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J Sci Food Agric 1996,70, 190-196
与多酚氧化酶相关的山药褐变时间进程
Olusesan Omidiji , Joy Okpuzor
尼日利亚拉各斯艾克卡拉各斯大学生物科学院
（于1993年8月9日收到，修订版于1995年7月18日收到，于1995年8月17日接受）
摘要：多酚氧化酶（PPO）的时间进程和组织的褐变过程在五种薯蕷属植物中都做了调查。在山药的三个品种中，86%的褐变与多酚氧化酶过程的顶峰有关。在山药和山药叶蜂中，分别有9%和40%的褐变过程与多酚氧化酶有关，而大部分的组织褐变都发生在多酚氧化酶降至控制值之后。褐变依赖于温度的变化，所以多酚氧化酶的最适宜温度（30℃）往往与山药叶蜂中所有的山药品种的最大褐变温度相吻合。多酚氧化酶的抑制剂能够阻挡酶促作用占主导位置的组织的褐变，而不能减少在山药和山药叶蜂中的褐变进程，因为此处的组织褐变与酶无关。这种结果使得番薯的褪作用在多酚氧化酶的时间进程和非多酚氧化酶催化的褪进程中运作良好。 汉尼拔前传关键字：酶褐变，多酚氧化酶，番薯，薯蕷属植物，山药，参薯，叶蜂，蕨，山药叶蜂
简介
酶促褐变现象长时间以来一直是食品专家的关注对象，因为酶促褐变现象影响食品的安全。在红茶（茶胶1966），香烟（光泽与卡尔弗特1969），葡萄干以及西梅（格恩恰雷维奇与好科尔1971）的生产中，酶促褐变发挥着积极作用。在果汁（沃尔弗罗姆等1974），番薯（酵素性与非酵素性1985）车前草以及全麦面粉（拉姆金等1981）中，酶促褐变起着反作用，因为酶促褐变所产生的颜，气味，口味都会降低这些产品的商业价值（过氧化物酶的纯化与酶学性质1984; 其它1990）。
食品加工作为延长易腐坏的农产品的储存寿命的一种方法，在尼日利亚50%多的温暖又潮湿的地区成
为一种必需品。由于储存不当或加工技巧不当的原因而导致粮食收获后产生巨大的损失，因此番薯在尼日利亚是主要的碳水化合物的来源。据估计，每年大约三---四百万吨的番薯由于各种不当的处理方式而损失掉（酵素性与非酵素性1985）。番薯能制作成面粉，当被人们充分接受后，番薯就能成为主要的碳水化合物的来源。然而，由于面粉的褐变缺陷而导致其加工技巧与多酚氧化酶息息相关（酵素性与非酵素性1985）。
由于山药加工时间经常被延长，在山药的加工过程中多酚氧化酶的时间进程并没有得到研究。该论文旨在对山药褐变过程中多酚氧化酶所发挥的作用划清界限，并检测是否存在任何其它的褐变形式导致褪现象。
材料与方法
植物材料
下面的山药种类都是从国家块根状物研究所（乌木的克, 乌木阿西亚, 尼日利亚）获得的，并将最终用于参薯，蕨，叶蜂，山药和山药叶蜂的研究。这些番薯样品是20世纪90年代在收获季节7月---8月收获的，并被储藏在干燥且阴暗的储存室。 图1.山药组织经过24小时的培养多酚氧化酶活性和褐变指数的变化。山药组织在29±2℃潮湿的培养皿中培养，样品的多酚氧化酶活性和褐变指数如图。○多酚氧化酶活性，●褐变指数。(a)山药;(b) 叶蜂,(c)蕨(d)参薯,(e)山药叶蜂
yrz方法
褐变指数的测定
山药组织的褐变指数根据以及其他人（1990）的方法经少许修改测定。新去皮的山药组织（25克）用小型搅拌机快速混合并分成两份，每份10克。对照的部分立刻转移到沸水浴中10min，然后放进培养皿中，再放进烤箱（60℃）干燥24小时（水分含量减少到65±5g/kg）。实验的部分在进行类似的沸水浴和干燥的过程前先在放有弄湿的滤纸的培养皿中培养24h。把每个干燥的山药样品用研钵研磨成细面，0.5克用5mL水甲醇提取（700mL甲醇/L）不断地搅拌30min。萃取通过10000×g（5min）离心恢复并且吸光度用蔡司PM6数字分光光度计在420nm以水甲醇为背景（700mL/L）测定。褐变指数的一个单位被定义为在420nm控制每克粉0.01吸光度单位不同。
粗多酚氧化酶的提取
粗多酚氧化酶通过在全方位搅拌器中在15mL冷缓冲液（0.05M磷酸钠，pH7.0）中调匀3克刚去皮的山
