不同形式SO2保鮮劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄貯藏期間果實硬度和細胞壁代謝的影響

寧密密，張群*，舒楠，覃正玉，彭瑞

1(湖南大學 研究生院隆平分院，湖南 長沙，410125)2(湖南省農業科學院農產品加工研究所，湖南 長沙，410125) 3(果蔬貯藏加工與質量安全湖南省重點實驗室，湖南 長沙，410125)4(張家界永定區農業農村局， 湖南 張家界，427000)5(新疆格瑞德保鮮科技有限公司，新疆 烏魯木齊，830000)

‘陽光玫瑰’(Shine Muscat)葡萄為非呼吸躍變型水果，屬于葡萄科葡萄屬落葉藤本植物，是日本以安蕓津21號和白南為親本雜交選育而成的中晚熟品種[1]，是中國近幾年來發展最快的葡萄品種之一[2]。果實顆粒呈黃綠色，皮薄肉多，肉質香脆且玫瑰香味濃郁，礦質元素、糖類、維生素、檸檬酸等多種營養成分含量豐富，深受人們的喜愛。但易軟化腐爛，不利于商品化進程，給葡萄的貯藏和售賣帶來困難。因此研究不同形式SO2保鮮劑對保持‘陽光玫瑰’葡萄的硬度品質，延長果實貯藏期非常重要。

目前，‘陽光玫瑰’葡萄的常用防腐保鮮劑是能釋放SO2的焦亞硫酸鈉[3]。SO2還原性好, 對果蔬組織中的微生物和細胞壁降解酶活力有較強抑制作用, 能提高果實的耐貯性，延緩衰老軟化[4]。果實軟化與細胞壁組分含量的變化密切相關，原果膠是保持細胞壁結構完整的果膠成分，貯藏期間逐漸降解為可溶性果膠，細胞壁支持作用變弱甚至消失，細胞間隙擴大，組織結構松散，進而硬度下降，導致果實軟化[5]。果實軟化與細胞壁降解酶活力也有密切的關系，纖維素酶(cellulase，Cx)將纖維素解聚為低分子糖類；果膠甲酯酶(pectin methylesterase，PME)可去除果膠分子鏈上半乳糖醛酸羧基的酯化基團，使糖醛酸殘基生成多聚半乳糖醛酸，為多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase，PG)作用提供底物，PG催化多聚半乳糖醛酸生成低聚半乳糖醛酸或半乳糖醛酸；β-半乳糖苷酶(β-D-galactosidase，β-gal)降解果膠多聚醛酸上的半乳糖殘基，使半乳糖和阿拉伯糖殘基從細胞壁中分解，細胞壁降解酶協同作用導致細胞之間聯結減少，細胞壁組分不穩定，進而導致果實軟化腐爛[6]。近幾年，國內外對SO2保鮮劑的研究較多，劉麗青等[7]發現SO2作用使葡萄活性氧含量升高，細胞的防御應答以及抗氧化能力增強，果實的抗感染能力增強，從而延長了貨架期。田靜[8]研究SO2保鮮劑中Na2SO3濃度時發現，濃度提高且作用時間延長，pH降低，抑制采后葡萄中灰霉菌的作用顯著增強。佟繼旭等[9]研究發現，SO2保鮮劑處理能提高‘紅地球’葡萄的貯藏品質，其中SO2氣體熏蒸與粉、片結合的效果最好。隨葡萄保鮮劑的深入研究，SO2保鮮劑的形式從粉劑、片劑發展到第3代膠囊緩釋貼片，但不同形式SO2保鮮劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄貯藏效果的研究未見報道。

本研究通過SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片分別對‘陽光玫瑰’葡萄果實進行處理，測定葡萄果實貯藏期間硬度和細胞壁代謝變化，以探明不同形式SO2保鮮劑對葡萄硬度及細胞壁降解相關酶活力的影響程度，以期為抑制‘陽光玫瑰’葡萄貯藏期間果實軟化、提高耐貯性提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗于2019年8月上旬進行，以湖南省張家界市葡萄基地中的‘陽光玫瑰’品種為材料，選擇長勢一致、顆粒大小及顏色均勻、無機械擦傷及病原菌感染、無褐變腐爛、成熟度相同、果穗底端可溶性固形物含量達18 °Brix以上的葡萄串。

