1、1第八章第八章 食食 品品 的的 褐褐 變變2一、什么是褐變？一、什么是褐變？ 褐變褐變(browning)是指食品在加工、貯藏是指食品在加工、貯藏 過程中發生變色的現象。過程中發生變色的現象。| 影響外觀、風味與營養成分變化影響外觀、風味與營養成分變化3二、食品褐變的種類二、食品褐變的種類& 酶促褐變（生化褐變）酶促褐變（生化褐變）| 由過氧化物酶引起的褐變由過氧化物酶引起的褐變| 由酚酶引起的褐變由酚酶引起的褐變& 非酶褐變（非生化褐變）非酶褐變（非生化褐變）| 羰胺反應（美拉得反應）羰胺反應（美拉得反應）| 焦糖化作用焦糖化作用| 抗壞血酸氧化褐變抗壞血酸氧化褐變41、什

2、么是酶促褐變？什么是酶促褐變？ 酶促褐變（enzymic browning)是直接由酶參與的褐變作用。2、引起酶促褐變的酶類引起酶促褐變的酶類 過氧化物酶類（以鐵卟啉為輔基） 酚酶類（以銅為輔基）3、酶促褐變的機制酶促褐變的機制53、酶促褐變的機制酶促褐變的機制 植物中的植物中的酚類物質酚類物質在酚酶及過氧化物在酚酶及過氧化物酶的催化下酶的催化下氧化成醌氧化成醌，醌再進行非酶促反，醌再進行非酶促反應生成褐色的色素。應生成褐色的色素。6 過氧化物酶催化的酶促褐變過氧化物酶催化的酶促褐變1.2.3.4.黑色素黑色素黑色素黑色素7 酪氨酸的酶促褐變酪氨酸的酶促褐變8 酪氨酸的酶促褐變酪氨酸的酶促褐變

3、v 土豆褐變、毛發中黑色素形成機制；土豆褐變、毛發中黑色素形成機制；v 目前發現的唯一一條動植物共有的褐目前發現的唯一一條動植物共有的褐 變途徑。變途徑。9 綠原酸的酶促褐變綠原酸的酶促褐變鄰苯二酚氧化酶鄰苯二酚氧化酶1/2o2聚合聚合褐色褐色黑色黑色實例：實例：v 梨心變黑梨心變黑貯存前經兩次貯存前經兩次“發汗發汗”；v 香蕉心變黑，不能貯存在香蕉心變黑，不能貯存在12以下，以下， 但也不能溫度過高，乙烯催熟；但也不能溫度過高，乙烯催熟；10植物組織中含有酚類物質酚類物質，在完整的細胞中作為呼吸鏈傳遞物質，在酚-醌之間保持著動態的平衡。當細胞組織破壞后，氧氧大量侵入，酚在酶酶的催化作用下造成

4、醌的形成，平衡受到破壞，于是發生醌的積累，醌再進一步氧化聚合形成褐色色素稱為黑色素或類黑精，造成食品的褐變。酶促褐變的機制：酶促褐變的機制：11v 酚類底物酚類底物v 酶酶v 氧氧 易發生酶促褐變的食品：易發生酶促褐變的食品： 藕、香蕉、洋蔥、茄子、土豆、蘋果、梨、桃子等；藕、香蕉、洋蔥、茄子、土豆、蘋果、梨、桃子等；三者缺一不可三者缺一不可 不易發生酶促褐變的食品：不易發生酶促褐變的食品： 檸檬、桔子、香瓜、西瓜等；檸檬、桔子、香瓜、西瓜等；12v 酚類底物酚類底物v 酶酶v 氧氧 主要途徑：主要途徑： 鈍化酶的活性（熱燙、抑制劑等）；鈍化酶的活性（熱燙、抑制劑等）； 改變酶作用的條件（改變

