第九章 食品褐變

1、目錄第九章 食品褐變（Browning）目錄引引 言言 第一節(jié)第一節(jié) 非酶褐變非酶褐變 （No-enzymic Browning） 第二節(jié)第二節(jié) 酶促褐變（酶促褐變（Enzymic Browning）目錄引 言 食品在加工貯藏過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生變紅、褐、食品在加工貯藏過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生變紅、褐、黃等變色現(xiàn)象黃等變色現(xiàn)象, ,統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為食品褐變食品褐變。 面包、蛋糕、咖啡、肉塊等食品經(jīng)焙烤或燒烤面包、蛋糕、咖啡、肉塊等食品經(jīng)焙烤或燒烤后，產(chǎn)生了誘人的焦黃色至紅棕色，同時(shí)形成濃后，產(chǎn)生了誘人的焦黃色至紅棕色，同時(shí)形成濃郁的香氣；郁的香氣； 香蕉、蘋果、土豆、茄子等受傷或切開后，傷香蕉、蘋果、土豆

2、、茄子等受傷或切開后，傷口或切面逐漸變紅褐；口或切面逐漸變紅褐； 啤酒、醬油、醋在釀制過程中顏色逐漸轉(zhuǎn)為紅啤酒、醬油、醋在釀制過程中顏色逐漸轉(zhuǎn)為紅褐色；奶粉、蛋粉在加工貯藏過程的褐變等。褐色；奶粉、蛋粉在加工貯藏過程的褐變等。 目錄？目錄目錄 有的褐變是食品加工所期望的，例如焙烤食有的褐變是食品加工所期望的，例如焙烤食品、煎炸食品、熏肉、烤肉，制醬、釀制啤酒、品、煎炸食品、熏肉、烤肉，制醬、釀制啤酒、制作紅茶等，制作紅茶等， 有的褐變則是不受歡迎并需盡量避免的，例有的褐變則是不受歡迎并需盡量避免的，例如果蔬貯存加工時(shí)的褐變。如果蔬貯存加工時(shí)的褐變。 若食品褐變過程需要酶參與，則為若食品褐變過程

3、需要酶參與，則為酶促褐變酶促褐變；若沒有酶參與，則是若沒有酶參與，則是非酶褐變非酶褐變。目錄第一節(jié) 非酶褐變（Noenzymic Browning） Maillard反應(yīng)反應(yīng) 焦糖化褐變焦糖化褐變 抗壞血酸自動(dòng)氧化褐變抗壞血酸自動(dòng)氧化褐變 目錄一、一、Maillard反應(yīng)反應(yīng) Maillard發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)，葡萄糖溶液與甘氨酸溶液共熱葡萄糖溶液與甘氨酸溶液共熱時(shí)會(huì)逐漸變?yōu)楹稚珪r(shí)會(huì)逐漸變?yōu)楹稚?在食品加熱或長(zhǎng)期貯存過程中，糖、醛、酮等在食品加熱或長(zhǎng)期貯存過程中，糖、醛、酮等含游離羰基的化合物與氨基酸、蛋白質(zhì)、胺等含含游離羰基的化合物與氨基酸、蛋白質(zhì)、胺等含游離氨基的化合物發(fā)生系列化學(xué)反應(yīng)，生成褐色

4、游離氨基的化合物發(fā)生系列化學(xué)反應(yīng)，生成褐色物質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為物質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為Maillard反應(yīng)反應(yīng)或或羰氨反應(yīng)羰氨反應(yīng)。 Maillard反應(yīng)可分為初始階段、中間階段和終反應(yīng)可分為初始階段、中間階段和終止階段止階段 目錄啤酒釀造、面包焙烤過程發(fā)生了啤酒釀造、面包焙烤過程發(fā)生了Maillard反應(yīng)。反應(yīng)。目錄目錄（一）初始階段（一）初始階段 包括包括羰氨縮合羰氨縮合和和分子重排分子重排兩種作用兩種作用。 1、羰氨縮合、羰氨縮合 還原糖（例如葡萄糖）與氨基化合物縮合成薛還原糖（例如葡萄糖）與氨基化合物縮合成薛夫堿（夫堿（Schiffs base），然后環(huán)化為，然后環(huán)化為N葡萄糖基葡萄糖基胺。胺

