王禮群，劉 碩，楊春賢，張欣怡，姚世響，鄧麗莉，曾凱芳,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶市甘薯工程技術(shù)研究中心，重慶 400715）

鮮切甘薯不同部位褐變機(jī)理差異

王禮群1，劉 碩1，楊春賢2，張欣怡1，姚世響1，鄧麗莉1，曾凱芳1,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶市甘薯工程技術(shù)研究中心，重慶 400715）

以‘渝薯17’甘薯為實(shí)驗(yàn)材料，將鮮切甘薯分為皮部、周邊以及中心3 個(gè)部位。通過(guò)對(duì)冷藏過(guò)程中鮮切甘薯不同部位褐變情況、褐變底物酚類物質(zhì)含量、褐變相關(guān)酶活力的比較研究，探討鮮切‘渝薯17’不同部位的褐變機(jī)理及差異。結(jié)果表明，綠原酸是甘薯褐變的主要底物，鮮切甘薯不同部位褐變存在差異，皮部褐變最嚴(yán)重，周邊次之，中心最弱。皮部總酚和游離酚含量均顯著高于周邊和中心組織（P＜0.05），其中主要底物綠原酸含量為周邊和中心組織的3～4 倍。多酚氧化酶（polyphenoloxidase，PPO）是引起皮部組織褐變的主要酶，苯丙氨酸解氨酶對(duì)酚類物質(zhì)的積累起促進(jìn)作用；周邊組織褐變由PPO和過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）協(xié)同作用催化；中心組織褐變則主要由POD引起。

鮮切甘薯；酶促褐變；綠原酸；多酚氧化酶；過(guò)氧化物酶

甘薯（Ipomoea batatas Lam.）是我國(guó)四大經(jīng)濟(jì)作物之一，產(chǎn)量居世界之首，而川渝地區(qū)甘薯種植面積居全國(guó)第一[1-2]。甘薯中富含淀粉、維生素以及抗氧化物質(zhì)如多酚等，是天然的“生理堿性”食物，具有調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡、提高免疫力、促進(jìn)消化和防癌等作用[3-5]。隨著消費(fèi)者對(duì)食物原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重視，鮮食甘薯在甘薯產(chǎn)業(yè)中所占比率越來(lái)越大[6]。近年來(lái)，鮮切果蔬憑借其便捷、高利用率以及高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值保留度等特點(diǎn)在我國(guó)快速發(fā)展，逐漸進(jìn)入人們的生活[7-8]。但由于鮮切甘薯加工過(guò)程中受到機(jī)械傷害，傷口處極易發(fā)生褐變，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，制約了鮮切甘薯的發(fā)展；因此對(duì)鮮切甘薯褐變機(jī)理和有效控制措施的研究具有重要意義。

目前對(duì)果蔬褐變的研究結(jié)果表明，果蔬的褐變主要為酶促褐變，即果蔬在受到切割傷害后，酚-酚酶原本的細(xì)胞分區(qū)被破壞，從而使得酚類物質(zhì)和酚酶接觸，在氧氣作用下酚類物質(zhì)被氧化產(chǎn)生醌類物質(zhì)，聚合成為黑褐色物質(zhì)，產(chǎn)生褐變[9-10]。苯丙氨酸解氨酶（L-phenylalanin ammonia-lyase，PAL）是廣泛存在于植物中的苯丙烷代謝途徑關(guān)鍵酶，可將苯丙氨酸轉(zhuǎn)化生成酚類物質(zhì)，參與各種酚類物質(zhì)的合成。此外，PAL與植物誘導(dǎo)抗病及抗病信號(hào)通路相關(guān)[11-12]。已有的研究表明，甘薯的褐變也屬于酶促褐變，多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）是產(chǎn)生褐變的氧化酶，綠原酸是主要作用底物[13]。過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）也是與褐變密切相關(guān)的一類酶，它可以清除活性氧抵御逆境，也可以與酚類物質(zhì)結(jié)合促進(jìn)褐變[11,14]。但與一般果蔬不同的是，甘薯的褐變分布不均勻[15]，具有明顯的組織特異性，而目前對(duì)鮮切甘薯不同部位褐變機(jī)理差異的研究較少。

