食品的褐变基础知识[1]

1、第八章 食 品 的 褐 变食品的褐变基础知识1第一节 食品褐变的概念一、什么是褐变？ 褐变(Browning)是指食品在加工、贮藏 过程中发生变色的现象。 影响外观、风味与营养成分变化食品的褐变基础知识1第一节 食品褐变的概念二、食品褐变的种类 酶促褐变（生化褐变） 由过氧化物酶引起的褐变 由酚酶引起的褐变 非酶褐变（非生化褐变） 羰胺反应（美拉得反应） 焦糖化作用 抗坏血酸氧化褐变食品的褐变基础知识1第二节 食品的酶促褐变1、什么是酶促褐变？酶促褐变（Enzymic Browning)是直接由酶参与的褐变作用。2、引起酶促褐变的酶类过氧化物酶类（以铁卟啉为辅基）酚酶类（以铜为辅基）3、酶促褐

2、变的机制食品的褐变基础知识1第二节 食品的酶促褐变3、酶促褐变的机制 植物中的酚类物质在酚酶及过氧化物酶的催化下氧化成醌，醌再进行非酶促反应生成褐色的色素。食品的褐变基础知识13、酶促褐变的机制 过氧化物酶催化的酶促褐变1.2.3.4.黑色素黑色素食品的褐变基础知识13、酶促褐变的机制 酪氨酸的酶促褐变食品的褐变基础知识13、酶促褐变的机制 酪氨酸的酶促褐变 土豆褐变、毛发中黑色素形成机制； 目前发现的唯一一条动植物共有的褐 变途径。食品的褐变基础知识13、酶促褐变的机制 绿原酸的酶促褐变邻苯二酚氧化酶1/2O2聚合褐色黑色实例： 梨心变黑贮存前经两次“发汗”； 香蕉心变黑，不能贮存在12以下

3、， 但也不能温度过高，乙烯催熟；食品的褐变基础知识14、酶促褐变发生的条件植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸链传递物质，在酚-醌之间保持着动态的平衡。当细胞组织破坏后，氧大量侵入，酚在酶的催化作用下造成醌的形成，平衡受到破坏，于是发生醌的积累，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素称为黑色素或类黑精，造成食品的褐变。酶促褐变的机制：食品的褐变基础知识14、酶促褐变发生的条件 酚类底物 酶 氧 易发生酶促褐变的食品： 藕、香蕉、洋葱、茄子、土豆、苹果、梨、桃子等；三者缺一不可 不易发生酶促褐变的食品： 柠檬、桔子、香瓜、西瓜等；食品的褐变基础知识15、控制酶促褐变的方法 酚类底物 酶 氧 主

4、要途径： 钝化酶的活性（热烫、抑制剂等）； 改变酶作用的条件（pH, 水分活度等）； 隔绝氧气； 使用抗氧化剂（Vc, SO2等）食品的褐变基础知识15、控制酶促褐变的方法（1）热处理法（2）二氧化硫或亚硫酸盐处理 抑制酚酶活性； 与糖类羰基加成，阻止美拉得反应； 将有色物质还原褪色。 优点： 防止酶促褐变，防腐； 避免VC氧化失效； SO2易去除； 方便，成本低； 缺点： 漂白，破坏花青素； 腐蚀素铁罐的内壁； 不愉快嗅味,0.064%； 破坏VB1；食品的褐变基础知识15、控制酶促褐变的方法（3）驱氧或隔绝空气（4）底物甲基化 5蛋氨酸腺苷 儿茶酚 愈创木酚 咖啡酸 阿魏酸 绿原酸 3阿魏

5、酸金鸡钠酸 食品的褐变基础知识15、控制酶促褐变的方法（5）控制pH 酚酶的最适pH在67，双羰基化合物酮 b.五碳糖（核糖阿拉伯糖木糖）六碳糖（半乳糖甘 露糖葡萄糖） c.单糖双糖（如蔗糖，分子比较大，反应缓慢） d.还原糖含量与褐变成正比 氨基酸及其它含氨物种类(肽类、蛋白质、胺类) a.胺类氨基酸 b.含S-S，S-H不易褐变 c.有吲哚，苯环易褐变 d.碱性氨基酸易褐变 e.氨基在-位或在末端者，比-位易褐变食品的褐变基础知识1影响美拉德反应的因素pH值 pH3-9范围内，随着pH上升，褐变上升 pH3时，褐变反应程度较轻微 pH在7.8-9.2范围内，褐变较严重反应物浓度（水分含量）

6、 1015%(H2O)时，褐变易进行 5%10(H2O)时，多数褐变难进行 5%30时，褐变较快 t20时，褐变较慢 t Fe+2) Cu催化还原酮的氧化 Na对褐变无影响。 Ca2+可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变。促进褐变食品的褐变基础知识1Maillard反应对食品品质的影响不利方面： a.营养损失，特别是必须氨基酸损失严重 b.产生某些致癌物质 c.对某些食品，褐变反应导致的颜色变化 影响质量。 有利方面： 褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。食品的褐变基础知识1Maillard反应在食品加工中应用抑制maillard反应注意选择原料：选氨基酸、还原糖含量

7、少的品种。水分含量降到很低：蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。流体食品则可通过稀释降低反应物浓度。降低pH：如高酸食品如泡菜就不易褐变。降低温度：低温贮藏。除去一种作用物：一般除去糖可减少褐变。加入亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐钙可抑制褐变。 食品的褐变基础知识1 利用控制原材料：核糖 + 半胱氨酸 ：烤猪肉香味 核糖 + 谷胱甘肽 ：烤牛肉香味控制温度： 葡萄糖 + 缬氨酸 ：100-150 烤面包香味 180 巧克力香味 木糖 +酵母水解蛋白： 90 饼干香型 160 酱肉香型不同加工方法： 土豆 大麦 水煮： 125种香气 75种香气 烘烤： 250种香气 150种香气Maillard反应在

8、食品加工中应用食品的褐变基础知识1美拉德反应 小 结美拉德反应机理反应影响因素在食品加工中的应用食品的褐变基础知识12、焦糖化反应 概念：无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。过程: 脱水: 分子双键 不饱和的环 聚合 高聚物。 缩合或聚合: 裂解 挥发性的醛、酮 缩合或聚合 深色物质食品的褐变基础知识1焦糖化反应条件 无水或浓溶液，温度150-200。催化剂的存在加速反应： 铵盐,磷酸盐,苹果酸,延胡索酸,柠檬酸,酒石酸等pH8比pH5.9时快10倍。不同糖反应速度不同， 例如果糖大于葡萄糖（熔点的不同） 食品的褐变基础知识1蔗糖形成焦糖的过程 蔗糖 异蔗糖酐 焦糖酐 焦糖稀 焦糖素（无甜味而具有温和的苦味）（熔点为 138，可溶于水 及乙醇，味苦）（熔点为154，可溶于水）（高分子量的深色物质 ）200，约 35 min起泡 二次起泡55 min 继续加热 继续加热 焦糖色素是一种结构不明确的大的聚合物分子，这些聚合物形成了胶体粒子，形成胶体粒子的速度随温度和pH的增加而增加。 食品的褐变基础知识1焦糖色素的性质 焦糖是一种黑褐色胶态物质等电点在pH3.0-6.9,甚至低于pH3粘度100-3000cp食品的褐变基础知识1工业上生产焦糖色素 以蔗糖为原料生产的三种色素及用途N