5、。目錄2、分子重排、分子重排 N葡萄糖基胺經(jīng)過葡萄糖基胺經(jīng)過阿馬道萊（阿馬道萊（Amadori）分子分子重排重排生成氨生成氨1-1-氨基氨基-2-2-酮糖（果糖基胺）酮糖（果糖基胺） 目錄 酮糖（例如果糖）、可與氨基化合物生成酮糖（例如果糖）、可與氨基化合物生成N果糖基胺，再經(jīng)果糖基胺，再經(jīng)海因斯（海因斯（Heyenes）分子重排分子重排葡糖葡糖基胺基胺目錄（二）中間階段（二）中間階段 果糖基胺可通過幾種途徑進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。果糖基胺可通過幾種途徑進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。 1、果糖基胺脫水生成、果糖基胺脫水生成羥甲基糠醛羥甲基糠醛（Hydroxy-methyl furural，HMF），又叫，又叫5-5

6、-羥甲基羥甲基-2-2-呋喃呋喃醛醛。HMF的積累與褐變速度有很強(qiáng)的相關(guān)性，的積累與褐變速度有很強(qiáng)的相關(guān)性，HMF積累后不久就可發(fā)生褐變。用分光光度計(jì)積累后不久就可發(fā)生褐變。用分光光度計(jì)測(cè)定測(cè)定HMF積累情況可作為褐變速度的指標(biāo)。積累情況可作為褐變速度的指標(biāo)。 目錄目錄 2、果糖基胺脫去胺殘基重排生成還原酮（、果糖基胺脫去胺殘基重排生成還原酮（reductones） 果糖基胺經(jīng)幾步反應(yīng)先生成二羰基化合物，果糖基胺經(jīng)幾步反應(yīng)先生成二羰基化合物，再轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原酮類化合物。還原酮類比較活潑，再轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原酮類化合物。還原酮類比較活潑，它可裂解為較小的分子如二乙酰、乙酸、丙酮等它可裂解為較小的分子如二乙酰

7、、乙酸、丙酮等；還原酮亦可進(jìn)一步與胺類縮合。；還原酮亦可進(jìn)一步與胺類縮合。 目錄目錄3、二羰基化合物與氨基酸的作用、二羰基化合物與氨基酸的作用斯特勒克斯特勒克（Strecker）降解。降解。 在二羰基化合物存在時(shí)，氨基酸發(fā)生脫羧、脫在二羰基化合物存在時(shí)，氨基酸發(fā)生脫羧、脫氨作用，生成少了一個(gè)碳的醛，稱為氨作用，生成少了一個(gè)碳的醛，稱為Strecker醛醛。氨基則轉(zhuǎn)移到二羰基化合物上。這是食品褐變。氨基則轉(zhuǎn)移到二羰基化合物上。這是食品褐變中產(chǎn)生中產(chǎn)生CO2的主要途徑。的主要途徑。 目錄（三）終止階段（三）終止階段 包括兩類反應(yīng)。包括兩類反應(yīng)。 1、醇醛縮合、醇醛縮合 兩分子醛自相縮合，進(jìn)一步脫水

8、形成更穩(wěn)兩分子醛自相縮合，進(jìn)一步脫水形成更穩(wěn)定的不飽和醛。定的不飽和醛。 目錄2、生成黑色素的聚合作用。、生成黑色素的聚合作用。 反應(yīng)過程中生成的反應(yīng)過程中生成的HMF及其衍生物、二羰及其衍生物、二羰基化合物、還原酮類、醛類等，進(jìn)一步隨機(jī)基化合物、還原酮類、醛類等，進(jìn)一步隨機(jī)縮合、聚合，形成復(fù)雜的高分子色素，稱為縮合、聚合，形成復(fù)雜的高分子色素，稱為類黑色素（類黑色素（Melanoidins）或類黑精或類黑精。 目錄（四）（四）Maillard反應(yīng)的影響因素反應(yīng)的影響因素 1、食品原料的成分、食品原料的成分 糖類化合物糖類化合物:單糖雙糖；醛酮酮糖；五碳糖六碳糖；單糖雙糖；醛酮酮糖；五碳糖六碳

