповідно до потреб користувача обладнання, в респірометр можна встановити кілька ексикаторів. Завдяки місткості використовуваного холодильника, кожен експеримент при температурі 10 ° C проводився з двома ексикаторами, підключеними протягом кожного періоду 21 дня.

Визначення частоти дихання

Було використано чотири типи комерційних гібридів паприки, а саме: Камелот, Аруба, Портос та Мандарин з органічної культури в експериментальній теплиці, розташованій у USB, і взяті випадковим чином у різні точки посадки. За типом гібриду вони були відібрані однакового розміру, фізіологічно розвинені та без таких дефектів, як тріщини, порізи або вм'ятини.

У лабораторії перець промивали, сушили, вимірювали, зважували і, залежно від типу гібриду, три перці досліджуваного сорту вводили в різні раніше визначені ексикатори, які витримували 21 день у холодильнику при температурі 10 ° C.

Протягом перших 21 днів оцінку проводили для гібридів Камелот та Аруба. У другий період були представлені гібриди Портос та Мандарин. У кожен 21-денний період подача повітря підтримувалась безперервно і рівномірно, ексикатори залишалися закритими і при заданій температурі. В кінці експериментів перець знову зважували.

Протягом 24-годинних періодів китасати (з 80 мл розчину NaOH та C O2, отриманих при диханні) обмінювались на китасати 80 мл свіжого 5N розчину NaOH. Кожен змінений китасат негайно закупорювали, щоб уникнути контакту з C O2, присутнім в атмосфері, і видаляли аликвоту 20 мл розчину, якій піддавали 5 мл насиченого розчину BaCl і 5 крапель індикатора фенолфталеїну (0,5% у етанолі) до титрування стандартним розчином HCl (2,3824N; об'єм VF) до зникнення кольору, отримуючи, таким чином, концентрацію BaCO3 або лужності фенолфталеїну (AF) у проміле. Відразу після цього додавали три краплі 0,5% метилового оранжевого у воду і суміш титрували 2,3824 н. HCl (об'єм VT) до появи прозорого помаранчевого рубінового кольору. З сумою обсягів HCl, витрачених в обох титруваннях, була отримана загальна лужність (AT). З цих значень за рівняннями (1) - (4) розраховували BaCO3 (ppmCar) та C O2 (mgC O2), присутні в розчині.

mgC O2 = ppm Автомобіль x V вибірка x (44/197.34) (2)

і NHCl = 2,3824N; Валіквот = 20мл; і Vsample = 0,08 л.

Постійні значення рівнянь відповідають молекулярним вагам та коефіцієнтам перетворення.

Реакції, які мають місце, є

Поділяючи mgC O2, отриману в (2), на вагу плодів та період у годинах, протягом якого тривало визначення, частоту дихання отримують у mgC O2 · kg - 1 · h - 1 .

На основі даних, отриманих із збору C O2, для кожного сорту з часом формували криву дихальної активності після збору врожаю. За допомогою вимірювань, проведених у кожному гібриді, визначали співвідношення ширини/довжини та відсоток втрати ваги між початком та кінцем досвіду.

Результати і обговорення

Респірометр, встановлений в лабораторії, працював задовільно протягом усіх проведених експериментів. У системі не було витоків, а подача повітря була постійною. Ця конструкція є простим і недорогим методом для визначення C O2, що виділяється в процесі дихання.

На малюнку 2 видно, що приблизно через 15 днів зберігання при температурі 10 ° C гібрид Аруби починає виявляти накопичену частоту дихання більшу, ніж у камелоту, з якою він зберігав схожість до цього моменту. Подібний взаємозв'язок спостерігався між мандарином та Портосом протягом усього експерименту, отримуючи більш високу частоту дихання в першому з них.

У таблиці I представлена ​​низка цінностей, що мають значення у цій дискусії. У першій колонці середні значення C O2, що утворюються для кожного гібриду, заносяться в таблицю, показуючи, що Аруба має найвищу частоту дихання, за якою слід Камелот. Як зазначалося вище, мандарин перевершує Портос.

Третя та четверта колонки таблиці I показують отримані відсотки втрати ваги та співвідношення ширина/довжина відповідно. Можна помітити, що при температурі цього дослідження гібриди із співвідношенням ширина/довжина із тенденцією до єдності (Камелот та Портос) демонструють менші втрати ваги.

У випадку з Арубою, яка демонструє найвищу частоту дихання при досліджуваному температурному режимі, спостерігається найбільша втрата ваги та найменше співвідношення ширина/довжина. Ця остання характеристика дозволяє класифікувати її як роговий тип, тоді як Камелот і Портос мають квадратний тип і прямокутний тип мандарин (Milla, 1996).

Кількість C O2, що виробляється у досліджуваному перці, підтримувалося в діапазоні від 24,6 до 56,2 мг (C O2) · кг - 1 · h - 1 при 10 ° C, що відповідає тепловим одиницям ват на тонну (Вт/т) до діапазону 66-151. Barreiro and Sandoval (2002) вказали інтервал 75-108 Вт/т для перцю, що зберігається при температурі 10 ° C, і, хоча сорт або тип не вказаний, значення мають однаковий порядок величини.

Ягоди чотирьох досліджених сортів: Камелот, Портос, Аруба та Мандарин, після закінчення досвіду та залишення при кімнатній температурі, з першого тижня присутні інтенсивні червоні, жовті, червонуваті та оранжеві пігментації відповідно, саме ці кольори ідентифікують їх повністю дозріли.

Розроблений респірометр дозволив оцінити дихальну активність чотирьох видів комерційних гібридів паприки, що зберігаються при температурі 10ºC.

