(1 天津商業(yè)大學(xué) 天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300134；2 國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心 天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300384)

葡萄因口感鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富深受消費(fèi)者喜愛(ài)，但其含水量較高，貯藏過(guò)程中易軟化腐爛，是最不耐貯藏的漿果之一[1]。相比于傳統(tǒng)冷藏和氣調(diào)保鮮貯藏，冰溫貯藏技術(shù)的誕生，為葡萄的保鮮開(kāi)辟了新途徑[2]，可將貯藏溫度精密控制在冰點(diǎn)，葡萄的生理活性降至最低，同時(shí)維持正常的生理代謝，利于葡萄長(zhǎng)期保存[3-4]，近幾年在美日韓等地區(qū)發(fā)展迅猛[5]。超冰溫技術(shù)是指貯藏溫度即使在冰點(diǎn)以下食品也可以保持過(guò)冷狀態(tài)而不發(fā)生凍結(jié)[6]。超冰溫技術(shù)能夠顯著抑制果蔬采后貯藏過(guò)程中的呼吸速率，使其保持更好的色澤和口感，最大程度限制其代謝水平。

李志文等[7]將乍娜葡萄用1-MCP處理后分別于冷藏和冰溫兩種環(huán)境下貯藏，定期取樣用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定乍娜葡萄的質(zhì)地參數(shù)變化。M.A.Sahari等[8]研究了不同貯藏溫度對(duì)伊朗草莓Vc含量及其它評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響，記錄了3個(gè)不同溫度下貯藏的草莓在3個(gè)月后色澤、Vc含量及pH的變化情況。張桂等[9]發(fā)現(xiàn)冰溫貯藏能使草莓維持更好的口感和甜度，同時(shí)可以最大限度的限制草莓的呼吸速率，控制草莓中腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖速度，保持草莓的食用口感。

果膠屬于一種多糖物質(zhì)，廣泛分布于植物的根莖葉和果皮中，能夠與纖維素共同作用維持果蔬細(xì)胞的形態(tài)和完整性[10-11]。當(dāng)果實(shí)內(nèi)原果膠水解為可溶性果膠時(shí)，隨著可溶性果膠含量的升高及原果膠含量的下降，果實(shí)硬度隨之下降，導(dǎo)致果實(shí)出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象，而酶則對(duì)果膠的水解起到裂解作用[12-13]。因此，果實(shí)成熟軟化是一系列復(fù)雜的生理變化反應(yīng)。本文對(duì)貯藏過(guò)程中葡萄果膠含量及相關(guān)酶活性影響進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

意大利品種葡萄2017年10月9日采自天津市武清區(qū)，選取無(wú)病害、褐變且組織完整無(wú)機(jī)械損傷的葡萄，稱(chēng)取3 kg小心放入PE保鮮袋中(3 kg/袋)，再輕輕放進(jìn)入無(wú)蓋包裝箱中，每個(gè)箱子中放一袋，然后放入提前調(diào)試好的冷庫(kù)中貯藏。

1.2 儀器與設(shè)備

實(shí)驗(yàn)采用的儀器與設(shè)備：全能臺(tái)式高速離心機(jī)，Biofuge?sratos；手持式折光儀，PAL-1；氣相色譜儀，GC-7800；冰溫庫(kù)，室外裝配式組合冷庫(kù)型式。物性測(cè)試儀，TA.XT.PLUS；熱流型差式量熱掃描儀(DSC)，Q1000。

1.3 方法

實(shí)驗(yàn)前期用差式量熱掃描儀測(cè)得葡萄冰點(diǎn)溫度。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的曲線為DSC曲線，最終測(cè)得葡萄冰點(diǎn)溫度為-1.2 ℃。

