氮改性共价有机框架涂层搅拌棒的制备及其在乳制品雌激素检测中的应用

为解决苹果加工过程中因酶促氧化导致的褐变问题，研究人员通过CaCl2预处理调控果胶结构，发现WSP中1,3-α-Galp等特征键的形成可抑制褐变，CSP/NSP中RG区域交联增强能维持细胞壁完整性，为水果加工品质控制提供新策略。

　　

苹果加工过程中的褐变问题一直是困扰食品工业的难题。当苹果被切开或榨汁时，细胞结构遭到破坏，原本分隔的多酚类物质与氧化酶接触，引发酶促氧化反应，导致苹果果肉颜色变深，不仅影响美观，还会造成营养流失。更复杂的是，这种褐变现象还与细胞壁微观结构的变化密切相关——果胶等细胞壁多糖的降解会改变光线在组织中的传播路径，产生所谓的"结构色"效应。尽管已知钙处理能延缓水果软化，但不同果胶组分（WSP、CSP、NSP）在褐变过程中的具体作用机制仍不明确。

中国农业科学院食品科学技术研究所的研究团队通过系统的实验设计，首次揭示了CaCl₂预处理通过调控果胶分子结构抑制苹果褐变的分子机制。研究采用透射电镜观察细胞超微结构，结合多种色谱技术分析果胶组分变化，相关成果发表在《Food Chemistry》上。研究人员选取富士苹果建立新鲜对照组（FC）、褐变组（BR）和CaCl₂处理组（CA），通过离子交换色谱、凝胶渗透色谱等方法表征三种果胶组分的结构特征。

【超微结构变化】透射电镜显示，褐变组细胞壁出现明显断裂和电子密度降低，而CaCl₂处理组保持了较完整的细胞壁结构，中层片层结构清晰可见。

【果胶结构特征】在褐变组中，WSP的分子量分布变宽，RG-I支化度降低；CSP中鼠李糖半乳糖醛酸（RG-I）侧链减少；NSP则呈现线性增加。相反，CaCl₂处理促进WSP形成1,3-α-Galp等特征糖苷键，使CSP和NSP中RG区域交联增强，特别是维持了NSP的高分子量特性。

【酶活性分析】褐变组中多酚氧化酶（PPO）和果胶酶活性显著升高，加速果胶降解；而CaCl₂处理通过钙离子与糖醛酸羧基形成的"蛋盒"结构稳定细胞壁网络，同时抑制酶活性。

这项研究创新性地阐明了果胶分子构象变化与褐变的关联机制：CaCl₂通过增加WSP酯化度、维持CSP/NSP交联网络，有效阻止细胞壁解体；特别是RG-I区域的支化程度与线性特征，直接影响光线散射行为从而调控褐变程度。该发现不仅为水果加工中的品质控制提供了理论依据，其提出的钙离子-果胶相互作用模型，对开发新型抗褐变剂具有重要指导价值。研究团队特别指出，针对不同加工工艺选择性地调控特定果胶组分结构，可能是未来产业应用的关键方向。