H8[P2Mo17Mn（OH2）O61]对鲜切苹果的保鲜作用

迟国祥 谢乐芳 李莉莉 王 力 苏文金 苏国成

（集美大学食品与生物工程学院 福建厦门 361021）

苹果是世界四大水果之一，是典型的大众水果[1]，在我国的栽培面积和产量均居世界第一[2]。因其含有较多的钾盐、单宁、有机酸、果胶、纤维素以及铁和磷等微量元素，具有润肺悦心、开胃制酸、补中益气及清热化痰等功效而深受消费者喜爱。随着人们生活水平的不断提高及对水果消费需求的多元化，丰富的水果及其加工产品市场已经形成并将深入发展[3-4]。鲜切苹果顾名思义是指新鲜苹果经过挑选、清洗、去皮直至切分、包装等系列加工处理的苹果，它在最大程度上保持了苹果的新鲜状态，因其新鲜、营养、即食等优点，而使其消费量迅速增加[5-6]。然而，在苹果采后的贮藏运输、加工处理、保鲜等环节，由于苹果组织仍进行着呼吸作用，再加上微生物的侵染，均容易造成组织受损、褐变、营养物质及水分流失，严重影响果蔬的感官品质和营养价值，缩短了其货架期[5-7]。有必要采取措施来更好地保持鲜切产品质量，延长其货架期。

多金属 氧酸盐 （Polyoxometalates，简 写 为POMs）是一类无机金属氧簇化合物，具有结构多样、稳定、极好的氧化还原性能，以及拥有众多的生物活性，包括抗菌、抗癌、抗糖尿病和抗病毒等性能，受到广泛关注[8-9]。Yu等[9]通过静电层层自组装法制成了（NH4）5H4PV6Mo6O40·6H2O 和甲基紫的复合膜，发现这种材料能明显地抑制大肠杆菌的生长。Fu等[10]研究发现多金属氧酸盐基的有机-无机杂化物对人类HT29癌细胞具有抗癌活性。Judd等[11]报道了含铌的Wells-Dawson型多金属盐酸盐具有HIV-1蛋白酶抑制作用。而本实验室研究人员也对多金属盐酸盐的抑菌[7，12]、抑酶[13-14]活性以及果蔬保鲜[7，14]进行了研究，主要集中在Keggin型多金属氧酸盐。近期又对Dawson型多金属氧酸盐的抑酶活性进行了研究，发现其有明显的抑酶效果。同时进行果蔬保鲜试验，寻找到更安全、有效的果蔬保鲜剂，以扩宽多金属氧酸盐的应用领域。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

苹果，购于福建省厦门市集美区新华都超市。H8[P2Mo17Mn（OH2）O61]（以下简写为 P2Mo17Mn）根据已发表文献[15-16]合成，并用紫外和红外光谱进行结构表征。其它试剂均为分析纯级，购于国药集团化学试剂有限公司。实验室用水均为超纯水。

1.2 仪器与设备

Cintra 2020型紫外-可见分光光度计，澳大利亚GBC仪器公司；FT-IR 480傅里叶变换红外光谱仪，日本株式会社JASCO公司。AG 22331型小型台式高速离心机、5430R型通用台式冷冻离心机，德国Eppendorf公司；WSC-S测色色差计，上海精密科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鲜切苹果的处理流程 新鲜苹果→于4℃冰箱中预冷24 h→清洗→去皮→切块 （先纵向切成两半，再纵向切成1 cm左右厚度的苹果片）→1 mmol/L P2Mo17Mn溶液浸泡5 min（对照组用超纯水代替P2Mo17Mn浸泡苹果片）→沥干→用带孔的聚苯乙烯袋分装，置4℃贮藏备用。每天测定指标1次。

1.3.2 测定方法

1） 感官评价 参照刘永[5]、王海燕[17]的方法测定，对苹果切片的色泽、香味、软硬度、表观状态、果肉腐烂程度等指标进行评分。

2）失重率 采用称重法测定。失重率（%）=（贮藏前水果质量-不同贮藏期的水果质量）/贮藏前水果质量×100

3）褐变度 称取2.0 g样品加入20 mL 4℃预冷的超纯水于冰上研磨，离心取上清（4℃，5 000 r/min，15 min），用超纯水作参比，在 410 nm处测定吸光度，用A410表示褐变度[14，18-19]。

4）色差测定 用WSC-S色差计测定样品的白度L*。当L*=0时为黑色，L*=100时为白色，L*越大，颜色越白，褐变越轻。通过L*综合反映水果颜色变化情况[20-22]。