以‘渝薯17’甘薯為實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)對(duì)鮮切甘薯在冷藏過(guò)程中不同部位褐變底物含量變化、褐變相關(guān)酶（PPO、POD、PAL）活力變化以及與褐變相關(guān)因素的研究，明確鮮切甘薯不同部位的褐變機(jī)理及其差異，為鮮切甘薯褐變控制以及保鮮技術(shù)開發(fā)提供針對(duì)性的理論參考，也為甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)所用‘渝薯17號(hào)’采收于西南大學(xué)合川農(nóng)廠甘薯實(shí)驗(yàn)基地。

丙酮（分析純） 重慶川東化學(xué)試劑廠；交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮（crosslinking polyvingypyrrolidone，PVPP）北京拜爾迪生物技術(shù)有限公司；兒茶酚（化學(xué)純） 中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司；綠原酸（色譜純） 上海原葉生物技術(shù)有限公司；愈創(chuàng)木酚（化學(xué)純） 中國(guó)佘山化工廠；L-苯丙氨酸（生化試劑） 上?？颠_(dá)氨基酸廠；β-巰基乙醇（分析純） 中國(guó)化學(xué)醫(yī)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV1000紫外分光光度計(jì) 天美（中國(guó)）科學(xué)儀器有限公司；Synergy H1mg全自動(dòng)酶標(biāo)儀 美國(guó)BioTek公司；3400N掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司；3H16R1高速冷凍離心機(jī) 湖南赫西儀器裝備有限公司；DZF6032真空干燥箱 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品準(zhǔn)備

選取大小均勻、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷的甘薯，洗凈后去表皮，切成厚度為0.5 cm的甘薯片，放入塑料托盤，保鮮袋封裝，置于4 ℃恒溫冰箱中貯藏8 d。按皮部、周邊和中心3 個(gè)部位取樣（圖1），皮部為從邊緣起向內(nèi)0.5 cm左右的圓環(huán)組織，中心為以中心點(diǎn)為圓心、半徑為1 cm的組織，其余部位為周邊組織，每隔1 d取樣1 次。

圖1 鮮切甘薯不同部位分區(qū)圖Fig. 1 Parts of fresh-cut sweet potato

1.3.2 褐變度的測(cè)定

褐變度的測(cè)定參考文獻(xiàn)[16]，采用消光值法并稍作修改。隨機(jī)取1.0 g甘薯組織，加入液氮研磨3 min至呈粉末狀，待液氮揮發(fā)干后加入10 mL預(yù)冷蒸餾水，混勻后，離心10 min（3 500 r/min、4 ℃），取上清液于340 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度A340nm，以A340nm表示褐變度值。

1.3.3 酚類物質(zhì)含量測(cè)定

采用福林-酚法[17]測(cè)定總酚含量。取1.0 g樣品，加入液氮研磨3 min至呈粉末狀，待液氮揮干后加入4 mL丙酮搖勻1 min后靜置提取3 h，離心10 min（10 000 r/min、4℃），收集上清液作為待測(cè)樣液。取0.2 mL待測(cè)液，加入0.5 mL福林-酚試劑，振蕩后靜置3 min，加入0.5 mL、0.1 g/mL Na2CO3溶液，定容至10 mL，搖勻后置于25 ℃的恒溫水浴中保溫2 h，于765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以綠原酸為標(biāo)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總酚含量?？偡雍恳悦壳Э缩r甘薯中綠原酸的質(zhì)量計(jì)，單位為mg/kg。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

游離酚及酯化酚含量測(cè)定：委托北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究中心測(cè)定，游離酚含量的測(cè)定參照農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2012—2011《水果及制品中游離酚酸含量的測(cè)定》[18]，酯化酚測(cè)定方法參照NY/T 2795—2015《蘋果中主要酚類物質(zhì)的測(cè)定高效液相色譜法》[19]進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.4 PPO、POD活力的測(cè)定

粗酶液提取參照文獻(xiàn)[20]。隨機(jī)稱取2.0 g樣品，加入5 mL 0.1 mol/L pH 6.8的磷酸緩沖液（含有0.1 mol/L PVPP），研成勻漿，離心15 min（12 000 r/min、4℃），上清液即為PPO和POD的粗酶液。

PPO活力的測(cè)定參照Pizzocaro等[21]的方法，稍作修改。取0.1 mol/L pH 4.4的醋酸緩沖液2.5 mL，加入1 mL 0.2 mg/mL的兒茶酚底物，再加入0.5 mL粗酶液后充分搖勻，測(cè)量3 min內(nèi)吸光度在410 nm波長(zhǎng)處的變化，每分鐘吸光度變化0.01為1 個(gè)酶活力單位（U）。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

