不同條件下不同品種馬鈴薯PPO、POD活性

朱新鵬　+孫敏　高天麗

摘要： 以不同品種馬鈴薯為材料，分析其褐變強度、PPO和POD活性，以及溫度、pH值對馬鈴薯PPO、POD活性的影響。結果表明，不同品種馬鈴薯的褐變強度不同，在加工中發生褐變的程度有一定差異。溫度對不同品種馬鈴薯PPO、POD活性均有影響。7個品種馬鈴薯PPO的最適溫度均為25 ℃；POD的最適溫度在40～50 ℃。pH值對不同品種馬鈴薯PPO、POD均有影響。7個品種馬鈴薯PPO最適pH值為5.6～6.8，POD最適pH值為5.5～6.0。

關鍵詞： 馬鈴薯；多酚氧化酶；過氧化物酶

中圖分類號： S532.01 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）08-0097-03

馬鈴薯營養豐富、適應性強、產業鏈長，是世界第四大糧食作物。我國馬鈴薯現代化加工產業雖然起步晚，但發展速度快 [1-2]，現已形成冷凍制品、馬鈴薯精淀粉及其衍生物、馬鈴薯全粉、馬鈴薯快餐等四大類產品 [3]。馬鈴薯在加工過程中要經過去皮、切分或破碎等工序，極易褐變，從而影響產品質量。馬鈴薯加工中褐變的主要原因是酶促褐變，催化酶促褐變反應的酶類主要為多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD） [4-5]。馬鈴薯貯藏加工期間褐變與馬鈴薯品種、貯藏時間、抑芽劑、褐變抑制劑、溫度、pH值、去皮后處理方法等有關 [5-9]。本研究以7個馬鈴薯品種為材料，研究不同品種馬鈴薯的褐變強度，旨在為控制馬鈴薯加工褐變提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

0402-9、費烏瑞它、秦芋32、安薯56、秦芋30、鄂5、0406-1 等7個馬鈴薯品種均由陜西省安康市農業科學研究所提供（在同一條件下種植）。

1.2 試劑

NaOH、HCl、Na2HPO4、H2O2、KH2PO4、鄰苯二酚、三羥甲基氨基甲烷（Tris）、愈創木酚、丁二酸等均為分析純。

1.3 儀器設備

TGL-16G離心機（上海安亭科學儀器廠），V-1100D可見光分光光度計（上海美譜達儀器有限公司），DK-98-Ⅱ恒溫水浴鍋（天津泰斯特儀器有限公司），PHS-3C酸度計（上海精密科學儀器有限公司），ALC-210.4電子天平[賽多利斯科學儀器（北京）有限公司]，85-2磁力攪拌器 （上海司樂儀器有限公司），BCD-290W電冰箱（青島海爾股份有限公司）。

1.4 方法

取待測馬鈴薯樣品，迅速切碎，取2.5g 樣品，加適量預先冷藏的磷酸緩沖液（PBS，pH 值為5.8）迅速研磨，然后加25 mL緩沖液離心（3 000 r/min，30 min）。將上清液在30 ℃下水浴20 min，420 nm下測定吸光度。測定重復3次，結果以平均值計算，即為褐變強度（BD） [10-11]。采用宋吉軒等的方法 [12]測定馬鈴薯PPO活性。采用黃德娟等的方法 [13]測定馬鈴薯POD活性。采用宋吉軒等的方法 [12]測定溫度、pH值對不同品種馬鈴薯PPO活性的影響。采用周向軍等的方法 [5]測定溫度、pH值對不同品種馬鈴薯POD活性的影響。

2 結果與分析

2.1 不同品種馬鈴薯的褐變強度

由圖1可見，不同品種馬鈴薯的褐變強度不同，7個品種馬鈴薯的褐變強度由大到小依次是：0406-1>0402-9>費烏瑞它>鄂5>秦芋30>秦芋32>安薯56。0406-1和費烏瑞它、鄂5、秦芋30、秦芋32、安薯56差異顯著；0402-9和鄂5、秦芋30、秦芋32、安薯56差異顯著；0406-1和鄂5、秦芋30、秦芋32、安薯5差異極顯著；0402-9和秦芋32、安薯56差異極顯著；費烏瑞它和安薯56差異極顯著。不同品種馬鈴薯在加工中發生褐變的程度有一定差異，應盡可能選擇褐變強度低的品種，如安薯56、秦芋32、秦芋30。

2.2 不同品種馬鈴薯PPO、POD活性

2.2.1 不同品種馬鈴薯PPO活性 由圖2可見，7個品種馬鈴薯PPO活性由大到小依次是：鄂5>秦芋32>30406-1>費烏瑞它>0402-9>安薯56>秦芋30。鄂5和秦芋32、0406-1差異顯著；鄂5和費烏瑞它、0402-9、安薯56、秦芋30差異極顯著。對于不同品種的馬鈴薯，在加工中可采取相同方法抑制因PPO引起的酶促褐變，但采取的程度應有差異，如加入抑制劑的量應不同。

