1、第一節第一節 食品食品(shpn)(shpn)褐變的概念褐變的概念二、食品二、食品(shpn)褐變的種類褐變的種類 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第第2頁頁/共共38頁頁第1頁/共38頁第一頁，共38頁。第二節第二節 食品食品(shpn)(shpn)的酶促褐變的酶促褐變1、什么是酶促褐變？酶促褐變（Enzymic Browning)是直接由酶參與(cny)的褐

2、變作用。2、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、酶促褐變的機制第第3頁頁/共共38頁頁第2頁/共38頁第二頁，共38頁。第二節第二節 食品食品(shpn)(shpn)的酶促褐變的酶促褐變3、酶促褐變的機制 植物中的酚類物質在酚酶及過氧化物酶的催化下氧化成醌，醌再進行非酶促反應生成褐色(h s)的色素。第第4頁頁/共共38頁頁第3頁/共38頁第三頁，共38頁。3 3、酶促褐變的機制、酶促褐變的機制(jzh)(jzh) 過氧化物過氧化物(u yn hu w)酶催化的酶促褐變酶催化的酶促褐變1.2.3.4.黑色素黑色素黑色素黑色素第第5頁頁/共共38頁頁第4頁/共

3、38頁第四頁，共38頁。3 3、酶促褐變的機制、酶促褐變的機制(jzh)(jzh) 酪氨酸的酶促褐變酪氨酸的酶促褐變第第6頁頁/共共38頁頁第5頁/共38頁第五頁，共38頁。3 3、酶促褐變的機制、酶促褐變的機制(jzh)(jzh) 酪氨酸的酶促褐變酪氨酸的酶促褐變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目前發現的唯一一條(y tio)動植物共動植物共有的褐有的褐v 變途徑。變途徑。第第7頁頁/共共38頁頁第6頁/共38頁第六頁，共38頁。3 3、酶促褐變的機制、酶促褐變的機制(jzh)(jzh) 綠原酸的酶促褐變綠原酸的酶促褐變鄰苯二酚氧化酶

4、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： 梨心變黑梨心變黑貯存貯存(zhcn)前經兩次前經兩次“發汗發汗”； 香蕉心變黑，不能貯存香蕉心變黑，不能貯存(zhcn)在在12以下，以下， 但也不能溫度過高，乙烯但也不能溫度過高，乙烯催熟；催熟；第第8頁頁/共共38頁頁第7頁/共38頁第七頁，共38頁。4 4、酶促褐變發生、酶促褐變發生(fshng)(fshng)的條件的條件植物組織中含有酚類物質，在完整(wnzhng)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，氧大量侵入，酚在酶的催化作用下造成醌的形成，平衡受到破壞，于是發生醌的積累，醌再進一步

5、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(jzh)：第第9頁頁/共共38頁頁第8頁/共38頁第八頁，共38頁。4 4、酶促褐變發生、酶促褐變發生(fshng)(fshng)的條件的條件v 酚類底物酚類底物(d w)(d w)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、蘋果藕、香蕉、洋蔥、茄子、土豆、蘋果(pnggu)、梨、桃子等；、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；第第10頁頁/共共38頁頁第9頁/

6、共38頁第九頁，共38頁。5 5、控制、控制(kngzh)(kngzh)酶促褐變的方法酶促褐變的方法v 酚類底物酚類底物(d (d w)w)v 酶酶v 氧氧 主要主要(zhyo)(zhyo)途途徑：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）第第11頁頁/共共38頁頁第10頁/共38頁第十頁，共38頁。5 5、控制、控制(kngzh)(kngzh)酶促褐變的方法酶促褐變的方法（1）熱處理法）熱處理法（2）二氧化硫或亞硫酸鹽

7、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； 將有色物質還原將有色物質還原(hun yun)褪色。褪色。& 優點優點(yudin)：& 防止酶促褐變，防腐；防止酶促褐變，防腐；& 避免避免VC氧化失效；氧化失效；& SO2易去除；易去除；& 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；腐蝕素鐵罐的內壁；v 不愉快嗅味不愉快嗅味,0.064%；v 破壞破壞VB1；第第12頁頁/共共38頁頁第11頁/共38頁第

8、十一頁，共38頁。5 5、控制、控制(kngzh)(kngzh)酶促褐變的方法酶促褐變的方法（3）驅氧或隔絕）驅氧或隔絕(gju)空氣空氣（4）底物）底物(d w)甲甲基化基化 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 第第13頁頁/共共38頁頁第12頁/共38頁第十二頁，共38頁。5 5、控制、控制(kngzh)(kngzh)酶促褐變的方法酶促褐變的方法（5）控制）控制(kngzh)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.五碳糖（核糖五碳糖（核糖阿拉伯糖阿拉伯糖木糖

