穀物呼吸熱
保管中的 穀物 , 同所有的生物體一樣 , 在不斷地 進行著呼 吸 , 分 解體內的 有 機 物 質 , 產生熱 能。 呼 吸作用使谷 物 的生命得到 維持 , 但 同時使其 日後 在工 農業 方面 的使用 價值隨之 下降 ; 嚴 重時 , 由於 產生的熱 量得不到散發 , 使之變得不 能食用 。 對呼 吸熱的 研 究 , 將對穀物 以至蔬菜水果的 保管都 育實際 意義 。 由呼吸作 用分 解的物質 , 即呼 吸 基質 , 在 谷 物 中主要是 D 一葡萄糖 ( C 。 H , : O 。 ) 成 份 ` ” 。 其 呼吸過程可分有氧呼 吸及 無氧呼 吸兩大類 。 對於 有氧呼吸 , 可用 下列 方 程 式 表示 : C 6 H , : O 。 + 6 0 2一一 , 6 C 0 2 + 6 H: O ( 1 ) 同時產 生 2 5 3 7 . 6 K J ( 千焦 耳 ) 呼吸 熱值 。
對於無 氧呼 吸 , 可用下列方 程 式表 示 : C o H I 2 0 。一一、 ZC : H o O H + ZC O Z ( 2 ) 同時產生 6 6 . 5 3 K J呼 吸熱 , 它 比有氧呼吸 的呼吸 熱值要 小得多。 由於 呼吸熱 值對少 量 穀物來說是很小的量 , 在實驗室 中是無 法直接測得的 , 所 以只 能采 用間接測 定的方 法 。 首先測定 出穀物的呼吸 值 , 然後再計算出呼吸熱 值 。 對穀物呼吸 的測 足方法很多 ’ 、 。 所 有方法 的基本原理都是測定其 C O : 生 成 量 ( 以 及O : 的消耗 量 ) , 定 出呼 吸強度一一定 義為每 5 0 0 9 乾 穀物在2列、 時 內產生的 C O : 的毫克 數, 以及呼 吸係數一一定義 為 C O Z生成量 與0 2消耗量 的摩爾數比值 。 但是 這兩種不 同方 式的呼吸是同時存在著 的 , 而在現有 的方 法 中都沒有提出區 別它們 各自的 比 例的任 何方 法 , 因此無法 正確地計算出呼 吸熱 值來 。
果蔬呼吸熱
采後 的果蔬仍是 活的 有機體 , 進行呼吸 , 產 生 能量 , 維持其生 命活 動 。 由呼 吸作用 總反 應式 可知 , 1 克分子 的葡萄糖完全氧化 , 可產 生 67 3 千 卡的 能量 。 然而 , 這些能量並非全部 為果 蔬所 利用 , 其 中很大一部分是 以 熱能的 形 式釋放出來 , 從而 使采後的果蔬溫度升高 , 不利於貯 藏和運輸 。 為 延長果蔬 的貯運壽命 , 在 其貯運 過程 中需 準確 掌握果蔬所釋放 的 呼 吸熱 , 以 經濟 合理 地選 用 製冷設備 , 有 效地維持果 蔬在貯 運過程中所需要的 適溫 。 呼吸熱的計算通常採用 常數乘積法 。 迄 今 為 止國 內有關資料雖有列 出幾 個常數 , 但 均無 常數 的推導過程 , 1 9 8 1 年農業 出版社 出 版 的 華南農學 院主 編 的 《果 品 貯藏加 工學 》 , 曾談 到 利 用 常 數計算 呼 吸 熱的 問 題 , 但在 其計 算 中只 考慮 了 呼 吸 放熱 , 而 未 注 意 到 呼 吸還 有貯能的 一面 , 因此 , 計算結果比理論值 偏高 。 為 使人們對常數的 意義加 深理解和 熟 練應 用 , 現將幾個常 數進行推導 , 並就其套用 談談 自己 的 看法 。
計算 常數 的推導 1 . 1 公 制 熱 單位常數一 6 1
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2 7 的推導 物質 的重 量 ( g ) 一 克分子數 X 該物 質的 分子量… … ( 1 )
又
’
: C 。 H : 2 0 。 + 6 0 2一一 6 C O : + 6 H ZO + 6 7 3 ( 千 卡 ) … … ( 2 ) 即 1 克分 子的 葡萄 糖完全氧 化產生 6 克 分子 的 C O Z 、 6 克分 子 的 不{ : O 和 6 7 3 千卡 的 能量 。 根據 ( l ) 式 , 6 克分子 的 C O : 的重 量為 : 6 X 啥 4 = 2 6 4 ( g )… … ( 3 ) 根據 ( 2 ) ( 3 ) 式則有 : 6 7 3 令 2 6 4 = 2 . 5 5 ( 千 卡 )… … ( 4 ) 即 果蔬 呼 吸 過程 中 每放 出 l g C O : , 則有 2 . 5 5 千 卡 的能量產生 。 在 呼吸 強度測定 中常 用 c O Zm g / k g · h 來表示果 蔬呼 吸 強度的 單 位 。 設每 k g 果蔬氣小 時放 出 I n 嗯 C O Z , 則每 噸果蔬每晝夜放出 的 C O : 量 為 : 1 X 2 4 X I 0 0 0 一 2 4 0 0 0 ( m g /噸 · 日 ) l m g C O : 相 當於 2 · 5 5 卡的 能量 2 4 0 0 0 一 2 . 5 5、 6 1 2 7 0 ( 卡 / 噸 · 日 ) 七 6 1 · 2 7 ( 千 卡 / 噸 · 日 ) 1 . 2 英 制 熱 單位 常數 一 2 2 。 的推 導 英 制熱單位 ( B r it Ls h i t h e r n 飛a l u n it ) .