SO2膠囊貼片,南非優衛士有限公司，其活性成分為含量94.0%的焦亞硫酸鈉。每10 kg葡萄用1張貼片，平整放置在經過預冷的葡萄上部。

SO2片劑,天津綠達保鮮工程技術有限公司；每千克葡萄用2小包(2片/小包)，在每包上扎2個直徑為0.55～0.85 mm的孔，均勻放置在經過預冷的葡萄上部或穗之間。

SO2粉劑,陜西鮮博士保鮮劑廠；每千克葡萄用1包，在每包上扎2個直徑為0.55～0.85 mm的孔，均勻放置在經過預冷的葡萄上部或穗之間。

咔唑、半乳糖醛酸、濃硫酸(分析純)、冰醋酸、無水乙酸鈉、NaCl、多聚半乳糖醛酸、檸檬酸、檸檬酸鈉、3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicylic acid，DNS)、羧甲基纖維素鈉、醋酸、醋酸鈉、果膠、β-巰基乙醇、4-硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷、Na2CO3溶液，國藥集團化學試劑有限公司；葡萄糖標準品，合肥博美生物技術有限公司；半乳糖醛酸標準品，北京京泰宏達生物科技有限公司；無水乙醇，成都曼斯特生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

BSA 124S型精密分析天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；U-1 800型紫外可見分光光度計，島津儀器(蘇州)有限公司；26XP型冷凍離心機，美國Beckman公司；WP-UP-WF-20超純水制備機，四川沃特爾水處理設備有限公司；CT3型質構分析儀，Brookfield工程試驗室公司；DHG-9053A型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏試驗設備廠。

1.3 實驗方法

采后使用冷鏈車運回冷庫，在-1～0 ℃冷庫中預冷12 h，分別放入SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片保鮮劑，在相對濕度為90%～95%的冷庫中貯藏，每隔10 d取樣進行硬度測定，并將果實用液氮處理后，磨粉，-80 ℃超低溫冰箱保存，用于細胞壁組分及其降解酶活性的分析檢測。實驗設3 次重復。對照組不采用任何SO2保鮮劑處理，其他條件與處理組一致。

1.3.1 硬度的測定

將葡萄顆粒放置于質構儀載具上，采用 TA9探頭，TA-BT-KI夾具，在 TPA模式下進行硬度的測定[10]，每個果實在赤道部取1點循環測定2次，測試速率為0.5 mm/s，觸發點負載5.0 g。每批樣品隨機取10顆果實，結果取平均值。

1.3.2 可溶性果膠和原果膠質量分數的測定

參照曹建康等[11]的咔唑比色法，稍作修改。稱取1.0 g樣品于離心管中，加入25 mL 95%乙醇，煮沸30 min，冷卻，12 000 r/min離心10 min，將上清液倒出，重復3次。加入20 mL蒸餾水，50 ℃保溫30 min，冷卻后離心，得到的上清液為可溶性果膠溶液。向沉淀中加入25 mL 0.5 mol/L H2SO4溶液，煮沸1 h，冷卻后離心，得到的上清液為原果膠溶液。

1.3.3 PME活力的測定

參照GE等[12]的方法，稍作修改。稱取5.0 g樣品于離心管中，加入10 mL 95%已預冷的乙醇，振蕩，4 ℃ 12 000 r/min離心10 min，將上清液倒出。加入 5.0 mL 80%已預冷的乙醇，振蕩，離心，將上清液倒出。再加入5.0 mL 50 mmol/L乙酸鹽緩沖液，離心，得到的上清液即為酶提取液。

取1.0 mL醋酸緩沖液、0.5 mL果膠和0.5 mL酶提取液加入具塞刻度試管中，振蕩，37 ℃保溫1 h，迅速加入1.5 mL 3,5-二硝基水楊酸，煮沸5 min，冷卻至常溫，加水至刻度后混勻，測定540 nm處吸光度值，每個處理平行測定3次。

