山药(Diosco rea opposita Thunb)为薯菠科植物薯菠的块茎。在我国资源丰富，山药价值营养高，含有淀粉、糖蛋白、游离氨基酸、维生素、皂甙、胆碱等。同时具有健脾厚肠胃、补肺益肾、清热解烦、助消化、降血糖、血脂等医疗保健作用, 是国家卫生部公布的药食同源的蔬菜。
山药肉质洁白、脆爽、汁多，是加工饮料的良好原材料。但在加工和贮藏过程中往往产生剧烈褐变，失去原有的乳白色泽，严重影响产品的外观风味及商品价值。研究表明:果蔬中的褐变主要是酚类物质在多酚氧化酶(PPO)作用下氧化所致。本研究基本着重于单一抑制剂 抗坏血酸、茶多酚、L-半胱氨酸、酒石酸对山药褐变控制效果方面的研究。
一、材料与方法
（一）实验材料
山药：从杭州当地市场上购得，选择新鲜山药，粗细均匀、 无病虫害、 个体完整无损伤、表面光滑无霉、白色或黄白色，肉质洁白的圆柱型山药。
（二）实验试剂
磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、抗坏血酸、酒石酸均为分析纯；邻苯二酚，化学纯；L-半胱氨酸，生化试剂；茶多酚。
（三）主要仪器
HH-2数显恒温水浴锅：国华电器有限公司
T6紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司
SJ303-205多功能捣拌机：浙江苏泊尔股份有限公司
（四）试验方法
1.山药处理过程[5]
山药清洗→去皮→切片→加10倍水煮3min→榨汁→护色处理→纱布过滤→测定PPO活力
2.PPO活力的测定方法
采用分光光度法，取2支试管，在2支试管中各加入pH6.0缓冲液5mL，底物1%邻苯二酚1mL，在其中一支试管中加入粗酶液0.5mL，在另一支试管中加入蒸馏水0.5mL(作为空白溶液)，将2支试管放入30℃水浴锅中恒温5min后在420nm波长下测定OD值变化,结果以A420表示。
3.单一抑制剂护色
采用不同浓度的抗坏血酸溶液、茶多酚溶液、酒石酸溶液和L-半胱氨酸溶液对山药药进行浸泡处理，时间0.5h小时。各种护色液的浓度分别如下：
抗坏血酸溶液：0.00%，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，0.30%，0.35%；
茶多酚溶液：0.000,0.001,0.002,0.003,0.004,0.005，0.006g/L；
酒石酸溶液：0.000，0.075%，0.100%，0.125%，0.150%，0.200%；
L-半胱氨酸浓度：0.00,0.03，0.06,0.09,0.12,0.15,0.18mol/L
按1.4.2的方法测定OD值的变化，结果以A420表示。
4.复合抑制剂护色
选用Vc、茶多酚、酒石酸、L-半胱氨酸这四种成分做L9(34)正交试验，筛选出复合护色液最佳配方，配制9种护色液各20mL于9个烧杯中，再按按1.4.2的方法测定OD值的变化，结果以A420表示。
二、结果与分析
（一）抗坏血酸对多酚氧化酶活性的影响
VC既是还原剂可以还原醌类物质，而且还可以作为铜离子的螯合剂，通过-OH与多酚氧化酶的辅基Cu2+螯和，也可以直接被多酚氧化酶氧化，同时具有很强的还原作用，能防止因氧化引起的色变、褪色、风味劣变等。表明VC浓度在25%之后呈下降趋势，若再增加抗坏血酸的含量，虽然抑制率有所提高，但效果不明显。从食品安全的角度出发，添加剂用量也不宜多。因此，抗坏血酸的添加量应为0.25%为佳。
（二）茶多酚对多酚氧化酶活性的影响
茶多酚具有抗氧化能力强、无毒副作用、无异味 、抗辐射作用，也是茶叶中有保健功能的主要成份之一，不仅能抑制多酚氧化酶的活性，添加入山药饮料的护色时也能带来保健功效。可知：茶多酚随着浓度的增加，抑制活性效果趋于稳定，浓度大于0.005mg/L时反而会提高酶的活性。
（三）酒石酸对多酚氧化酶活性的影响
酸性溶液既可以降低pH值，抑制多酚氧化酶的活性，酸性溶液中氧气溶解度较小而兼有抗氧化作用。酒石酸中羰基可与多酚氧化酶中的铜离子产生比较强的螯合作用，对山药多酚氧化酶的活性有一定抑制。酒石酸浓度越高约有抑制的效果，但是在0.15%之后OD值升高了，说明过高浓度的酒石酸溶液会影响山药的活性，因此也不宜采用多高浓度的酒石酸对山药进行处理。
（四）L-半胱氨酸对多酚氧化酶活性的影响
L-半胱氨酸可通过与PPO活性位点的铜离子不可逆结合而抑制酶活性，或者替代PPO活性位点的组氨酸残基；它并非阻止PPO氧化酚类，而是阻止酚类的聚合，也是一种强效抑制剂。但是L-半胱氨酸会产生令人不愉快的气味，破坏产品风味。
（五）复合护色剂L9 (34)正交试验
以OD值小的为最佳进行极差分析。由极差结果可知：极差值越小，护色液效果最好对。护色液效果影响因子的作用大小顺序为D>C>A>B，即L-半胱氨酸>酒石酸 >抗坏血酸>茶多酚，护色效果最佳的配方比为A2 B1 C2 D3。L-半胱氨酸是山药中PPO最理想的抑制剂，但它会产生令人不愉快的气味，如果使用在山药饮料中的话会破坏产品风味。酒石酸、抗坏血酸也是在食品加工和保藏过程中广泛使用的抑制剂，与L-半胱氨酸结合使用, 防止褐变效果更佳。由此得出配比为:0.20% 抗坏血酸、0.004g/L茶多酚、0.150% 酒石酸、0.12mol/L L-半胱氨酸.