POD活力的測(cè)定參照文獻(xiàn)[20]。取2.7 mL 0.1 mol/L的磷酸鹽緩沖液（pH 6.8），加入0.1 mL 0.04 g/mL的愈創(chuàng)木酚和0.5 mL體積分?jǐn)?shù)0.5%的H2O2，最后加入0.1 mL粗酶液，室溫測(cè)定3 min內(nèi)溶液在470 nm波長(zhǎng)處吸光度的變化，每分鐘吸光度變化0.1為1 個(gè)酶活力單位（U）。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.3.5 PAL活力測(cè)定

參照Lister等[22]的方法。取1.0 g樣品，加入5.0 mL 50 mmol/L的硼酸提取液（含40 g/L PVPP、2 mmol/L乙二胺四乙酸、5 mmol/L β-巰基乙醇，pH 8.8），離心30 min（10 000 r/min、4℃），上清液即為粗酶液。設(shè)置反應(yīng)管和對(duì)照管，兩支試管中均加入3.4 mL 50 mmol/L的硼酸緩沖液（pH 8.8）置于37℃水浴鍋中平衡10 min，反應(yīng)管加入0.5 mL酶液和0.5 mL 20 mmol/L L-苯丙氨酸，對(duì)照管加入1 mL、pH 8.8的硼酸緩沖液。在290 nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度，然后保溫平衡反應(yīng)60 min，加入0.1mL 6 mol/L的鹽酸終止反應(yīng)。再次測(cè)量溶液在290 nm波長(zhǎng)處的吸光度，根據(jù)保溫前后樣品管溶液吸光度的變化，計(jì)算PAL活力，1 h內(nèi)吸光度變化0.01為1 個(gè)酶活力單位（U）。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.3.6 鮮切甘薯顯微結(jié)構(gòu)的觀察

按照西南大學(xué)材料學(xué)院掃描電子顯微鏡樣品制作要求處理。取樣后用體積分?jǐn)?shù)2.5%的戊二醛固定，固定好的樣品先用體積分?jǐn)?shù)為30%、50%、80%、90%乙醇各脫水1 次，再用100%乙醇脫水2 次，每次10 min，然后用體積分?jǐn)?shù)50%、70%、90%、95%的叔丁醇各置換1 次，再用100%的叔丁醇置換2 次，每次置換時(shí)間為10 min，完成后放入真空干燥箱中干燥2 h，干燥后的樣品利用TB-5型離子濺射儀鍍金膜以增加樣品的導(dǎo)電性，采用3400N掃描電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行觀察、拍照、記錄。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Origin Pro 9軟件統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差并制圖；應(yīng)用SPSS 22軟件進(jìn)行方差分析（ANOVA），利用鄧肯式多重比較對(duì)差異顯著性進(jìn)行分析。P＜0.05表示有顯著性差異，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮切甘薯貯藏期間不同部位褐變度變化

圖2 鮮切甘薯貯藏過(guò)程中不同部位褐變度變化Fig. 2 Changes in browning degree in different parts of fresh-cut sweet potato during storage

甘薯鮮切后，在4 ℃條件下貯藏8 d，不同部位的褐變情況如圖2所示。貯藏過(guò)程中，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，鮮切甘薯褐變度增大，不同部位的褐變程度依次為：皮部＞周邊＞中心。在0～2 d內(nèi)，不同部位褐變速率增加幅度均較大，其中皮部組織褐變最快；2～8 d內(nèi)鮮切甘薯不同部位的褐變度雖然也在增加，但增加速率較小。

2.2 鮮切甘薯貯藏期間不同部位酚類物質(zhì)含量變化

2.2.1 鮮切甘薯貯藏期間不同部位總酚含量變化

圖3 鮮切甘薯貯藏期內(nèi)不同部位總酚含量變化Fig. 3 Changes in total phenol contents in different parts of fresh-cut sweet potato during storage

貯藏期間鮮切甘薯不同部位總酚含量變化如圖3所示。0～4 d，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，皮部總酚含量增加，4 d時(shí)總酚含量最高，4～6 d內(nèi)逐漸減少，6 d后總酚含量有小幅度的增加；周邊組織總酚含量在整個(gè)貯藏期中變化不大，在0～4 d內(nèi)小幅度增加；中心組織0～2 d內(nèi)總酚含量變化不大，2～6 d內(nèi)略下降后快速上升，6～8 d內(nèi)快速下降。鮮切甘薯皮部總酚含量顯著高于周邊和中心組織，進(jìn)一步從底物的角度說(shuō)明了鮮切甘薯不同部位褐變存在差異。