5）丙二醛含量 参考曹建康等[23]的方法，对苹果中的丙二醛含量进行测定。称取6.0 g苹果样品，加入30 mL 4℃预冷100 g/L TCA溶液，研磨匀浆后，离心取上清（4 ℃，10 000 r/min，20 min）。取2.0 mL上清液 （空白管为2.0 mL 100 g/L TCA溶液），加入2.0 mL 0.67%TBA（硫代巴比妥酸，用0.05 mol/L氢氧化钠溶液溶解），混合后沸水浴20 min，冷却后进行二次离心，测定上清液在波长450，532 nm和600 nm处的吸光度值，重复3次。反应混合液中丙二醛的浓度c（μmol/L）=6.45×（OD532-OD600） -0.56 × OD450，样品中丙二醛含量=c×V/（Vs×m）（nmol/g FW），其中：C——反应混合液中丙二醛浓度，μmol/L；V——样品提取液总体积，mL；Vs——测定时所取样品提取液体积，mL；m——样品质量，g。

6）PPO（多酚氧化酶）活性 参考曹建康等[23]的方法，测定苹果中的PPO活性。称取5.0 g苹果样品，加入5.0 mL 4℃预冷的提取缓冲液 （含1 mmol/L聚乙二醇6000，4%聚乙烯吡咯烷酮和1%Triton X-100，用pH 5.5乙酸-乙酸钠缓冲液溶解），在冰浴条件下于研钵中研磨匀浆，离心（4℃，12 000 r/min，30 min）所得上清即粗酶提取液。于试管中加入4.0 mL乙酸-乙酸钠缓冲液（50 mmol/L，pH 5.5），1.0 mL 邻苯二酚 （50 mmol/L，用0.1 mol/L pH 5.5乙酸-乙酸钠缓冲液溶解）和100 μL粗酶液，立即混匀，以超纯水为参比。记录反应体系反应15 s时波长420 nm处的吸光度值为初始值，随后每隔1 min记录1次，连续测定6 min，重复3次。每克苹果样品每分钟吸光度变化值增加1记为1个过氧化物酶活性单位，单位是ΔOD420/（min·g）。 计算公式：U=ΔOD420× V/Vs/m，式中：V——样品提取液总体积，mL；Vs——测定时所取样品提取液体积，mL；m——样品质量，g。

7）POD（过氧化物酶）活性 参考曹建康等[23]的方法，对苹果中的POD活性进行测定。POD的提取方法同PPO的提取方法。于试管中加入3.0 mL 25 mmol/L愈创木酚溶液 （用pH 5.5的50 mmol/L乙酸-乙酸钠缓冲液溶解），0.5 mL粗酶液和200 μL 0.5 mmol/L H2O2溶液，立即混匀，以超纯水为参比，于波长470 nm处测定吸光度值。采用的计算方法同PPO的方法。

2 结果与讨论

2.1 P2Mo17Mn溶液处理对鲜切苹果感官品质的影响

P2Mo17Mn溶液处理后鲜切苹果感官评价情况如图1所示。可以看出感官评分随贮藏时间的延长而降低，P2Mo17Mn溶液处理组明显好于对照组。处理组在第7天时，感官指标评分仍大于7，保持新鲜水果的色泽，富有新鲜水果特有的清香，苹果组织较硬，有脆性，果肉新鲜。对照组在第7天时，感官指标评分低于6，苹果切面处发生轻微褐变，微微发黄，苹果香味比较淡，伴有酒味，组织变软，表层萎蔫，果肉有腐烂迹象。通过比较可知，P2Mo17Mn溶液处理的鲜切苹果能较好地保持苹果在贮藏期间的新鲜度，说明P2Mo17Mn能够延长鲜切苹果的货架期。

2.2 P2Mo17Mn溶液处理对鲜切苹果失重率的影响

组织的呼吸作用是鲜切果蔬质量损失的主要原因[6]。从图2可以看出，处理组和对照组的失水率均呈上升趋势，处理组的失水速度明显缓于对照组。从第3天开始，处理组与对照组失水率出现明显差异。处理组从第4天开始失水率急剧上升，直到第7天失水速率减缓。而对照组从第2天开始失水率就急剧上升，直到第7天失水速率减缓。处理组和对照组失水率的趋势相同，而处理组的失水率明显低于对照组，说明P2Mo17Mn可能抑制了苹果组织的呼吸作用，从而减少苹果因蒸腾作用而造成的水分流失。

图1 鲜切苹果感官评价Fig.1 Sensory evaluation of fresh-cut apple

2.3 P2Mo17Mn溶液处理对鲜切苹果褐变度的影响（紫外分光光度计）

P2Mo17Mn溶液处理后鲜切苹果褐变情况 （紫外分光光度计法）如图3所示。随着保藏时间的延长，褐变程度持续上升，从第5天起褐变程度加快。比较处理组和对照组，处理组的褐变速率明显缓于对照组，说明P2Mo17Mn溶液能延长鲜切苹果的货架期。