1.3.4 PG活力的測定

參照曹建康等[11]的DNS比色法, 稍作修改。稱取10.0 g樣品于離心管中，加入20 mL 95%已預冷的乙醇，振蕩，低溫放置10 min，4 ℃下12 000×g離心20 min，將上清液倒出。加入10 mL 80%已預冷的乙醇，振蕩，低溫靜置，離心后倒出上清液。再加入5 mL已預冷的提取緩沖液，低溫靜置20 min，離心，得到的上清液即為酶提取液。

取1.0 mL多聚半乳糖醛酸溶液和1.0 mL乙酸-乙酸鈉緩沖液加入2支具塞刻度試管中，再分別加入0.5 mL酶提取液和煮沸5 min的酶提取液，振蕩，37 ℃保溫1 h，迅速加入1.5 mL DNS，煮沸5 min，冷卻至常溫，加水至刻度后混勻。按半乳糖醛酸標準曲線的操作測定，每個處理平行測定3次，PG活性以每小時每克樣品在37 ℃催化多聚半乳糖醛酸水解生成半乳糖醛酸的質量表示。

1.3.5 Cx活力的測定

參照曹建康等[11]的DNS比色法,與PG活力測定相同，Cx活性以每小時每克葡萄樣品在37 ℃催化羧甲基纖維素形成還原糖的質量表示。

1.3.6 β-gal活力的測定

參照KLUCK等[13]的方法，稍作修改。稱取1.0 g樣品于離心管中，加4 mL 0.05 mmol/L已預冷的醋酸鈉緩沖液，低溫靜置30 min，4 ℃ 12 000 r/min離心20 min，得到的上清液即為酶提取液。

試管中加入2 mL 3 mmol/L 4-硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷和0.1 mL酶液，振蕩，40 ℃保溫1 h，加入2 mL 1 mol/L Na2CO3溶液，對照組不經過保溫直接加入2 mL Na2CO3溶液，振蕩，測定400 nm處吸光度值，每個處理平行測定3次。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2010軟件對數據進行整理和統計處理，采用SPSS 26軟件進行方差分析和Duncan法顯著性檢驗(P<0.05表示差異顯著)，采用Origin 2021軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同形式SO2保鮮劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄貯藏期間硬度的影響

硬度反映了果實抗外界壓力的強弱，是衡量果實貯藏效果的重要指標。如圖1 所示，在貯藏期間，葡萄硬度總體呈下降趨勢，不同形式SO2保鮮劑處理，葡萄硬度變化幅度不同。各處理組果實硬度在貯藏前期(0～40 d)的下降速度比貯藏后期(40～60 d)快，貯藏到第40天時出現“拐點”。與貯藏初期相比，SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片處理組硬度在貯藏第40天時分別下降25.47%、26.15%和20.80%。對照組果實硬度在整個貯藏期間持續以較快速度下降，到第60天時分別比SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片處理的果實低19.05%、30.81%和40.62%。進一步比較發現，在貯藏期內的同一時間點，處理組果實的硬度均高于對照，順序依次為：SO2膠囊貼片>SO2片劑>SO2粉劑>對照。

以上結果表明，不同形式SO2保鮮劑處理明顯減緩了貯藏期間葡萄硬度的下降速度，在一定程度上延緩了葡萄的軟化進程，其中SO2膠囊貼片處理的葡萄果實，其硬度下降最慢，其次是SO2片劑。SO2保鮮劑中釋放的SO2能抑制細胞壁降解酶活力，從而減緩葡萄內原果膠向可溶性果膠的轉化進程。在SO2粉劑和SO2片劑中，前者釋放SO2較快，適用于葡萄產品的短期貯藏；后者釋放SO2較均勻、藥效期長，但SO2的釋放起始濃度低，不能起到良好的抑酶殺菌效果。SO2膠囊貼片采用3層膜夾2層焦亞硫酸鈉的技術[14]，分兩段釋放SO2，釋放速率慢的成分被蠟封在極小的膠囊中，再均勻分布于2層膜之間的蠟格內，保證在貯藏的各時期都有SO2釋放且釋放量合適，具有效果穩定、作用時間長和效率高等特點，使得葡萄硬度變化相對平緩。

