果汁褐变及其影响因素研究进展

酶促褐变的影响

酶促褐变的影响因素一、实验目的 1.了解水果蔬菜切分后酶促褐变的机理和影响因素； 2.了解亚硫酸盐、温度、pH值、酸度、还原剂等因素对反应速度的影响； 3.理解酶促褐变的控制方法。二、实验原理果蔬材料中的酚酶催化多酚类第五产生醌类物质，并进一步聚合成黑色素。很多因素可以影响酶促褐变，其影响的机理也各不相同。非酶促褐变:非酶褐变又可分为以下三种类型 1、当还原糖与氨基酸混合在一起加热时会形成褐色“类黑色素”，该反应称为羰氨反应，又称“美拉德反应”。非还原糖在不发生水解的条件下不会发生美拉德反应。 2、糖类在无氨基化合物存在下加热到其熔点以上，也会生成黑褐色的色素物质，这种作用称为焦糖化作用。 3、柑桔类果汁在贮藏过程中色泽变暗，放出二氧化碳，抗坏血酸含量降低，这是由于抗坏血酸自动氧化而产生的褐变。酶促褐变：酶促褐变是发生在水果、蔬菜等植物性食物中的由酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。果蔬发生酶促褐变后，产品颜色发暗。为保护果蔬原有色泽，往往先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫过程，从而达到护色的目的。除热烫外，也可通过控制酸度、添加抗氧化剂(如异抗坏血酸钠)、亚硫酸盐类物质(如二氧化硫、焦亚硫酸钠)来抑制酶活性和隔绝氧等方法来防止和抑制酶促褐变。三、实验材料与试剂马铃薯、苹果、将马铃薯和苹果去皮后切成豌豆大小的碎块。 0.5%维生素C溶液、0.5%维C-2%柠檬酸混合液、0.5%亚硫酸氢钠溶液四、实验过程 1、温度对果蔬酶促褐变的作用用不锈钢刀切取苹果、马铃薯各4小片，各分成两份，一份放在室温下，另一份切好后立即投入沸水中，热处理5~ 10min,取出置于室温下，每隔20min观

彻底消除果汁和果酱及茶饮料的褐变和后浑

彻底消除果汁和果酱及茶饮料的褐变和后浑非酶褐变是指不需要经过酶的催化而产生的一类褐变。如迈拉德反应、抗坏血酸氧化、脱镁叶绿素褐变等等。非酶褐变，是果蔬产品在制造及贮藏中发生的主要褐变反应。（一）非酶褐变后果蔬制品的变化果蔬游离氨基酸的组成和含量，因果蔬的种类不同而不同。这些氨基酸与果蔬制品中的糖、抗坏血酸和氧化生成物等羰基化合物反应，而发生褐变。氨基酸中，以色氨酸、羟脯氨酸、组氨酸、赖氨酸、天门冬氨酸的褐变活性较强。伴随褐变反应的进行，其中氨基态氮减少。氨基态氮含量的变化，随着温度的高低而变化。以贮存6个月为例：5℃减少10%以下；20℃不超过15%；40℃为16%～28%，浓缩果汁则为30%～60%。氨基态氮减少率因果蔬种类不同而有差异，蜜柑、菠萝的减少特别显著。分解作用明显的氨基酸有天门冬酰胺、谷氨酰胺、谷氨酸等。促进非酶褐变的原因，还有有机酸和金属离子。酒石酸比柠檬酸褐变活性强；锡、铁、铝离子都能促进褐变；而糖中以果糖最富于反应性。此外，氧化型抗坏血酸在3～6mg100ml时也可促进褐变。因此，在生产和贮存中必须尽可能防止上述非酶褐变的条件的生成。非酶褐变使产品发生如下有害变化： 1、营养价值降低水果蔬菜制品发生褐变后，由于维生素C被破坏，将极大地降低其营养价值和生理效果。通过褐变，饮料中的一些必需氨基酸和糖类被破坏；氨基酸、蛋白质与糖结合后的产物不能被酶水解，所以人体对氮原和碳原的利用率随之降低。因此，褐变的结果大大降低了果蔬饮料的营养价值。 2、二氧化碳及酸性物质增加 α－氨基酸与糖或抗坏血酸反应产生的褐变，均能产生二氧化碳。二氧化碳的逸出率与不饱和二羰基化合物的含量成比例。当还原糖与氨基酸反应时，生成种种还原醛酮，它们极易氧化成酸性物质，逐步引起产品pH值的降低。 3、造成产品商品价值的降低甚至报废损失果蔬色泽，是评论果蔬产品品质的主要指标之一。非酶褐变不但使产品的色泽变灰变暗，并