9、糖；核糖阿拉伯糖木糖；核糖阿拉伯糖木糖；半乳糖甘露糖葡萄糖果糖；半乳糖甘露糖葡萄糖果糖；乳糖蔗糖麥芽糖海藻糖。乳糖蔗糖麥芽糖海藻糖。 羰基化合物羰基化合物: :己烯醛己烯醛 雙羰基化合物雙羰基化合物酮類。酮類。 目錄 氨基化合物：氨基化合物：胺類氨基酸蛋白質(zhì)。在氨基酸中以堿性氨胺類氨基酸蛋白質(zhì)。在氨基酸中以堿性氨基酸褐變最快，氨基在基酸褐變最快，氨基在位或在末端者，比在位或在末端者，比在位易褐變。賴氨酸的褐變損失率最高。位易褐變。賴氨酸的褐變損失率最高。 不飽和醛、酮及二羰基化合物不飽和醛、酮及二羰基化合物( (脂類氧化和熱脂類氧化和熱裂解產(chǎn)物）：易發(fā)生裂解產(chǎn)物）：易發(fā)生Maillard反應(yīng)。

10、水產(chǎn)品褐變反應(yīng)。水產(chǎn)品褐變，如自然干燥制魚干，即是魚油酸敗產(chǎn)生的羰，如自然干燥制魚干，即是魚油酸敗產(chǎn)生的羰基化合物與含氨基化合物發(fā)生基化合物與含氨基化合物發(fā)生Maillard褐變。褐變。 目錄Lysine, Lys, K賴氨酸賴氨酸 -NH2 目錄2、溫度、溫度 褐變反應(yīng)受溫度影響較大。一般褐變反應(yīng)受溫度影響較大。一般30以上褐變較快，以上褐變較快，20以下褐變較以下褐變較慢。溫度每差慢。溫度每差10，褐變速度差，褐變速度差35倍倍。 釀造醬油時(shí)，提高發(fā)酵溫度，醬油釀造醬油時(shí)，提高發(fā)酵溫度，醬油色澤加深，這是因?yàn)榘l(fā)酵液中色澤加深，這是因?yàn)榘l(fā)酵液中Maillard反應(yīng)速度隨溫度升高而加速。反應(yīng)速

11、度隨溫度升高而加速。 目錄3、水分含量、水分含量 中等水分含量（約中等水分含量（約10%15%）時(shí)）時(shí)最易發(fā)生，完全干燥時(shí)反應(yīng)難以進(jìn)行最易發(fā)生，完全干燥時(shí)反應(yīng)難以進(jìn)行。 奶粉、冰淇淋的水分應(yīng)控制在奶粉、冰淇淋的水分應(yīng)控制在3%以以下才能抑制其褐變。液體食品含水量下才能抑制其褐變。液體食品含水量高，溶質(zhì)濃度低，故褐變較慢。高，溶質(zhì)濃度低，故褐變較慢。 目錄4、pH值值 稀酸條件下，縮合產(chǎn)物易水解，不利于羰稀酸條件下，縮合產(chǎn)物易水解，不利于羰氨反應(yīng)。堿性條件則有利于羰氨反應(yīng)。降低氨反應(yīng)。堿性條件則有利于羰氨反應(yīng)。降低pH是控制是控制Maillard反應(yīng)的有效方法之一。反應(yīng)的有效方法之一。 為抑制褐

12、變，蛋粉脫水干燥前先可加酸降為抑制褐變，蛋粉脫水干燥前先可加酸降低低pH值，復(fù)水時(shí)再加值，復(fù)水時(shí)再加Na2CO3恢復(fù)恢復(fù)pH值。值。 目錄5、亞硫酸、亞硫酸 羰基可以和亞硫酸根形成加成化合物，加成化羰基可以和亞硫酸根形成加成化合物，加成化合物與氨基化合物縮合，但縮合產(chǎn)物不能再進(jìn)一步合物與氨基化合物縮合，但縮合產(chǎn)物不能再進(jìn)一步生成生成Schiff堿和堿和N葡萄糖基胺，因此，葡萄糖基胺，因此，SO2和亞硫和亞硫酸鹽可抑制酸鹽可抑制Maillard反應(yīng)。反應(yīng)。 目錄6、鈣鹽、鈣鹽 鈣可同氨基酸結(jié)合成不溶性化合物，因此鈣鈣可同氨基酸結(jié)合成不溶性化合物，因此鈣鹽有協(xié)同鹽有協(xié)同SO2抑制褐變的作用。亞硫酸

