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鲜切甘薯不同部位褐变机理差异

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鲜切甘薯不同部位褐变机理差异王礼群1，刘 硕1，杨春贤2，张欣怡1，姚世响1，邓丽莉1，曾凯芳1,*（1.西南大学食品科学学院，重庆 400715；2.西南大学生命科学学院，重庆市甘薯工程技术研究中心，重庆 400715）摘 要：以‘渝薯17’甘薯为实验材料，将鲜切甘薯分为皮部、周边以及中心3 个部位。

通过对冷藏过程中鲜切甘薯不同部位褐变情况、褐变底物酚类物质含量、褐变相关酶活力的比较研究，探讨鲜切‘渝薯17’不同部位的褐变机理及差异。

结果表明，绿原酸是甘薯褐变的主要底物，鲜切甘薯不同部位褐变存在差异，皮部褐变最严重，周边次之，中心最弱。

皮部总酚和游离酚含量均显著高于周边和中心组织（P ＜0.05），其中主要底物绿原酸含量为周边和中心组织的3～4 倍。

多酚氧化酶（polyphenoloxidase ，PPO ）是引起皮部组织褐变的主要酶，苯丙氨酸解氨酶对酚类物质的积累起促进作用；周边组织褐变由PPO 和过氧化物酶（peroxidase ，POD ）协同作用催化；中心组织褐变则主要由POD 引起。

关键词：鲜切甘薯；酶促褐变；绿原酸；多酚氧化酶；过氧化物酶Mechanism of Browning in Different Parts of Fresh-Cut Sweet PotatoWANG Liqun 1, LIU Shuo 1, YANG Chunxian 2, ZHANG Xinyi 1,YAO Shixiang 1, DENG Lili 1, ZENG Kaifang 1,*(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Sweet Potato Engineering Technology ResearchCenter, College of Life Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China)Abstract: 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 fresh-cut 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.Keywords: fresh-cut sweet potato; enzymatic browning; chlorogenic acid; polyphenol oxidase; peroxidase DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801043中图分类号：TS255.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2018）01-0285-06引文格式：王礼群, 刘硕, 杨春贤, 等. 鲜切甘薯不同部位褐变机理差异[J]. 食品科学, 2018, 39(1): 285-290. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801043. 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. 收稿日期：2017-05-15基金项目：重庆市社会事业与民生保障科技创新主题专项（Cstc2015shms-ztzx80010）；西南大学本科生科技创新项目（SPXY201605）第一作者简介：王礼群（1996—），女，本科生，研究方向为食品科学与工程。

E-mail ：wangliqun8393@*通信作者简介：曾凯芳（1972—），女，教授，博士，研究方向为农产品加工与贮藏工程。

E-mail ：zengkaifang@甘薯（Ipomoea batatas Lam.）是我国四大经济作物之一，产量居世界之首，而川渝地区甘薯种植面积居全国第一[1-2]。

甘薯中富含淀粉、维生素以及抗氧化物质如多酚等，是天然的“生理碱性”食物，具有调节体内酸碱平衡、提高免疫力、促进消化和防癌等作用[3-5]。

随着消费者对食物原有营养价值的重视，鲜食甘薯在甘薯产业中所占比率越来越大[6]。

近年来，鲜切果蔬凭借其便捷、高利用率以及高营养价值保留度等特点在我国快速发展，逐渐进入人们的生活[7-8]。

但由于鲜切甘薯加工过程中受到机械伤害，伤口处极易发生褐变，营养价值降低，制约了鲜切甘薯的发展；因此对鲜切甘薯褐变机理和有效控制措施的研究具有重要意义。

目前对果蔬褐变的研究结果表明，果蔬的褐变主要为酶促褐变，即果蔬在受到切割伤害后，酚-酚酶原本的细胞分区被破坏，从而使得酚类物质和酚酶接触，在氧气作用下酚类物质被氧化产生醌类物质，聚合成为黑褐色物质，产生褐变[9-10]。

苯丙氨酸解氨酶（L-phenylalanin ammonia-lyase，PAL）是广泛存在于植物中的苯丙烷代谢途径关键酶，可将苯丙氨酸转化生成酚类物质，参与各种酚类物质的合成。

