邢蕊，胡宗武，呂敏，肖蕊，張文倩，薛志賢

1. 蘭州中檢科測試技術(shù)有限公司（蘭州 730070）；2. 蘭州理工大學石油化工學院（蘭州 730050）

霞多麗由于其多樣化的風格和廣泛的適應(yīng)能力，成為全球最受歡迎的白葡萄品種，多用以釀造白葡萄酒[1]。葡萄酒具有較高營養(yǎng)價值，富含大量對人體有益成分，且含有豐富的、具有抗氧化等作用的多酚類物質(zhì)[2]。但葡萄在采摘、貯存、榨汁、釀酒過程中都易發(fā)生腐爛和褐變反應(yīng)[3]，不僅使葡萄及其制品中的風味色澤遭到破壞，而且嚴重影響營養(yǎng)和商品價值。因此，開發(fā)新穎有效的果蔬防腐保鮮劑不僅對葡萄的防腐保鮮具有重要意義，還將為葡萄酒的研發(fā)生產(chǎn)提供有用信息。

多金屬氧酸鹽（polyoxometalates），簡稱多酸（POMs），因其結(jié)構(gòu)多樣，性能優(yōu)異，具有抗菌、抑酶、抗病毒、食品保鮮等多種生物特性而備受矚目[4-6]。Chen等[7]研究發(fā)現(xiàn)α-Na8SiW11CoO40對酪氨酸酶有較好的抑制作用，并且對鮮切蘋果有較好的保鮮效果。Xing等[8]研究Keggin型多金屬氧酸鹽Na6PMo11FeO40（PMo11Fe）對鮮切蓮藕的保鮮作用，研究發(fā)現(xiàn)PMo11Fe可顯著減緩蓮藕切片的褐變率，抑制多酚氧化酶的活性，控制鮮切蓮藕的過氧化程度。遲國祥等[9]研究Dawson型多金屬氧酸鹽H8[P2Mo17Mn(OH2)O61]對鮮切蘋果的保鮮作用。但關(guān)于多金屬氧酸鹽用于果蔬保鮮方面的研究仍較少，尤其是對葡萄的保鮮作用鮮見報道。研究發(fā)現(xiàn)，Keggin結(jié)構(gòu)的多酸鹽及其衍生物更是具有較好的生物活性及較低的細胞毒性[10]。試驗合成的錳取代磷鉬酸鹽（Na7PMo11MnO40，簡寫為PMo11Mn）是一類典型的過渡金屬取代的Keggin型多酸鹽，以其為效應(yīng)物，研究對霞多麗葡萄在貯藏期間的相關(guān)生理生化指標的影響，將為擴展多金屬氧酸鹽在食品保鮮中的應(yīng)用提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

霞多麗葡萄（采購于甘肅武威葡萄種植基地）；其他試劑（均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

756PC型紫外-可見分光光度計（上海舜宇恒平科學儀器有限公司）；Nicolet Avatar 330型傅里葉變換紅外光譜儀（美國熱電公司）；SQ2119N型多功能食品搗碎機（上海帥佳電子科技有限公司）；ME203E型電子天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；WYA-2S型數(shù)字阿貝折射儀和WSC-S型測色色差計（上海儀電物理光學儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 效應(yīng)物的合成及表征

效應(yīng)物PMo11Mn參照文獻[11-12]的方法合成，并通過紫外光譜和紅外光譜進行結(jié)構(gòu)表征。

1.3.2 效應(yīng)物對葡萄的保鮮作用

1.3.2.1 原材料的處理

將葡萄剪下，保留約5 mm的果柄。選擇新鮮，成熟度、顏色、大小一致，表面完好，無瑕疵和病蟲害的葡萄果實，用自來水清洗葡萄晾干后，均分成2批，進行不同處理。通過預(yù)試驗處理比較，處理組選用3 mmol/L的PMo11Mn溶液浸泡，對照組用無菌超純水浸泡。分別浸5 min后撈出，自然晾干，用帶孔的聚乙烯袋分裝，放置在10 ℃下貯藏備用。每2 d進行1次指標的測定，每次測定時每組取3個平行樣，共測14 d。

1.3.2.2 感官評價

對葡萄在貯藏期間的果面、滋氣味、色澤、果粒和果柄的連接緊密度4個方面的變化進行評分，滿分36分，每項指標滿分9分，對每組的3個平行樣分別進行評分記錄，并取平均值作為最終結(jié)果。具體評定指標見表1。

表1 葡萄感官指標評分標準

1.3.2.3 失重率測定

采用稱重法[13]測定葡萄的失重率，見式（1）。

式中：m0為貯藏前果實質(zhì)量，g；mi為貯藏第i天的果實質(zhì)量，g。

1.3.2.4 色度的測定

葡萄的色度用色差儀進行測量，每次選取試驗組和對照組中的葡萄各3個，盡量大小一致，色澤具有代表性，并確保每天測量時光線的強度相似，以保證測量的準確性。L*值大小表示葡萄果皮的亮暗程度，L*值越大，說明果皮顏色越亮，褐變越輕。用L*值綜合反映葡萄果皮的褐變情況[7,9]，最終記錄測定結(jié)果并取其平均值。

