气调贮藏对‘红阳’猕猴桃果胶含量及相关酶活的影响*

王亚楠，胡花丽，张璇，古荣鑫，李鹏霞

1(南京农业大学食品科技学院，江苏南京，210095)

2(江苏省农业科学院农产品加工所，江苏南京，210014)

猕猴桃风味独特，Vc含量是苹果的15～30倍，具有极高的营养价值和药用保健作用［1］。猕猴桃种类繁多，‘红阳’猕猴桃是世界首个红肉型猕猴桃新品种［2］，与普通的绿肉猕猴桃相比，具备更佳的糖酸比和口感，消费市场更加广阔。但猕猴桃属于浆果，采后极易软化，是产业发展的瓶颈。因此，研发有效抑制采后猕猴桃果肉软化的贮藏保鲜技术尤其重要。

研究发现，细胞壁降解是导致采后果实软化的主要因素。果胶物质是构成细胞初生壁和中胶层的主要成分，果胶物质由原果胶、果胶酸甲酯和果胶酸组成，果实的软化过程伴随着原果胶含量的降低［3－6］。前人的研究发现，PE、PG和CX是导致果实软化主要的细胞壁降解酶［7－8］。目前，多项研究表明，气调贮藏可以有效抑制采后果蔬硬度的下降，但不同材料、不同品种之间气调参数有较大差异，如草莓适宜气调组分 3%O2+5%CO2［9］，水芹菜适宜 气 调组分4.48%O2+2.78%CO2［10］，枣最 适宜 的 气 调 组 分10%O2+0%CO2［11］。

对‘秦美’和‘海沃德’猕猴桃的研究显示，气调贮藏可以有效地抑制采后猕猴桃果实中淀粉酶活性，延缓原果胶和叶绿素的降解等，有利于延长果实贮藏期、保持果实较好的品质［12－14］。但有关气调处理对采后红阳猕猴桃果实中果胶含量及相关酶活性影响的研究鲜见报道。本试验以四川‘红阳’猕猴桃为材料，研究了4种不同气体组分对采后猕猴桃贮藏寿命、贮藏期间果胶含量变化及果胶代谢相关酶活性的影响，旨在探讨气调处理延缓红阳猕猴桃果实软化的机理，为气调贮藏在猕猴桃中的应用提供理论依据和技术指导。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

‘红阳’猕猴桃，采自四川省猕猴桃实验基地，(2±1)℃预冷24 h后，单果包装，6 h内空运至南京江苏省农业科学院农产品加工所果蔬保鲜与加工实验室，在(1±0.5)℃条件下，放置24 h后，挑选无机械损伤，无病、虫害，大小均一的果实为试验材料。

1.2 样品前处理

试验设4组气体成分处理:(1)CA1(2%O2+3%CO2);(2)CA2(2%O2+6%CO2);(3)CA3(5%O2+3%CO2);(4)CA4(5%O2+6%CO2)。以与气调相同流速的空气作为对照(CK)，每个处理80个果实，设3个重复。放入带进气孔和出气孔的气调箱中，环境条件为温度(1±0.5)℃、相对湿度80% ～98%。贮藏期间每15 d观察其商品性变化(腐烂率等)，并取样。

1.3 试验方法

1.3.1 贮藏寿命的判定

试验中果实贮藏寿命根据NY/T 1392－2007的腐烂果率判定［15］。若腐烂率≥3%，则达到贮藏寿命，不能继续贮藏;腐烂率≤2%，则继续贮藏。

1.3.2 果胶的测定

咔唑比色法［6］。称取样品5 g，置于150 mL三角瓶中，加入50 mL 95% 的乙醇，沸水浴30 min，以除去糖分及其他物质。用滤纸过滤，弃去滤液，沉淀放入原三角瓶中，加水40 mL，50℃水浴30 min，以溶解可溶性果胶。过滤，用少量水洗涤滤纸和沉淀。滤液移入50 mL容量瓶中加蒸馏水定容，此为可溶性果胶溶液;沉淀放入原三角瓶中，加100 mL 0.5 mol/L H2SO4，沸水浴1 h，以水解原果胶，冷却后移至100 mL容量瓶中加水定容，此为原果胶溶液。

吸取可溶性果胶和原果胶溶液各0.1 mL至20 mL刻度管中，分别加入0.9 mL H2O和6 mL H2SO4，混匀后沸水浴加热20 min，冷却至室温，分别加入0.5 mL 0.15%咔唑乙醇溶液，摇匀，暗处放置2 h，在530 nm波长处测定消光值。用半乳糖醛酸标准溶液做标准曲线，以吸光值的大小在标准曲线中查找对应的数值。