浅析酶促褐变如何发生及如何抑制

浅析酶促褐变如何发生及如何抑制摘要：我们知道，在果蔬在贮藏和加工过程中，会因为酶促褐变的原因，使得果蔬的颜色变化直接或间接的导致了营养的损失，对口感、质地也有所影响。随着人们认识水的不断提高，如何控制果蔬的酶促褐变，提高果蔬的营养价值和外观品质逐渐成为人们越来越关注的问题。因此，对果蔬的酶促褐变机理的研究具有重要的实际意义。关键词：酶促褐变；抑制；途径；条件。食品工艺学，它是指是应用化学、物理学、生物学、微生物学、食品工程原理和营养学等各方面的基础知识，研究食品的加工、保藏、包装、运输等因素对食品质量、营养价值、货架寿命、安全性等方面的影响。一方面是为开发新型食品，探讨食品资源利用；另一方面实现食品工业生产合理化、科学化和现代化的一门应用科学。而在食品保藏的过程中，因酶促褐变导致的食品品质上的下降的问题也受到越来越多的人的关注，通过查阅相关文献，接下来我将简单的谈一下如何防止酶促褐变对食品造成影响。一、酶促反应的相关介绍 1定义：酶促褐变是指果蔬在受到机械损伤或处于异常环境（受冻、受热）下，在氧化酶作用下将酚类物质氧化形成醌，醌的多聚化以及它与其他物质的结合产生黑色或褐色的色素沉淀，从而导致果蔬的营养丢失。 2酶促褐变的机制：植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸传递物质，在酚-醌中保持着动态平衡，当细胞组织被破坏后，氧就大量侵入，造成醌的形成和其还原反应之间的不平衡，于是发生了醌的积累，醌再进一步氧化聚合，就形成了褐色色素，称为黑色素或类黑精。酚酶的系统名称是邻二酚：以氧化还原酶以铜为辅基，必须以氧为受氢体，是一种末端氧化酶。可以用一元酚和二元酚作底物。酶促褐变是在有氧条件下,由于多酚氧化酶的作用,邻位的酚氧化为醌,醌很快聚合成为褐色素而引起组织褐变。 3酶促褐变的条件：从定义中我们不难看出，酶促褐变的发生需要三个条件：适当的酶和底物，以及氧气的参加。首先让我们来看看酶促反应的底物是什么吧？酶促反应的底物主要是酚类物质。根据酚羟基的数目可将其分为一元酚、二元酚、三元酚及多元酚。通过了解相关信息，我们知道了酚类物质的合成途径主要有两条：一条是由苯丙氨酸脱氨基而形成，另一条由莽草酸或与之一个的环己烷生物直接芳香化而形成。其中，第一条途径是高等植物中最主要的途径。酚类物质的氧化是引起果蔬褐变的主要因素，这些酚类一般是伴随在果蔬生长过程中自身合成的，但是人们发现当对果蔬造成了机械损伤，或在胁迫环境

酶促反应的影响因素影响

酶促反应的影响因素影响实验八酶促反应的影响因素一、目的要求 1(了解温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响。 2(学习检定温度、pH、激活剂、抑制剂影响酶促反应速度的方法。二、实验原理在酶促反应中，酶的催化活性与环境温度、 pH有密切关系，通常各种酶只有在一定的温度、pH范围内才表现它的活性，一种酶表现其活性最高时的温度、 pH 值称为该酶的最适温度、最适pH。在酶促反应中，酶的激活剂和抑制剂可加速或抑制酶的活性，如氯化钠在低浓度时为唾液淀粉酶的激活剂，而硫酸铜则是它的抑制剂。本实验利用淀粉水解过程中不同阶段的产物与碘有不同的颜色反应，定性观察唾液淀粉酶在酶促反应中各种因素对其活性的影响。淀粉(遇碘呈蓝色)?紫色糊精(遇碘呈紫色)?红色糊精(遇碘呈红色)?无色糊精(遇碘不呈色)?麦芽糖(遇碘不呈色)?葡萄糖(遇碘不呈色)。所以淀粉被唾液淀粉酶水解的程度，可由水解混合物遇碘呈现的颜色来判断，以此反映淀粉酶的活性，由此检定温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应的影响。三、实验器材试管和试管架、恒温水浴、冰浴、吸量管(1 mL6支、2 mL4支、5 mL4支)、滴管、量筒、玻棒、白瓷板、秒表、烧杯、棕色瓶。四、实验试剂