13、鹽結(jié)合使抑制褐變的作用。亞硫酸鹽結(jié)合使用用CaCl2可有效抑制馬鈴薯的褐變?？捎行б种岂R鈴薯的褐變。 目錄7、生物化學(xué)方法、生物化學(xué)方法 將將酵母酵母加入食品中可通過發(fā)酵代謝掉其中的糖加入食品中可通過發(fā)酵代謝掉其中的糖分，蛋粉和脫水肉末的生產(chǎn)中即采用此方法。分，蛋粉和脫水肉末的生產(chǎn)中即采用此方法。 在食品中添加在食品中添加葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶和和過氧化氫酶過氧化氫酶混合混合酶制劑可除去其中的微量葡萄糖和氧，葡萄糖被酶制劑可除去其中的微量葡萄糖和氧，葡萄糖被氧化成不會(huì)與氨基化合物反應(yīng)的葡萄糖酸。此法氧化成不會(huì)與氨基化合物反應(yīng)的葡萄糖酸。此法也用于除去罐（瓶）裝食品容器頂隙中的殘氧。也用于除去

14、罐（瓶）裝食品容器頂隙中的殘氧。 目錄Maillard反應(yīng)對(duì)食品品質(zhì)的影響反應(yīng)對(duì)食品品質(zhì)的影響不利方面不利方面 營(yíng)養(yǎng)損失，特別是必須氨基酸損失嚴(yán)重。營(yíng)養(yǎng)損失，特別是必須氨基酸損失嚴(yán)重。 產(chǎn)生某些致癌物質(zhì)。產(chǎn)生某些致癌物質(zhì)。有利方面有利方面 褐變產(chǎn)生深顏色及強(qiáng)烈的香氣和風(fēng)味，賦予食品褐變產(chǎn)生深顏色及強(qiáng)烈的香氣和風(fēng)味，賦予食品特殊氣味和風(fēng)味。特殊氣味和風(fēng)味。目錄抑制抑制Maillard反應(yīng)反應(yīng)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，一般選用蔗糖。選氨基酸、還原糖含量少的品種，一般選用蔗糖。保持低水分保持低水分 蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥劑。如蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干

15、燥劑。如SiO2等。等。應(yīng)用應(yīng)用SO2 硫處理對(duì)防止酶褐變和非酶褐變都很有效。硫處理對(duì)防止酶褐變和非酶褐變都很有效。目錄保持低保持低pH值值 常加酸，如檸檬酸，蘋果酸。常加酸，如檸檬酸，蘋果酸。低溫低溫鈣處理鈣處理 如馬鈴薯淀粉加工中，加如馬鈴薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可以防可以防止褐變，產(chǎn)品白度大大提高。止褐變，產(chǎn)品白度大大提高。生物化學(xué)方法生物化學(xué)方法目錄二、焦糖化褐變二、焦糖化褐變（Caramelization） 糖、糖漿直接加熱到溫度糖、糖漿直接加熱到溫度100以上時(shí)生成黑以上時(shí)生成黑褐色產(chǎn)物，稱為褐色產(chǎn)物，稱為焦糖化褐變焦糖化褐變或或焦糖化作用焦糖化作用。 焙焙烤、油炸食品等，適

16、度的焦糖化褐變可賦予烤、油炸食品等，適度的焦糖化褐變可賦予良好的色澤和風(fēng)味。焦糖還是一種食品添加劑。良好的色澤和風(fēng)味。焦糖還是一種食品添加劑。 焦糖化作用主要生成兩類物質(zhì)，一類是糖的脫焦糖化作用主要生成兩類物質(zhì)，一類是糖的脫水產(chǎn)物，稱焦糖或醬色（水產(chǎn)物，稱焦糖或醬色（Caramel）；）；一類是糖一類是糖的裂解產(chǎn)物，如揮發(fā)性醛、酮等。的裂解產(chǎn)物，如揮發(fā)性醛、酮等。目錄焦糖溶液焦糖溶液目錄（一）焦糖素的生成（一）焦糖素的生成 銨鹽、檸檬酸、富馬酸、酒石酸、蘋果酸可銨鹽、檸檬酸、富馬酸、酒石酸、蘋果酸可作為催化劑而加速反應(yīng)，使產(chǎn)物具有特定的焦糖作為催化劑而加速反應(yīng)，使產(chǎn)物具有特定的焦糖色澤、溶解性