凍結(jié)點(diǎn)的測(cè)量與冰點(diǎn)的測(cè)量類(lèi)似，不同的是通過(guò)向上的凍結(jié)峰來(lái)確定，凍結(jié)點(diǎn)取凍結(jié)峰的峰值點(diǎn)，此時(shí)測(cè)量的凍結(jié)點(diǎn)溫度較準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)測(cè)得葡萄的凍結(jié)點(diǎn)溫度為-3.8 ℃。超冰溫技術(shù)是指貯藏溫度即使在冰點(diǎn)以下食品也可以保持過(guò)冷狀態(tài)而不發(fā)生凍結(jié)。通過(guò)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將葡萄置于-2 ℃、-3 ℃條件下貯藏，凍結(jié)曲線上無(wú)冰核生成跡象，故葡萄不會(huì)發(fā)生凍結(jié)。

實(shí)驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理。處理A：超冰溫貯藏I組(-3 ℃±0.3 ℃)；處理B：超冰溫貯藏Ⅱ組(-2 ℃±0.3 ℃)；處理C：冰溫貯藏(-1 ℃±0.3 ℃)；處理D：普通冷庫(kù)貯藏(4 ℃±0.3 ℃)。于采摘當(dāng)天測(cè)初值，之后每隔10 d從各處理中取出1箱稱(chēng)量整箱的重量，從每箱內(nèi)果穗的不同部位隨機(jī)剪下15顆葡萄進(jìn)行質(zhì)地參數(shù)檢測(cè)，再隨機(jī)取果實(shí)進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)觀察及保存樣品用于生理生化測(cè)定，待葡萄果實(shí)失去商品性時(shí)取樣結(jié)束，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.1 果膠含量測(cè)定[14-16]

1)提取可溶性果膠

(1)用天平準(zhǔn)確稱(chēng)取1 g葡萄果肉在研缽中充分研磨，使其成為勻漿，將勻漿轉(zhuǎn)入50 mL的離心管中，加入25 mL體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇溶液，沸水浴加熱0.5 h(在此過(guò)程中要不斷補(bǔ)充體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇)，再冷卻至室溫；(2)離心管蓋好蓋子后小心放入離心機(jī)中(8 000 r/min)離心30 min，倒出上清液，再加入體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇溶液25 mL，重復(fù)步驟(1)3次；(3)向步驟(2)所得沉淀物中加20 mL蒸餾水，在50 ℃水浴中放置0.5 h，讓可溶性果膠充分溶解后放入冷水中使其快速冷卻至室溫；(4)再次離心10 min，將所得上清液移入100 mL容量瓶中；(5)用蒸餾水充分洗滌沉淀，將離心所得上清液移入100 mL容量瓶中，加入蒸餾水定容至刻度線并搖勻，此為可溶性果膠。

2)提取原果膠

(1)向原離心管的沉淀中加入25 mL，0.5 mol/L的H2SO4溶液，沸水浴1 h使原果膠充分溶解，取出后放入冷水中使其快速冷卻至室溫；(2)將離心管放入離心機(jī)(8 000 r/min)離心15 min，將上清液移入100 mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋至定容線，得到原果膠。

3)測(cè)定

分別吸取原果膠和可溶性果膠各1 mL，加入到25 mL的試管中，向試管中加入6 mL濃硫酸，沸水浴加熱20 min，取出冷卻至室溫，加入0.2 mL、1.5 g/L咔唑-乙醇溶液，搖勻，暗處放置30 min后，于530 nm下測(cè)定吸光值。

1.3.2 PE酶含量測(cè)定[17]

1)提取果膠酶粗酶液

(1)稱(chēng)取葡萄果肉60 g，加入60 mL、3 ℃條件下預(yù)冷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的聚乙二醇及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的Na2SO3溶液，在冰浴中研磨2 min，直至成為勻漿；(2)離心10 min，倒出上清液，用3 ℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的Na2SO3水溶液洗滌沉淀；(3)將洗滌所得沉淀均勻分為3份，分別提取PE、PG。

2)測(cè)定

取5 mL粗酶液，加入至20 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的果膠液中，在30 ℃條件下以0.01 mol/L NaOH滴定，維持pH在7.3，測(cè)定10 min，以NaOH的消耗量來(lái)標(biāo)定酶活性。