此外，PAL与植物诱导抗病及抗病信号通路相关[11-12]。

已有的研究表明，甘薯的褐变也属于酶促褐变，多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）是产生褐变的氧化酶，绿原酸是主要作用底物[13]。

过氧化物酶（peroxidase，POD）也是与褐变密切相关的一类酶，它可以清除活性氧抵御逆境，也可以与酚类物质结合促进褐变[11,14]。

但与一般果蔬不同的是，甘薯的褐变分布不均匀[15]，具有明显的组织特异性，而目前对鲜切甘薯不同部位褐变机理差异的研究较少。

以‘渝薯17’甘薯为实验材料，通过对鲜切甘薯在冷藏过程中不同部位褐变底物含量变化、褐变相关酶（PPO、POD、PAL）活力变化以及与褐变相关因素的研究，明确鲜切甘薯不同部位的褐变机理及其差异，为鲜切甘薯褐变控制以及保鲜技术开发提供针对性的理论参考，也为甘薯产业的发展提供新的思路。

1 材料与方法1.1材料与试剂实验所用‘渝薯17号’采收于西南大学合川农厂甘薯实验基地。

丙酮（分析纯）重庆川东化学试剂厂；交联聚乙烯吡咯烷酮（crosslinking polyvingypyrrolidone，PVPP）北京拜尔迪生物技术有限公司；儿茶酚（化学纯）中国医药集团上海化学试剂公司；绿原酸（色谱纯）上海原叶生物技术有限公司；愈创木酚（化学纯）中国佘山化工厂；L-苯丙氨酸（生化试剂）上海康达氨基酸厂；β-巯基乙醇（分析纯）中国化学医药集团化学试剂公司。

1.2仪器与设备UV1000紫外分光光度计天美（中国）科学仪器有限公司；Synergy H1mg全自动酶标仪美国BioTek 公司；3400N扫描电子显微镜日本Hitachi公司；3H16R1高速冷冻离心机湖南赫西仪器装备有限公司；DZF6032真空干燥箱上海齐欣科学仪器有限公司。

1.3方法1.3.1样品准备选取大小均匀、无病虫害、无机械损伤的甘薯，洗净后去表皮，切成厚度为0.5 cm的甘薯片，放入塑料托盘，保鲜袋封装，置于4 ℃恒温冰箱中贮藏8 d。

按皮部、周边和中心3 个部位取样（图1），皮部为从边缘起向内0.5 cm 左右的圆环组织，中心为以中心点为圆心、半径为1cm的组织，其余部位为周边组织，每隔1 d取样1 次。

Ⲃ䚼䖍Ё图 1 鲜切甘薯不同部位分区图Fig. 1 Parts of fresh-cut sweet potato1.3.2褐变度的测定褐变度的测定参考文献[16]，采用消光值法并稍作修改。

随机取1.0 g甘薯组织，加入液氮研磨3 min至呈粉末状，待液氮挥发干后加入10 mL预冷蒸馏水，混匀后，离心10 min（3 500 r/min、4 ℃），取上清液于340 nm波长处测定吸光度A340 nm，以A340 nm表示褐变度值。

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鲜切甘薯酶促褐变机理的研究

鲜切甘薯酶促褐变机理的研究

鲜切甘薯酶促褐变机理的研究郁志芳，夏志华，陆兆新(南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095)摘 要：鲜切甘薯中的酚类物质以游离酚(FP)为主，占总酚(TP)的90%左右。

贮藏过程中FP 和TP 均呈先上升后下降的变化规律，且其比值(FP/TP)稍有增加。

鲜切甘薯多酚氧化酶(PPO)活性在切分后有所增加至第3d 达最大而后下降直到贮藏结束，与TP 和FP 的变化呈同步性，而过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性则基本保持不变。

