食品界

《食品科学》：新疆农业大学朱璇教授等：外源果糖处理对采后杏果实软化的影响

杏（Prunus armeniaca L.）在新疆林果业中占有重要的地位，其具有营养丰富、含糖量高、果肉多汁的特点，深受消费者的喜爱。软化是影响采后杏果实寿命短的重要原因之一，延缓采后果实软化对于杏果实贮藏具有重要意义。糖在植物体内具有重要的作用，外源糖处理不仅可以有效改善果实的口感与品质，还显著影响果实细胞的膨胀压力，并通过影响细胞的张力参与果实的软化过程。

新疆农业大学食品科学与药学学院芦玉佳、张昱、朱璇*等采用外源果糖对杏果实进行处理，研究果糖处理对冷藏期间杏果实细胞壁降解酶活性、细胞壁多糖和超微结构的影响，探讨外源果糖处理延缓杏果实软化的作用机理，以期为果糖处理应用于果蔬采后的贮藏保鲜提供新的思路和技术参考。

1 外源果糖处理对杏果实硬度的影响

由图1可知，在贮藏期间，杏果实硬度不断下降，且果糖处理组杏果实硬度始终高于对照组，在贮藏14 d后，对照组杏果实硬度下降迅速，在28 d时，果糖处理组杏果实硬度是对照组的1.36 倍（P＜0.05）。在贮藏49 d时，果糖处理组杏果实硬度为7.46 N，比对照组高22.87%（P＜0.05）。

2 外源果糖处理对杏果实细胞膜渗透率的影响

如图2所示，在贮藏期间，杏果实的细胞膜渗透率逐渐增加，且对照组杏果实细胞膜渗透率显著高于果糖处理组（P＜0.05）。第7天时，对照组杏果实的细胞膜渗透率比果糖处理组高39.97%（P＜0.05）。在贮藏49 d时，对照组杏果实的细胞膜渗透率为82.14%，是果糖处理组的1.25 倍（P＜0.05）。结果表明果糖处理能有效抑制杏果实细胞膜渗透率的增加。

3 外源果糖处理对杏果实WSP、CSP、NSP和纤维素含量的影响

由图3A可知，杏果实的可溶性果胶（WSP）含量在贮藏过程呈持续上升趋势，但果糖处理后的杏果实上升较为缓慢，第14天时，果糖处理组杏果实WSP含量为5.78 g/kg，比对照组低20.6%（P＜0.05）。在贮藏后期第42天时，对照组杏果实WSP含量是处理组的1.09 倍（P＜0.05），由此表明果糖处理可以延缓杏果实WSP含量的增加。

如图3B所示，在贮藏过程中，对照组的螯合性果胶（CSP）含量上升迅速，果糖处理组上升的趋势较为平缓，果糖处理组杏果实CSP含量显著高于对照组（P＜0.05），后期果糖处理延缓了杏果实CSP含量的下降。第21天时，果糖处理组杏果实CSP含量为2.77 g/kg，是对照组的1.90 倍（P＜0.05），贮藏末期两组CSP含量均有所下降，此时，果糖处理组杏果实CSP含量比对照组高31.3%（P＜0.05）。

由图3C可知，果糖处理组杏果实的碳酸钠可溶性果胶（NSP）含量始终显著高于对照组（P＜0.05）。在第21天时，果糖处理组杏果实NSP含量比对照组高17.40%（P＜0.05）。在贮藏49 d时，果糖处理NSP含量为1.85 g/kg，比对照组高10.58%，差异显著（P＜0.05）。结果表明果糖处理可以抑制杏果实NSP含量的下降。

如图3D所示，在贮藏过程中，两组杏果实的纤维素含量均呈下降趋势。在贮藏前期（0～21 d），杏果实的纤维素含量下降迅速，在贮藏21 d时，对照组杏果实纤维素含量为4.31 g/kg，比果糖处理组低14.83%（P＜0.05）。贮藏第49天，果糖处理组纤维素含量为4.44 g/kg，显著高于对照组（14.3%）（P＜0.05）。由此说明果糖处理能显著抑制杏果实纤维素含量的下降。

4 外源果糖处理对杏果实PG、PME、β-Gal、CEL活力的影响

如图4A所示，杏果实的多聚半乳糖醛酸酶（PG）活力呈先上升后下降的趋势，果糖处理组杏果实PG活力始终显著低于对照组（P＜0.05）。果糖处理组和对照组杏果实PG活力在第21天达到最大值，此时果糖处理组杏果实PG活力比对照组低31.60%（P＜0.05）。在贮藏49 d时，对照组杏果实PG活力是果糖处理组的1.82 倍（P＜0.05），说明果糖处理组与对照组相比可以有效抑制PG活力的上升。
由图4B可知，在杏果实贮藏初期，两组杏果实的果胶甲酯酶（PME）活力无显著差异。第21天时，果糖处理组和对照组杏果实PME活力均达到峰值，对照组杏果实PME活力为1.42 U/g，是果糖处理组的1.31 倍（P＜0.05）。贮藏后期，杏果实PME活力逐渐下降，在贮藏结束时，果糖处理组杏果实PME活力比对照组低35.99%（P＜0.05）。如图4A所示，杏果实的多聚半乳糖醛酸酶（PG）活力呈先上升后下降的趋势，果糖处理组杏果实PG活力始终显著低于对照组（P＜0.05）。果糖处理组和对照组杏果实PG活力在第21天达到最大值，此时果糖处理组杏果实PG活力比对照组低31.60%（P＜0.05）。在贮藏49 d时，对照组杏果实PG活力是果糖处理组的1.82 倍（P＜0.05），说明果糖处理组与对照组相比可以有效抑制PG活力的上升。

