Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống. Sau khi thu hoạch nông sản tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống nhưng các chất hữu cơ đã tiêu hao không được bù đắp lại như khi còn ở trên cây nên chúng còn tồn tại đến khi nguồn dự trữ cạn kiệt. Về bản chất, hô hấp là quá trình phân giải oxi hóa các vật chất của tế bào (tinh bột, đường, lipid, protein, axit hữu cơ...) thành các chất có cấu tạo phân tử đơn giản hơn, đồng thời giải phóng năng lượng và các phân tử vật chất cần thiết cho các phản ứng tổng hợp của tế bào. Tuy nhiên hoạt động hô hấp tiêu hao một lượng lớn các chất hữu cơ dự trữ làm nông sản hao tổn cả về khối lượng và chất lượng. Trong quá trình hô hấp, các chất dinh dưỡng bị oxy hóa tạo năng lượng, một phần năng lượng đó cung cấp cho tế bào để duy trì sự sống, phần lớn năng lượng còn lại thoát ra môi trường xung quanh (Trần Minh Tâm, 2002).
* Ảnh hưởng của quá trình hô hấp với lương thực trong bảo quản :
Làm tổn hao vật chất khô, tăng độ ẩm của lương thực và độ ẩm tương đối của không khí trong kho, làm thay đổi thành phần không khí và tăng nhiệt độ của lô lương thực.
Lượng nhiệt thoát ra trong quá trình hô hấp phụ thuộc chất oxy hóa và dạng hô hấp. Trường hợp hô hấp yếm khí thì nhiệt thoát ra ít hơn nhiều so với hô hấp hiếu khí.
Quá trình hô hấp của hạt càng mạnh thì lượng nhiệt, lượng nước và CO2 thoát ra càng nhiều. Đối với hạt khi xuất hiện nước tự do thì độ ẩm đó là độ ẩm giới hạn. Với hạt hòa thảo, gạo là 14 – 15%, hạt nhiều chất béo như lạc, vừng là 8 – 9%. Để đặc trưng mức độ hô hấp người ta dùng khái niệm cường độ hô hấp.
* Cường độ hô hấp: Cường độ hô hấp chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố nội tại và từ môi trường ngoài. Một cách tổng quát cường độ hô hấp có thể hiểu như ”lượng CO2 sinh ra hay Oxy mất đi trên một đơn vị khối lượng nguyên liệu hô hấp trong một đơn vị thời gian”.
* Ảnh hưởng của ẩm độ đến cường độ hô hấp: Độ ẩm của hạt tăng làm gia tăng cường độ hô hấp, đặc biệt khi độ ẩm tăng quá mức giới hạn cân bằng cường độ hô hấp tăng lên rất mạnh. Hiện tượng này có nguyên nhân là do khi ẩm độ tăng cao nước không ở dạng liên kết mà ở dạng nước tự do nên dễ dàng tham gia vào quá trình trao đổi chất, thúc đẩy hoạt động của các enzym
* Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hô hấp: Khi nhiệt độ tăng cường độ hô hấp cũng gia tăng, nhưng nhiệt độ tăng cao vượt quá mức giới hạn nào đó thì cường độ hô hấp lại giảm xuống. Nhiệt độ tăng có tác dụng kích thích hoạt động của các enzym, nhưng nếu nhiệt độ tiếp tục tăng sẽ ức chế hoạt động của các enzym này. Theo Hà Thanh Toàn (2005), Beily đã làm thí nghiệm xác định cường độ hô hấp của lúa mì có 15% ẩm độ ở các nhiệt độ khác nhau.
Bảng 1.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hô hấp của hạt lúa mì (Trần Minh Tâm, 2002)
Nhiệt độ khối hạt (0
C) Cường độ hô hấp (mg CO2/100g/24 giờ)
4 25 35 45 55 65 75 0,2 0,4 1,3 6,6 31,7 15,7 10,3
* Ảnh hưởng của mức độ thông khí đến cường độ hô hấp: Mức độ thông khí được thể hiện qua thành phần Oxygen và CO2 hiện diện trong không khí trong quá trình bảo quản hạt. Khi hàm lượng Oxygen trong không khí cao sẽ làm tăng cường độ hô hấp, yêu cầu thành phần không khí thích hợp cho bảo quản còn tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu.
* Ảnh hưởng của thành phần, chất lượng hạt bảo quản đến cường độ hô hấp :
Trạng thái sinh lí của hạt, độ hoàn thiện của hạt có ảnh hưởng đến tốc độ hô hấp của hạt. Hạt xanh, lép, hạt không hoàn thiện thường có cường độ hô hấp thấp hơn so với hạt hoàn thiện, hạt già. Trong cùng một loại hạt, các bộ phận khác nhau cũng có cường độ hô hấp khác nhau. Đối với hạt thì phôi là thành phần có hô hấp rất mạnh nhất vì có hàm lượng nước cao hơn và có hoạt động sinh lý mạnh hơn so với các bộ phận khác.