17、和等電點(diǎn)。色澤、溶解性和等電點(diǎn)。 目錄商業(yè)上生產(chǎn)的三種焦糖色素商業(yè)上生產(chǎn)的三種焦糖色素1.亞硫酸氫銨作催化劑制備用于可樂飲料的耐酸焦糖色素亞硫酸氫銨作催化劑制備用于可樂飲料的耐酸焦糖色素（pH 2-4.5）。）。2.蔗糖溶液和銨離子溶液一起加熱制成焙烤食品著色劑蔗糖溶液和銨離子溶液一起加熱制成焙烤食品著色劑（pH 4.2-4.8），并含有帶正電荷的膠體粒子。），并含有帶正電荷的膠體粒子。3.蔗糖直接加熱形成略帶負(fù)電荷膠體粒子的焦糖色素蔗糖直接加熱形成略帶負(fù)電荷膠體粒子的焦糖色素（ pH 3-4），用于啤酒和其他酒精飲料。），用于啤酒和其他酒精飲料。注意：注意：天然色素之一，無毒素，加銨鹽制成的

18、焦糖含天然色素之一，無毒素，加銨鹽制成的焦糖含4-甲基甲基咪唑咪唑，有強(qiáng)致驚厥作用，含量高時(shí)對(duì)人體有毒，我國(guó)衛(wèi)，有強(qiáng)致驚厥作用，含量高時(shí)對(duì)人體有毒，我國(guó)衛(wèi)生法規(guī)定添加量不得超過生法規(guī)定添加量不得超過200 mg/kg。目錄（二）活性醛的形成（二）活性醛的形成 糖在強(qiáng)熱作用下裂解生成一些醛類糖在強(qiáng)熱作用下裂解生成一些醛類物質(zhì)，例如糖醛、羥甲基糠醛等。醛類物質(zhì)，例如糖醛、羥甲基糠醛等。醛類物質(zhì)性質(zhì)活潑，故又稱物質(zhì)性質(zhì)活潑，故又稱活性醛活性醛。醛類物。醛類物質(zhì)可經(jīng)過復(fù)雜的縮合、聚合反應(yīng)生成黑質(zhì)可經(jīng)過復(fù)雜的縮合、聚合反應(yīng)生成黑褐色物質(zhì)。若有含氨基化合物存在，醛褐色物質(zhì)。若有含氨基化合物存在，醛類物質(zhì)還

19、可與其發(fā)生類物質(zhì)還可與其發(fā)生Maillard反應(yīng)。反應(yīng)。目錄 糖類熱解還產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)，如麥芽酚、異麥糖類熱解還產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)，如麥芽酚、異麥芽酚等，具有焦糖香。芽酚等，具有焦糖香。 焦糖是一種膠態(tài)物質(zhì)，具有等電點(diǎn)，不同工焦糖是一種膠態(tài)物質(zhì)，具有等電點(diǎn)，不同工藝的焦糖等電點(diǎn)亦不同，多在藝的焦糖等電點(diǎn)亦不同，多在pH3.06.9之間之間。應(yīng)用焦糖色素時(shí)必須充分考慮其等電點(diǎn)，例。應(yīng)用焦糖色素時(shí)必須充分考慮其等電點(diǎn)，例如在如在pH45的飲料中，若使用等電點(diǎn)的飲料中，若使用等電點(diǎn)pH4.6的的焦糖，就會(huì)發(fā)生絮凝、混濁以至沉淀。焦糖，就會(huì)發(fā)生絮凝、混濁以至沉淀。 目錄三、抗壞血酸褐變作用三、抗壞血酸褐變作用

20、 抗壞血酸自動(dòng)氧化：柑桔汁、橙汁、檸檬汁等果抗壞血酸自動(dòng)氧化：柑桔汁、橙汁、檸檬汁等果汁的褐變中，抗壞血酸自動(dòng)氧化褐變起著重要作汁的褐變中，抗壞血酸自動(dòng)氧化褐變起著重要作用。用。 目錄四、非酶褐變對(duì)食品質(zhì)量的影響四、非酶褐變對(duì)食品質(zhì)量的影響 非酶褐變可改變食品的色澤、營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味，與食非酶褐變可改變食品的色澤、營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味，與食品質(zhì)量關(guān)系密切。品質(zhì)量關(guān)系密切。 營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) ：氨基酸（尤其賴氨酸）、蛋白質(zhì)、維：氨基酸（尤其賴氨酸）、蛋白質(zhì)、維生素生素C損失。損失。 風(fēng)味：非酶褐變的產(chǎn)物中有一些是呈味物質(zhì)，風(fēng)味：非酶褐變的產(chǎn)物中有一些是呈味物質(zhì)，它們能賦予食品或優(yōu)或劣的風(fēng)味它們能賦予食品或優(yōu)或劣的風(fēng)味

