枸杞是一种古老的滋补品，主要产地为宁夏中宁县[1-2]。市场上主要以干制枸杞与鲜枸杞两种形式销售。鲜枸杞中含有维生素、甜菜碱等营养物质[3-4]。然而，鲜枸杞作为一种典型的浆果，果实质地柔软，皮薄且含水量高，成熟季节在6～8 月，采收正当宁夏高温时期，鲜枸杞在常温下保存会腐烂，且宁夏地区多为山地和丘陵，在运输过程中极易受到机械损伤[5]。
据估计，大约30%～40% 的损失发生在运输过程中，这使得运输成为供应链的关键要素[6-7]。果实在运输过程中很难避免压缩、冲击和振动[8]，易造成机械损伤，导致外观、呼吸速率、酶活性发生变化，进而加速其衰老和变质，使鲜果的保质期变短[9]。因此，越来越多的研究人员集中研究运输过程中振动对采后果实品质的影响，涉及的果蔬有香菇[10]、苹果[11]、桃子[12]、草莓[13]、芒果[14]等。大多数研究是关于振动频率对果实造成的机械损伤。然而，对于不同振动时间对鲜枸杞品质的影响报道鲜见。因此，本研究考察不同振动时间（0、4、8、12、16 h）对鲜枸杞品质及细胞壁代谢的影响，以期为鲜枸杞的运输提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
鲜枸杞（“宁杞七号”）：于2021 年7 月21 日采自宁夏回族自治区中卫市中宁县。采摘后的鲜枸杞与3 倍体积的冰袋一同放入纸箱中，立即运回实验室。挑选果色均匀、大小和成熟度（80%成熟度）相近、无机械损伤且果柄未脱落的鲜枸杞作为试验样品。
乙醇、乙酸-乙酸钠：天津市大茂化学试剂厂；氢氧化钠：天津市北联精细化学品开发有限公司；氯化钠：徐州天鸿化工有限公司；硫酸：昆山金城试剂有限公司；纤维素酶（cellulase，Cx）试剂盒、多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）试剂盒、果胶酯酶（pectinesterase，PE）试剂盒：北京索莱宝科技有限公司、1% 果胶（86%酯化）：美国Sigma 公司。以上试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
保鲜冰箱（BCD-218D11N）：海信容声冰箱有限公司；高速冷冻离心机（5804R）：湖南省湘仪离心机仪器有限公司；紫外可见分光光度计（T6）：上海市嘉标测试仪器有限公司；分析天平（FA2004）：上海市舜宇恒平科学仪器有限公司；模拟运输振动试验台（ZH-AS-100）：东莞市正航仪器设备有限公司；质构仪（TA-XT plus）：英国SMS 公司；电热恒温水浴锅（DK-98-1）：天津泰斯特有限公司；果蔬呼吸测定仪（3051H）：浙江托普云农科技股份有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 振动处理
模拟运输振动试验台如图1 所示。
图1 模拟运输振动试验台
Fig.1 Simulated transport vibration test bench
此设备符合美国及欧洲运输标准以及美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）、国际安全运输协会（International Safe Transit Association，ISTA）国际运输标准。将瓦楞纸箱固定在仪器的平台上，参考文献[15-16]，振动频率为3 Hz，根据ISTA 标准3 Hz 振动频率对应的转速为180 r/min，因此将转速设定为180 r/min。
1.3.2 样品处理
挑选好的鲜枸杞均匀放在壁厚1 mm、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）材质的24 孔透明的塑料盒内（盒子的尺寸为11 cm×10.5 cm×4 cm）。平均每盒质量为（200±5）g，共需90 盒，将其随机分成5 组，每组18 盒。将分好组的鲜枸杞装箱并固定于模拟运输平台上，在振动频率3 Hz、温度4 ℃、相对湿度（relative humidity，RH）为（93±3）%条件下，设置振动时间为0、4、8、12、16 h。试验结束后取出鲜枸杞，并放入温度为4 ℃、湿度为（93±3）% RH 的冰箱中贮藏，每隔4 d 测定鲜枸杞的品质和细胞壁代谢变化，所有指标重复测定3 次。
1.3.3 硬度测定
参考邓淑芳等[17]的方法并略作改动。选取质构仪（P/2N）、直径2 mm 的针形探头，将新鲜枸杞放置于质构仪上，以100 mm/min 的速度压缩枸杞试验样品，穿透距离5 mm，触发力0.05 N，考虑其离散型。
1.3.4 呼吸速率测定
参考卫赛超等[18]的方法并略作改动，选用果蔬呼吸测定仪测定。试验开始前检查气管的连接状态，确定气管与进气口和出气口的位置安装正确，打开仪器预热30 min 后准备试验。称取（5.0±0.3）g 的枸杞放入100 mL 的容器中，将瓶盖拧紧，打开气泵后，按下确认键开始试验，并记录数据的变化。呼吸速率[R，mg/（kg·h）]的计算公式如下。
