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鲜切马铃薯是鲜切蔬菜的重要品种,目前我国市场需求巨大。但马铃薯切后极易发生褐变,严重影响其货架期。国内外目前尚无效果好又足够安全的鲜切马铃薯褐变控制方法。本文以荷兰15号马铃薯为原料,研发了天冬氨酸抑制鲜切马铃薯丝褐变的新技术并初步研究了其作用机理。研究结果如下:1、天冬氨酸可显著抑制鲜切马铃薯丝的褐变。通过对浓度及时间的筛选,获得天冬氨酸处理马铃薯丝的最佳条件为浓度1.0%,浸泡时间3 min。以此条件处理的鲜切马铃薯丝于2-4℃贮藏5 d不褐变,仍具有较好的商品价值,而对照贮藏12 h已严重褐变并失去商品价值。该技术能够满足鲜切马铃薯丝生产和市场供应要求。天冬氨酸抑制鲜切果蔬褐变为国际上首次报道。2、通过对多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)等酶活、总酚含量以及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率的测定,可知天冬氨酸可显著抑制2-4℃贮藏期间鲜切马铃薯丝的PPO酶活,并显著降低了贮藏中后期的POD酶活、总酚含量及抗氧化能力。此外,天冬氨酸处理的马铃薯浆液中酪氨酸与绿原酸含量显著高于对照,而原儿茶酸、没食子酸、咖啡酸的变化不显著。以上结果表明,天冬氨酸可能通过抑制PPO酶活、减少酪氨酸与绿原酸的氧化进而抑制鲜切马铃薯的褐变。3、天冬氨酸可通过降低pH、螯合Cu2+抑制PPO酶活。实验结果表明,马铃薯PPO酶的最适pH为7.0。添加0.1、0.2、0.5、1.0%天冬氨酸均不同程度降低了马铃薯浆液pH和PPO酶活,而将0.5、1.0%天冬氨酸处理的马铃薯浆液pH恢复至对照值,PPO酶活并未完全恢复;在相同的pH值条件下,天冬氨酸浓度越高,浆液PPO酶活越低。由此可知,天冬氨酸可通过降低pH抑制PPO酶活,但改变pH并不是酶活降低的唯一因素。向天冬氨酸处理的马铃薯浆液中添加0.5、1.0、1.5%乙酸铜,浆液PPO酶活随着乙酸铜浓度的升高而显著升高,而清水对照的PPO酶活变化不显著。实验结果表明天冬氨酸可通过螯合PPO蛋白中Cu2+抑制PPO酶活。4、天冬氨酸可通过影响马铃薯褐变中间产物的转化而控制褐变。分别对新鲜无褐变、中度褐变、重度褐变马铃薯浆液添加天冬氨酸,结果显示天冬氨酸能显著抑制新鲜未褐变的马铃薯浆液的褐变,可使马铃薯中度褐变生成的红褐色逐渐消退,而对重度褐变呈黑色的马铃薯浆液无作用。使用PPO纯酶及单一酚体外模拟天冬氨酸褐变抑制实验,结果可知PPO纯酶和酪氨酸、绿原酸、没食子酸、咖啡酸、原儿茶酸等反应后产生的褐变产物颜色均不相同,其中酪氨酸反应后呈红褐色,与马铃薯褐变中间产物颜色最接近;添加天冬氨酸后,上述5种酚类物质的酶促褐变均受到抑制,且其褐变产物颜色均出现不同程度的消退。因此,天冬氨酸可通过抑制马铃薯褐变中间产物特别是酪氨酸褐变中间产物向最终产物的转化,并促进马铃薯褐变中间产物到无色物质的转化而减轻褐变。综上所述,天冬氨酸一方面可通过降低pH值、螯合Cu2+降低PPO酶活抑制褐变,另一方面可促使马铃薯褐变中间产物向无色物质的转化减轻马铃薯的褐变。