生理生化研究

◎一、生理生化研究

1．莲藕的生理特性

莲藕是一种含水量高、组织脆嫩的水生蔬菜，在贮藏过程中容易失水，使组织变软，影响贮藏。同时莲藕中所含淀粉在贮藏过程中容易分解，影响贮藏。此外，莲藕极易褐变，从而影响其品质。

2．采收后生理生化特性

莲藕采收后主要的生理变化包括呼吸强度、乙醇含量、酶活力、糖含量以及可溶性蛋白质含量的变化。冯丹等发现，冷藏中，脱皮莲藕的呼吸强度逐渐上升，不出现“呼吸跃变”；而常温贮藏下其呼吸强度急剧上升，并出现“呼吸高峰”。多酚氧化酶活性在莲藕贮藏期间逐渐减弱。其乙醇的含量是呈上升的趋势。莲藕中可溶性蛋白质含量变化相对较特殊，一方面存在着蛋白质的变性与水解，另一方面存在着细胞器中的蛋白质释放的游离蛋白，同时，由于莲藕在贮藏后期被微生物感染，这些感染的微生物产生的外源蛋白酶也会使得蛋白质浓度降低。因此，可溶性蛋白质含量是一种平衡状态。莲藕中的还原糖来自于总糖的分解，同时乙醇的含量呈上升趋势，糖大部分消耗于莲藕的呼吸作用，在一定条件下有小部分的还原糖参与了美拉德反应，还原糖含量逐日增加，而总糖含量呈减少的趋势。与此同时，还原糖的增加与总糖减少在量上并不相等，这说明相当大的一部分还原糖参与了莲藕中的其他反应而被消耗，这与莲藕的呼吸和褐变是相关的。

3．褐变机理研究

莲藕贮藏保鲜的主要障碍之一是褐变（详见第二章）。莲藕的褐变主要包括酶促褐变和非酶促褐变。酶促褐变是指多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，PPO）在氧气的参与下，将酚类化合物氧化成醌，醌再聚合成有色物质的过程。莲藕中酚类物质量的变化主要由儿茶酚引起，儿茶酚是造成褐变的主要底物。一般莲藕的表皮中的酚类物质的含量要比肉质部多，而就节间部位而言，中节的酚类物质含量较少，藕节和后把的酚含量稍多。同时藕节中的酶活力、矿物质（Cu、Fe）含量都较高，是莲藕中最容易褐变的部位。莲藕的非酶促褐变反应的机制一般可分成三种类型：①美拉德反应；②抗坏血酸氧化分解；③多元酚氧化缩合反应等。严守雷研究发现草酸、EDTA可以螯合金属离子和降低pH值，抑制多酚氧化酶的活性，从而抑制酶促褐变，同时降低pH值而抑制非酶褐变。曲酸是多酚氧化酶的竞争性抑制剂，对酶促褐变有很好的抑制效果，同时曲酸的还原性还具有抑制非酶褐变的效果。