式中：a0 为测前容器内二氧化碳浓度，mg/L；a 为测后容器内二氧化碳浓度，mg/L；V 为容器总体积，L；V0 为CO2 摩尔体积，22.4 L/mol；M 为CO2 摩尔质量，44 g/mol；m 为所测定的果蔬质量，kg；t 为所测定的果蔬呼吸时间，h。
1.3.5 可溶性果胶含量测定
采用咔唑比色法测定鲜枸杞样品可溶性果胶的含量[19]。
1.3.6 纤维素含量测定
采用蒽酮试剂法测定鲜枸杞样品中纤维素的含量[19]。
1.3.7 Cx 活性测定
采用Cx 试剂盒测定Cx 的活力，严格按照试剂盒中的说明书进行操作，然后测定样品在540 nm 下的吸光度。每分钟产生1 μg 葡萄糖代表Cx 的活性，结果表示为U/g 鲜重（fresh weight，FW）。
1.3.8 PG 活性测定
采用PG 试剂盒对PG 的活性进行测定，并略作修改。准确称取0.1 g 枸杞样品，加入1.0 mL 乙酸-乙酸钠缓冲液（50 mmol/L pH6.0）并充分混匀，放入离心机中，在4 ℃、12 000×g 下离心15 min。离心后得到的上清液即为待测酶液。测定样品在540 nm 下的吸光度，并由此生成多聚半乳糖糖醛酸酶的标准曲线。在pH6.0、40 ℃的条件下，每小时产生1 μmol 半乳糖醛酸代表PG 的活性，结果表示为U/g FW。
1.3.9 PE 活性测定
酶液的制备：采用曹建康等[19]的方法并略作修改。准确称取5.0 g 鲜枸杞研磨成浆，加入20 mL 已预冷的95%乙醇，在4 ℃的条件下放置10 min，放入离心机中。在4 ℃、12 000×g 下离心20 min，弃去上清液，再加入已预冷的80%乙醇，在4 ℃的条件下放置10 min 后离心，弃去上清液，取沉淀，加入5 mL 预冷的提取缓冲液。该缓冲液是由1.8 mol/L NaCl，和乙酸-乙酸钠缓冲溶液（50 mmol/L、pH5.5）配制。在4 ℃的条件下，放置20 min后，放入离心机。在4 ℃、12 000×g 下离心20 min，将上清液在4 ℃条件下保存。上清液即为酶提取液。
活性测定：取上述制备的酶提取液2 mL，加入1%果胶（86% 酯化）2 mL，使用0.01 mol/L 的氢氧化钠进行滴定，在37 ℃条件下30 min 内维持pH7.4 所消耗的氢氧化钠的毫升数用来表示PE 的活性。一个酶活力单位是在37 ℃条件下每分钟催化生成1 μmol CH3O-所需的酶量。比活力单位为每克果肉所含的酶活力单位，即U/g FW。
1.4 数据处理
采用Duncan 法检验计算不同处理组间的显著性差异，由Origin Pro 8.0 绘制图。
2 结果与分析
2.1 振动时间对鲜枸杞硬度的影响
硬度是指果实抗压力的强弱，用来判断果实的质量以及货架期的长短[20]。不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间硬度的影响如图2 所示。
图2 不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间硬度的影响
Fig.2 Effect of different vibration time on hardness of fresh Lycium barbarum during storage
相同贮藏时间不同字母表示存在显著性差异（P＜0.05）。
由图2 可知，随着模拟运输振动时间的延长，鲜枸杞果实的硬度呈下降趋势。与对照组（振动0 h）相比，振动时间为4 h 时，硬度分别下降了0.92%（0 d）、0.66%（4 d）、0.54%（8 d）、1.68%（12 d）、3.71%（16 d）、8.87%（20 d）。振动时间为8 h 时，硬度下降了2.19%（0 d）、3.19%（4 d）、4.23%（8 d）、7.29%（12 d）、12.27%（16 d）、20.80%（20 d），且存在显著性差异（P＜0.05）。振动时间为16 h 时，鲜枸杞的硬度下降了4.55%（0 d）、7.21%（4 d）、8.90%（8 d）、14.57%（12 d）、19.33%（16 d）、29.77%（20 d），且存在显著性差异（P＜0.05）。结果表明，模拟运输产生的振动使得鲜枸杞的硬度下降，振动时间越长，鲜枸杞的硬度下降的幅度越大，这可能是因为振动引起的细胞内的酶活性升高，导致细胞壁降解，也刺激了呼吸强度和乙烯的增加，加速鲜枸杞软化。这与Xu 等[16]研究结果一致，振动处理使蓝莓硬度下降，且振动时间对蓝莓硬度的影响越来越显著。
2.2 振动时间对鲜枸杞呼吸速率的影响
呼吸速率与果实的成熟衰老有着密切的联系，呼吸速率的高低直接决定了果实成熟衰老的快慢[21]。不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间呼吸速率的影响如图3 所示。