1.3.2.5 可溶性固形物含量的測定

采用數(shù)字折射儀，參照文獻[14]的方法測定可溶性固形物含量。每次測定時將試驗組和對照組的每個樣品分別用組織搗碎機破碎，用紗布擠出少量勻漿汁液，滴加至折射儀的棱鏡表面，調(diào)節(jié)折射儀在20 ℃條件下測定并記錄讀數(shù)。

1.3.2.6 可滴定酸含量的測定

參照GB 12456——2021《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》及朱榕秋等[15]的方法測定可滴定酸含量，以酒石酸計。稱取10 g搗碎的葡萄樣品，加入蒸餾水定容至100 mL，充分搖勻后靜置片刻，過濾。吸取10 mL上清濾液至錐形瓶中，加入1～2滴1%的酚酞指示劑，用0.01 mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定，至溶液顯微紅色30 s內(nèi)不褪色，記錄消耗的氫氧化鈉溶液體積，根據(jù)式（2）計算可滴定酸含量（g/L）。用蒸餾水作空白對照，同時記錄所用氫氧化鈉滴定液體積。

式中：c為氫氧化鈉標準溶液濃度，0.01 mol/L；V1為滴定試液時消耗氫氧化鈉溶液體積，mL；V2為空白試驗時消耗氫氧化鈉溶液體積，mL；f為試液的稀釋倍數(shù)；k為酸的換算系數(shù)，0.075；m為試樣質(zhì)量，g；1 000為換算系數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 17.0和Origin 7.5對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并作圖，數(shù)據(jù)結(jié)果表示為平均值±標準誤差（n=3）。

2 結(jié)果與分析

2.1 效應(yīng)物的結(jié)構(gòu)表征

圖1為PMo11Mn的紫外和紅外光譜圖。由圖1（a）可知，合成的PMo11Mn化合物在214 nm處出現(xiàn)荷移躍遷峰，對應(yīng)于Od→Mo的荷移躍遷，說明合成的化合物具有Keggin型結(jié)構(gòu)[16]。圖1（b）為PMo11Mn的紅外光譜圖?？梢钥闯觯衔镌?00～1 100 cm-1出現(xiàn)4個Keggin結(jié)構(gòu)多酸鹽的特征峰[11]，在1 061 cm-1處出現(xiàn)P——Oa鍵振動伸縮頻率，在962 cm-1處出現(xiàn)Mo——Od鍵的伸縮振動吸收峰，在868 cm-1和792 cm-1處分別對應(yīng)的是Mo——Ob——Mo橋鍵的伸縮振動吸收峰和Mo——Oc——Mo橋鍵的振動伸縮頻率?；衔锏淖贤夂图t外光譜圖出現(xiàn)的特征峰均與參考文獻[12, 16]結(jié)果一致，說明合成的化合物是PMo11Mn。

圖1 PMo11Mn的紫外（a）和紅外（b）光譜圖

2.2 效應(yīng)物對葡萄的保鮮作用

2.2.1 葡萄在貯藏期間的感官評價

葡萄在貯藏期間的感官評價情況如圖2所示。在整個貯藏期間，2組的感官評分都隨著時間的增長而下降，但是PMo11Mn處理組的感官評分在整個期間明顯高于對照組。處理組在第8天時，感官評分仍高于28分，說明葡萄仍保持著新鮮水果的風味和色澤，表面光滑、富有彈性、無皺縮。而對照組在第6天時，感官評分已低于28分，葡萄品質(zhì)明顯變差，出現(xiàn)皺縮及褐變現(xiàn)象。對照組在第12天時，葡萄大多變軟、變暗，果粒部分脫落果柄，并伴有酒精味，感官評分為11分，而處理組感官評分為21分，仍保持在葡萄感官評價的中上等水平。在整個14 d的貯藏期間，處理組葡萄未發(fā)生嚴重的腐爛現(xiàn)象，而對照組在后期有個別葡萄腐爛嚴重。通過觀察可知，用PMo11Mn溶液處理新鮮葡萄能夠延長其保鮮期。

圖2 葡萄在貯藏過程中的感官評價

2.2.2 葡萄在貯藏期間失重率的變化

葡萄果實的水分也是葡萄新鮮程度的一個重要指標，葡萄在采摘后由于蒸騰作用，會導(dǎo)致部分水分流失，因而造成失重現(xiàn)象[17]。葡萄在貯藏過程中的失重率的變化如圖3所示。在整個貯藏期間，對照組和處理組的失重率隨著貯藏時間的延長均呈上升趨勢，且處理組的失重率始終低于對照組，在12 d之后，處理組失重率開始減緩，而對照組仍急劇上升，到貯藏14 d時，處理組失重率為1.00%，而對照組為1.50%，2組差異顯著（P＜0.05）。結(jié)果表明，PMo11Mn溶液處理新鮮葡萄，能夠減緩葡萄果實的水分流失，在前期雖然兩組的變化趨勢一致，質(zhì)量損失差別不是很大，但在后期處理組效果明顯，這可能是由于葡萄置于冷藏保存中，2組在前期水分流失均不是很嚴重，而在貯藏后期，葡萄品質(zhì)發(fā)生變化，則處理組表現(xiàn)出較好的保鮮效果。