5、酶作用的條件（ph, 水分活度等）；水分活度等）； 隔絕氧氣；隔絕氧氣； 使用抗氧化劑（使用抗氧化劑（vc, so2等）等）13（1）熱處理法）熱處理法（2）二氧化硫或亞硫酸鹽處理）二氧化硫或亞硫酸鹽處理 抑制酚酶活性；抑制酚酶活性； 與糖類羰基加成，阻止美拉得反應；與糖類羰基加成，阻止美拉得反應； 將有色物質還原褪色。將有色物質還原褪色。& 優點：優點：v 防止酶促褐變，防腐；防止酶促褐變，防腐；v 避免避免vc氧化失效；氧化失效；v so2易去除；易去除；v 方便，成本低；方便，成本低；& 缺點：缺點：v 漂白，破壞花青素；漂白，破壞花青素；v 腐蝕素鐵罐的內壁；腐蝕素鐵罐

6、的內壁；v 不愉快嗅味不愉快嗅味,0.064%；v 破壞破壞vb1；14（3）驅氧或隔絕空）驅氧或隔絕空氣氣（4）底物甲基化）底物甲基化 5蛋氨酸腺苷蛋氨酸腺苷 兒茶酚兒茶酚 愈創木酚愈創木酚 咖啡酸咖啡酸 阿魏酸阿魏酸 綠原酸綠原酸 3 3阿魏酸金雞鈉酸阿魏酸金雞鈉酸 15（5）控制）控制ph| 酚酶的最適酚酶的最適ph在在67，雙羰基化合物雙羰基化合物 酮酮 b.b.五碳糖（核糖五碳糖（核糖 阿拉伯糖阿拉伯糖 木糖）木糖） 六碳糖（半乳糖六碳糖（半乳糖 甘甘 露糖露糖 葡萄糖）葡萄糖） c.c.單糖單糖 雙糖（如蔗糖，分子比較大，反應緩慢）雙糖（如蔗糖，分子比較大，反應緩慢） d.d.還原

7、糖含量與褐變成正比還原糖含量與褐變成正比 氨基酸及其它含氨物種類氨基酸及其它含氨物種類( (肽類、蛋白質、肽類、蛋白質、胺類胺類) ) a. a.胺類胺類 氨基酸氨基酸 b.b.含含s-ss-s，s-hs-h不易褐變不易褐變 c.c.有吲哚，苯環易褐變有吲哚，苯環易褐變 d.d.堿性氨基酸易褐變堿性氨基酸易褐變 e.e.氨基在氨基在-位或在末端者，比位或在末端者，比-位易褐變位易褐變28phph值值 ph3-9ph3-9范圍內，隨著范圍內，隨著phph上升，褐變上升上升，褐變上升 ph3ph3時，褐變反應程度較輕微時，褐變反應程度較輕微 phph在在7.8-9.27.8-9.2范圍內，褐變較嚴

8、重范圍內，褐變較嚴重反應物濃度（水分含量）反應物濃度（水分含量） 101015%(h15%(h2 2o)o)時，褐變易進行時，褐變易進行 5%5%1010(h(h2 2o)o)時，多數褐變難進行時，多數褐變難進行 5%(h5%30t30時，褐變較快時，褐變較快 t20t20時，褐變較慢時，褐變較慢 t10t fe fe+2+2) ) cu cu催化還原酮的氧化催化還原酮的氧化 nana對褐變無影響。對褐變無影響。 caca2+2+可同氨基酸結合生成不溶性化合物而抑制褐變。可同氨基酸結合生成不溶性化合物而抑制褐變。促進褐變促進褐變30&不利方面：不利方面： a.a.營養損失，特別是必須氨

9、基酸損失嚴重營養損失，特別是必須氨基酸損失嚴重 b.b.產生某些致癌物質產生某些致癌物質 c.c.對某些食品，褐變反應導致的顏色變化對某些食品，褐變反應導致的顏色變化 影響質量。影響質量。 &有利方面：有利方面： 褐變產生深顏色及強烈的香氣和風味，褐變產生深顏色及強烈的香氣和風味，賦予食品特殊氣味和風味。賦予食品特殊氣味和風味。31抑制抑制maillard反應反應l注意選擇原料：注意選擇原料：選氨基酸、還原糖含量少的品種。選氨基酸、還原糖含量少的品種。l水分含量降到很低水分含量降到很低：蔬菜干制品密封，袋子里放上高蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥劑。流體食品則可通過稀釋降低反應物濃度