药组织得到的。匀浆在20000×g（4℃，10min）离心，上层清液被用作原酶的来源。样品之前已经被研磨了并在不同时期培养，3克的部分在粗酶被离心收回之前在15mL的冷缓冲液中搅拌5min。
多酚氧化酶活性的测定
山药组织的多酚氧化酶活性测定根据Adamson和Abigor（1980）用12.5mM苯邻二酚作为酶作用物的方法测定。这个实验方法包含0.2M的磷酸钠缓冲液2.9mL，pH7.0，包含12.5mM
邻苯二酚和0.1mL已经沸水浴和冷却的粗酶提取物。用蔡司PM6分光光度计连接一个自动单
女同性恋元转换器在420nm处监测90s。一单位的多酚氧化酶活性被定义为在420nm处0.01吸光度单位的变化在室温（29±2℃）。
表格1
5种薯蓣属物种的褐变指数和多酚氧化酶活性（平均值±标准偏差，n=3）
a一个褐变指数单位是0.01吸光度单位的差别在420nm控制每克粉0.01吸光度单位不同。
b一个多酚氧化酶活性单位被定义为在420nm处0.01吸光度单位的变化在室温（29±2℃）。
培养时间对褐变和多酚氧化酶活性的影响
将新研磨的山药组织分到7个培养皿中（10克每皿，展开比率=0.16g/cm2）两旁是弄湿的滤纸，在室温下培养24小时。分别在2，4，6，8，12，24小时后监测样品中酶活性和褐变指数。对照的样品在为了检测褐变指数而研磨后煮沸，立刻干燥；检测多酚氧化酶活性的样品在研磨后即得到。
表格2
5种山药品种的一些物理化学特性
a 每个读数是三次检测的平均数
b 每个读数是两次检测的平均数
温度对褐变和多酚氧化酶活性的影响
将新研磨的山药组织（25克）分到5个培养皿中，旁边是弄湿的滤纸（5g每培养皿，展开比率=0.16g/cm2）。在不同的温度下（10-60℃）培养每个培养皿12小时（山药）；4小时（叶蜂）；2小时（蕨）；8小时（参薯），4小时（山药叶蜂）。这与之前测定的山药物种的最大多酚氧化酶活性的时期相一致（图1）。在培养期结束时，样品做多酚氧化酶和褐变指数试验。
多酚氧化酶褐变抑制剂的效果
轴瓦新去皮的山药（25克）用褐变抑制剂快速研磨例如焦亚硫酸钠，3，5-二羟苯甲酸和抗坏血酸（5mg/g组织）。两个对照试验通过煮沸和干燥山药样品在妖魔后立即加或不加抑制剂。实验性样品（5克每个培养皿，展开比率=0.16g/cm2）在室温下培养24小时，测定褐变
指数的样品在2，4，8，12，16和24小时后得到。
山药组织水分含量的测定和喷洒
新研磨的山药组织（10克）被转移到预先称量的培养皿中，均匀分布，在60℃的烤箱中干燥48小时。水分含量通过承重梁计算出来。为了测定山药粉，干燥的组织用研钵研磨成细粉，2克的部分放在预先称量的观察玻璃上在80℃做进一步干燥直到观察不到重量减少（48小时）。山药粉的水分含量防备发现是65±5g/kg（10次测定，5个山药样品，±1标准偏差）。所有样品在褐变指数测定提取前要干燥到这个标准。
山药组织的蒸煮时间的测定
将从新去皮的山药样品中得到山药切片（直径3.0cm，厚0.5cm，体积9.8mL）放入在1升烧杯中的沸水里（每个样品25个切片）。每分钟取出切片测定嘴和手指可接受的松软的组织达到的时间。
词牌名春
山药粉淀粉含量的测定
干山药粉（5克）在100mL蒸馏水和5.4mL50% （V/V）HClO4增加到50mL等份。混合物（0.5M HClO4）被消化30 min。充分稀释的水解物的淀粉含量用藤仓和Baisted的碘化钾碘化物法测定。
图2.温度对山药组织的褐变指数和多酚氧化酶活性的影响。在不同的温度下在潮湿的培养皿中将山药组织培养与多酚氧化酶活性峰值相一致的时期：山药,12小时；叶蜂,4小时；蕨, 2小时；参薯,8小时；山药叶蜂,4小时(关键看图1).
进坑村
结果
不同山药品种的褐变发生和多酚氧化酶活性的关系在表格1中指出。褐变程度最高的和与山药组织与其他山药品种有显著不同（P=0.01,t=4.62,df=4）。其他四个山药品种，低褐变指数与低多酚氧化酶活性有关。
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