鲜切甘薯PPO 的最适反应温度为15.2℃，且在该温度下较为稳定，另在50℃处有一肩峰。

PPO 的最适pH 值为4.4，pH4.0以下或者8.5以上PPO 活性迅速下降。

NaHSO 3、CA 、EDTA-2Na 和VC 对鲜切甘薯PPO 均有不同程度的抑制效果。

甘薯PPO 对不同底物的酚类物质亲和力依次为儿茶酚＞焦性没食子酸＞绿原酸＞酪氨酸＞苯酚＞愈创木酚。

鲜切甘薯中主要的酚类物质和酶促褐变底物为绿原酸。

关键词：甘薯；酶促褐变；机理Enzymatic Browning Mechanism of Freshcut Sweet Potatoes (Ipomoea batatas )YU Zhi-fang ，XIA Zhi-hua ，LU Zhao-xin(College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)Abstract ：The free phenols (FP) in the amount of over 90% of total phenols (TP) were found predominant in freshcut sweet potatoes, and the ratio of FP/TP increased a little during storage. The content of FP and TP increased in the first three days and then decreased. The activity of PPO extracted from freshcut sweet potatoes was also increased in the first three days and then decreased. The results showed that the same tendency existed with the changes of FP and TP, while the activities of POD and CAT maintained consistent during storage. The optimal temperature for the enzyme was 15.2℃, at which it was more stable than elsewhere, while there was a second optimal temperature at 50℃. The optimal pH for the PPO was 4.4, and the PPO activity dropped rapidly when pH was below 4.0 or above 8.5. NaHSO 3, CA, EDTA-2Na and VC all had inhibiting effect on PPO with different efficacies. The combining capability of PPO with different substrates was in the order of catechol, pyrogallol pyrogallic acid, chlorgenic acid, tyrosine, phenol and guaiacol. The main phenol with also enzymatic browning substrates in fresh-cut sweet potatoes was chlorgenic acid.Key words ：sweet potatoes(Ipomoea batatas ) ；enzymatic browning ；mechanism中图分类号：TS209.5 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2005)05-0054-06收稿日期：2004-01-09基金项目：国家十五科技攻关项目(2001BA501A10)作者简介：郁志芳(1960-)，男，副教授，研究方向为果蔬采后生物学与贮藏加工。

甘薯组培实验报告

甘薯组培实验报告

一、实验简介实验名称：甘薯组培实验实验目的：了解甘薯组织培养的基本原理和操作方法，掌握植物组织培养技术，通过实验研究甘薯的生长和分化过程，提高甘薯繁殖效率和抗病性。