圖1 不同形式SO2保鮮劑處理對果實硬度的影響Fig.1 Effect of different forms of SO2 preseratie treatment on fruit firmness 注：圖中不同小寫字母表示相同處理的樣品在不同貯藏期 有顯著差異(P<0.05)(下同)

2.2 不同形式SO2保鮮劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄貯藏期間果膠質量分數的影響

果膠是組成細胞壁結構的重要成分，存在于細胞的胞間層，將相鄰細胞緊密黏合在一起。在貯藏過程中，果實內原果膠不斷降解為可溶性果膠，導致果實變軟。如圖2-a所示，葡萄果實內原果膠質量分數在貯藏期間總體呈下降趨勢。貯藏0～10 d，SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片處理組原果膠質量分數分別下降了5.83%、10.82%和0.94%。SO2粉劑組在貯藏后期(10～60 d)持續下降，降低了62.30%。SO2片劑和SO2膠囊貼片組分別在貯藏第20天和第30天時下降較快速，而后下降速度緩慢。對照組在整個貯藏期間持續以較快速度下降，第60天時分別比SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片處理的果實低19.05%、30.81%和40.62%。進一步比較發現，在貯藏期內的同一時間點，不同形式SO2保鮮劑處理的原果膠質量分數均高于對照，順序依次為：SO2膠囊貼片>SO2片劑>SO2粉劑>對照。

如圖2-b所示，葡萄內可溶性果膠質量分數在貯藏期間總體呈上升趨勢。貯藏0～20 d內，SO2粉劑組可溶性果膠質量分數上升14.73%，SO2片劑組基本保持不變，SO2粉劑和SO2片劑組可溶性果膠質量分數在貯藏中后期(30～60 d)緩慢上升，貯藏第60天時，與貯藏初期相比分別上升了37.10%和35.71%。SO2膠囊貼片組可溶性果膠質量分數在貯藏前期(0～30 d)變化平緩，第30天開始快速上升，而后速度減慢，在貯藏60 d內升高了25.95%。對照組果實內可溶性果膠質量分數在貯藏期間以較快速度持續上升，第60天時分別比SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片處理組高18.07%、22.91%和28.63%。進一步比較發現，在貯藏期內的同一時間點，不同形式SO2保鮮劑處理的可溶性果膠質量分數均低于對照，順序依次為：對照>SO2粉劑>SO2片劑>SO2膠囊貼片。

a-原果膠；b-可溶性果膠圖2 不同形式SO2保鮮劑處理對葡萄果膠 質量分數的影響Fig.2 Effect of different forms of SO2 preseratie treatment on pectin mass fraction of grape

不同形式SO2保鮮劑處理明顯減緩了貯藏期間葡萄果實內原果膠的降解，一定程度上延緩了果實的軟化進程，其中SO2膠囊貼片處理的葡萄果實，其原果膠降解最慢，其次是SO2片劑，與張玉麗等[6]對紅提葡萄采后軟化的研究結果相似。果膠是胞間層與初生細胞壁之間的主要物質，起到將相鄰細胞緊密黏在一起的作用。在貯藏過程中，果膠解聚為低分子物質，細胞壁網孔加大，進而細胞壁降解酶更易與對應底物接觸，導致細胞解體進程加快，細胞壁降解[15]。SO2保鮮劑釋放的SO2通過抑制細胞壁降解酶對細胞壁中的半乳糖醛酸和阿拉伯糖的分解作用，保護細胞壁的完整結構，延緩果實軟化，與李歡[16]對冬棗成熟軟化機制的研究結果相似。SO2粉劑作用時間短，SO2片劑釋放SO2濃度低，SO2膠囊貼片在貯藏初期大量釋放的SO2迅速高效殺滅病原菌，中后期低濃度釋放的SO2抑制細胞壁相關酶活力，且SO2作用時間長，克服了SO2粉劑和SO2片劑的缺陷，顯著減緩了果膠物質的降解，保護了細胞壁結構的完整性，與陳守江等[17]對藍莓的研究結果相似。

2.3 不同形式SO2保鮮劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄貯藏期間細胞壁降解酶活力的影響