2.2.2 鮮切甘薯貯藏期間不同部位游離酚和酯化酚含量變化

為了更深入了解甘薯褐變過(guò)程不同部位褐變底物酚類物質(zhì)含量的變化特性，對(duì)3 個(gè)部位組織中游離酚及酯化酚的含量進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)定。由褐變度測(cè)定結(jié)果可知，鮮切甘薯在0～2 d內(nèi)快速褐變，6 d后褐變度變化不顯著，因此選擇0、2、6 d作為游離酚及酯化酚的測(cè)定時(shí)間點(diǎn)。

表1 鮮切甘薯貯藏期間不同部位酚類物質(zhì)種類及含量Table 1 Phenol composition of different parts of fresh-cut sweet potato during storage

根據(jù)表1可知，‘渝薯17’中的游離酚主要是綠原酸和奎寧酸，其次有少量的咖啡酸以及新綠原酸；酯化酚類主要是咖啡酸、對(duì)香豆酸和肉桂酸，還有少量的芥子酸和阿魏酸。鮮切甘薯皮部組織中咖啡酸、奎寧酸以及綠原酸的含量均要顯著高于其他2 個(gè)部位（P＜0.05），皮部綠原酸及奎寧酸是周邊和中心組織的3～4倍，這進(jìn)一步從底物的角度解釋了甘薯皮部褐變最嚴(yán)重的原因。在貯藏過(guò)程中，褐變最明顯的皮部咖啡酸、奎寧酸以及綠原酸在前期快速積累，在PAL的作用下，肉桂酸含量也顯著上升，但由于向咖啡酸和奎寧酸的轉(zhuǎn)化，積累速率較慢；貯藏后期，各類酚酸物質(zhì)的積累速率緩慢，甚至消耗速率大于合成速率。

在貯藏期間，鮮切甘薯3 個(gè)部位酚類物質(zhì)含量變化趨勢(shì)存在差異。皮部和周邊組織的綠原酸含量在0～6 d內(nèi)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)增加，而中心組織呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。貯藏期間，鮮切甘薯3 個(gè)部位咖啡酸含量變化趨勢(shì)不同，皮部組織咖啡酸含量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，尤其前期上升速率快，周邊組織酯化咖啡酸含量前期上升緩慢，后下降，而游離咖啡酸變化與其相反；這可能由兩者的相互轉(zhuǎn)化引起，中心組織咖啡酸含量先下降后有所回升。其他次要酚類物質(zhì)變化也存在差異，貯藏6 d時(shí)，3 個(gè)部位都出現(xiàn)了少量的原兒茶酸。

植物中的綠原酸主要通過(guò)苯丙氨酸和莽草酸的代謝途徑合成。奎寧酸和數(shù)目不等的咖啡酸在酶的作用下可以生成咖啡?？鼘幩岷途G原酸，對(duì)香豆酸和咖啡酸在酶的作用下可以生成香豆?？Х人岷途G原酸，對(duì)香豆酸在一定酚酶的催化下可以轉(zhuǎn)化成為咖啡酸[23-28]。根據(jù)PAL的代謝途徑以及各類酚酸的含量推測(cè)，甘薯中的綠原酸可能主要由咖啡酸與奎寧酸結(jié)合得到，咖啡酸與對(duì)香豆酸的合成途徑是甘薯中綠原酸的次要來(lái)源。

2.3 鮮切甘薯貯藏期間不同部位褐變相關(guān)酶活力的變化

2.3.1 鮮切甘薯貯藏期間不同部位PPO的活力

圖4 鮮切甘薯貯藏期間不同部位的PPO活力Fig. 4 PPO activity in different parts of fresh-cut sweet potato during storage

如圖4所示，貯藏過(guò)程中，鮮切甘薯不同部位PPO活力變化趨勢(shì)不同。皮部組織PPO活力在0～4 d先上升再下降，4 d后再上升，且上升速率較快；周邊組織PPO活力與皮部變化相反，前期先下降后上升，在4 d時(shí)活力最大，但總體活力低于皮部和中心；中心組織PPO活力在2 d和4 d均達(dá)到峰值。不同部位酶活力變化也說(shuō)明了鮮切甘薯不同部位褐變因素存在差異，PPO是參與褐變的主要酶，這與之前郁志芳[13]、袁潔[29]等對(duì)甘薯以及王磊[30]對(duì)馬鈴薯的研究結(jié)果一致。

