FC：中国农业大学曹建康研究苹果的粉状特性
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中国农业大学曹建康研究不同品种苹果的粉状特性
导 读
2020年3月28日，中国农业大学Li Qianqian、曹建康*等人在Food Chemistry（1区，IF：5.399）在线发表了题为“Analyses of microstructure and cell wall polysaccharides of flesh tissues provide insights into cultivar difference in mealy patterns developed in apple fruit”的研究文章。
该文确定了五种苹果的四种粉状模式；粉状苹果的薄壁组织细胞分离并保持完整；快速和中度粉状苹果中细胞壁材料中的结晶胶束增加；细胞壁及其水不溶性组分的大量损失与粉状度有关；粉化过程中发现半纤维素松动。
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研究背景
变粉是果肉最重要的质地劣变之一，通常表现为咀嚼时感觉柔软，口干，粒状和粉状。在成熟和储存期间，观察各种水果的粉性，包括苹果，梨，桃子，李子和西红柿。特别地，对于大多数苹果果实品种，在存储过程中几乎都不可避免地出现粉状，例如“Golden Delicious”，“Top Red”，“ McIntosh” ，“Jonagold St”和“Starking Delicious”苹果。相比之下，一些苹果收割后几乎不会变粉，例如“ Shinano Gold”和“ Fuji”。可以在感官中直接观察到粉性，但通常无法对其进行很好的描述和采用仪器方法进行分类，尽管提出了压缩，穿刺，拉伸，扭曲和Kramer剪切试验来预测粉化期间水果组织的感官变化。
最近，低场核磁共振（LF-NMR）已被用于区分质壁分离，测量细胞壁的机械性能，以及通过评估水果组织中的水分状况来检测苹果的粉感。迄今为止，许多研究集中在理解粉状水果组织质地的生理和生化改变上，不同品种苹果果实的粉性模式只有少数可用。
已经证明，粉性与果胶在中间层中的溶解和细胞壁材料（CWM）的修饰有关，这导致相邻细胞之间的粘附力丧失和细胞壁的破坏。果胶构成多糖的高度复杂且异质的组，其具有由（1→4）-α-D-半乳糖醛酸（GalA）的线性链组成的主链。α-1,4-连接的D-GalA的线性均聚物称为高半乳糖醛酸（HG），通常在O-6羧基处被部分甲基酯化。拥有丰富鼠李糖，阿拉伯糖和半乳糖的侧链中性糖链通常将两个结构上重要的结构域鼠李糖半乳糖醛酸聚糖I（RG-I）和鼠李糖半乳糖醛酸聚糖II（RG-II）聚合到线性HG的主要骨架上。
通常半纤维素，其包含结构不同的细胞壁多糖，例如木聚糖，葡甘露聚糖，木葡聚糖和葡聚糖，以束缚纤维素微纤维，从而为初级和次级细胞壁提供负载分子框架。通常，纤维素微纤维被半纤维素和果胶基质交联和包埋，从而增强了细胞壁结构的完整性并保持了组织质地的弹性。果胶的差异降解和HG的脱甲基酯作用与苹果的粉性密切相关。由于RG果胶聚合物解聚，发现苹果粉性中大量的侧链阿拉伯糖丢失。迄今为止，尚未完全了解粉状水果中细胞壁多糖不同部分的特性。
研究思路
因此，本研究旨在通过感官和仪器分析来研究不同品种苹果的粉状模式。通过组织结构的显微观察，在细胞壁上的原位免疫标记，水流动性的测量，傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）分析表征CWM，进一步探索了粉状的机理。此外，对CWM进行了分级分离，并在粉化过程中研究了CWM及其组分的组成变化。该研究将建立几个苹果品种在成熟过程中的粉状模式，并阐明粉状苹果与非粉状苹果的细胞壁多糖的典型特征。
研究结论
根据从成熟到粉化的时期，确定了四种不同苹果品种果肉的粉性。它们是“红将军”和“Gala”的快速粉状苹果，“Red Delicious”的中度粉状苹果，“ Ralls Genet”的慢度粉状苹果，以及非粉状的“富士”苹果。与粉状的“富士”相比，粉状苹果的薄壁组织彼此分离并保持完整。高度甲基化的聚半乳糖醛酸在慢速和非粉状苹果中被强力标记。在粉状过程中，水从自由壁到结合壁的流动性增强。提取CWM（细胞壁材料），并将CWM的FTIR光谱分为三个不同的组。快速和中度粉状苹果中无定形CWM中的结晶胶束增加。CWM及其不溶于水的馏分的损失较大，但是水溶性馏分有限增加对粉状感做出了很大贡献。总体而言，苹果果实中粉状的发生可能归因于组织衰老过程中成熟相关的CWM修饰的结构，物理和生化改变。研究结果可为理解不同食品工业目的生苹果品种的质地特性提供参考。
曹建康
曹建康，博士，副教授，博士生导师，食品生物工程系副系主任
教育经历：1995.9~1999.7，甘肃农业大学食品工程系，食品工程专业，获工学学士学位；1999.9~2002.7，甘肃农业大学园艺系，果树学专业，获农学硕士学位；2002.9~2005.7，中国农业大学食品学院，食品科学专业，获工学博士学位；2011.11~2012.11，美国康奈尔大学（Cornell University），农业与生命科学学院园艺系，访问学者。工作经历：2005.7~至今，中国农业大学食品科学与营养工程学院，讲师、副教授。
研究领域及方向：果蔬采后保鲜与贮运流通技术研究；果蔬微生物与采后病害控制研究；鲜果/鲜切果品质、营养、功能与安全控制研究；食品功能成分果胶的研究与利用；食品功能成分花色苷的研究与利用。
资料来源
http://spxy.cau.edu.cn/art/2017/1/3/art_22477_131275.html
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