不同条件下不同品种马铃薯PPO、POD活性

2015-09-10朱新鹏孙敏高天丽

江苏农业科学 2015年8期

朱新鹏　+孙敏　高天丽

摘要：以不同品种马铃薯为材料，分析其褐变强度、PPO和POD活性，以及温度、pH值对马铃薯PPO、POD活性的影响。结果表明，不同品种马铃薯的褐变强度不同，在加工中发生褐变的程度有一定差异。温度对不同品种马铃薯PPO、POD活性均有影响。7个品种马铃薯PPO的最适温度均为25 ℃；POD的最适温度在40～50 ℃。pH值对不同品种马铃薯PPO、POD均有影响。7个品种马铃薯PPO最适pH值为5.6～6.8，POD最适pH值为5.5～6.0。

关键词：马铃薯；多酚氧化酶；过氧化物酶

中图分类号： S532.01 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）08-0097-03

马铃薯营养丰富、适应性强、产业链长，是世界第四大粮食作物。我国马铃薯现代化加工产业虽然起步晚，但发展速度快 [1-2]，现已形成冷冻制品、马铃薯精淀粉及其衍生物、马铃薯全粉、马铃薯快餐等四大类产品 [3]。马铃薯在加工过程中要经过去皮、切分或破碎等工序，极易褐变，从而影响产品质量。马铃薯加工中褐变的主要原因是酶促褐变，催化酶促褐变反应的酶类主要为多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD） [4-5]。马铃薯贮藏加工期间褐变与马铃薯品种、贮藏时间、抑芽剂、褐变抑制剂、温度、pH值、去皮后处理方法等有关 [5-9]。本研究以7个马铃薯品种为材料，研究不同品种马铃薯的褐变强度，旨在为控制马铃薯加工褐变提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

0402-9、费乌瑞它、秦芋32、安薯56、秦芋30、鄂5、0406-1 等7个马铃薯品种均由陕西省安康市农业科学研究所提供（在同一条件下种植）。

1.2 试剂

NaOH、HCl、Na2HPO4、H2O2、KH2PO4、邻苯二酚、三羟甲基氨基甲烷（Tris）、愈创木酚、丁二酸等均为分析纯。

1.3 仪器设备

TGL-16G离心机（上海安亭科学仪器厂），V-1100D可见光分光光度计（上海美谱达仪器有限公司），DK-98-Ⅱ恒温水浴锅（天津泰斯特仪器有限公司），PHS-3C酸度计（上海精密科学仪器有限公司），ALC-210.4电子天平[赛多利斯科学仪器（北京）有限公司]，85-2磁力搅拌器（上海司乐仪器有限公司），BCD-290W电冰箱（青岛海尔股份有限公司）。

1.4 方法

取待测马铃薯样品，迅速切碎，取2.5g 样品，加适量预先冷藏的磷酸缓冲液（PBS，pH 值为5.8）迅速研磨，然后加25 mL缓冲液离心（3 000 r/min，30 min）。将上清液在30 ℃下水浴20 min，420 nm下测定吸光度。测定重复3次，结果以平均值计算，即为褐变强度（BD） [10-11]。采用宋吉轩等的方法 [12]测定马铃薯PPO活性。采用黄德娟等的方法 [13]测定马铃薯POD活性。采用宋吉轩等的方法 [12]测定温度、pH值对不同品种马铃薯PPO活性的影响。采用周向军等的方法 [5]测定温度、pH值对不同品种马铃薯POD活性的影响。

2 结果与分析

2.1 不同品种马铃薯的褐变强度

由图1可见，不同品种马铃薯的褐变强度不同，7个品种马铃薯的褐变强度由大到小依次是：0406-1>0402-9>费乌瑞它>鄂5>秦芋30>秦芋32>安薯56。0406-1和费乌瑞它、鄂5、秦芋30、秦芋32、安薯56差异显著；0402-9和鄂5、秦芋30、秦芋32、安薯56差异显著；0406-1和鄂5、秦芋30、秦芋32、安薯5差异极显著；0402-9和秦芋32、安薯56差异极显著；费乌瑞它和安薯56差异极显著。不同品种马铃薯在加工中发生褐变的程度有一定差异，应尽可能选择褐变强度低的品种，如安薯56、秦芋32、秦芋30。

2.2 不同品种马铃薯PPO、POD活性

2.2.1 不同品种马铃薯PPO活性由图2可见，7个品种马铃薯PPO活性由大到小依次是：鄂5>秦芋32>30406-1>费乌瑞它>0402-9>安薯56>秦芋30。鄂5和秦芋32、0406-1差异显著；鄂5和费乌瑞它、0402-9、安薯56、秦芋30差异极显著。对于不同品种的马铃薯，在加工中可采取相同方法抑制因PPO引起的酶促褐变，但采取的程度应有差异，如加入抑制剂的量应不同。

