土豆在加工过程中会发生氧化反应，导致变黑。当土豆被切开或磨碎后，内部的组织被暴露在空气中，与空气中的氧气发生反应，氧化酶会催化土豆中的酚类物质与氧气结合形成氧化产物。这种氧化产物被称为多酚氧化酶(PPO)产物，它们的颜色呈现暗褐色或黑色。这种氧化反应是土豆变黑的主要原因。
土豆还含有多种酚类化合物，如苯乙胺和酚酸等，受到伤害或氧化时也会发生颜色变化，进而导致土豆变黑。
为了防止土豆变黑，可以采取以下措施：
1. 使用新鲜的土豆，避免使用存放时间过长的土豆；
2. 加工土豆后尽快使用，避免土豆暴露在空气中太长时间；
3. 在加工土豆前可以将土豆浸泡在水中，降低氧化反应的发生；
4. 加工土豆前可以使用柠檬汁和醋等酸性物质浸泡，因为酸性物质可以抑制氧化反应的发生；
5. 在煮土豆时，添加一些食用盐可以减缓土豆变黑的速度。