2.3.1 對葡萄果實內Cx活力的影響

如圖3所示，葡萄果實內Cx活力總體呈先上升后緩慢降低趨勢，不同形式SO2保鮮劑處理，Cx活力變化幅度不同。SO2粉劑、SO2片劑、SO2膠囊貼片和對照組果實內Cx活力在貯藏前中期(0～40 d)分別上升了88.31%、86.28%、78.44%和90.61%，于第40天時達到峰值。貯藏后期(40～60 d)Cx活力緩慢降低，貯藏第60天時，對照組Cx活力分別比SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片組高68.38%、62.88%和39.90%。進一步比較發現，在貯藏期內的同一時間點，不同形式SO2保鮮劑處理的果實Cx活力都低于對照組，順序依次為：對照>SO2粉劑>SO2片劑>SO2膠囊貼片。

以上結果表明，不同形式SO2保鮮劑處理明顯抑制了貯藏期間葡萄果實內Cx活力，一定程度上延緩了果實的軟化進程，其中SO2膠囊貼片處理的葡萄，其Cx活力最小，其次是SO2片劑。Cx能分解含β-1,4-糖苷鍵的半纖維素，對羧甲基纖維素也表現出活性，在果實成熟中發揮重要作用，果實內Cx活力越大，果實軟化腐爛越快，不同形式SO2保鮮劑處理在不同程度上抑制了Cx活力，減少了對細胞壁結構的破壞，從而延緩了果實的軟化。SO2膠囊貼片對葡萄的保鮮周期比SO2粉劑長，SO2釋放的濃度比SO2片劑大，有效抑制Cx活力的同時防止了病原菌的浸染，是果蔬貯藏的理想保鮮劑。

圖3 不同形式SO2保鮮劑處理對果實內Cx活力的影響Fig.3 Effect of different forms of SO2 preseratie treatment on Cx actiity in fruit

2.3.2 對葡萄果實內PME活力的影響

如圖4所示，葡萄果實內PME活力總體呈先上升后降低趨勢，不同形式SO2保鮮劑處理，PME活力變化幅度不同。SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片組和對照組果實內PME活力在貯藏0～40 d內快速上升，分別上升了81.83%、77.29%、73.66%和88.33%，于第40天時達到峰值。貯藏后20 d內各處理組和對照組PME活力以不同速度下降，貯藏第60天時，對照組PME活力分別是SO2粉劑、SO2片劑、SO2膠囊貼片組的1.466倍、1.621倍和2.040倍。進一步比較發現，在貯藏期內的同一時間點，不同形式SO2保鮮劑處理的果實內PME活力都低于對照組，順序依次為：對照>SO2粉劑>SO2片劑>SO2膠囊貼片。

圖4 不同形式SO2保鮮劑處理對果實內PME活力的影響Fig.4 Effect of different forms of SO2 preseratie on PME actiity in fruit

以上結果表明，不同形式SO2保鮮劑處理明顯抑制了貯藏期間葡萄果實內PME活力，一定程度上延緩了果實的軟化進程，其中SO2膠囊貼片形式處理的葡萄，其PME活力最小，其次是SO2片劑。PME可去除果膠分子鏈上半乳糖醛酸羧基的酯化基團，形成多聚半乳糖醛酸，破壞果膠結構。對照組中PME活力始終較高，使得葡萄細胞壁中大量果膠去甲酯化，結構被破壞，硬度降低，果實軟化腐爛。SO2保鮮劑釋放的SO2對PME活力有明顯的抑制作用，使得果膠甲酯化程度降低，減慢果膠的降解速度。另外，SO2釋放的濃度和穩定性不同，保鮮效果有明顯差異，SO2釋放濃度越穩定、持續時間越久，對酶活力的抑制效果越好，果實軟化越緩慢。SO2粉劑釋放濃度高但穩定性差，SO2片劑穩定性好但釋放濃度低，而SO2膠囊貼片結合了前兩者的優點，貯藏初期釋放的高濃度SO2能顯著抑制果實表面引起腐敗的細菌以及內部引起腐敗的降解酶等，貯藏中后期釋放穩定的低濃度SO2持續抑制降解酶活力，減慢原果膠向可溶性果膠的轉化進程，更有利于葡萄的長期貯藏。