圖3 葡萄在貯藏過程中失重率的變化

2.2.3 葡萄在貯藏期間色度的變化

葡萄果實表面色澤的變化嚴重影響著葡萄的商品價值，尤其是白葡萄品種[18]。用色差儀測得的L*值反映葡萄果皮的褐變情況，如圖4所示。在貯藏第2天，2組L*值較貯藏前都明顯下降，處理組下降3.56%，對照組下降6.55%，而隨后又呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，直至第6天后，2組的L*值又開始快速下降，在12 d之后，更是下降急劇，到貯藏14 d，處理組L*值下降16.38%，而對照組下降19.25%。說明葡萄在貯藏期間表皮顏色發(fā)生先變亮再變暗的過程，葡萄是屬于非呼吸躍變型水果，因此在采后沒有后熟過程，而葡萄果皮在貯藏前6 d有變亮趨勢，可能是由于葡萄在貯藏前期，果皮褐變較為緩慢，大多發(fā)生了綠色變?yōu)辄S色的過程，從而使得L*值增大，而在第6天后，葡萄果皮發(fā)生明顯褐變，因此L*值持續(xù)變小。在整個貯藏過程中，處理組的L*值始終高于對照組，且存在顯著性差異（P＜0.05），說明處理組有效延緩葡萄果皮的褐變速率。葡萄在貯藏期間色度的變化情況與感官評價的結(jié)果也基本保持一致。

圖4 葡萄在貯藏過程中L*值的變化

2.2.4 葡萄在貯藏期間可溶性固形物含量的變化

可溶性固形物含量是反映果實營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標。由圖5可看出，在整個貯藏期間，對照組和處理組的可溶性固形物含量的變化趨勢基本一致，呈現(xiàn)先升高后降低再升高又降低趨勢，最終2組都保持在與貯藏前相對一致的水平，但2組可溶性固形物含量的大小隨著貯藏前后期的不同有明顯分界。貯藏前5 d，對照組的可溶性固形物含量明顯高于處理組，而貯藏5～11 d，處理組的可溶性固形物含量又高于對照組，最終在貯藏后期2組的可溶性固形物含量下降到同等水平。貯藏14 d，處理組可溶性固形物含量為15.90%，對照組為16.00%，2組無明顯差異。這說明在貯藏前期可能是果實內(nèi)大分子物質(zhì)等的轉(zhuǎn)化使得可溶性固形物含量增加，且對照組增加較多，而隨著貯藏時間延長，由于細胞呼吸作用，消耗糖類等有機物，從而使可溶性固形物含量降低。用PMo11Mn溶液處理過的葡萄在整個貯藏期間可溶性固形物含量變化范圍在15.80%～16.40%，變化較對照組小，說明有機物消耗相對較緩慢，從而較好地保持葡萄的口感和品質(zhì)。

圖5 葡萄在貯藏過程中可溶性固形物含量的變化

2.2.5 葡萄在貯藏期間可滴定酸含量的變化

可滴定酸含量是影響葡萄果實風味的重要因素。圖6是對照組和處理組隨著貯藏時間延長，可滴定酸含量的變化趨勢圖。2組可滴定酸含量均隨著貯藏時間的延長而降低，且處理組含量始終高于對照組。貯藏前6 d，處理組的可滴定酸含量降低7.57%，而對照組下降30.17%，處理組較對照組下降明顯緩慢（P＜0.05）。貯藏14 d后，處理組可滴定酸含量降低54.89%，對照組則降低60.66%。說明用PMo11Mn溶液處理新鮮葡萄，能夠延緩葡萄果實中可滴定酸含量的降解，較好保持葡萄果實的風味，尤其在貯藏前期，處理組表現(xiàn)出更為明顯的效果。

圖6 葡萄在貯藏過程中可滴定酸含量的變化

3 結(jié)論

葡萄在采摘后，極易發(fā)生腐爛和褐變現(xiàn)象，尤其白葡萄品種更為明顯，因此在貯藏過程中對葡萄進行有效的保鮮尤為重要。而化學保鮮法因其低成本、效果顯著、易于操作等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。試驗選用合成的PMo11Mn為防腐保鮮劑，評價霞多麗葡萄在貯藏期間的感官變化、水分損失情況、色差變化，反映葡萄在貯藏期間的新鮮程度及外觀品質(zhì)。通過測定葡萄果實的可溶性固形物和可滴定酸含量，評價葡萄果實的風味及營養(yǎng)品質(zhì)。結(jié)果表明，用一定濃度的PMo11Mn浸泡處理，能明顯降低葡萄的失重率和褐變率，減少果實中可溶性固形物和可滴定酸含量的消耗，對葡萄果實起到良好保鮮作用。因此，PMo11Mn有望成為一種新型果蔬防腐保鮮劑，其對食品防腐保鮮的作用機理，有待進一步的深入研究。