宛兒In The House

摘要

　　藉由測量不同園產品在單位時間內釋放的CO₂含量來計算呼吸率，並且探討之間的差異。

前言

　　香蕉係一年生的果樹，為目前臺灣最主要經濟作物之一，亦是農作物中外銷金額最大，數量最多的作物。香蕉為熱帶及亞熱帶作物，在臺灣各地區都可以周年生產，又因地處亞熱帶，所以所生產出來的香蕉糖度、風味、口感等品質，可以說是世界上最好品質之一，除供應國內市場消費外，每年都有外銷日本市場。外銷日本市場之旺季為每年2~6 月及9~11 月。但9~11 月外銷香蕉的蕉源，係來自臺灣中部地區的山坡地香蕉，且為數不多。而2~6 月之外銷數量，幾占全年外銷數之90%以上，蕉源來自高屏地區及其他地區平地蕉。所以優良香蕉果園之栽培管理、病、蟲、草害防治、採收處理、分級包裝及檢疫作業等規範，都是以生產2~6 月香蕉為主要對象。生產其他月別香蕉的作業，可以參照此規範及各地區風土、氣候之特性，略作調整，仍能適用可行。

　　茂谷柑為常綠小喬木，台灣地區氣溫條件，以柑桔栽培而言，可稱無比適合，既不會受到凍害，又有足夠的高溫，與日本，美國設施栽培相較，獨厚的條件可節省很大的成本。茂谷在每3月中開花，花期長，花中小形，白色，具芳香味道，自交親和性，每年1月下旬～2月下旬成熟，目前台灣栽培茂谷柑面積約200多公頃左右，並持續的成長中，分散在全省各地，以中南部較具規模，主要集中在梅山、古坑、東勢及水里等地區。

材料與方法

一.  材料：
香蕉、茂谷柑、密封缸、針筒、紅外線氣體測定儀

二.  方法：
密封法

三.  實驗步驟：

①.      將樣品秤重。

②.      將樣品放入呼吸缸內，密封１小時，隨後用針筒抽氣，一缸３抽針。

③.      使用紅外線氣體測定儀測量樣品釋放的CO2濃度。

④.      利用公式計算呼吸率。

結果與討論

一.  結果

二.  討論

　　根據實驗數據指出，香蕉的波峰、濃度、與呼吸率皆比茂谷柑高出許多。由CO2濃度可以看出，香蕉的呼吸率較快，因其吐出的二氧化碳含量較多，代表其呼吸較為頻繁，茂谷柑相較之下，二氧化碳吐出量與呼吸率皆較低，呼吸較為緩慢。因此香蕉的呼吸速率大於茂谷柑，可得知香蕉衰老與死亡的速度比茂谷柑迅速，且其儲藏壽命或貨架壽命也較短。
　　本次實驗在２５℃下進行，一般黃熟香蕉在２５℃～２７℃下，呼吸率約介於５０－２４５之間，屬於呼吸速率中型之水果，柑桔類屬於低呼吸速率之水果，因此兩者的數據呈現明顯的差異，而香蕉是更年型果實，在果實成熟後期與後熟期會出現一段呼吸峰的變化，因此呼吸速率會偏高；茂谷柑屬於非更年型果實，不會有此變化。而呼吸峰的高度變化隨產品種類、品種、與置放環境而有所差異。實驗獲得的數據也與呼吸率的分類相符合，確實描述了兩者水果間不同的特性差異。
　　呼吸作用中，以葡萄糖做主要基質，產品利用氧化基質來進行呼吸。園產品營呼吸作用時吸收周圍大氣的O2，所形成的CO2則又迅速的放出大氣中。呼吸作用所產生的能，一部分被利用以維持產品的生命，另一部份則散失到周圍形成呼吸熱。
　　因呼吸速率受許多環境因子影響，數值往往差異很大，此數值僅能供為參考用，並不能代表此種水果的呼吸率定值。

結論

　　呼吸作用包括非常複雜的生物化學變化，能量生產與運用，以及氣體的交換。園產品採收後不能再從土中吸收無機養分或水分，亦不能行光合作用，僅止於吸收O2及吐出CO2、少量揮發性物質和水蒸氣。因此，呼吸作用愈快的產品通常衰老與死亡愈快，且其儲藏壽命或貨架壽命愈短；所以，呼吸率常被視為消耗採後園產品生命維持力的指標。
　　測定呼吸率一般方法為測定CO2吐出量或O2吸收量，在技術及儀器上前者比後者容易。因此測定CO2應用較普遍。此次實驗採用的方法為密封法，將呼吸缸密封短時間，測定密封前後CO2或O2之濃度，由濃度差異及缸容積算出CO2吐出量或O2吸收量。但要注意呼吸缸不可密封過久，否則缸內的O2漸減而CO2漸增，將使呼吸率下降。
　　不同種類甚至品種不同呼吸速率也不盡相同；而發育成熟度不同呼吸速率也不同，一般而言，幼年時期產品呼吸率高，而更年型果實在果實後熟時，也會出現一段呼吸率的高峰。而無機養分含量的多寡，也會影響某種園產品的呼吸率，如蘋果含鈣量低者呼吸率偏高；若園產品受到收害，如擦傷、割傷、寒害等等，常會刺激呼吸率上升。
　　同樣的園產品至於環境中，呼吸率也會有很大的差異，溫度是影響園產品呼吸率最重要的因素。在０～３０℃之間無寒害或熱害的環境下，通常每升高１０℃呼吸率上升２至３倍；但若引起寒害，呼吸率隨低溫而上升，反之則相反。而許多水果，在相對濕度接近１００℃時能發揮最高的呼吸率；低濕度可造成產品凋萎，阻礙氣體交換，間接影響呼吸率。
　　至於呼吸作用所需之氧氣，若產品周圍大氣的氧濃度降低，常使呼吸率降低，低氧甚至完全抑制更年性型果實呼吸峰之產生；若氧氣過低或完全無氧時，園產品可產生無氧呼吸。無氧呼吸即發酵，同樣分解葡萄糖，但其最終產品為酒精與二氧化碳，嚴重時會傷害產品產生異味。空氣中的CO2也會影響園產品的呼吸率，一般情形下，園產品若置於CO2含量較高的大氣中，往往會降低呼吸率；高CO2有延遲或抑制更年型果實呼吸峰產生的效果，高CO2及低O2減低呼吸率的作用有相加成的功效，因此氣調處理常以低氧與高二氧化碳並用；高CO2也會傷害園產品，不同園產品對CO2之耐力大小不同，其忍耐程度與年齡、溫度、濃度、O2、貯藏期間長短等因素影響，因此，採用高CO2貯藏法須充份的技術資料根據。
　　園產品之呼吸速率除受上述種種因素影響外，還受栽培環境、氣候、貯藏時間長短等因素影。同一品種作物在不同地點栽培時，呼吸速率也可能略有不同，在同一栽培區，但不同年收穫之產品呼吸速率亦可能略有差異，又產品採收後在貯藏期間，有些產品呼吸率下降，有些上升。因此，呼吸速率測定數字往往幅度很大，並不精確劃一。

參考文獻

王自存。２００９。園產品處理學

劉富文。１９９５。園產品採後處理及貯藏技術
蔣。１９８６。密封法

參考資料

http://www.banana.org.tw/財團法人台灣香蕉研究所

http://www.lilyfruit.com.tw/data_14/book_01.php莉莉水果有約