1.3.3 酶活性的测定［16－19］

1.3.3.1 酶液的提取

取2 g样品，用6 mL酶提取液(6%NaCl，内含0.6%EDTA，1%PVP)匀浆。然后再10 000 r/min离心20 min，上清液即为粗酶提取液，待用。

1.3.3.2 果胶甲酯酶(PE)的测定

取酶提取液2 mL，37℃预热3 min，加入酚酞指示剂2滴，加1% 果胶8 mL，用0.01 mol/L NaOH溶液滴定至淡红色，记录30 min内其保持淡红色所消耗的NaOH溶液的体积。以该条件下每分钟每克鲜样催化果胶释放1 mmol的CH3O—为1个酶活力单位(U)。

1.3.3.3 多聚半乳糖醛酸酶(PG)的测定

将酶提取液稀释10倍，取稀释液0.1 mL，加0.5% 的果胶溶液(pH 4.0)1.0 mL，对照为pH 4.0的醋酸缓冲液，37℃恒温反应30 min后加入0.9 mL DNS试剂，沸水浴5 min，冷却，加水定容至15 mL，摇匀，540 nm波长处测吸光值。以D-(+)半乳糖醛酸标准溶液作标准曲线。以每分钟每克鲜样37℃时分解果胶产生1 μg的游离半乳糖醛酸为1个酶活力单位(U)。

1.3.3.4 纤维素酶(CX)的测定

将酶提取液稀释10倍，取稀释液0.1 mL，加CMC溶液(pH 4.0)1.0 mL，对照为pH 4.0柠檬酸缓冲液，40℃恒温反应30 min后加入0.9 mL DNS试剂，沸水浴5 min，加水定容至15 mL，摇匀，540 nm下测吸光值。以每分钟每克鲜样37℃时分解CMC产生1 μg的葡萄糖为1个纤维素酶活力单位(U)。

2 结果与分析

2.1 气调贮藏对猕猴桃贮藏寿命及硬度的影响

试验中通过观察果实腐烂率发现，不同处理的红阳猕猴桃的贮藏寿命不同(表1)，CK和CA4处理的猕猴桃贮藏至60 d时，腐烂率达3%，达到贮藏寿命;CA2处理的猕猴桃可贮藏至90 d;CA1和CA3处理的猕猴桃能显著延长其贮藏寿命，可达120 d。

表1 红阳猕猴桃在贮藏过程中的腐烂情况Table 1 Decay rate of Hongyang kiwiftuit in the storage process

与CK相比，4种处理的猕猴桃的硬度变化差异很大(图1)。其中CA1的硬度下降较慢，贮藏120 d时，硬度是贮藏第1天的53.5%;CA2和CA3的硬度无显著差异，但CA3贮藏期较长;0～30 d，CK和CA4的硬度呈直线下降，但在30～60 d时，CA4的硬度下降的速率极显著地低于CK。因此可知，以上4个处理对抑制采后猕猴桃果实硬度下降能力的排序是CA1＞CA3＞CA2＞CA4＞CK。

图1 气调对红阳猕猴桃果实硬度的影响Figure 1 Effect of controlled atmosphere on fruit firmness of Hongyang kiwifruit

2.2 气调贮藏对猕猴桃果胶含量的影响

猕猴桃果实贮藏期，可溶性果胶含量整体呈现先下降后升高的趋势(图2);CA1的可溶性果胶含量下降后缓慢上升，显著低于CK和其他3个处理(P＜0.01);CA3贮藏寿命虽与CA1相同，但其可溶性果胶含量显著高于CA1(P＜0.05);CA2和CA4与CK无显著差别。猕猴桃原果胶含量随贮藏时间的延长呈现明显下降的趋势(图3)，整体上CA1的原果胶含量比CK和其他3个处理高。

图2 气调对红阳猕猴桃中可溶性果胶含量的影响Fig.2 Effect of controlled atmosphere on soluble pectin content of Hongyang kiwifruit

图3 气调对红阳猕猴桃中原果胶含量的影响Fig.3 Effect of controlled atmosphere on original pectin content of Hongyang kiwifruit

由此可知，相比对照和其他处理，CA1处理更好地抑制原果胶的降解，延缓可溶性果胶的增加。

2.3 气调贮藏对果胶甲酯酶(PE)活性的影响

猕猴桃果实贮藏期间，CK和各处理的PE活性在贮藏30 d时达到最大值，之后呈现明显的下降趋势(图4)。0～60 d，CA1、CA3和CA4处理的PE 活性显著低于CK(P＜0.05)，CA2处理与CK无明显差异。整个贮藏期间，CA1与CA3处理差别极显著(P＜0.01)。但总体上，PE活性在贮藏前后无明显变化。