2.3.3 對葡萄果實內PG活力的影響

如圖5所示，葡萄果實內PG活力總體呈上升趨勢，不同形式SO2保鮮劑處理，PG活力變化幅度不同。貯藏前40 d內，SO2粉劑、SO2片劑、SO2膠囊貼片和對照組果實內PG活力快速增加。貯藏40～60 d，SO2粉劑組和對照組PG活力分別上升8.54%和8.52%，SO2片劑組降低4.53%，而SO2膠囊貼片組維持穩定狀態；第60天時對照組果實內PG活力分別是SO2粉劑、SO2片劑和SO2膠囊貼片組的1.473倍、1.826倍和2.418倍。進一步比較發現，在貯藏期內的同一時間點，不同形式SO2保鮮劑處理的葡萄果實內PG活力均低于對照組，順序依次為：對照>SO2粉劑>SO2片劑>SO2膠囊貼片。

圖5 不同形式SO2保鮮劑處理對果實內PG活力的影響Fig.5 Effect of different forms of SO2 preseratie treatment on PG actiity in fruit

以上結果表明，不同形式SO2保鮮劑處理明顯抑制了貯藏期間葡萄果實內PG活力，一定程度上延緩了果實的軟化進程，其中SO2膠囊貼片形式處理的葡萄果實，其PG活力最小，其次是SO2片劑。PG是一類重要的細胞壁降解酶，催化多聚半乳糖醛酸形成半乳糖醛酸。SO2保鮮劑釋放的SO2抑制PG活力的同時也抑制了PG作用底物的生成，減少了果實中多聚半乳糖醛酸的產生及其進一步的解聚，維持果膠的緊密結構。SO2膠囊貼片穩定釋放適宜濃度的SO2，不僅克服了SO2粉劑作用時間短、不能用于果蔬長期貯藏保鮮的問題，也解決了SO2片劑釋放的SO2濃度低、不能有效抑制病原菌和降解酶活力的問題，更有效延緩葡萄果實的軟化腐爛。

2.3.4 對葡萄果實內β-gal活力的影響

β-gal主要降解果膠多聚醛酸側鏈的半乳糖殘基，使半乳糖從細胞壁中分解，破壞細胞壁結構。如圖6所示，葡萄果實內β-gal活力總體呈先下降后上升趨勢，不同形式SO2保鮮劑處理，β-gal活力變化幅度不同。各處理組和對照組果實內β-gal活力在貯藏前40 d內快速下降，其中SO2膠囊貼片組下降速度最快，對照組下降最慢，分別下降了74.14%和35.02%；SO2粉劑和SO2片劑組下降速度基本相同，為57.05%。SO2粉劑、SO2片劑、SO2膠囊貼片組和對照組果實內β-gal活力在貯藏第40天時下降至最小值，在貯藏后期(40～60 d)快速上升，貯藏第60天時，β-gal活力與貯藏第40天相比，分別上升了44.59%、45.00%、52.68%和40.18%。進一步比較發現，在貯藏期內的同一時間點，不同形式SO2保鮮劑處理的葡萄果實內β-gal活力都低于對照組，順序依次為：對照>SO2粉劑>SO2片劑>SO2膠囊貼片。

圖6 不同形式SO2保鮮劑處理對果實內β-gal活力的影響Fig.6 Effect of different forms of SO2 preseratie on β-gal actiity in fruit

以上結果表明，不同形式SO2保鮮劑處理明顯抑制了貯藏期間葡萄果實內β-gal活力，一定程度上延緩了葡萄的軟化進程，其中SO2膠囊貼片形式處理的葡萄果實，其β-gal活力最小，其次是SO2片劑。SO2保鮮劑釋放的SO2通過抑制降解果膠聚合體的β-gal活力，維持細胞壁的完整性，防止其他降解酶對果實的水解作用。SO2膠囊貼片是優于SO2片劑和SO2粉劑的良好保鮮劑，結合不同形式SO2保鮮劑的特點分析，說明β-gal與其他果膠酶或纖維素酶相似，SO2兩段式釋放對其有更好的抑制作用，且SO2釋放周期越長，抑制效果越好，果膠中半乳糖殘基的降解越少，進而果實軟化的速度越緩慢。