1.3.3 PG酶含量測(cè)定[18]

(1)取0.75 mL酶提取液，加入0.75 mL以50 mL醋酸鈉緩沖液(pH=5.5)配成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的多聚半乳糖醛酸溶液(pH=3.3)，于30 ℃放置18 h；(2)加入pH=9.0的0.1 L硼酸鹽緩沖溶液10 mL和質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的氰基乙酰胺1.5 mL，煮沸10 min后冷卻至室溫；(3)于273 nm下測(cè)定吸光值，重復(fù)3次；(4)根據(jù)半乳糖酸溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算生成的半乳糖醛酸量。酶活力單位：以每小時(shí)單位質(zhì)量樣品生成的半乳糖醛酸表示酶活性。

1.3.4 硬度的測(cè)定

硬度測(cè)定采用TA.XT.Plus物性測(cè)定儀測(cè)定，每次取6個(gè)果去皮測(cè)定，每個(gè)果實(shí)重復(fù)4次取最大力，最后取這6個(gè)果實(shí)的平均值作為結(jié)果；P/2柱頭(φ2 mm)，測(cè)試速度為2 mm/s。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏期間果膠含量的變化

2.1.1 葡萄果肉果膠含量的變化

圖1所示為整個(gè)貯藏期間在4種溫度條件下葡萄果肉中原果膠含量的變化，均呈不斷下降的趨勢(shì)，其中超冰溫I組(-3 ℃±0.3 ℃)和超冰溫Ⅱ組(-2 ℃±0.3 ℃)的葡萄果肉原果膠含量分別下降了6%和7.5%，冰溫下降了15.4%，而普通冷庫(kù)葡萄果肉原果膠含量幾乎呈直線下降，下降高達(dá)25.2%。超冰溫組的葡萄原果膠水解速度最慢，而普通冷庫(kù)則最快。原果膠大部分水解為可溶性果膠或果膠酸，這也是導(dǎo)致葡萄硬度下降而使葡萄軟化變質(zhì)的重要原因。-3 ℃超冰溫條件可以最大程度上降低原果膠的水解速度，使其含量一直維持在較高水平，這對(duì)于維持葡萄果實(shí)硬度，保持果肉細(xì)胞完整性，降低果實(shí)軟化甚至腐爛變質(zhì)率有很好的作用。

圖1 果肉原果膠含量的變化Fig.1 Changes of pectin content in pulp

圖2 果肉可溶性果膠含量變化Fig.2 Changes of soluble pectin content in pulp

圖2所示為不同溫度條件下葡萄果肉中可溶性果膠含量的變化，葡萄果肉可溶性果膠含量明顯低于原果膠，在整個(gè)貯藏過(guò)程中表現(xiàn)出不斷升高的趨勢(shì)，且升高速率持續(xù)加快，尤其普通冷庫(kù)中的葡萄，其果肉可溶性果膠含量幾乎呈直線上升，在第50 d調(diào)查時(shí)升高了45.5%。而-3 ℃僅小幅上升13.4%，說(shuō)明-3 ℃條件可以很好的抑制原果膠的水解速率，控制可溶性果膠含量在較低水平，防止葡萄出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。在貯藏的前20 d，-3 ℃超冰溫條件下的葡萄可溶性果膠含量變化幅度很小，可以減慢葡萄成熟的速度，從而最大程度延長(zhǎng)保質(zhì)期。

2.1.2 葡萄果皮果膠含量的變化

果皮對(duì)于果實(shí)內(nèi)部具有很好的保護(hù)作用，其果膠含量的變化對(duì)于果實(shí)的堅(jiān)實(shí)度及完整性具有重要影響。果皮中可溶性果膠含量增大時(shí)容易使果皮出現(xiàn)軟化，喪失果肉的保護(hù)作用，并最終導(dǎo)致整個(gè)果實(shí)軟化腐爛。研究果皮中原果膠及可溶性果膠含量變化具有重要意義。