2.4 P2Mo17Mn溶液处理对鲜切苹果褐变度的影响（色差计法）

色泽是衡量果蔬商品价值的重要指标之一，采后贮藏、加工处理过程中，褐变现象十分普遍，已成为导致商品价值降低的重要原因[24]。图4是用色差计法测得的鲜切苹果褐变度曲线图，可以看出，随着贮藏时间的延长，苹果L*值显著降低（P＜0.05）。前 5 d，对照组的 L*值呈线性下降，直到第6天，L*值的下降速度减缓，第8天急剧下降。处理组L*值也在下降，下降过程中有波动，其下降速度比对照组缓慢，此结果与用紫外分光光度计法测得的结果相符，说明P2Mo17Mn溶液能延缓褐变，有利于延长货架期。

2.5 P2Mo17Mn溶液处理对鲜切苹果丙二醛的影响

丙二醛（MDA）是生物膜系统脂质过氧化的主要产物之一，通常利用其含量表示脂质过氧化程度和膜系统伤害程度。MDA的积累会对果蔬质膜和细胞器造成伤害，因此其含量增加是果蔬衰老的重要标志[23，25]。由图5可知，随着保藏时间延长，MDA的含量先逐渐上升，第5天时达到峰值，随后MDA的含量下降。与对照组相比，P2Mo17Mn溶液处理后鲜切苹果中的MDA含量在整个贮藏过程中除第1天外均低于对照组，表明P2Mo17Mn能够抑制苹果中MDA含量的增加。

2.6 P2Mo17Mn溶液处理对鲜切苹果PPO活性的影响

鲜切苹果在保藏过程中的PPO活性变化如图6所示。可以看出，经P2Mo17Mn溶液处理，苹果的PPO活性下降迅速，直到第6天基本维持稳定，之后出现波动。而对照组在第1天的PPO活性是处理组的2.375倍，之后活性迅速下降。从第3天开始，PPO活性下降速度减缓，第5天后又呈现缓慢上升趋势。5 d内，处理组的PPO活性均低于对照组，且趋势平稳。第5天后，处理组的PPO活性出现波动，基本高于对照组的PPO活性，可能是贮藏后期组织崩解和微生物的滋生所致。总体上，在一定时间内，P2Mo17Mn溶液能有效降低PPO的活性。

图3 P2Mo17Mn对鲜切苹果褐变度的影响（紫外分光光度法）Fig.3 Effect of P2Mo17Mn on browning degree of fresh-cut apple （UV spectrophotometry）

图4 P2Mo17Mn对鲜切苹果褐变度的影响（色差计法）Fig.4 Effect of P2Mo17Mn on browning degree of fresh-cut apple （Colorimetry method）

2.7 P2Mo17Mn溶液处理对鲜切苹果POD活性的影响

图7是苹果切片在贮藏过程中POD活性变化图。随着贮藏时间的延长，POD的活性持续上升，1～4 d，活性上升缓慢，处理组从第4天开始，POD活性急剧上升，直到第7天活性上升减缓。而对照组4～6 d，POD活性急剧上升，之后POD活性趋于平缓。以6 d为分界线，第6天后处理组的POD活性远高于对照组。贮藏前期苹果POD活性缓慢上升可能与果实的后熟有关，贮藏后期POD活性急剧上升可能与果实的衰老有关，这也表明，在苹果贮藏后期P2Mo17Mn溶液能诱导POD活性的提高，降低膜脂过氧化作用，从而延缓苹果的衰老[26]。

图5 P2Mo17Mn对鲜切苹果丙二醛含量的影响Fig.5 Effect of P2Mo17Mn on the MDA content of fresh-cut apple

图6 P2Mo17Mn对鲜切苹果PPO活性的影响Fig.6 Effect of P2Mo17Mn on the PPO activities of fresh-cut apple

图7 P2Mo17Mn对鲜切苹果POD活性的影响Fig.7 Effect of P2Mo17Mn on the POD activities of fresh-cut apple

3 结论

测定了P2Mo17Mn溶液处理的鲜切苹果片的感官评价指标、失重率、褐变度（紫外分光光度计法、色差计法）、丙二醛含量、PPO活性以及POD活性，结果表明：P2Mo17Mn能有效延缓苹果质量的损失、褐变、丙二醛含量的增加以及PPO活性的增加，诱发POD活性的增加，保持水果的色泽、香味、硬度和质地，延长了苹果的货架期。