图3 不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间呼吸速率的影响
Fig.3 Effect of different vibration time on respiration of fresh Lycium barbarum during storage
相同贮藏时间不同字母表示存在显著性差异（P＜0.05）。
由图3 可知，在整个贮藏期间，鲜枸杞的呼吸速率呈先上升后下降的趋势。振动时间为4 h 和8 h 时，呼吸速率的峰值均在贮藏第8 天，其峰值分别为377.32 mg/（kg·h）和370.51 mg/（kg·h），且不存在显著性差异（P＞0.05）。振动时间为12 h 和16 h 时，呼吸速率的峰值提前到贮藏的第4 天，其峰值为421.24 mg/（kg·h）和460.05 mg/（kg·h），且存在显著性差异（P＜0.05）。结果表明，模拟运输产生的振动对鲜枸杞的呼吸速率的影响表现为呼吸速率的升高，以及呼吸速率峰值的提前。呼吸速率的升高意味着鲜枸杞中营养物质的消耗以及鲜枸杞果实的软化。这与李正国等[22]的研究相一致，运输振动造成猕猴桃的机械损伤，使得呼吸速率升高，呼吸峰值提前，导致猕猴桃软化。
2.3 振动时间对鲜枸杞可溶性果胶含量的影响
细胞壁中的可溶性果胶为水溶性物质，是由原果胶在相关酶的作用下水解而成，其含量越多，果实软化的越严重[23]。不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间可溶性果胶含量的影响如图4 所示。
图4 不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间可溶性果胶含量的影响
Fig.4 Effect of different vibration time on soluble pectin of fresh Lycium barbarum during storage
相同贮藏时间不同字母表示存在显著性差异（P＜0.05）。
由图4 可知，贮藏初期（0 d）时，各处理组的可溶性果胶含量分别比对照组高0.01%（4 h）、0.01%（8 h）、0.02%（12 h）以及0.03%（16 h）。与对照组相比，经过不同振动时间处理过的鲜枸杞可溶性果胶的含量增加较多。贮藏时间为16 d 时，各处理组的可溶性果胶含量分别比对照组高0.01%（4 h）、0.01%（8 h）、0.02%（12 h）以及0.04%（16 h），振动12 h 和16 h 的可溶性果胶含量高于振动0、4、8 h。结果表明，随着鲜枸杞贮藏时间的延长，不同振动时间处理的鲜枸杞的可溶性果胶的含量均呈现增加趋势。这是因为运输振动破坏了细胞壁，使得原果胶在酶的作用下水解成可溶性果胶，含量上升，导致果实软化。这与陆玲鸿等[24]的研究相一致，在猕猴桃果实软化的过程中，原果胶含量降低，而可溶性果胶含量上升。
2.4 振动时间对鲜枸杞纤维素含量的影响
纤维素对植物细胞壁结构起着支撑和保护的作用，使植物细胞坚挺[25]。不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间纤维素含量的影响如图5 所示。
图5 不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间纤维素含量的影响
Fig.5 Effect of different vibration time on cellulose of fresh Lycium barbarum during storage
相同贮藏时间不同字母表示存在显著性差异（P＜0.05）。
由图5 可知，模拟运输振动时间越长，鲜枸杞中纤维素含量呈上升趋势越明显。贮藏期间，处理组的纤维素含量要高于对照组，而振动时间为12 h 和16 h时，鲜枸杞中纤维素含量相较于其他处理组，上升较快。贮藏时间为20 d 时，振动时间为12 h 和16 h 的鲜枸杞纤维素含量高于对照组0.11% 和0.12%，且与对照组间存在显著性差异（P＜0.05）。结果表明，模拟运输过程中产生的振动会使鲜枸杞产生机械损伤，破坏细胞壁结构，打破酶和底物的区域化划分，使纤维素被Cx 水解，导致细胞壁结构松弛，鲜枸杞软化从而降低品质。这与吴芳等[26]研究结果一致，运输过程中产生的振动会使杏果实中的可溶性果胶含量上升且提升了上升幅度，导致杏果实软化。
2.5 振动时间对鲜枸杞Cx 活性的影响
纤维素酶可以降解羧甲基纤维素，破坏细胞壁的结构，造成果实的软化[27]。不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间Cx 活性的影响如图6 所示。
图6 不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间Cx 活性的影响
Fig.6 Effect of different vibration time on cellulase activity of fresh Lycium barbarum during storage