圖3所示為不同溫度條件下葡萄果皮中原果膠含量的變化。由圖3可知，葡萄果皮中原果膠的含量遠(yuǎn)高于果肉中原果膠的含量，初期時(shí)約為其3.5倍。在貯藏期間所有條件下葡萄果皮原果膠含量也不斷下降，其中超冰溫I組(-3 ℃±0.3 ℃)的葡萄果皮原果膠含量在貯藏的前20 d下降速度非常緩慢，含量基本不變，從第20 d才開(kāi)始出現(xiàn)明顯的下降，但其下降速度在4組葡萄中一直處于最慢，僅下降2.9%。冰溫及普通冷庫(kù)環(huán)境下的葡萄果皮原果膠含量降低速率不斷增大，在第50 d調(diào)查時(shí)，普通冷庫(kù)中的葡萄果皮原果膠含量下降7.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他組。當(dāng)冷卻溫度越臨近葡萄凍結(jié)點(diǎn)時(shí)，使其達(dá)到一種休眠狀態(tài)，在“休眠”狀態(tài)下保存，此時(shí)組織細(xì)胞的新陳代謝率最小，消耗的能量也最小。故-3 ℃超冰溫環(huán)境可以有效降低果皮中原果膠含量的下降速度，使果皮保持較長(zhǎng)時(shí)間的堅(jiān)硬度，從而更好的保護(hù)果肉的完整性不受損害。

圖3 果皮原果膠含量的變化Fig.3 Changes of pericarp pectin content in pericarp

圖4所示為不同溫度條件下葡萄果皮中可溶性果膠含量的變化。由圖4可知，葡萄果皮可溶性果膠的含量明顯高于果肉中可溶性果膠含量。不同溫度條件下的葡萄果皮中可溶性果膠含量隨時(shí)間的延長(zhǎng)不斷升高，普通冷庫(kù)中的葡萄果皮可溶性果膠上升速率不斷增大，且上升的量最多，在第50 d調(diào)查時(shí)為91.98 mg/g，上升了35.7%；而超冰溫I組葡萄果皮可溶性果膠含量在整個(gè)貯藏期間僅小幅升高9.1%，-3 ℃超冰溫條件可以很好的抑制果皮中原果膠的水解速率，從而控制可溶性果膠含量在較低水平，能夠防止果實(shí)變軟。-3 ℃超冰溫條件不僅可以有效抑制葡萄果皮可溶性果膠含量的升高，還可以減慢貯藏前期葡萄果實(shí)進(jìn)一步成熟的速率，使葡萄有更好的貯藏價(jià)值。

圖4 果皮可溶性果膠含量的變化Fig.4 Changes of soluble pectin content in pericarp

2.2 貯藏期間果膠酶含量的變化

在果實(shí)細(xì)胞中，廣泛分布著負(fù)責(zé)降解果膠物質(zhì)的酶，目前為止，已發(fā)現(xiàn)多種降解果膠多糖的酶類(lèi)，主要包括多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果膠酯酶(PE)、果膠裂解酶(PEL)，而PEL多存在于微生物，特別是某些感染植物的致病微生物中[19]。本文主要對(duì)PG、PE進(jìn)行測(cè)定分析。

2.2.1 多聚半乳糖醛酸酶PG含量變化

多聚半乳糖醛酸酶是一種重要的果膠聚糖酶，根據(jù)作用方式不同可分為內(nèi)切和外切兩類(lèi)，內(nèi)切作用類(lèi)型的PG酶具有果實(shí)成熟特異性[20]。PG酶主要催化多聚半乳糖醛酸的降解[21]，在植物細(xì)胞壁降解過(guò)程中也起到了關(guān)鍵作用，盡管其含量高低直接影響果實(shí)成熟軟化的進(jìn)程，但在不同果蔬中PG酶活性卻不盡相同。

