不同贮藏期香梨果肉解剖结构的比较研究

张敏欢，王倩倩，吴杰，余丽娟

(1 石河子大学生命科学学院，新疆 石河子 832003;2 石河子大学机械电气工程学院，新疆 石河子 832003)

库尔勒香梨具有皮薄、肉嫩、味香、耐贮等特点，广受消费者欢迎，在市场中占有一席之地。但香梨贮运过程中出现的腐烂、变质等问题，严重影响经销商及消费者的直观感受和客观评价，甚至导致香梨口碑有所下降。另外，库尔勒香梨成熟果实以绿色居多，向阳面泛出红晕，甘甜、可口；背阴面多为深绿色，松软腻人。因此，人们多选择以阳面红晕较多的香梨为食。大多数商家着眼于通过改善种植和管理以提升香梨的产量[1-2],但香梨的销售量还受到品质和贮运2个因素的影响，贮藏时间是影响香梨采后口感和品质的重要因素。

近年来，何天明等[3]对香梨早期的果肉、果皮、果点、石细胞的特点进行了简要介绍。田路明等[4]对梨果实大小的发育动态进行了研究。李兰婷[5]对新梨7号这一品种在不同贮藏条件下果实及果皮中叶绿素、硬度、可溶性固形物、可溶性糖以及有机酸等指标进行了测定，探讨果实、果皮随贮藏期延长而产生的变化。张琦等[6]采用不同贮藏方式存放新梨7号和库尔勒香梨，并研究贮藏方式对梨果皮组织结构的影响。宿胜男[7]对不同贮藏条件下香梨的腐烂率、失重率、硬度以及各种生理生化指标进行了测定，探索贮藏条件对香梨蜡质结构和成分的影响。也有研究[8]对导致梨感染、腐烂、致病的真菌进行了简要介绍。但目前针对不同贮藏时间香梨果肉解剖结构变化情况的研究甚少。

为了更好地评价香梨在贮藏过程中的果肉解剖结构变化情况，本文以常温下不同贮藏时间(青熟、中熟、黄熟)的库尔勒香梨为研究对象，采用石蜡切片法制作阴面与阳面果肉解剖结构切片，使用显微镜观察果肉薄壁细胞和石细胞形态，测量和比较果肉石细胞团、薄壁细胞长度、面积、密度等数量指标，为香梨最适贮运时间选择和品质改良提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

香梨试样于2018年8月采自新疆库尔勒市沙依东香梨园(41.725°N、86.174°E)。采摘青熟期、无畸形、无病害、无损伤、形态较完整的新鲜成熟梨果。采后于温度为0 °C、湿度为85%～95%的环境下冷藏，待测试样分别在室温下贮藏1 d(青熟)、21 d(中熟)、45 d(黄熟)后，取样。

1.2 方法

1.2.1 石蜡切片法

选取3组不同贮藏期的香梨，标记向阳部位(红晕处)和背阴部位。于果肉的阴面和阳面各切取1个1 cm×1 cm×2 mm的组织块。将组织块投入FAA固定液，真空抽气泵抽气后，静置24 h。取固定好的组织样，加入酒精进行脱水，酒精浓度由低到高，逐级增大，分别为：70%、85%、95%、100%；加入100%乙醇及二甲苯1∶1混合液；放入二甲苯中2次，直到获得彻底透明的材料；二甲苯及熔融石蜡按照体积比1∶1低温(40 ℃)渗蜡8 h后，调温至60 ℃进行高温渗蜡，2 h后换纯蜡，进行3次；含材料的石蜡包埋后经切片机切片，切片厚10 μm,番红-固绿二重染色,加拿大树脂胶封片，使用Olympus显微镜(BX51T-32FIBGU)观察并照相[9-10]。

1.2.2 数据分析方法

为了研究贮藏过程中果肉石细胞团、薄壁细胞形态与大小的变化情况，对香梨果肉显微结构图中果肉薄壁细胞和石细胞团进行以下测量和分析：

(1)Digimizer软件对香梨果肉显微结构的各项形态指标进行测量。对所观察视野中所有大、中、小3种不同大小的果肉薄壁细胞，石细胞团进行测量。所测指标包括石细胞的直径、果肉薄壁细胞解离长度、果肉薄壁细胞的直径，计算果肉薄壁细胞密度(果肉薄壁细胞的数目/所占面积)。

(2)SPSS Statistics 25软件进数据方差分析，计算平均值、标准差、标准误、显著性水平等参数。

(3)Origin 7.5软件绘制不同贮藏期果肉薄壁细胞密度、直径、解离长度变化柱状图。

2 结果与分析

2.1 香梨果肉解剖结构

香梨果肉解剖结构主要包含石细胞团、团围薄壁细胞、团间薄壁细胞。

石细胞是由薄壁细胞细胞壁加厚形成的，分布于香梨果肉薄壁细胞之间，含量较少，多聚集成团。经观察，香梨石细胞团近圆形，呈赤色，细胞壁木质化程度高，质地较硬(图1D)。团内石细胞摆列紧蹙，间隙较小。各个石细胞团之间间距较大，相隔较远。香梨各样品中石细胞团含量较少、分布较稀疏，存在单个或少量石细胞散布在果肉细胞中的现象。