2.2.2 不同品種馬鈴薯POD活性 由圖3可知，7個品種馬鈴薯POD活性由大到小依次是：0406-1>鄂5>0402-9>安薯56>秦芋30>費烏瑞它>秦芋32。安薯56和秦芋30差異顯著；0406-1、鄂5與其他品種差異極顯著；0402-9和秦芋30、費烏瑞它、秦芋32差異極顯著；安薯56和費烏瑞它、秦芋32差異極顯著；秦芋30和秦芋32差異極顯著。由此可知。不同品種馬鈴薯的POD活性存在差異。在馬鈴薯加[CM（25]工過程中，對于不同品種馬鈴薯可采取相同的方法抑制因

POD引起的酶促褐變，但在程度上應有差異，如抑制劑添加量應有區別。

2.3 溫度、pH值對不同品種馬鈴薯PPO的影響

2.3.1 溫度對不同品種馬鈴薯PPO活性的影響 由圖4可知，隨著溫度的升高，各品種馬鈴薯PPO的活性逐漸增強，25 ℃時PPO活性達到最大值；之后隨著溫度的繼續上升，各品種馬鈴薯PPO活性逐漸下降，即7個品種馬鈴薯PPO活性最適溫度均為25 ℃。溫度對PPO活性影響顯著，低溫或高溫均能有效抑制該酶活性，特別是在高溫條件下，由于酶蛋白活性中心被破壞，PPO活性下降很快甚至失活，所以可以采取熱燙抑制酶活性從而抑制褐變。

2.3.2 pH值對不同品種馬鈴薯PPO活性的影響 由圖5可知，隨著pH值的增加，馬鈴薯PPO的活性逐漸增強，在某一pH值，馬鈴薯PPO活性達到最大值，隨著pH值的繼續上升，PPO活性呈現逐漸下降趨勢。其中，0402-9、費烏瑞它、秦芋32、秦芋30、0406-1的最適pH值為6.0，安薯56最適pH值為5.6，鄂5最適pH值為6.8。因此，在馬鈴薯加工中，通過調節pH值能有效地抑制酶活性，偏離最適pH值越大，效果越好。

2.4 溫度、pH值對不同品種馬鈴薯POD的影響

2.4.1 溫度對不同品種馬鈴薯POD活性的影響 由圖6可知，隨著溫度的升高，馬鈴薯POD活性逐漸增強，在某一溫度時馬鈴薯POD活性達到最大值，隨著溫度的繼續上升，POD活性呈現逐漸下降趨勢。其中，0402-9、費烏瑞它的最適溫度為50 ℃，秦芋32、秦芋30、鄂5、0406-1為45 ℃，安薯56為40 ℃，即不同品種馬鈴薯POD的最適溫度在40～50 ℃之間，其原因是溫度對酶反應速度具有雙重作用，溫度升高，加速酶促反應速度，但當超過最適溫度后，又破壞蛋白酶的活性中心，從而降低酶促反應速度。所以，在馬鈴薯加工中，可以適當升溫控制POD活性來抑制褐變。

2.4.2 pH值對不同品種馬鈴薯POD活性的影響 由圖7可知，隨著pH值的增加，馬鈴薯POD的活性逐漸增強，在某一pH值時，POD活性達到最大值，隨著pH值的繼續上升，POD的活性呈逐漸下降趨勢。其中，0402-9、秦芋32、0406-1、安薯56的最適pH值為6.0，費烏瑞它、秦芋30、鄂5最適pH值為5.5，不同品種馬鈴薯POD的最適pH值為55～6.0。馬鈴薯加工過程中，可以通過調節pH值有效抑制酶活性，偏離最適pH值越大，效果越好。

3 結論

褐變對馬鈴薯加工不利。本研究結果表明，不同品種馬鈴薯的褐變強度不同，在加工中發生褐變的程度有一定差異。所以，應盡可能選擇褐變強度低的馬鈴薯品種。7個品種馬鈴薯的褐變強度由大到小依次是：406-1>0402-9>費烏瑞

它>鄂5>秦芋30>秦芋32>安薯56。不同品種馬鈴薯PPO、POD活性有差異。7個品種馬鈴薯PPO活性由大到小依次是：鄂5>秦芋32>0406-1>費烏瑞它>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>費烏瑞它>秦芋32。溫度對不同品種馬鈴薯PPO、POD活性均有影響。7個品種馬鈴薯PPO的最適溫度均為25 ℃，POD的最適溫度在40～50 ℃。所以，在馬鈴薯加工中，可以采用適當的升溫措施控制PPO、POD活性來抑制褐變。pH值對不同品種馬鈴薯PPO、POD均有影響。7個品種馬鈴薯PPO最適pH值為5.6～6.8，POD最適pH值為5.5～6.0。馬鈴薯加工中，可以通過調節pH值有效抑制酶活性，偏離最適pH值越大效果越好。

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