相同贮藏时间不同字母表示存在显著性差异（P＜0.05）。
由图6 可知，在整个贮藏期内，鲜枸杞内Cx 的活性总体呈先下降后上升的趋势。运输振动的时间越长，Cx 的活性升高。振动16 h 时，鲜枸杞中的Cx 活性处于最高水平，且与对照组间存在显著性差异（P＜0.05）。贮藏时间为4 d 时，各处理组Cx 活性分别比对照组高2.97（4 h）、8.28（8 h）、23.67（12 h）、32.34（16 h）U/g。贮藏时间为20 d 时，各处理组Cx 活性分别比对照组高3.81（4 h）、11.18（8 h）、34.50（12 h）、68.37（16 h）U/g。综上，随着贮藏时间的延长，Cx 活性上升幅度明显。结果表明，模拟运输产生的振动会影响Cx 的活性。运输振动时间越长，Cx 的活性上升幅度越大，加速细胞壁中的纤维素水解，使得细胞壁的破坏加重，枸杞软化的现象越明显。这与李萍[28]的研究结果一致，运输过程产生的振动使细胞中Cx 的活性增加，加速分解纤维素，导致黄花梨果实软化。
2.6 振动时间对鲜枸杞PG 活性的影响
多聚半乳糖醛酸酶作用于去甲酯化的多聚半乳糖醛酸，生成半乳糖醛酸，植物细胞壁的胶层发生解体[29]。不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间PG 活性的影响如图7 所示。
图7 不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间PG 活性的影响
Fig.7 Effect of different vibration time on polygalacturonase activity of fresh Lycium barbarum during storage
相同贮藏时间不同字母表示存在显著性差异（P＜0.05）。
由图7 可知，随模拟运输振动时间的延长，鲜枸杞的PG 活性增加。贮藏4 d 时，各处理组的PG 活性达到了第一个峰值，为5.38（4 h）、5.36（8 h）、5.61（12 h）、5.71（16 h）U/g。贮藏20 d 时，各处理组的PG 活性分别为5.74（4 h）、5.76（8 h）、5.76（12 h）、6.18（16 h）U/g，处理组的鲜枸杞PG 活性均高于对照组。结果表明，模拟运输产生的振动会影响PG 的活性。运输产生的振动会使PG 活性增加，加速细胞中的多聚半乳糖醛酸转化为半乳糖醛酸，细胞壁结构进一步被破坏，导致枸杞果实软化。这与周然等[30]研究结果一致，运输振动使黄花梨中的PG 的活性增强，加速水解半乳糖醛酸，使黄花梨果实软化。
2.7 振动时间对鲜枸杞PE 活性的影响
果胶酯酶将半乳糖醛酸上的甲醇基水解，生成多聚半乳糖醛酸，对果胶的降解和转化起着重要的作用[31]。不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间PE 活性的影响如图8 所示。
图8 不同振动时间对鲜枸杞贮藏期间PE 活性的影响
Fig.8 Effect of different vibration time on pectinesterase activity of fresh Lycium barbarum during storage
相同贮藏时间不同字母表示存在显著性差异（P＜0.05）。
由图8 可知，在贮藏过程中，各处理组的PE 活性整体上呈先上升后下降的趋势。模拟运输振动时间的增加，对鲜枸杞的PE 活性均有明显的促进作用。贮藏12 d 时，各处理组的PE 活性达到了峰值，为8.50（4 h）、9.07（8 h）、9.25（12 h）、9.85（16 h）U/g，之后呈下降趋势。结果表明，模拟运输产生的振动会影响PE 的活性。运输振动时间的增加使得PE 活性升高，加速了多聚半乳糖醛酸的生成，使PG 作用的底物含量增加，运输产生的振动也会使得PG 的活性增加，继续分解多聚半乳糖醛酸，从而加速了鲜枸杞的软化。这与梁洁玉等[32]的研究结果一致，李子在软化过程中，PE 分解半乳糖醛酸生成多聚半乳糖醛酸，为PG 提供反应物。
3 结论
模拟运输过程中，鲜枸杞经过不同振动时间处理，贮藏期间硬度降低，呼吸速率的峰值提前，可溶性果胶含量升高，纤维素含量升高，Cx、PG 以及PE 的活性增高。振动4 h 组的鲜枸杞贮藏期间各项指标与对照组相比，变化不明显。振动16 h 组的鲜枸杞贮藏期间各指标显著高于对照组，原因是运输产生的振动使得鲜枸杞细胞中的Cx、PG 以及PE 的活性增加，加速分解果胶，纤维素等物质，破坏细胞壁骨架，导致硬度降低，呼吸速率升高，加剧果实的软化。因此，鲜枸杞在运输过程中，需尽量缩短运输时间，从而减少机械损伤对鲜枸杞的负面影响，提高鲜枸杞的商业价值。
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