1(新鲜唾液稀释液(唾液淀粉酶液):每位同学进实验室自己制备，先用蒸馏水漱口，以清除食物残渣，再含一口蒸馏水，0.5 min后使其流入量筒并稀释至200倍(稀释倍数可因人而异)混匀备用。 2(1%淀粉溶液A(含0.3%NaCl):将1 g可溶性淀粉及0.3 g氯化钠混悬于5 mL 蒸馏水中，搅动后，缓慢倒入沸腾的60 mL蒸馏水中，搅动煮沸1 min，冷却至室温，加水至100 mL,置冰箱中保存。 3(1%淀粉溶液B(不含NaCl) 4(碘液:称取2 g碘化钾溶于5 mL蒸馏水中，再加入1 g碘，待碘完全溶解后，加蒸馏水295 mL，混匀贮于棕色瓶中。 5(1%NaCl溶液 6(1%CuSO溶液 4 7(缓冲溶液系统按下表混合配制。 0.2 mol/L磷酸氢二钠溶液 0.1 mol/L柠檬酸溶液 pH 体积/ mL 体积/ mL 5.0 5.15 4.85 5.8 6.05 3.95 6.8 7.72 2.28 8.0 9.72 0.28 五、操作步骤 1(温度对酶促反应的影响取3支试管编号，按下表进行操作: 反应温淀粉酶酶液处理温1%淀粉溶试管pH6.8缓冲溶度/ 液体积度/ 液A体积/ 观察结果号液体积/ mL ?，10 / mL ?，5 min mL min 1 1 0 2 1 0

混浊苹果汁杀菌过程中褐变机理及控制的研究

２００６年第卷第期９１０摘要：为了探讨混浊苹果汁杀菌过程中褐变的机理和控制，将几种可食用的化学添加剂在杀菌前加入混浊苹果汁，考察在杀菌过程中果汁的颜色变化和成分变化的关系。结果表明：混浊苹果汁杀菌中发生的非酶褐变主要是由酚类的氧化聚合而引起，Ｍａｉｌｌａｒｄ反应不显著。褐变可通过添加０．００６％ＶＣ（ｗ／ｗ）加以控制。关键词：混浊苹果汁；杀菌；非酶褐变；酚类物质；ＶＣ中图分类号：ＴＳ２７５．５文献标识码：Ａ［收稿日期］２００６－０６－２２［作者简介］赵光远（１９７３－），男，博士，副教授。研究方向：农产品深加工及食品生物技术。混浊苹果汁杀菌过程中褐变机理及控制的研究赵光远１，李娜２，王璋３（１郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州４５０００２；２漯河市食品工业学校，河南漯河４６２０００；３江南大学食品学院，江苏无锡２１４０３６）０前言目前混浊苹果汁加工过程中不同程度地存在三大技术难题：色泽稳定性的保持、混浊稳定性的保持、营养素的损耗。果汁的褐变主要包括发生在加工过程中的酶促褐变、非酶褐变及在随后储藏过程中的非酶褐变。能引起非酶褐变的主要反应有４种类型，即Ｍａｉｌｌａｒｄ反应、焦糖化反应、抗坏血酸降解及酚类化合物的氧化聚合［１］。由于不同果蔬汁所用原料、加工工艺及成分互不相同，故４种非酶褐变在不同果汁中存在的种类与程度各不相同［１，２］。笔者在研究中发现混浊苹果汁在装瓶后杀菌的过程中果汁会有轻微褐变的发生。为得出较好的通蒸汽破碎的工艺参数，探讨果汁杀菌过程中褐变的机理和控制，减轻果汁杀菌过程中的褐变，将几种可食用的化学添加剂在杀菌前加入混浊苹果汁，通过考察果汁在杀菌过程中的颜色变化和成分变化的关系来探讨果汁杀菌过程中褐变的机理和控制。１试验材料及方法１．１试验材料破碎打浆机，自制。此设备可在通蒸汽条件下将苹果在９０ｓ内打成浆并使浆温达到９５℃以上，并设有冷却夹套和内置冷却盘管，可使９５℃的果浆在６ｍｉｎ内降至４０℃以下，且此设备在升降温过程中密封。此外，此设备还备有内置温度计以便于随时测量果浆温度；ＷＳＣ－Ｓ测色色差计，上海精密科学仪器有限公司；７２２型分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；ＬＸＪ－Ⅱ离心沉淀机，上海医疗器械厂。ＶＣ和植酸、柠檬酸和六偏磷酸钠均为分析纯；所用富士苹果果实成批购置，４℃保藏。１．２试验方法１．２．１混浊苹果汁的制备苹果（８ｋｇ）破碎的同时通蒸汽使苹果浆的温度在８０ｓ内由室温达到９５℃，然后通冷却水使果浆温度迅速冷却至３５℃以下，将果浆经三足离心机离心，过滤。得到的果汁再经ＬＸＪ－Ⅱ离心沉淀机离心２０ｍｉｎ（３０００ｒ／ｍｉｎ），制得果汁产品，果汁的可溶性固形物含量（ＳＳ）为１０．１° Ｂｘ，ｐＨ为４．０。１．２．２混浊苹果汁的杀菌和储藏将果汁分别加入不同量的ＶＣ和植酸、柠檬酸和六偏磷酸钠（按质量分数添加，添加量为０．０１２％），装瓶，封盖后在１００℃沸水浴中杀菌１０ｍｉｎ，取出逐级冷却。测定果汁颜色和浊度后在４０℃避光储藏。１０