香梨果肉中薄壁细胞多呈现圆形或卵圆形。团围薄壁细胞为长卵形，呈辐射状排布在石细胞团周边(图1D)；团间薄壁细胞呈近圆形或长卵形，形态较大，排列紧密，细胞数量较多，细胞间隙不发达(图1D)。

2.2 不同贮藏期以及受光面香梨果肉解剖结构的变化

阳面样品贮藏期为1 d时(图1A)，果肉薄壁细胞形态完整，细胞壁平滑，排列紧密，多呈圆形或似圆形，形态有大有小。石细胞团大小不一，镶嵌在果肉薄壁细胞间，甚至存在单个石细胞散落在薄壁细胞间，但数量较少。贮藏期为21 d时(图1B)，薄壁细胞体积变大，细胞边缘不再圆润，细胞壁逐渐弯曲，出现少量褶皱，细胞形态较完好。解离的薄壁细胞数目增多且解离长度增加，果肉薄壁细胞呈长条状。细胞间的间距越来越远，果肉薄壁细胞排列越来越疏松，解离程度也随之增加。团间薄壁细胞先解离，团围薄壁细胞后解离，团间薄壁细胞细胞壁的解离部分明显比团围薄壁细胞多且解离长度较长。贮藏期为45 d时(图1C)，果肉薄壁细胞的解离程度越来越大，几乎每个细胞都有破裂的地方，部分细胞存在多条裂缝，几乎没有完好无损的果肉薄壁细胞存在。

与阳面相比，贮藏期为1 d时(图1D)，阴面石细胞团较小，石细胞数目较少且多数石细胞在果肉中散布。果肉薄壁细胞较丰满，形态不规则，长卵形占多数，摆列松散。贮藏期为21 d时(图1E)，相较阳面，阴面的皱缩现象较严重，果肉薄壁细胞存在多处褶皱，细胞壁弯曲折叠，呈波曲状，甚至部分细胞出现皱缩成一团，重叠在一起，形态模糊的现象。果肉薄壁细胞体积变大，解离的薄壁细胞逐渐增多。贮藏期为45 d时(图1F)，阴面果肉薄壁细胞解离更加严重，细胞间的边界愈来愈模糊。每个薄壁细胞均有多处解离，且较阳面而言解离现象愈加明显。

A—阳面青熟期,×200；B—阳面中熟期,×200；C—阳面黄熟期,×200；D—阴面青熟期,×100；E—阴面中熟期,×200；F—阴面黄熟期,×200。图1 不同贮藏期及受光面香梨果肉显微结构图

2.3 不同贮藏期及受光面香梨果肉薄壁细胞大小、密度、解离程度的比较

经Digimizer软件测得，香梨果肉石细胞团的大小约为(31 482.12±338.24) μm2,半径为(177.43±18.38) μm即159.05～195.82 μm。石细胞的大小约为(3 272.25±478.39) μm2，半径为(57.20±21.87) μm。石细胞团的形态与大小在贮藏过程中变化不大。

由图2～4，随贮藏期的延长，无论阳面还是阴面，香梨果肉薄壁细胞密度下降，薄壁细胞直径、解离长度上升；从青熟期至黄熟期，阳面香梨果肉薄壁细胞密度由(16.5±2.87) 个/mm2下降至(6.27±2.10) 个/mm2，直径由(223.45±23.53) μm增加到(397.34±63.47) μm，果肉薄壁细胞解离长度由(22.45±3.46) μm上升到(49.42±2.12) μm。阳面的果肉薄壁细胞直径比阴面小，密度比阴面大，解离程度比阴面小。即，阳面果肉薄壁细胞小而密集，阴面则大而松散，阴面果肉薄壁细胞解离较严重。

由此可知，香梨果肉薄壁细胞密度与贮藏期呈负相关，薄壁细胞直径、薄壁细胞解离长度与贮藏期呈正相关。随着贮藏期的延长，果肉薄壁细胞由于细胞壁的软化和细胞间的解离，面积越来越大，密度越来越小，解离程度越来越大。

相同字母表示不同贮藏期薄壁细胞密度差异不显著， 不同字母表示差异显著，P<0.05。图2 不同贮藏期果肉薄壁细胞密度变化(平均值±标准误差)

相同字母表示不同贮藏期薄壁细胞直径差异不显著， 不同字母表示差异显著，P<0.05。图3 不同贮藏期果肉薄壁细胞直径变化(平均值±标准误差)

相同字母表示不同贮藏期薄壁细胞解离长度差异不显著， 不同字母表示差异显著，P<0.05。图4 不同贮藏期薄壁细胞解离长度变化(平均值±标准误差)