21、。CO2產(chǎn)生，產(chǎn)生，會(huì)造成罐裝食品的質(zhì)量問題，如粉末醬油、奶粉會(huì)造成罐裝食品的質(zhì)量問題，如粉末醬油、奶粉等裝罐密封，發(fā)生非酶褐變后會(huì)出現(xiàn)等裝罐密封，發(fā)生非酶褐變后會(huì)出現(xiàn)“膨聽膨聽”現(xiàn)現(xiàn)象。象。 目錄 羰氨反應(yīng)、焦糖化及抗壞血酸氧化褐變羰氨反應(yīng)、焦糖化及抗壞血酸氧化褐變具有共同的中間產(chǎn)物，食品褐變時(shí)常常幾種具有共同的中間產(chǎn)物，食品褐變時(shí)常常幾種褐變同時(shí)發(fā)生褐變同時(shí)發(fā)生。例如由抗壞血酸引起的褐變。例如由抗壞血酸引起的褐變，在它被氧化生成脫氫抗壞血酸后，既能發(fā)，在它被氧化生成脫氫抗壞血酸后，既能發(fā)生生Maillard反應(yīng)引起褐變，還能發(fā)生自動(dòng)氧反應(yīng)引起褐變，還能發(fā)生自動(dòng)氧化引起褐變，此外，在抗壞血酸

22、氧化酶參與化引起褐變，此外，在抗壞血酸氧化酶參與下也能發(fā)生褐促褐變。所以食品褐變是錯(cuò)綜下也能發(fā)生褐促褐變。所以食品褐變是錯(cuò)綜復(fù)雜的，褐變產(chǎn)物也是多種多樣的。復(fù)雜的，褐變產(chǎn)物也是多種多樣的。 目錄第二節(jié)第二節(jié) 酶促褐變（酶促褐變（Enzymic Browning）目錄 一、引言一、引言 生物組織受到機(jī)械損傷（如切開、去皮、壓傷、生物組織受到機(jī)械損傷（如切開、去皮、壓傷、振動(dòng)、磨漿、榨汁等）及處于逆境（如高溫、冷凍振動(dòng)、磨漿、榨汁等）及處于逆境（如高溫、冷凍等）時(shí)，組織表面或內(nèi)部發(fā)生變紅變褐現(xiàn)象，稱為等）時(shí)，組織表面或內(nèi)部發(fā)生變紅變褐現(xiàn)象，稱為酶促褐變。酶促褐變。 不期望的酶促褐變：香蕉、蘋果、桃

23、、馬鈴薯、不期望的酶促褐變：香蕉、蘋果、桃、馬鈴薯、蘑菇、蝦和人類（雀斑）蘑菇、蝦和人類（雀斑） 期望的酶促褐變：紅茶、咖啡、可可豆、梅干。期望的酶促褐變：紅茶、咖啡、可可豆、梅干。 酶促褐變主要酶：酶促褐變主要酶：多酚氧化酶多酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶、抗壞血酸氧化酶和過氧化物酶等氧化酶類。和過氧化物酶等氧化酶類。目錄二、酶促褐變的機(jī)制二、酶促褐變的機(jī)制 酶促褐變是酚酶催化酚類物質(zhì)形成醌及其聚酶促褐變是酚酶催化酚類物質(zhì)形成醌及其聚合物的結(jié)果。合物的結(jié)果。生成的生成的鄰鄰-苯醌類化合苯醌類化合物物會(huì)進(jìn)一步發(fā)生不需會(huì)進(jìn)一步發(fā)生不需酶催化的系列氧化反酶催化的系列氧化反應(yīng)，最終聚合形成黑應(yīng)，最終聚合形