由图4C可以看出，在贮藏前期，两组杏果实的β-葡萄糖苷酶（β-Gal）活力不断上升。果糖处理组杏果实β-Gal活力在21 d时达到最大值，比同期对照组低20.01%（P＜0.05）；对照组杏果实β-Gal活力在第28天时达到高峰，此时对照组杏果实β-Gal活力是果糖处理组的1.45 倍（P＜0.05）。说明果糖处理可以有效抑制β-Gal活力的上升。

如图4D所示，随着贮藏时间的延长，两组杏果实的纤维素酶（CEL）活力逐渐上升，在贮藏21 d时，果糖处理组杏果实CEL活力为2.43 U/g，比对照组低19.42%。在贮藏第49天时，果糖处理组杏果实CEL活力为3.21 U/g，比同期对照组低16.09%（P＜0.05）。由此表明，果糖处理可以抑制杏果实CEL活力的上升。

5 外源果糖处理对杏果实超微结构的影响

如图5所示，在杏果实采收当天，细胞结构正常，排列整齐，各细胞器均完好；杏果实的细胞壁结构保持完整，细胞膜与细胞壁紧密相连，细胞壁中胶层保持区域光滑清晰；三角区结构完整，中胶层清晰可见；液泡膜结构完整；细胞内含大量结构完整、嵴发达的线粒体；叶绿体呈椭圆形，双层膜结构完整，嗜锇颗粒清晰可见散布其中，此时杏果实硬度最高。

杏果实采收后第28天细胞超微结构如图6所示。果糖处理的杏果实细胞壁厚度均匀，中胶层仍清晰可见，三角区结构较为完整；线粒体数量较多，个别线粒体内出现内脊结构模糊现象；叶绿体双层膜结构存在，但基质片层结构模糊，嗜锇颗粒数目增多。此时对照杏果实细胞间隙增大，细胞壁弯曲断裂，细胞质膜皱缩，细胞器排列混乱，囊泡化现象较严重；三角区细胞壁出现絮状；叶绿体结构模糊，基质片层结构消失；线粒体数量减少、部分线粒体发生水解；液泡膜折皱，形成絮状空隙。由此表明，采后贮藏28 d对照组杏果实细胞已经出现软化现象，细胞壁弯曲变形，而果糖处理组杏果实仍能较好维持细胞结构，延缓杏果实软化的发生。

如图7所示，杏果实贮藏49 d时，果糖处理组和对照组细胞超微结构均发生不同程度的变化。此时，对照组杏果实细胞壁明显变形断裂，质壁分离现象严重，三角区细胞间隙增大，液泡膜折皱，囊泡增多；叶绿体肿胀膨大呈圆形，嗜锇颗粒数量减少，部分叶绿体和线粒体已解体。果糖处理组杏果实细胞壁弯曲变形，出现轻微质壁分离现象；叶绿体、线粒体等细胞器仍清晰可见，部分出现空泡化现象。与对照组相比，果糖处理组杏果细胞结构受损程度较轻，说明果糖处理可以较好延缓杏果实软化。

讨论

本实验结果表明，与对照组相比，果糖处理可以显著抑制杏果实细胞壁降解酶活性的升高，减缓果胶和纤维素的降解，有效保持杏果实的硬度，从而延缓果实软化。

细胞壁降解酶协同作用引起果胶和纤维素降解从而导致果实硬度下降是引起果实软化的主要原因。本实验研究结果表明，与对照组相比，果糖处理可显著降低杏果实PG、PME、β-Gal、CEL等酶的活性，延缓CSP、NSP、纤维素含量的下降及抑制WSP含量的上升，能有效保持杏果实的硬度，延缓杏果实的软化。杏果实在不同贮藏时期的细胞超微结构变化也表明，果糖处理抑制了杏果实细胞内部结构及细胞壁的降解，延缓了果实软化、衰老。

本实验结果也表明，外源果糖处理能抑制杏果实细胞壁降解酶活性，延缓NSP、CSP、纤维素含量的下降及抑制WSP含量的上升，延缓硬度下降，推测其重要原因是糖可能作为一种信号分子，影响细胞结构和功能，从而延缓杏果实软化。此外，糖可以维持渗透压，增强细胞膜的稳定性，较好地保持细胞结构的完整性；糖还是供能物质，充足的能量供应有助于木质素和酚类物质向细胞壁沉积，从而增强细胞壁的刚性并有效抑制细胞壁多糖的降解；糖还可能与酚类物质一起构成交互的还原系统，通过清除活性氧产物提高细胞和组织的抗逆性。外源果糖通过以上方面在一定程度上均可延缓杏果实软化。有关外源糖延缓果实软化的作用机理可能涉及到很多方面，有待进一步研究。

综上所述，与对照组相比，果糖处理能显著抑制PG、PME、β-Gal和CEL活力，延缓NSP、CSP、纤维素含量的下降，抑制WSP和细胞膜渗透率的上升。通过对细胞超微结构观察发现，与对照组相比，果糖处理可以减轻杏果实细胞内部结构及细胞壁的降解，更好地保持细胞完整性，延缓硬度下降。

本文《外源果糖处理对采后杏果实软化的影响》来源于《食品科学》2023年44卷11期152-159页. 作者：芦玉佳, 张昱, 宋美玉, 任新雅，张亚琳，张文娜，马海娟，朱璇. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220623-260.