3 讨论

3.1 库尔勒香梨果肉解剖结构特征

香梨的果肉解剖结构与其它品种的梨有所差异。苹果梨石细胞团的大小为(168.84±49.33) μm，大梨石细胞团的大小为(190.20±42.97) μm[11]。而本文测得库尔勒香梨石细胞团的大小为(177.43±18.39) μm，介于苹果梨和大梨二者之间。香梨果肉中石细胞团较小，石细胞团间间隔较远，每个切片仅能看见个别石细胞团，石细胞团数目极少。苹果梨和大梨的口感均细，而香梨的口感极细。这可能与香梨果肉中石细胞团的分布与数目有密切关系。贮藏初期的香梨果肉薄壁细胞面积约为(31 692.12±23 493.77) μm2。顾模[11]在梨果肉结构的解剖研究中测得锦丰的果肉薄壁细胞的大小为(32 850.00±8 273.70) μm2，磨盘梨56～520的果肉薄壁细胞的面积为(31 324.21±10 748.91) μm2。库尔勒香梨的果肉薄壁细胞大小介于锦丰与磨盘梨56～520之间。香梨果肉薄壁细胞大且多，且香梨果肉质细水多，贮水量较大，口感较脆。综上所述，与其它梨的品种相比，香梨果肉中石细胞团含量少、分布稀疏，而果肉薄壁细胞大且多，贮存着大量营养物质、水分及糖分。因此，香梨肉细汁多且质嫩味甜。

3.2 不同贮藏期香梨果肉解剖结构的比较

香梨的果肉软化可能与果肉中薄壁细胞、细胞内容物的解离有关。宋林艳[12]认为细胞壁多糖降解、果胶降解影响到梨果实软化。赵云峰等[13]总结出果实软化取决于细胞壁降解酶的作用以及细胞壁结构和组分的变化。罗自生等[14]研究得出NSCC涂膜处理能够抑制纤维素酶活性，减缓果实硬度的下降，延缓果实软化。Raquel P.F.Guiné[15]指出干燥对梨的织构性能都有一定的影响，在干燥过程中硬度大大降低。本实验研究发现，随着贮藏期的延长，香梨果肉中的薄壁细胞密度逐渐下降，细胞解离程度逐渐加强，薄壁细胞细胞壁逐渐解离，果肉硬度有所下降甚至出现软化现象。当贮藏天数约为21 d时，薄壁细胞破损程度较轻，阳面果肉薄壁细胞形态较完好，而阴面薄壁细胞细胞壁出现了部分皱缩甚至重叠，但果肉薄壁细胞裂解程度较低。当贮藏期超过21 d时，薄壁细胞的细胞壁各个方向都开始出现严重的破损。因此，在贮运过程中，尽量控制贮藏时间在21 d以内，防止贮藏时间过长对果肉结构带来损害。

随着贮藏期的延长，香梨果肉薄壁细胞间的间隙越来越大，细胞间结合越来越松散，可能是由于细胞间相互作用力加强，细胞内的压力高于外界压力，胞内膨压导致果肉薄壁细胞出现解离并随着贮藏期延长而增加，细胞内容物也逐渐解离。此外，在贮运过程中，梨在超过规定应力值后会发生相应的损伤[16]。外界的机械强度对香梨果肉结构有一定的影响,会对果实果肉中薄壁细胞形成一定的压力，致使细胞皱缩甚至破损，影响香梨的品质。而且，受伤的组织更容易腐烂或褐变[17-19]，这使得香梨在贮运过程中面临巨大挑战。因此，尽量缩短贮运时间，改善贮运条件，降低对香梨果肉组织的损伤程度，是保证香梨极佳品质和口感的关键。

3.3 不同受光面香梨果肉解剖结构的比较

不同受光面香梨的果肉解剖结构有所不同。阴面果肉薄壁细胞较大，排列较松散且细胞间隙较发达；阳面反之。在贮藏过程中，阴面更容易出现皱缩，细胞壁波曲，果肉薄壁细胞更容易出现解离。李治梅[20]认为，果实硬度主要由细胞间的结合力、细胞构成物质的机械强度和细胞膨压所决定。阴面果肉薄壁细胞更易解离可能是由于阴面果肉薄壁细胞膨压的上升较快，细胞间结合较疏松。阳面果肉薄壁细胞小而密，阴面果肉薄壁细胞大而疏。阴面果肉薄壁细胞较大，其膨压较大，导致阴面果肉薄壁细胞细胞壁易受损，内容物易解离，细胞更容易出现破损现象。因此，在贮运中需要特别留意果实阴面受损情况，尽量减少对阴面的机械压力、改善贮运环境以及增加对贮运中的香梨的保护措施，如给香梨套袋时将香梨的阴面朝上放置，将有效的减少阴面损伤。

4 结论

(1)香梨果肉解剖结构特征：相比其它梨品种，香梨石细胞团较小、数目较少、分布松散；果肉薄壁细胞较大、数目较多、排列紧密。

(2)香梨果肉结构随贮藏期延长，果肉薄壁细胞趋于疏松至解离；其贮藏时间应控制在21 d(中熟期)内，以维持果肉较好的状态。

(3)相比阳面，果实阴面果肉结构更易解离和软化，在储运中更容易受损，需要进行有效的防护，避免阴面果肉结构受损。