2.4 貯藏期間‘陽光玫瑰’葡萄硬度、細胞壁組分含量及其降解酶活力之間的相關性分析

由表1可知，在貯藏期間，‘陽光玫瑰’葡萄果實硬度與細胞壁組分含量及其降解酶活力之間有一定的相關性。硬度與原果膠含量呈極顯著正相關(P<0.01，r=0.959)，與可溶性果膠含量呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.877)；硬度與Cx活力呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.925)，與PG活力呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.799)，與PME活力也呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.929)，與β-gal活力無相關性(P>0.05)，說明Cx、PG和PME對‘陽光玫瑰’葡萄硬度品質的貢獻大于β-gal，Cx、PG和PME協同作用于細胞壁，細胞壁中原果膠不溶于水，其在細胞壁中的含量與果實硬度密切相關，含量越多，果實硬度越高。隨著貯藏時間的延長，細胞壁降解酶將原果膠降解為可溶性果膠，由于其黏合能力差，細胞間的支持作用變弱，導致果實硬度下降。

表1 葡萄果實軟化指標的相關系數矩陣Table 1 Correlation coefficient matrix of grape fruit softening index

由表1還可知，在貯藏期間，‘陽光玫瑰’葡萄果實細胞壁組分含量與其降解酶活力之間有密切的相關性，果實內原果膠含量與Cx活力呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.963)，與PG活力呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.884)，與PME活力也呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.970)；可溶性果膠含量與Cx活力呈極顯著正相關(P<0.01，r=0.906)，與PG活力呈極顯著正相關(P<0.01，r=0.857)，與PME活力也呈極顯著正相關(P<0.01，r=0.941)，說明在貯藏期間‘陽光玫瑰’葡萄果實內細胞壁降解酶與果膠物質相互關聯，其中PME可以催化原果膠形成果膠酸，增加原果膠在水中的溶解度。PG活力增加有助于可溶性果膠的積累，加速細胞解體，促進果實軟化腐爛，與李圓圓等[5]對獼猴桃果實內細胞壁降解酶活力的研究結果相似。SO2保鮮劑釋放的SO2是通過抑制Cx、PG和PME等細胞壁降解酶的活力來減緩原果膠向水溶性果膠的轉換，抑制果膠的水解速度，較好地保持細胞壁的完整性，從而延緩果實軟化。

3 討論

3.1 不同形式SO2保鮮劑處理對果實硬度與細胞壁組分含量的影響

細胞壁是支撐細胞形態的主要物質，其結構、組分及其含量變化是研究果實軟化的重要因素，細胞壁結構破壞和細胞壁物質降解是果實軟化的重要原因。貯藏初期，葡萄果實硬度高，果膠物質主要是原果膠。隨著貯藏時間的延長，細胞壁中膠層明顯解體，原果膠含量下降，導致硬度下降。本研究中硬度和原果膠含量隨貯藏時間的延長而下降，可溶性果膠含量逐漸升高，與ELLA等[18]對杏的研究結果相似。原果膠降解，細胞壁支撐作用變弱甚至消失，細胞變形，組織結構松散，果實硬度下降。與對照組相比，SO2保鮮劑處理的葡萄果實內，原果膠轉化為可溶性果膠的量減少，硬度下降速度減慢，與王世軍[19]對葡萄保鮮中SO2抑制腐爛的研究結果相似。相關性分析表明，果實硬度與原果膠含量呈極顯著正相關(P<0.01，r=0.959)，與可溶性果膠含量呈極顯著負相關(P<0.01，r=-0.877)，細胞壁組分與硬度關系密切，細胞壁的完整性直接決定果實的硬度。

不同形式SO2保鮮劑的使用對葡萄貯藏期間的硬度、細胞壁組分含量的影響不盡相同。與SO2粉劑和SO2片劑處理組相比，SO2膠囊貼片處理的葡萄果實能保持較高的硬度和原果膠含量。因此，‘陽光玫瑰’葡萄采后使用SO2膠囊貼片處理能更好地保持其細胞壁結構的完整性，延緩果實硬度的下降，提高耐貯性。