2.3.2 鮮切甘薯貯藏期間不同部位的POD活力

圖5 鮮切甘薯貯藏期間不同部位POD活力變化Fig. 5 Changes in POD activity in different of parts of fresh-cut sweet potato during storage

貯藏期間，鮮切甘薯貯藏期間不同部位的POD活力變化如圖5所示，皮部組織POD活力先降低后上升，4 d后又下降，在8 d時(shí)活力最低；周邊組織POD活力在0～4 d呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，貯藏后期活力又緩慢上升，與皮部活力變化趨勢(shì)相反；中心組織POD活力在整個(gè)貯藏期呈現(xiàn)總體上升的趨勢(shì)，在后期活力高于周邊組織。POD在褐變中的作用主要體現(xiàn)在褐變的后期。結(jié)合褐變度和PPO、POD之間的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，雖然皮部組織后期PPO活力升高，在底物綠原酸充足的情況下，褐變程度卻不再顯著變化。在周邊組織的褐變中，PPO和POD的活力均不高，但兩者的變化趨勢(shì)卻截然相反，且周邊組織中這兩個(gè)關(guān)鍵酶的活力變化規(guī)律均與皮部組織相反；因此周邊的褐變可能是PPO和POD協(xié)同作用而導(dǎo)致。對(duì)于中心組織而言，前期PPO活力較高，但褐變卻不明顯，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，POD活力緩慢升高，褐變度的增大趨勢(shì)大于皮部和周邊組織；因此，推測(cè)鮮切甘薯中心部位的褐變主要由POD控制。程雙等[31]在之前的研究中證實(shí)POD也會(huì)參與甘薯褐變。也有研究認(rèn)為，POD可能被低溫抑制，而在褐變中不起主要作用[11]。程麗林[32]發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致不同品種馬鈴薯發(fā)生褐變的酶種類不同。根據(jù)甘薯褐變情況及酶活力的變化，推測(cè)在甘薯中，PPO和POD對(duì)褐變作用可以概括為：PPO起主要作用，后期PPO和POD協(xié)同參與褐變的作用強(qiáng)于POD。

2.3.3 鮮切甘薯貯藏期間不同部位的PAL活力

圖6 鮮切甘薯貯藏期間不同部位PAL活力Fig. 6 PAL activity in different parts of fresh-cut sweet potato during storage

如圖6所示，在貯藏過(guò)程中，皮部組織PAL前期活力變化不大，后期隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，PAL活力逐漸升高；周邊和中心變化趨勢(shì)相同，后期活力大小差異不大，兩者與皮部PAL活力的變化趨勢(shì)相反，前期周邊和中心組織PAL活力快速升高，分別在第4天和第2天時(shí)達(dá)到最大值，之后活力降低，貯藏末期活力回升。PAL在褐變中主要是將組織內(nèi)的一些氨基酸轉(zhuǎn)化為可作為酶促褐變底物的酚類物質(zhì)；同時(shí)，PAL也可增強(qiáng)植物對(duì)外界刺激的抵御能力[33]。肉桂酸是PAL反應(yīng)途徑中一個(gè)重要的中間產(chǎn)物，目前還沒(méi)有研究表明肉桂酸可參與酶促褐變，但卻是合成反應(yīng)底物綠原酸的前體物質(zhì)。甘薯皮部肉桂酸含量比周邊和中心組織均要高，皮部組織褐變主要底物綠原酸的含量也高于周邊和中心。PAL在甘薯中可能促進(jìn)肉桂酸轉(zhuǎn)化，從而使綠原酸含量增加。鄭劍英[34]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，低溫對(duì)甘薯中PAL和PPO有脅迫作用，在貯藏初期酶活性受到抑制，這可能也是本實(shí)驗(yàn)中甘薯在貯藏期間不同部位的PAL活力與酚類物質(zhì)的含量變化趨勢(shì)存在差異的原因。

2.4 鮮切甘薯貯藏期間不同部位顯微結(jié)構(gòu)變化

圖7 鮮切甘薯貯藏期間不同部位的顯微結(jié)構(gòu)變化Fig. 7 Changes in microstructure of fresh-cut sweet potato during storage