面条褐变原因分析

色泽是消费者对面条的第一感观印象，直接影响人们对面条新鲜与优劣的判断；湿面条在加工制作和贮藏过程中的褐变度反映了湿面条色泽稳定性的强弱，褐变不仅影响湿面条的外观质量，缩短其货架寿命，严重影响面粉销售，减弱了市场竞争力，影响企业效益的提高，还会影响其内含蛋白质的营养价值，降低湿面条的食用品质。湿面条变色是目前制粉及食品业存在的难题，本文通过对面条的返色现象进行研究探讨，总结其原因主要有以下几方面。 1、小麦品质与制粉工艺对色泽影响 1.1小麦品质小麦根据其种皮颜色可分为红麦、白麦、混合麦三种。红麦麦皮中色素含量最高，白麦中较低。由于小麦制粉中总有小部分麸星混入面粉中去，从而影响面粉粉色，因此麸星的多少与麦皮颜色的深浅对粉色有直接影响。用深色小麦磨制的面粉，麸星就能明显地表现出来，特别是高出粉率的面粉更显著；用浅色麦加工出来的面粉粉色相对较白。在工艺条件许可的前提下，为了提高粉色，制粉配麦时宜多用浅色麦。此外，病害、虫害、发芽、霉变、陈化小麦麦皮颜色通常较深，对粉色影响很大，在配麦制粉过程中要考虑到这些因素的负面影响，尽量少用或不用，以免影响面粉整体质量和档次。 1.2制粉工艺制粉要求有合理的清理工艺和设备，国内小麦的含砂量较高，粉路过短不能将它们完全清理出来，从而混入面粉中，增加了面粉的灰分含量，影响粉色。同时，小麦水分调节是获得最佳制粉工艺效果的重要工艺环节，小麦籽粒皮层、糊粉层和胚乳吸水膨胀的能力及先后不同，在麦粒横断面的径向方向会产生微量位移，从而使三者结合力削弱，易于剥刮、分离。吸水后水分不能太低，否则麦粒吸水不足，麦皮、胚乳不易分开，造成面粉中麸星多，粉色差。另外，要合理配粉，注意面粉的收集，不同的提粉部位面粉的灰分、蛋白质含量各有不同。要根据使用目的等客观需求，按照各料流的流量及灰分等，对其进行收集。一般说来，前路灰分较低，适于配高精度粉。1心、2心粉色极佳，灰分大致为0.35%－0.40%，l皮到3皮粗的灰分也较低，大致为0.40% －0.55%，而后路由于研磨物料粒度小，含麸屑多，不易筛理干净，造成麸星多，灰分范围大，大致为0.85%－3.20%。 2、酶促反应引起的褐变小麦中的多酚氧化酶是导致酶促褐变的主要原因。多酚氧化酶（PPO）在植物体中广泛存在。分为单酚氧化酶（又称酪氨酸酶）、双酚氧化酶（又称儿茶酚氧化酶）和漆酶。传统意义上的多酚氧化酶指的是儿茶酚氧化酶，小麦中的多酚氧化酶主要是前两种酶。多酚氧化酶能催化内源苯酸（如阿魏酸、芥子酸、香草酸等）的氧化，导致短链聚合物的产生，进而引起面团失色褐变，还能作用于羟基处于邻位的二酚及三酚类化合物（双酚氧化酶和漆酶），也能催化单酚，将其转变为邻－二酚（单酚氧化酶），并催化羟基酚到醌的脱氢反应，醌在植物体内发生自身聚合或与细胞内的蛋白质如胱氨酸的巯基（-SH）、赖氨酸的ε氨基、氨基酸的α氨基发生反应，产生褐色或黑色的沉积物，导致酶促褐变。因此褐变反应不仅影响面制品的表观色泽，还直接影响到食品的特性和内含蛋白质的营养品质。PPO 主要位于麸皮中，随出粉率的提高而增加，当出粉率为 70%时，面粉中的 PPO 仅为籽粒总量的 10%，出粉率为 60%时，面粉中的 PPO 仅为籽粒总量的 3%。 3、非酶褐变非酶褐变主要由焦糖化反应、抗坏血酸氧化分解、美拉德反应、多元酚氧化缩合反应引起。面条反色的主要由美拉德反应引起，Maillard反应是还原糖类与氨基化合物如游离氨基酸、肽和蛋白质上的氨基发生羰氨基反应，经过一系列重排、脱水、缩合及聚合反应生成黑褐色物质的过程。温度对Maillard反应速度影响显著，较高温度和较长时间的杀菌均可加速还原糖与自由氨基化合物间的反应。pH对Maillard反应影响显著，羰氨反应一般来说在pH6～7的条件下最易进行，当pH低于6.0时反应速度迅速降低，因此，降低pH能有效