24、成黑色素色素(Melanin)。 目錄 例例，馬鈴薯切開后褐變：底物是酪氨酸（馬鈴薯切開后褐變：底物是酪氨酸（Tyr），），起催化作用起催化作用PPOPPO又稱酪氨酸酶又稱酪氨酸酶。 上述反應(yīng)也是動(dòng)物皮膚、毛發(fā)中黑色素形成機(jī)制。上述反應(yīng)也是動(dòng)物皮膚、毛發(fā)中黑色素形成機(jī)制。目錄 酶促褐變的三個(gè)條件：酶促褐變的三個(gè)條件：酶、底物和酶、底物和O2。 酚類物質(zhì)（底物）廣泛存在于生物組織細(xì)胞中酚類物質(zhì)（底物）廣泛存在于生物組織細(xì)胞中。當(dāng)受傷或處于逆境時(shí)，細(xì)胞膜透性增加，。當(dāng)受傷或處于逆境時(shí)，細(xì)胞膜透性增加，O2進(jìn)進(jìn)入細(xì)胞，酚類在入細(xì)胞，酚類在PPO催化下生成醌類，由于無法催化下生成醌類，由于無法保持酚保

25、持酚醌平衡，醌類大量生成，并進(jìn)一步聚醌平衡，醌類大量生成，并進(jìn)一步聚合生成黑色素。合生成黑色素。目錄 PPO能作用于一元酚類、鄰二酚類、對(duì)二能作用于一元酚類、鄰二酚類、對(duì)二酚類，但不能催化間二酚類和鄰二酚的取代衍酚類，但不能催化間二酚類和鄰二酚的取代衍生物（如愈瘡木酚，阿魏酸）生物（如愈瘡木酚，阿魏酸） 目錄 酶促褐變底物：酶促褐變底物：綠原酸、咖啡酸（桃、蘋果等水果）綠原酸、咖啡酸（桃、蘋果等水果）3，4-二羥基苯乙胺（香蕉）二羥基苯乙胺（香蕉）兒茶素（紅茶）兒茶素（紅茶）花青素、黃酮類、鞣質(zhì)等花青素、黃酮類、鞣質(zhì)等 目錄三、酶促褐變的控制三、酶促褐變的控制 （一）熱處理（一）熱處理 熱燙、

26、巴氏消毒等熱處理能使熱燙、巴氏消毒等熱處理能使PPO失活。熱失活。熱處理的溫度、時(shí)間須適度。處理的溫度、時(shí)間須適度。 不同來源的氧化酶對(duì)熱的敏感性不同，但不同來源的氧化酶對(duì)熱的敏感性不同，但9095加熱加熱7s可使大部分氧化酶失活。可使大部分氧化酶失活。 目錄目錄（二）酸處理（二）酸處理 PPO的最適的最適pH范圍在范圍在67之間，之間，pH值低于值低于3時(shí)時(shí)，PPO活性被抑制?；钚员灰种?。 果蔬加工中常采用降低果蔬加工中常采用降低pH來抑制褐變，可使來抑制褐變，可使用的酸有用的酸有檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸、亞硫酸檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸、亞硫酸等等。檸檬酸不僅可降低。檸檬酸不僅可降低pH值，

27、還能與值，還能與PPO中的中的Cu2+螯合，但單獨(dú)使用檸檬酸時(shí)抑制褐變效果弱螯合，但單獨(dú)使用檸檬酸時(shí)抑制褐變效果弱，通常與抗壞血酸或亞硫酸合用?？箟难嵩诿?，通常與抗壞血酸或亞硫酸合用?？箟难嵩诿傅拇呋履芟牡羧苎?，從而具有抗褐變作用。的催化下能消耗掉溶氧，從而具有抗褐變作用。 目錄（三）二氧化硫及亞硫酸鹽處理（三）二氧化硫及亞硫酸鹽處理 SO2及亞硫酸鹽溶液在微酸性（及亞硫酸鹽溶液在微酸性（pH6）條條件下對(duì)件下對(duì)PPO的抑制效果最好，起作用的是游離的抑制效果最好，起作用的是游離的的SO2。 SO2抗褐變機(jī)制：抑制抗褐變機(jī)制：抑制PPO活性，把醌還原活性，把醌還原為酚，與羰基化合物加成而防止其聚合。為酚，與羰基化合物加成而防止其聚合。 目錄目錄（四）驅(qū)（四）驅(qū)O2 將去皮切割后的水果、蔬菜用將去皮切割后的水果、蔬菜用清水、清水、糖水或鹽水浸漬糖水或鹽水浸漬，或用真空將糖水、鹽水，或用真空將糖水、鹽水滲入組織內(nèi)部，均可驅(qū)逐組織中的空氣。滲入組織內(nèi)部，均可驅(qū)逐組織中的空氣。亦可用較高濃度的亦可用較高濃度的抗壞血酸溶液浸漬。抗壞血酸溶液浸漬。 目錄目錄