圖5 果肉PG含量的變化Fig.5 Changes of PG content in pulp

圖5所示為整個(gè)貯藏過(guò)程中葡萄果肉PG含量的變化。由圖5可知，在不同溫度條件下貯藏的葡萄果肉PG含量均呈先升高后下降趨勢(shì)，原因是貯藏前期部分葡萄未完全成熟，處在成熟的中后期，因此各溫度條件下的葡萄果肉中PG含量在貯藏前期均出現(xiàn)不同程度的升高，葡萄完全成熟時(shí)PG含量達(dá)到最大值然后下降。其中，超冰溫的兩組葡萄果肉PG含量在前30 d均不斷上升，但上升速度越來(lái)越慢，超冰溫I組(-3 ℃±0.3 ℃)相對(duì)更慢，從第30 d開(kāi)始出現(xiàn)下降；冰溫組的葡萄果肉PG含量在前20 d快速上升，第20 d開(kāi)始出現(xiàn)下降；而普通冷庫(kù)的葡萄果肉PG含量在前20 d上升速度最快，且在整個(gè)貯藏過(guò)程中PG酶含量始終處于最高水平。-3 ℃時(shí)葡萄組織細(xì)胞的新陳代謝率最小，所消耗的能量也最小。故-3 ℃超冰溫條件能有效抑制PG酶活性的升高，減慢葡萄成熟的速度及原果膠的水解速度，對(duì)于葡萄軟化起到更好的延緩作用。

圖6所示為整個(gè)貯藏過(guò)程中葡萄果皮PG含量的變化。由圖6可知，果皮PG含量整體高于果肉PG含量。不同溫度環(huán)境下葡萄果皮PG含量均表現(xiàn)為先上升后下降，與果肉PG含量變化趨勢(shì)一致。超冰溫I組(-3 ℃±0.3 ℃)的葡萄果皮PG含量升高的幅度最小，變化速度最慢；超冰溫Ⅱ組和冰溫組葡萄果皮PG含量整個(gè)貯藏期間含量相差較小；普通冷庫(kù)的果皮PG含量變化幅度最大，前期升高速度也最快，整個(gè)貯藏期間一直處于最高水平。在貯藏前期部分葡萄果實(shí)未完全成熟時(shí)，果皮PG含量不斷上升，導(dǎo)致原果膠水解速度不斷增大，直至果實(shí)完全成熟；貯藏后期雖PG含量有所下降，原果膠水解速率降低，但水解過(guò)程還在不斷進(jìn)行，致使果皮硬度持續(xù)下降，直至軟化腐爛，失去對(duì)果肉的保護(hù)作用。-3 ℃超冰溫條件最能抑制果皮PG活性的升高，降低原果膠的水解速度，防止果皮軟化過(guò)快。

圖6 果皮PG含量的變化Fig.6 Changes of PG content in pericarp

2.2.2 果膠酯酶PE含量變化

果膠酯酶是一種重要的果膠水解酶，能將甲酯化的果膠酯酸水解為果膠酸，產(chǎn)物可與Ca2+等二價(jià)陽(yáng)離子結(jié)合形成蛋箱結(jié)構(gòu)，或成為PG的作用底物，引起果膠降解，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的完整性，導(dǎo)致果實(shí)軟化變質(zhì)。因此果膠酯酶對(duì)果膠的降解能起到一定的促進(jìn)作用，且在果實(shí)發(fā)育早期時(shí)活性較大。

圖7所示為不同溫度條件下葡萄果肉PE含量的變化。由圖7可知，4種溫度下的葡萄果肉PE含量均出現(xiàn)不斷降低的趨勢(shì)，其中普通冷庫(kù)葡萄的果肉PE下降速度最快，高達(dá)20.8%，冰溫下降14.8%，超冰溫I組下降速度最慢，僅為9.8%。普通冷庫(kù)中葡萄果肉PE含量在貯藏的前20 d下降速度很快，后逐漸變慢，冰溫組的下降速率第30 d開(kāi)始變慢，而超冰溫的兩組葡萄果肉PE下降速度始終處于較低水平。PE是在果實(shí)成熟的前期進(jìn)行酶促反應(yīng)，而貯藏期屬于果實(shí)成熟后期，所以出現(xiàn)貯藏過(guò)程中不斷被消耗而下降的現(xiàn)象。此外，由于PE是作為PG底物的方式進(jìn)行反應(yīng)，隨著PE的不斷消耗降低，貯藏前期PG出現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)，這也會(huì)加快原果膠的水解速率，導(dǎo)致果實(shí)硬度下降，而-3 ℃超冰溫條件可以有效抑制葡萄果肉PE的消耗，降低原果膠水解速率，從而減慢果肉軟化的進(jìn)程。