影响美拉德反应的因素

美拉德反应：（1）PH值对美拉德反应的影响：PH小于7时，美拉德反应不明显，即对美拉德反应的影响不明显,在酸性条件下，氨基处于质子化状态，由于受带正电荷原子的吸引，电子离开C，使12烯醇化较为容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性条件不利于反应的继续进行：PH大于7时，美拉德反应明显加快，当PH大于11时，美拉德反应颜色变化明显减弱，即PH的变化对美拉德反应的影响明显减弱（2）温度对美拉德反应的影响：在相同的条件下，加热时间越长，美拉德反应颜色越深，温度越高，反应越快；低于80℃颜色反应不明显，温度每升高10℃，达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍，高于100时反应速度明显加快。 (3)不同糖类及浓度对美拉德反应的影响：除蔗糖外，吸光度随糖浓度的增加而增加，糖浓度增加能促进美拉德反应，对于不同的糖，褐变速率为：木糖＞半乳糖＞葡萄糖＞果糖＞蔗糖，五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变排序为：核糖阿拉伯糖木糖。六碳糖排序为：半乳糖甘露糖葡萄糖，还原性双糖分子量大，反应速率也慢，木糖是五碳糖相对于六碳糖来说，其碳链较短，碳架空间位阻小，故其活性较大。葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖，醛糖比酮糖更易于发生反应，是因为醛糖的末端基团空间位阻效应小，更易于与氨基酸发生反应，故葡萄糖更易发生美拉德反应 (4)金属离子对美拉德反应的影响：金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型，而且在反应的不同阶段其影响程度也不同，在有不同离子存在的情况下，美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制，有实验结果表明：金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存在的情况下，褐变趋于加快。（5）水分活度对美拉德反应的影响：水分活度与美拉德反应有较大的关系，水分在百分之10到15时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比，在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应，这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故，而在水分含量较高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。（）