10、。效干燥劑。流體食品則可通過稀釋降低反應物濃度。 降低降低phph：如高酸食品如泡菜就不易褐變。如高酸食品如泡菜就不易褐變。 降低溫度：降低溫度：低溫貯藏。低溫貯藏。 除去一種作用物：除去一種作用物：一般除去糖可減少褐變。一般除去糖可減少褐變。 加入亞硫酸鹽或酸式亞硫酸鹽加入亞硫酸鹽或酸式亞硫酸鹽 鈣可抑制褐變。鈣可抑制褐變。 32 利用利用 控制原材料控制原材料：核糖：核糖 + + 半胱氨酸半胱氨酸 ：烤豬肉香味：烤豬肉香味 核糖核糖 + + 谷胱甘肽谷胱甘肽 ：烤牛肉香味：烤牛肉香味 控制溫度控制溫度： 葡萄糖葡萄糖 + + 纈氨酸纈氨酸 ：100-150 100-150 烤面包香味烤面包

11、香味 180 180 巧克力香味巧克力香味 木糖木糖 + +酵母水解蛋白：酵母水解蛋白： 90 90 餅干香型餅干香型 160 160 醬肉香型醬肉香型 不同加工方法不同加工方法： 土豆土豆 大麥大麥 水煮：水煮： 125125種香氣種香氣 7575種香氣種香氣 烘烤：烘烤： 250250種香氣種香氣 150150種香氣種香氣33美拉德反應 小 結v美拉德反應機理v反應影響因素v在食品加工中的應用34無水（或濃溶液）條件下加熱糖或糖漿，無水（或濃溶液）條件下加熱糖或糖漿，用酸或銨鹽作催化劑，糖發生脫水與降解，生成深用酸或銨鹽作催化劑，糖發生脫水與降解，生成深色物質的過程，稱為焦糖化反應。色物質

12、的過程，稱為焦糖化反應。 脫水脫水: : 分子雙鍵分子雙鍵 不飽和的環不飽和的環 聚合聚合 高聚物。高聚物。 縮合或聚合縮合或聚合: : 裂解裂解 揮發性的醛、酮揮發性的醛、酮 縮合或聚合縮合或聚合 深色物質深色物質35無水或濃溶液，溫度無水或濃溶液，溫度150-200150-200。催化劑的存在加速反應：催化劑的存在加速反應： 銨鹽銨鹽, ,磷酸鹽磷酸鹽, ,蘋果酸蘋果酸, ,延胡索酸延胡索酸, ,檸檬酸檸檬酸, ,酒石酸等酒石酸等ph8ph8比比ph5.9ph5.9時快時快1010倍。倍。不同糖反應速度不同，不同糖反應速度不同， 例如果糖大于葡萄糖（熔點的不同）例如果糖大于葡萄糖（熔點的不同） 36 蔗糖 異蔗糖酐 焦糖酐 焦糖稀 焦糖素（無甜味而具有溫和的苦味）（熔點為 138，可溶于水 及乙醇，味苦）（熔點為154，可溶于水）（高分子量的深色物質 ）200，約 35 min起泡 二次起泡55 min 繼續加熱 繼續加熱 焦糖色素是一種結構不明確的大的聚合物分子，這些聚合物形成了膠體粒子，形成膠體粒子的速度隨溫度和ph的增加而增加。 37v焦糖是一種黑褐色膠態物質v等電點在ph3.0-6.9,甚至低于ph3v粘度100-3000cp38以蔗糖為原料生產的三種色素及用途以蔗糖為原料生產的三種