圖7 果肉PE含量的變化Fig.7 Changes of PE content in pulp

圖8 果皮PE含量的變化Fig.8 Changes of PE content in pericarp

圖8所示為整個(gè)貯藏過(guò)程中葡萄果皮PE含量的變化。由圖8可知，4種貯藏條件下的葡萄果皮PE含量在整個(gè)貯藏期間也是不斷下降的，變化趨勢(shì)與果肉PE含量基本一致。-3 ℃超冰溫條件下葡萄果皮PE含量一直保持在最高水平，說(shuō)明PE作為PG的反應(yīng)底物消耗量較小，表明原果膠的水解也相對(duì)較少，因此-3 ℃超冰溫條件能夠有效抑制葡萄果皮PE的消耗，降低PG對(duì)原果膠水解的促進(jìn)作用，從而減慢果皮軟化的進(jìn)程，對(duì)于維持葡萄硬度，防止葡萄貯藏期出現(xiàn)腐爛變質(zhì)，延長(zhǎng)其保質(zhì)期有更好的效果。

2.3 相關(guān)性分析

2.3.1 果膠與硬度間相關(guān)性分析

原果膠水解為可溶性果膠時(shí)，隨著可溶性果膠含量的升高及原果膠含量的下降，植物細(xì)胞組織的完整性和堅(jiān)實(shí)度會(huì)受到破壞，出現(xiàn)軟化，果實(shí)硬度也會(huì)下降，通過(guò)對(duì)果膠及硬度間進(jìn)行相關(guān)性分析，得出硬度與果膠含量間的相關(guān)系數(shù)及擬合曲線，為研究硬度變化的原因提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。

表1為硬度與葡萄果皮及果肉果膠含量間的相關(guān)性分析，硬度與果皮及果肉原果膠含量間表現(xiàn)為極顯著的正相關(guān)性(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)均大于0.9，且與果皮原果膠的相關(guān)系數(shù)大于果肉原果膠，表明葡萄的硬度受果皮組織結(jié)構(gòu)的影響更大；而硬度與果皮及果肉的可溶性果膠含量均為極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)，與果皮可溶性果膠的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.989，果皮的果膠含量對(duì)于葡萄的硬度影響非常大，隨著可溶性果膠含量的不斷增高，葡萄的硬度會(huì)持續(xù)降低；果皮原果膠與可溶性果膠之間，果肉原果膠與可溶性果膠之間均表現(xiàn)出極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)，在貯藏過(guò)程中原果膠不斷地水解為可溶性果膠，這進(jìn)一步加劇了果實(shí)軟化，因此抑制原果膠的水解是防止葡萄發(fā)生軟化的關(guān)鍵。

表1 硬度與果膠間相關(guān)性統(tǒng)計(jì)Tab.1 Correlation between hardness and pectin

注：*表示P<0.05；**表示P<0.01。

圖9所示為葡萄在貯藏期間硬度與果膠之間的線性擬合線。由圖9可知，硬度與果皮及果肉的原果膠間均呈極顯著的正相關(guān)性，與可溶性果膠之間呈顯著的負(fù)相關(guān)性，線性擬合線R2均大于0.9。原果膠是構(gòu)成植物細(xì)胞骨架和結(jié)構(gòu)關(guān)鍵物質(zhì)，與纖維素共同承擔(dān)著細(xì)胞壁的支撐作用，對(duì)于細(xì)胞硬度有十分密切的影響，伴隨著葡萄的成熟，原果膠不斷水解為可溶性果膠，葡萄硬度會(huì)出現(xiàn)持續(xù)下降的情況。