实验时间：2023年X月X日至2023年X月X日实验地点：XX大学植物组织培养实验室实验材料：甘薯块根、MS培养基、植物激素、无菌操作工具、超净工作台等。

二、实验方法1. 材料准备：- 选取健康、无病虫害的甘薯块根作为实验材料。

- 将甘薯块根洗净，用70%酒精消毒30秒，然后用无菌水冲洗3次。

2. 外植体切割：- 在超净工作台上，用无菌手术刀将甘薯块根切成1-2厘米见方的切块。

- 将切块放入装有70%酒精的无菌培养皿中，消毒30秒，然后用无菌水冲洗3次。

3. 接种：- 将消毒后的甘薯切块接种到MS培养基上，每块切块接种2-3个。

- 将接种后的培养皿放入培养箱中，保持温度25-28℃，光照12小时/天。

4. 激素处理：- 在培养基中添加不同浓度的植物激素，如NAA、IBA、BA等，观察不同激素对甘薯组织培养的影响。

5. 观察记录：- 定期观察甘薯切块的生长状况，记录生长速度、叶片颜色、苗高、苗粗等指标。

- 对生长良好的幼苗进行移栽，观察其在土壤中的生长情况。

三、实验结果与分析1. 外植体生长：- 在实验初期，接种的甘薯切块生长缓慢，部分切块出现褐变现象。

- 随着培养时间的延长，大部分切块开始生长，出现愈伤组织。

2. 激素处理效果：- 在添加NAA的培养基中，甘薯切块生长速度较快，愈伤组织较多。

- 在添加IBA的培养基中，甘薯切块生长速度较慢，愈伤组织较少。

- 在添加BA的培养基中，甘薯切块生长速度适中，愈伤组织较多。

3. 幼苗生长：- 移栽后的幼苗生长良好，叶片颜色鲜绿，苗高和苗粗均达到预期效果。

- 部分幼苗在移栽过程中出现萎蔫现象，但经过适当处理后，萎蔫现象得到缓解。

四、实验结论1. 甘薯组织培养技术可以有效地提高甘薯繁殖效率，缩短繁殖周期。

果蔬加工贮藏中的褐变现象及其研究发展

果蔬加工贮藏中的褐变现象及其研究发展

果蔬加工贮藏中的褐变现象及其研究发展[摘要] 鲜切果蔬与未切分果蔬比较更容易产生一系列不利于贮藏的生理生化变化。

这是因为果蔬经过去皮、切分等处理后，组织结构受到伤害，原有的保护系统被破坏，果蔬汁液外溢。

而果蔬汁液本身营养丰富，是微生物生长的良好培养基，微生物容易浸染和繁殖，同时果蔬体内的酶与底物的区域化分隔被破坏，酶与底物直接接触，发生各种生理生化反应，如多酚氧化酶(PPO)催化酚类物质氧化反应，脂肪加氧酶催化膜脂反应，细胞壁分解酶催化细胞壁的分解反应，导致褐变。

细胞膜的破坏及细胞壁的分解，产品的外观受到严重破坏，还有组织本身的代谢，组织受伤后呼吸强度提高，乙烯生成量增加，产生次生代谢产物，加快鲜切果蔬组织的衰老与腐败(黄光荣，2000)。

因此，在贮藏中要防止褐变的发生，抑制鲜切果蔬组织自身的新陈代谢，延缓衰老，控制一些不良的生理生化反应，以延长鲜切果蔬的货架期(孙惠泽，1991)。

果蔬褐变不但影响产品的外观，而且一些营养物质也会随之丧失，如何控制果蔬的褐变是保证产品品质的关键。

近些年来国内外都积极开展了对果蔬褐变的研究，并取得了一定的成绩。

如采用亚硫酸盐等化学药品处理，虽有较好的保鲜防褐变效果，但很多化学合成物质对人体健康却有一定的不利影响，甚至出现致癌、致畸、致突变毒性(高海生，1991)。

因此经济，安全的天然防褐变剂的研究己引起人们极大的关注和重视。

[关键词] 酶促褐变非酶褐变抑制方法抑制剂[引言] 迄今为止，已经研究出许多保鲜方法用于食品工业中，从食品贮藏的环境条件到食品本身的水分含量等内在因素方面，来防止各种物理、化学以及微生物的破坏作用。

无论是植物性食品、动物性食品或人造食品，它们都会以一定的速度和方式丧失其原有的品质。

这主要取决于食品的种类、组成成分、包装和贮存条件。

食品丧失其原有的品质可发生在任何阶段。

这些阶段包括原料、配料、加工、包装、贮存、销售直至最终的消费。

食品变质的原因大致可归纳如下(刘兴友，1995):(l)由微生物引起变质。

不同品种甘薯不同部位的抗氧化活性研究

不同品种甘薯不同部位的抗氧化活性研究


基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项基金（CARS-10-B22） 作者简介：靳艳玲（1981—），女（蒙古），副研究员，博士，研究方向：甘薯营养品质评价。 * 通信作者：赵海（1966—），男，研究员。
粤遭泽贼则葬糟贼：In order to select the sweetpotato with high antioxidant activity and provide theoretical basis for the refined and deep processing of sweetpotato，the antioxidant activities of leaves，vines，peels and fleshes from 4 types of sweetpotatos （leaf-vegetable sweetpotato，starchy sweetpotato，purple sweetpotato，and fresh-eating sweetpotato），18 varieties or lines in total，were compared. Then，polyphenols content，flavonoids content and their correlation with antioxidant activity were analyzed. The results showed that the antioxidant activity， polyphenols content and flavonoids content in different parts of purple sweetpotato were higher than other types of sweetpotato. Among the 4 parts of sweetpotato，the above-mentioned parameters of leaves were the highest. Among the 18 varieties of sweetpotato，Mianzi 9，Nanzi 018，Quanshu 830 and Chuanshu 228 had the better performance. The antioxidant activity was positively correlated with polyphenols content（P<0.01）and flavonoids content （P <0.05）. Flavonoids in different parts of sweetpotato were different，but quercetin was the main component in general. 运藻赠 憎燥则凿泽：sweetpotato；polyphenols；flavonoids；antioxidant activity；quercitrin