如圖7所示，貯藏期間，鮮切甘薯不同部位的顯微結(jié)構(gòu)也存在差異。0 d時(shí)，皮部組織孔洞大小均勻，分布有序；周邊組織孔洞之間大小不同，分布較雜亂；中心孔洞大小也不均勻，小孔洞呈簇狀分布在較大的孔洞中。貯藏至8 d時(shí)，3 個(gè)部位表面結(jié)構(gòu)均會(huì)發(fā)生一定程度的塌陷，淀粉顆粒形態(tài)也發(fā)生變化，相較于貯藏后期，鮮切初期的淀粉顆粒更飽滿。根據(jù)王兆升[35]在鮮切生姜褐變機(jī)理研究中的結(jié)論推測(cè)：甘薯鮮切后，在貯藏過(guò)程中，細(xì)胞壁降解變薄，細(xì)胞被結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)一步破壞酚-酚酶區(qū)域間的保護(hù)，從而使得更多的酚類物質(zhì)與氧化酶結(jié)合，促進(jìn)了甘薯的褐變。

3 結(jié) 論

甘薯鮮切后受到外界刺激會(huì)迅速發(fā)生褐變，且褐變分布不均勻，靠近皮層的部位褐變速率最快且最嚴(yán)重，皮部組織褐變主要由PPO作用引起，周邊組織主要受PPO和POD協(xié)同作用，中心組織褐變主要是POD起作用。PAL可導(dǎo)致酚類物質(zhì)的積累，但對(duì)低溫貯藏的甘薯作用不大。甘薯中綠原酸合成的前體物質(zhì)主要是奎寧酸和咖啡酸，而對(duì)香豆酸與咖啡酸是甘薯中綠原酸的次要來(lái)源。

[1] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查司. 中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒—2014[M].北京: 中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社, 2014: 87-89.

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Mechanism of Browning in Different Parts of Fresh-Cut Sweet Potato

WANG Liqun1, LIU Shuo1, YANG Chunxian2, ZHANG Xinyi1,YAO Shixiang1, DENG Lili1, ZENG Kaifang1,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Sweet Potato Engineering Technology Research Center, College of Life Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China)

In this paper, fresh-cut sweet potato ‘Yushu No. 17’ was divided into three parts including skin, peripheral and central part. The mechanism of browning in different parts of fresh-cut sweet potato was studied by measuring the browning index, the content of phenolic compounds and the activity of browning-related enzymes. The results showed that chlorogenic acid was the major browning substrate in sweet potato. There were differences in browning among different parts of freshcut sweet potato, with the most severe browning occurring in the skin, followed by the peripheral and central parts. The contents of total and free phenols in the skin were significantly higher than those in the peripheral and central tissues(P ＜ 0.05), with a 3 to 4-fold increase being observed in the content of chlorogenic acid. Polyphenol oxidase (PPO) was the major enzyme responsible for the browning process of skin tissue. L-phenylalanine ammonia-lyase promoted the accumulation of phenolic substances. The browning process of peripheral tissue was catalyzed by PPO and peroxidase (POD), while that of central tissue was mainly caused by POD. The moisture content of sweet potato tissue decreased with storage time.

fresh-cut sweet potato; enzymatic browning; chlorogenic acid; polyphenol oxidase; peroxidase

10.7506/spkx1002-6630-201801043

TS255.3

A

1002-6630（2018）01-0285-06

王禮群, 劉碩, 楊春賢, 等. 鮮切甘薯不同部位褐變機(jī)理差異[J]. 食品科學(xué), 2018, 39(1): 285-290.

10.7506/spkx1002-6630-201801043. http://www.spkx.net.cn

WANG Liqun, LIU Shuo, YANG Chunxian, et al. Mechanism of browning in different parts of fresh-cut sweet potato[J]. Food Science,2018, 39(1): 285-290. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801043. http://www.spkx.net.cn

2017-05-15

重慶市社會(huì)事業(yè)與民生保障科技創(chuàng)新主題專項(xiàng)（Cstc2015shms-ztzx80010）；西南大學(xué)本科生科技創(chuàng)新項(xiàng)目（SPXY201605）

王禮群（1996—），女，本科生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與工程。E-mail：wangliqun8393@163.com

*通信作者簡(jiǎn)介：曾凱芳（1972—），女，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程。E-mail：zengkaifang@163.com