2.3.2 果膠酶與硬度間相關(guān)性分析

根據(jù)以上分析發(fā)現(xiàn)葡萄的硬度與其果膠含量之間有著密切關(guān)系，而果膠酶對(duì)于果膠的水解反應(yīng)又具有重要的促進(jìn)作用，因此硬度與果膠酶之間也存在一定的聯(lián)系，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析統(tǒng)計(jì)。

表2為葡萄的硬度與其果膠酶之間的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)，硬度與果肉及果皮的PG之間無(wú)明顯的相關(guān)性，而與果皮及果肉的PE之間均表現(xiàn)出極顯著的正相關(guān)(P<0.01)，在整個(gè)貯藏過(guò)程中PE活性與硬度的變化情況一致，均伴隨貯藏時(shí)間的增加持續(xù)降低，PE對(duì)于果膠的降解具有一定的促進(jìn)作用，果膠的降解進(jìn)一步加劇了葡萄果實(shí)硬度降低，使其發(fā)生軟化變質(zhì)。

表2 硬度與果膠間相關(guān)性統(tǒng)計(jì)Tab.2 Correlation between hardness and pectin

注：*表示P<0.05；**表示P<0.01。

圖10所示為葡萄的硬度與PE酶之間的線性擬合線。由圖10可知，R2均小于0.85，說(shuō)明偏差較大，但觀察散點(diǎn)圖可以發(fā)現(xiàn)，硬度與PE含量間可能存在二次擬合關(guān)系。因此對(duì)其再進(jìn)行二次多項(xiàng)擬合如圖11所示，可知二次多項(xiàng)擬合曲線的R2均大于0.9，表明葡萄的硬度與PE酶含量之間更加符合二次多項(xiàng)擬合關(guān)系，這對(duì)于更好的研究硬度與PE活性的關(guān)系提供了依據(jù)。

圖9 硬度與果膠之間的線性擬合線Fig.9 Linear fitting curve between hardness and pectin

2.3.3 果膠與果膠酶間相關(guān)性分析

表3、表4分別為葡萄果肉PE與果膠以及果皮PE與果膠間的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)，果肉PE與其原果膠呈極顯著的正相關(guān)性(P<0.01)，與可溶性果膠呈極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)；果皮PE與其原果膠也呈極顯著的正相關(guān)性(P<0.01)，與可溶性果膠呈極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)，且PE與可溶性果膠間的負(fù)相關(guān)系數(shù)>與原果膠間的正相關(guān)系數(shù)。在貯藏期間，原果膠隨著PE含量的降低逐漸降低，PE作為PG的反應(yīng)底物被消耗，促進(jìn)原果膠不斷水解為可溶性果膠，而可溶性果膠含量變大正是葡萄硬度下降的主要原因。

基于以上分析，將葡萄果肉PE與果膠之間進(jìn)行線性擬合如圖12所示。由圖12可知，葡萄的果肉原果膠含量與PE活性存在正相關(guān)，在貯藏期間都伴隨藏時(shí)間增長(zhǎng)持續(xù)降低，線性擬合方程R2=0.871，偏差較??；而果肉的可溶性果膠含量與PE活性之間表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，隨著PE活性的降低，可溶性果膠含量逐漸升高，說(shuō)明PE對(duì)于葡萄果肉中原果膠水解過(guò)程的確具有一定的輔助作用。

圖11 硬度與PE酶間二次多項(xiàng)擬合曲線Fig.11 Two multinomial fitting line between hardness and PE enzyme

表3 果肉PE酶與果膠含量間相關(guān)性統(tǒng)計(jì)Tab.3 Correlation between PE enzyme and pectin content in pulp

注：*表示P<0.05；**表示P<0.01。

表4 果皮PE酶與果膠含量間相關(guān)性統(tǒng)計(jì)Tab.4 Correlation between PE enzyme and pectin content in pericarp