3.2 不同形式SO2保鮮劑處理對果實細胞壁組分含量與細胞壁降解酶活力的影響

果實軟化主要由于細胞壁降解酶降解了細胞壁多糖，導致細胞之間聯結減少，細胞壁結構離散。KLEIN等[20]通過對鱷梨及蘋果中酶活性及細胞壁結構的研究發現，PG造成了細胞壁中膠層溶解，進而導致細胞聚合力消失。PME作用是PG作用的必要前提，PME水解果膠分子中甲酯化的羧基，生成多聚半乳糖醛酸，進而PG將其催化為半乳糖醛酸[6-7]，導致原果膠解體。果實軟化也與降解細胞壁多糖的糖苷酶有關，這些糖苷酶可降解帶有支鏈的多聚糖醛酸，進而導致細胞壁降解。

葡萄果實內PG和PME活力隨貯藏時間的延長而先上升后緩慢下降，PME活力高峰出現的時間比PG早。SO2保鮮劑處理的果實內降解酶活力始終低于同一貯藏時間的對照組，這與羅巖等[21]對杏的研究結果相似。SO2保鮮劑釋放的SO2抑制了PG作用底物生成的同時又抑制PG活力，導致原果膠的水解受到抑制。Cx活力的上升速度隨貯藏時間的延長而先快后慢，催化纖維素解聚為低分子糖類；β-gal活力在貯藏期間呈先下降后上升趨勢，主要降解果膠多聚醛酸側鏈的半乳糖殘基，使細胞壁結構不穩定。林藝芬等[22]對龍眼的軟化研究中發現，SO2通過抑制細胞壁降解酶活力來抑制細胞壁的解體，保持細胞壁的完整結構，達到延緩軟化的目的。相關性分析表明，葡萄果實內果膠含量與Cx、PME和PG活力均呈極顯著相關(P<0.01)，與β-gal呈無顯著相關(P>0.05)，說明PG、PME和Cx對‘陽光玫瑰’葡萄果實軟化的貢獻大于β-gal，β-gal不是引起葡萄軟化的主要酶，與張群[23]對‘紅地球’葡萄的研究結果一致。

在葡萄貯藏過程中，不同形式SO2保鮮劑的使用對細胞壁組分的降解以及酶活力的影響不盡相同。與SO2粉劑和SO2片劑處理組相比，SO2膠囊貼片處理的葡萄果實，其Cx、PG、PME和β-gal活力在貯藏期間保持較低，從而減少了果實中原果膠及其他細胞壁成分的降解，較好地維持了細胞壁結構。因此，‘陽光玫瑰’葡萄采后使用SO2膠囊貼片處理能更有效抑制細胞壁降解酶活力，延緩果實的軟化腐爛進程。

4 結論

不同形式SO2保鮮劑中，SO2膠囊貼片形式的保鮮劑對葡萄貯藏保鮮的效果最好，其果實硬度下降最慢，細胞壁相關降解酶活力變化最小，軟化進程最緩慢，在藍莓[17]和小白菜[24]等果蔬的研究中也有相似的結果。SO2膠囊貼片是將焦亞硫酸鈉活性物質與膠囊基材結合，避免了環境因素對活性物質的干擾，焦亞硫酸鈉分解的SO2以合適的速率穩定釋放到外界環境中，使SO2在體系內維持一定有效濃度；貯藏前期高濃度SO2短時高效殺死攜帶菌，中后期低濃度SO2抑制果實內酶活力，其作用效果強、穩定性高，保證了葡萄優良的硬度品質[8,14]。另外，佟繼旭[25]研究發現，SO2膠囊貼片技術大大降低了葡萄在貯藏期間SO2的殘留量。綜上所述，為延長‘陽光玫瑰’葡萄的貯藏保鮮時間，防止在貯藏、銷售期間果實硬度下降太快，且提高其食用安全性，宜使用SO2膠囊貼片作為保鮮劑。