Перець (Capsicum annum L.) можна зберігати при температурі 10 ° C максимум 2-2,5 тижні для підтримки якості продукції.

Геометричні відмінності між перцем спричинили варіації ваги, зазначені при 10 ° C. Гібриди із співвідношенням ширина/довжина із тенденцією до єдності (Камелот та Портос) мали менші втрати ваги.

Автори дякують Vivero El Horticultor та його співробітникам, а також DID (USB) за фінансування, надане в рамках проекту DI-CAI-S100047.

1. Aina JO, Oladunjoye OO (1993) Дихання, пектолітична активність та зміна текстури у дозріванні плодів африканського манго (Irvingia gabonensis). J. Харчування. Agric. Наука 63: 451-454. [Посилання]

2. Allong R, Wickham LD, Mohammed M (2001) Вплив нарізки на частоту дихання, вироблення етилену та дозрівання плодів манго. J. Якість їжі 24: 405-419. [Посилання]

3. ASHRAE (1970) Керівництво та книга даних. Програми. Американське товариство інженерії опалення, охолодження та кондиціонування повітря. США. 576 с. [Посилання]

4. Barreiro JA, Sandoval AJ (2002) Операції із збереження їжі через низькі температури. Рівнодення. Каракас Венесуела. 359 с. [Посилання]

5. Бойєтт М.Д., Вілсон Л.Г., Естес, Е.А. (1990) Обробка та охолодження перцю після збору врожаю. Служба розширення сільського господарства в Північній Кароліні Ролі, США. 6 стор. [Посилання]

6. Cantwell M (2001) Рекомендації щодо підтримки якості після збору врожаю. Перець Кафедра овочевих культур Каліфорнійського університету. Девіс, США. 3 стор. [Посилання]

7. Carrington CMS, King RAG (2002) Розвиток та дозрівання плодів у вишні Барбадосу, Malpighia emarginata DC. Scientia Horticulturae 92: 1-7. [Посилання]

8. Чарлі Х (2001) Харчові технології. Лімуса. Мексика. 767 стор. [Посилання]

9. Гомес К (2000) Вплив температури зберігання та використання воску на дихальну діяльність та деякі атрибути якості маракуї Pasiflora edulis f. flavicarpa Degener cv "Maracuya". Преподобний фактор Агрон. (СВІТЛО) 17: 1-9. [Посилання]

10. Кадер А.А. (Ред.) (1992) Техніка післязбирального врожаю садівничих культур. 2-е вид. Публікація 3311. Каліфорнійський університет. США. 296 стор. [Посилання]

11. Корел Ф, Багдатліоглу Н, Балабан М.О., Гісіль Ю (2002) Червоний мелений перець: вміст капсаїциноїдів, бали Сковіля та дискримінація електронним носом. J. Agric. Food Chem. 50: 3257-3261. [Посилання]

12. Koyakumaru T, Adachi K, Sakoda K, Sakoto N, Oda Y (1994) Фізіологія та зміни якості зріло-зелених плодів муми, що зберігаються в декількох контрольованих атмосферних умовах при температурі навколишнього середовища. Дж. Яп. Soc. Hortic. Наука 62: 877-887. [Посилання]

13. Купферман Е (1989) Ранні початки зберігання контрольованої атмосфери. Післязбиральний Помол. Інформаційний бюлетень. 7: 3-4. [Посилання]

14. Macrae R, Robinson RK, Sadler MJ (Eds.) (1993) Енциклопедія харчової науки, харчових технологій та харчування. Академічна преса. Лондон, Великобританія. 5365 стор. [Посилання]

15. Миля А (1996) Перці. Садівничі збірники. Видання Horticultura S.L. Іспанія, 31 с. [Посилання]

16. Пантастіко Е.Б. (1975) Фізіологія після збору врожаю, обробка та використання тропічних та субтропічних фруктів та овочів. AVI. Вестпорт, штат Коннектикут, США. 560 с. [Посилання]

17. Ryall AL, Lipton WJ (1979) Обробка, транспортування та зберігання фруктів та овочів. Т. 1. Овочі та дині. 2-е вид. AVI. Вестпорт, штат Коннектикут, США. 587 с. [Посилання]

18. Ryall AL, Pentzer WT (1974) Обробка, транспортування та зберігання фруктів та овочів. Т. 2. Фрукти та горіхи. AVI. Вестпорт, штат Коннектикут, США. 436 с. [Посилання]

19. Tano K, Arul J, Castaigne F (1998) Характеристики дихання та транспірації окремих фруктів та овочів. Щорічна зустріч IFT ? S 1998. Атланта, штат Джорджія, США. 2 стор. [Посилання]

20. Teixeira AR, Carmona MA, Barreiro MJ, Silva MJ, Cabral ML (1978) Холодильне збереження груші Роча. Лузитанська агрономія 39: 57-84. [Посилання]

21. Umbreit WW, Burris RH, Stauffer, JF (1957) Манометричні методики, посібник, що описує методи, що застосовуються для вивчення тканинного метаболізму. Берджесс. Міннеаполіс, США. 305 с. [Посилання]

22. Уілл RHH, Lee TH, Graham D, McGlasson WB, Hall EG (1981) Postharvest: Вступ до фізіології фруктів та овочів. Новий університет Південного Уельсу. Сідней, Австралія. 163 стор. [Посилання]

23. Wills R, McGlasson B, Graham D, Joyce D (1998) Вступ до фізіології та поводження з фруктами, овочами та декоративними рослинами після збору врожаю. 2-е вид. Акрибія. Сарагоса, Іспанія. 240 стор. [Посилання]