注：*表示P<0.05；**表示P<0.01。

圖12 果肉PE酶與果膠間線性擬合Fig.12 Linear fitting between PE enzyme and pectin

圖13 果肉PE酶與果膠間二次多項(xiàng)擬合曲線Fig.13 Two multinomial fitting line between PE enzyme and pectin

觀察圖12中的散點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，其分布符合二次多項(xiàng)式曲線，因此對(duì)其分別進(jìn)行二次多項(xiàng)擬合可得圖13，可得果肉PE與其原果膠間二次擬合方程R2=0.966,與可溶性果膠二次擬合方程R2=0.939,均大于線性擬合方程R2,說(shuō)明葡萄果肉PE含量與其果膠之間更加符合二次方程的關(guān)系，偏差更小，為研究葡萄果肉果膠及其PE活性間的關(guān)系提供了更加準(zhǔn)確的定量分析依據(jù)。

圖14所示為葡萄果皮果膠與其PE含量間的線性擬合線。由圖14可知，果皮PE含量與原果膠含量擬合方程斜率為正，說(shuō)明葡萄果皮PE與其原果膠含量在貯藏期間的走勢(shì)相同，但R2=0.837，偏差較大；而PE與果皮可溶性果膠含量間擬合方程斜率為負(fù)數(shù)，表明可溶性果膠含量升高時(shí)PE活性反而下降。由于PE主要是在葡萄成熟前期發(fā)揮作用，而在成熟的中后期即貯藏期間主要作為PG的底物參與原果膠的水解反應(yīng)，因此隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)PE含量反而由于不斷被消耗呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

圖14 果皮PE酶與果膠間線性擬合線Fig.14 Linear fitting between PE enzyme and pectin

圖15所示為葡萄果皮PE與其果膠含量間二次多項(xiàng)擬合曲線。對(duì)比線性擬合方程可以發(fā)現(xiàn)，二次擬合后R2更大，說(shuō)明偏差更小，有助于更加準(zhǔn)確的判斷葡萄PE與其果膠含量間的關(guān)系。由圖15可以看出，盡管葡萄的原果膠含量隨著PE含量的增大不斷升高，但升高速率越來(lái)越小，表明在前期PG活性不斷升高時(shí)，原果膠水解速度和PE活性下降速度均較大，后期逐漸變小。因此，有效抑制貯藏過(guò)程中PE含量的迅速下降對(duì)抑制原果膠的水解速率具有一定的緩解作用，這也能降低葡萄果實(shí)硬度下降的速度，延長(zhǎng)保質(zhì)期。

圖15 果皮PE酶與果膠間二次多項(xiàng)擬合曲線Fig.15 Two multinomial fitting line between PE enzyme and pectin

3 結(jié)論

本文對(duì)超冰溫(-3 ℃及-2 ℃)、冰溫(-1 ℃)及普通冷庫(kù)(4 ℃)4種不同貯藏溫度下的葡萄的果膠物質(zhì)含量和果膠酶活性進(jìn)行測(cè)定并分析，得到如下結(jié)論：

1)無(wú)論是葡萄的果皮還是果肉，其原果膠含量均伴隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)持續(xù)下降，而可溶性果膠含量持續(xù)升高，且貯藏溫度越低變化幅度越小，-3 ℃超冰溫條件下原果膠下降及可溶性果膠升高的幅度均最小。

2)葡萄果皮及果肉中PG含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后下降的趨勢(shì)，而PE含量則不斷下降；-3 ℃超冰溫環(huán)境下的葡萄PG活性在第40 d達(dá)到最大，且最大值相對(duì)較小，在該環(huán)境下葡萄可以進(jìn)一步成熟且速度緩慢，有利于延長(zhǎng)葡萄貯藏時(shí)間。

3)葡萄的硬度與原果膠間呈極顯著的正相關(guān)性，與可溶性果膠呈極顯著的負(fù)相關(guān)性，原果膠不斷水解為可溶性果膠是葡萄硬度下降的最主要原因；PE與原果膠及可溶性果膠間均有明顯的二次擬合關(guān)系。