2.2.2 不同品种马铃薯POD活性由图3可知，7个品种马铃薯POD活性由大到小依次是：0406-1>鄂5>0402-9>安薯56>秦芋30>费乌瑞它>秦芋32。安薯56和秦芋30差异显著；0406-1、鄂5与其他品种差异极显著；0402-9和秦芋30、费乌瑞它、秦芋32差异极显著；安薯56和费乌瑞它、秦芋32差异极显著；秦芋30和秦芋32差异极显著。由此可知。不同品种马铃薯的POD活性存在差异。在马铃薯加[CM（25]工过程中，对于不同品种马铃薯可采取相同的方法抑制因

POD引起的酶促褐变，但在程度上应有差异，如抑制剂添加量应有区别。

2.3 温度、pH值对不同品种马铃薯PPO的影响

2.3.1 温度对不同品种马铃薯PPO活性的影响由图4可知，随着温度的升高，各品种马铃薯PPO的活性逐渐增强，25 ℃时PPO活性达到最大值；之后随着温度的继续上升，各品种马铃薯PPO活性逐渐下降，即7个品种马铃薯PPO活性最适温度均为25 ℃。温度对PPO活性影响显著，低温或高温均能有效抑制该酶活性，特别是在高温条件下，由于酶蛋白活性中心被破坏，PPO活性下降很快甚至失活，所以可以采取热烫抑制酶活性从而抑制褐变。

2.3.2 pH值对不同品种马铃薯PPO活性的影响由图5可知，随着pH值的增加，马铃薯PPO的活性逐渐增强，在某一pH值，马铃薯PPO活性达到最大值，随着pH值的继续上升，PPO活性呈现逐渐下降趋势。其中，0402-9、费乌瑞它、秦芋32、秦芋30、0406-1的最适pH值为6.0，安薯56最适pH值为5.6，鄂5最适pH值为6.8。因此，在马铃薯加工中，通过调节pH值能有效地抑制酶活性，偏离最适pH值越大，效果越好。

2.4 温度、pH值对不同品种马铃薯POD的影响

2.4.1 温度对不同品种马铃薯POD活性的影响由图6可知，随着温度的升高，马铃薯POD活性逐渐增强，在某一温度时马铃薯POD活性达到最大值，随着温度的继续上升，POD活性呈现逐渐下降趋势。其中，0402-9、费乌瑞它的最适温度为50 ℃，秦芋32、秦芋30、鄂5、0406-1为45 ℃，安薯56为40 ℃，即不同品种马铃薯POD的最适温度在40～50 ℃之间，其原因是温度对酶反应速度具有双重作用，温度升高，加速酶促反应速度，但当超过最适温度后，又破坏蛋白酶的活性中心，从而降低酶促反应速度。所以，在马铃薯加工中，可以适当升温控制POD活性来抑制褐变。

2.4.2 pH值对不同品种马铃薯POD活性的影响由图7可知，随着pH值的增加，马铃薯POD的活性逐渐增强，在某一pH值时，POD活性达到最大值，随着pH值的继续上升，POD的活性呈逐渐下降趋势。其中，0402-9、秦芋32、0406-1、安薯56的最适pH值为6.0，费乌瑞它、秦芋30、鄂5最适pH值为5.5，不同品种马铃薯POD的最适pH值为55～6.0。马铃薯加工过程中，可以通过调节pH值有效抑制酶活性，偏离最适pH值越大，效果越好。

3 结论

褐变对马铃薯加工不利。本研究结果表明，不同品种马铃薯的褐变强度不同，在加工中发生褐变的程度有一定差异。所以，应尽可能选择褐变强度低的马铃薯品种。7个品种马铃薯的褐变强度由大到小依次是：406-1>0402-9>费乌瑞

它>鄂5>秦芋30>秦芋32>安薯56。不同品种马铃薯PPO、POD活性有差异。7个品种马铃薯PPO活性由大到小依次是：鄂5>秦芋32>0406-1>费乌瑞它>0402-9>安薯56>秦芋30；POD活性由大到小依次是：0406-1>鄂5>0402-9>安薯56>秦芋30>费乌瑞它>秦芋32。温度对不同品种马铃薯PPO、POD活性均有影响。7个品种马铃薯PPO的最适温度均为25 ℃，POD的最适温度在40～50 ℃。所以，在马铃薯加工中，可以采用适当的升温措施控制PPO、POD活性来抑制褐变。pH值对不同品种马铃薯PPO、POD均有影响。7个品种马铃薯PPO最适pH值为5.6～6.8，POD最适pH值为5.5～6.0。马铃薯加工中，可以通过调节pH值有效抑制酶活性，偏离最适pH值越大效果越好。

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