9、）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.單糖單糖雙糖（如蔗糖，分子雙糖（如蔗糖，分子(fnz)比較大，反應緩慢）比較大，反應緩慢） d.還原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、胺類肽類、蛋白質、胺類) a.胺類胺類氨基酸氨基酸 b.含含S-S，S-H不易褐變不易褐變 c.有吲哚，苯環易褐變有吲哚，苯環易褐變 d.堿性氨基酸易褐變堿性氨基酸易褐變 e.氨基在氨基在-位或在末端者，比位或在末端者，比-位易褐變位易褐變第25頁/共38頁第二十五頁，共38頁。影響影響(yngxing)美拉德反應的因素美拉

10、德反應的因素pHpH值值 pH3-9 pH3-9范圍內，隨著范圍內，隨著pHpH上升，褐變上升上升，褐變上升 pH3 pH3時，褐變反應程度較輕微時，褐變反應程度較輕微(qngwi)(qngwi) pH pH在在7.8-9.27.8-9.2范圍內，褐變較嚴重范圍內，褐變較嚴重反應物濃度（水分含量）反應物濃度（水分含量） 10 1015%(H2O)15%(H2O)時，褐變易進行時，褐變易進行 5% 5%1010(H2O)(H2O)時，多數褐變難進行時，多數褐變難進行 5%(H2O) 5%30t30時，褐變較快時，褐變較快 t20 t20時，褐變較慢時，褐變較慢 t10 t Fe+2) Fe(Fe

11、+3 Fe+2) Cu Cu催化還原酮的氧化催化還原酮的氧化 Na Na對褐變無影響。對褐變無影響。 Ca2+ Ca2+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(cjn)褐變第27頁/共38頁第二十七頁，共38頁。MaillardMaillard反應反應(fnyng)(fnyng)對食品對食品品質的影響品質的影響&不利方面：不利方面： & a. a.營養損失，特別是必須氨基營養損失，特別是必須氨基酸損失嚴重酸損失嚴重 & 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，褐變反應導致對某些食品，褐

12、變反應導致的顏色變化的顏色變化 & 影響影響(yngxing)(yngxing)質量。質量。 &有利方面：有利方面： & 褐變產生深顏色及強烈的褐變產生深顏色及強烈的香氣和風味，賦予食品特殊氣味香氣和風味，賦予食品特殊氣味和風味。和風味。第28頁/共38頁第二十八頁，共38頁。MaillardMaillard反應在食品反應在食品(shpn)(shpn)加工中應用加工中應用抑制(yzh)maillard反應注意選擇原料：選氨基酸、還原糖含量少的品種。水分含量降到很低：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。降低pH：如高酸食品如泡菜就不易

13、褐變。降低溫度：低溫貯藏。除去一種作用物：一般除去糖可減少褐變。加入亞硫酸鹽或酸式亞硫酸鹽鈣可抑制(yzh)褐變。 第29頁/共38頁第二十九頁，共38頁。 利用控制原材料：核糖 + + 半胱氨酸 ：烤豬肉香味 核糖 + + 谷胱甘肽 ：烤牛肉香味控制溫度： 葡萄糖 + + 纈氨酸 ：100-150 100-150 烤面包香味 180 180 巧克力香味 木糖 + +酵母水解蛋白： 90 90 餅干香型 160 160 醬肉香型不同加工方法： 土豆 大麥 水煮： 125 125種香氣(xin q) 75(xin q) 75種香氣(xin q)(xin q) 烘烤： 250 250種香氣(xin

14、 q) 150(xin q) 150種香氣(xin q)(xin q)Maillard反應在食品(shpn)加工中應用第30頁/共38頁第三十頁，共38頁。美拉德反應美拉德反應(fnyng) 小小 結結 美拉德反應機理( j l) 反應影響因素 在食品加工中的應用第31頁/共38頁第三十一頁，共38頁。2 2、焦糖、焦糖(jio tn)(jio tn)化反應化反應 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 深深色物質色物質第第33頁頁/共共38頁頁第32頁/共38頁第三十二頁，共38頁。焦糖化反應焦糖化反應(fnyng)條件條件 無水或濃溶液，溫度無水或濃溶液，溫度150-20

15、0150-200。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， 例如例如(lr)(lr)果糖大于葡萄糖（熔點的不同）果糖大于葡萄糖（熔點的不同） 第第34頁頁/共共38頁頁第33頁/共38頁第三十三頁，共38頁。蔗糖形成(xngchng)焦糖的過程 蔗糖(zhtng) 異蔗糖(zhtng)酐 焦糖酐 焦糖稀 焦糖素（無甜味而具有(jyu)溫和的苦味）（熔點為 138，可溶于水 及乙醇，味苦

16、）（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。 第第35頁頁/共共38頁頁第34頁/共38頁第三十四頁，共38頁。焦糖(jio tn)色素的性質 v焦糖(jio tn)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100-3000cp第第36頁頁/共共38頁頁第35頁/共38頁第三十五頁，共38頁。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色素及用途NH4HSO3催化催化(cu hu) pH2-4.5 耐酸焦糖色素耐酸焦糖色素 （可用于可口可樂飲料，棕色）