苹果切开后时间长了会发生氧化而变色,是不是就是花青素被氧化所致?

苹果切开后时间长了会发生氧化而变色,是不是就是花青素被氧化所致?

中科院物理所,没错,我就是那个物理所。

这个氧化的过程被称作酶促褐变(Enzymatic Browning),是水果和蔬菜在加工和储存中,因为机械应力产生的结果。以苹果为例,当你切开它或者将它榨成果汁,细胞遭到破坏,释放出多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO),一种邻二酚氧化酶。通过将细胞中的底物多酚化合物氧化为邻醌,随后醌类物质通过与其他蛋白或者氨基酸聚合,醌类物质也可以自身聚合,形成肉眼可见的棕色。这里的底物通常是酚类化合物,最常见的是酪氨酸,也会有其他的氨基酸蛋白质酚类以及糖,只需要是含有单酚或者邻二酚结构。

fig. PPO 的反应机理

多酚氧化酶 PPO 广泛分布于高等植物和真菌之中,所以其他水果也同样存在着酶促褐变的过程。但是在不同水果和蔬菜中,PPO 的活性水平和底物浓度存在差异,其中显著的包括苹果、土豆、核桃(这里指的是核桃的果肉)、芒果、牛油果、香蕉。

fig. 几种典型水果的酶促褐变(from wix.com)

而这种酶促褐变过程,在日常生活中是可以通过加入还原剂来缓解(柠檬汁富含还原性物质),或者加热灭活 PPO 酶阻止反应发生(沸水焯一下)。但与其大费周章的阻止褐变,不如赶紧吃掉。

食品工业中对酶促褐变的抑制更加的重视,并且有着非常成熟的实践,这也是我们喝到的果汁,包括苹果汁,都是清亮的原因之一。当然除了抑制酶促褐变过程,我们也会有意去运用这一过程,不信你可以去泡一杯红茶或者普洱,自己观察那红褐色。

参考资料:

[1] Federica Tinello, et al. Recent advances in controlling polyphenol oxidase activity of fruit and vegetable products. 2018. Innovative Food Science & Emerging Technologies

[2] Alfred M.Mayer. Polyphenol oxidases in plants and fungi: Going places? A review. 2006. Phytochemistry

[3] Lynne McLandsborough. Why do apple slices turn brown after being cut? 2007. Scientific American