2.4 气调贮藏对多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的影响

PG活性在贮藏期间整体呈现上升趋势(图5)。贮藏前60 d，贮藏第60 d时，与CK相比，4个处理组的PG活性分别相对降低了22.6%，13.9%，26.8%，16.9%;除60 d外的整个贮藏过程，CA1极显著低于CA3处理(P＜0.01)。因此可知，CA1处理能更有效地使PG活性维持在一个较低水平。

图4 气调对红阳猕猴桃中果胶甲酯酶(PE)活性的影响Fig.4 Effect of controlled atmosphere on activity of PE of Hongyang kiwifruit

图5 气调对红阳猕猴桃中多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的影响Fig.5 Effect of controlled atmosphere on activity of PG of Hongyang kiwifruit

2.5 纤维素酶(CX)活性

图6 气调对红阳猕猴桃中纤维素酶(CX)活性的影响Fig.6 Effect of controlled atmosphere on activity of CX of Hongyang kiwifruit

贮藏期间，CX活性总体呈现上升的趋势(图6)。0～60 d，CA1和CA2处理的CX活性低于CK，差异显著(P＜0.05)，且CA1显著低于CA2;CA3和CA4处理与CK相比无明显差异;贮藏至90 d时，CA1处理酶活性相对较低，CA2和CA3无明显差异，分别比CA1处理酶活性高15.1%，13.2%;贮藏至120 d时，CA1处理的CX活性比CA3处理低7.59%。除60 d外的整个贮藏过程中，CA1的CX活性显著低于CA3(P＜0.05)。因此，相比CK和其他处理，CA1处理更有效地抑制了CX活性。

3 结论与讨论

3.1 细胞壁酶与果实软化

本实验结果表明中PG和CX活性先增后降，与Abu-Bakr A［20］在石榴的研究中结论一致。PE活性先达到一个峰值再下降，与王愈等［21］在山楂的研究中结果类似，李春燕等［15］在甜橙的研究中则得出相反的结果，并指出PE活性与果实软化有密切关系。也有报道指出，PE活性在果实软化以前或未成熟的发育阶段就较高，在后期成熟软化过程中作用不大，贮藏前期PE作用于果胶，使其去甲酯化，作为PG作用的对象［22］。本试验中PE活性先升后降，且贮藏前后无明显变化，说明PE与红阳猕猴桃果实中果胶的降解可能无直接联系。不同的处理或不同品种的果实品质不同会导致一定的差异［23］。综上，红阳猕猴桃果实采后软化主要是由PG和CX对细胞支撑物质的降解引起的，PE在后期贮藏过程中作用不大。

3.2 红阳猕猴桃气调贮藏最适宜的组分配比

气调贮藏可通过抑制细胞呼吸等减少有害物质的积累，抑制相关酶活性，有效延长果蔬保鲜期［24］。本试验结果表明，CA1(2%O2+3%CO2)和CA3(5%O2+3%CO2)处理果实贮藏寿命长达120 d;CA2(2%O2+6%CO2)次之，达90 d;CA4(5%O2+6%CO2)仅60 d。气调处理中若气体浓度不适，不仅不能达到保鲜目的，反而会对果实造成生理病害。有研究表明，过高的CO2可能造成果实的CO2毒害，加速果实的软化［9］;黄永红等［25］在海沃德猕猴桃的气调贮藏试验中也指出，3% ～4%CO2和5% ～6%CO2虽然都可以抑制细胞呼吸，但前者处理的果实具有更佳的品质，贮藏保鲜效果更好。本试验结果与黄永红的试验结果一致，3%CO2更有助于猕猴桃果实的贮藏，其中CA1(2%O2+3%CO2)效果更好。CA1通过抑制细胞壁降解酶(PG、CX)的活性，从而有效延缓果实主要细胞支撑物质(果胶、纤维素)的降解，延缓果实的软化进程。综上，CA1(2%O2+3%CO2)是采后红阳猕猴桃果实气调贮藏的最适宜配比。

气调对采后红阳猕猴桃其他方面的影响还有待进一步研究。通过对果蔬保鲜技术的研究，可以更有效地延缓果蔬的衰老，抑制果蔬褐变，保持果实更好的品质和商品性，从而提高经济效益和社会效益。

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