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鲜切马铃薯以食用方便、安全、营养等特点,深受消费者的青睐,具有很好的市场前景。褐变是导致鲜切马铃薯品质下降并限制其货架期的主要因素,常给生产经营者造成很大的经济损失。为了满足长期供应,马铃薯采后通常进行低温贮藏。过去研究表明,即使适宜低温的贮藏也加重马铃薯鲜切后褐变,回温处理可以减轻其褐变,然而过去的回温处理时间长,给生产应用带来一定困难。本论文以荷兰15号马铃薯为原料,首先实验了块茎短时回温抑制鲜切马铃薯褐变的效果,进一步优化了短时回温处理的条件,在此基础上探讨了该处理对多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性、总酚含量、抗氧化酶活性、抗氧化能力、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、丝氨酸蛋白酶抑制剂(serine protease inhibitor,SPI)基因表达量和活性、丝氨酸蛋白酶(serine protease,SP)活性、可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量和酪氨酸合成、降解代谢关键酶基因表达量及活性的影响,以探明其影响鲜切马铃薯褐变的机制。实验结果如下:1.短时回温抑制鲜切马铃薯褐变的效果显著。通过评定、测定不同温度(15、20、25和30℃)、不同时间(8、12、16和20 h)回温处理的马铃薯鲜切后的褐变程度、总体感观质量及L*值,结果表明,25℃回温12 h抑制鲜切褐变的效果最佳,2~4℃下货架期可延长3 d。该技术褐变控制效果好、处理时间短、简单易操作、安全性高。2.短时回温对马铃薯PPO酶活、总酚含量及抗氧化酶活性、抗氧化能力和MDA含量的影响。在处理过程和鲜切后,短时回温显著降低了马铃薯PPO酶活和总酚含量,提高了马铃薯超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性,增强了2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)清除率和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率并减少了MDA的积累。因此,短时回温可通过抑制PPO酶活和降低总酚的积累,提高马铃薯的抗氧化酶活性和抗氧化能力,更好地保护细胞膜的完整性,减少酶和底物的接触而抑制褐变。3.短时回温在转录水平上对StSPI基因表达量的影响不大,但提高了SPI活性,降低了SP活性,提高了可溶性蛋白含量,减少了总游离氨基酸的生成。短时回温导致游离酪氨酸、赖氨酸和天冬氨酸含量显著降低,而游离谷氨酸的含量显著增加。氨基酸差量体外添加实验结果显示,游离酪氨酸和赖氨酸含量的降低对减轻褐变确有重要作用,而谷氨酸含量的增加则显著抑制褐变。因此,短时回温可通过降低游离酪氨酸和赖氨酸的含量,提高谷氨酸含量而减轻鲜切褐变。4.酪氨酸合成途经关键酶分支酸变位酶(chorismate mutase,CM)活性及StCM1、StCM2基因和降解途径的关键酶4-羟苯丙酮酸双氧酶基因(4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase,StHPPD)表达量的测定结果表明,短时回温抑制了酪氨酸合成关键酶基因StCM1和StCM2的表达,降低了CM活性,对降解关键酶基因StHPPD的表达无显著影响,说明短时回温也可能通过影响马铃薯酪氨酸的合成、降低酪氨酸的含量而抑制鲜切褐变。