(新)果汁非酶褐变的反应机制及其影响因素

开发研究果汁非酶褐变的反应机制及其影响因素马　霞1　王瑞明1　关凤梅1　贾士儒2 (11山东轻工业学院食品工程系　21天津科技大学食品科学与生物工程学院) 　【摘要】果汁非酶褐变反应的机制有焦糖化反应、美拉德反应、抗坏血酸氧化分解和多元酚氧化缩合反应。本文分析了影响非酶褐变的主要因素。　【关键词】非酶褐变;反应机制;影响因素中图分类号:TS25514 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2002)09-0046-03 在食物烹调、加工及成品贮存过程中往往会伴随着非酶褐变现象的发生。与酶褐变不同,这些反应不需酶的催化故称非酶褐变。许多食品工业与这种褐变产物的产生有直接的关系,如对咖啡、焦糖、面包等食物,它们多少提供了这些成品的风味、颜色、香气。然后在果汁的加工与贮存过程中则必须小心控制,以防止非褐变对果汁色、香、味、营养等方面的不良影响。1　反应机制非酶褐变反应的机制一般可分成4种类型:焦糖化反应;美拉德反应;抗坏血酸氧化分解;多元酚氧化缩合反应。糖类是果汁中甜味的主要来源,在苹果汁中含量约占7%～14%,在柑桔汁中约占5%～10%,在果汁加工及贮存过程中,糖类除部分与氨基化合物进行美拉德反应外,也会发生焦糖化反应。所谓焦糖化反应是指糖类经直接加热所产生的脱水及热分解反应。一般而言,焦糖化反应易发生在高温、碱性及高糖浓度情况下。在酸性条件下,由于加热作用使得糖分解形成furfural及HMF,虽然它们不会直接影响果汁的风味,但是它们会与果汁中氨基化合物继续反应, ③红外光谱分析(图3)可以看出3417cm-1为多糖的O2H的伸缩振动,2935cm-1吸收为糖样的C2 H伸缩振动峰,1746cm-1为C=O的伸缩振动峰; 1619cm-1是C=O的非对称伸缩振动峰,1441cm-1、1267cm-1、1232cm-1为C2H的变角振动峰, 892cm-1是β-D-吡喃糖苷的特征吸收,表明该糖含有β-D-吡喃糖苷键,该糖可能是一活性多糖, 831cm-1为α-半乳糖吡喃吸收峰,759cm-1由吡喃糖对称环伸缩振动所致。参考文献 1　K ada.T.Polysaccharides as additives to Health Food.J PN K okai Tokkyo K oho J P0*******,1996-8-61 2　Shimizu.N,Tomoda.M,K anari.M et al,An Acidic Polysaccharides having Activity on the Reticuloendotheliad system form the root of As2 tragalus Mongholicas.Chem.Pharm.Bull,1991,(11):2969～29711 3　Y amaoka.Y,K awakita.T,K aneko.M et al.A Polysaccharide Frac2 tion of Natural K iller Activity By oral administration.Biol.Pharm. Bull,1995,(6):846～848 4　Arad.S,Huliheil.M.Antiviral Agents.Israel PCT int APPL WO 5　Jennnings H.Capsular Polysaccharides as human Vaccines.Adv.Car2 bohydr.Chem.BioChem,1983,(41):155～1571 6　K iho.T,Morimoto.H,K obayashi.T et al.Effect of from the Fruit2 ing Bodies of Tremella Aurantia on G iucose metabolism in mouse liver. Biosci Biotechol Biochem2000,(2):417～419. 7　Nagaoka.M,Hashimoto.S,Watanade.T et al.Anti-Ulcer Effects of Lactic bacteria and their Cell Wall Polysaccharides.Biol.Pharm. Bull,1994,(8):1012～10151 8　Tubaro.AJ,Tragni.E,Delnegro.P et al.Anti-inflammatory activ2 ity of a Polysaccharide fraction of Echinacea angustifolia.J.Pharm. Pharmacol.1987,(7):567～5701 9　Guo.ZW,Hui.YZ.Isolation and Structure Elucidation of a Polysac2 charide with radiation-Protective activity form Spirulina Plantensis. Chin J.Chem,1996,(3):279～2811 10　Staub. A.M.Removal of proteins from polysaccharides Methods in Carbohydr.Chem.1965.(5):51 11　霍光华,李来生,高荫榆.波谱在多糖结构分析中的应用〔J〕. 生命的化学,2002,(2):194～1961 收稿日期:2002-05-13 作者简介:程霜(1970-),男,湖北大冶人,聊城师范学院食品工程系讲师,硕士,主要从事食品工程研究。通讯地址:(252059)山东省聊城市

酶促褐变

青岛农业大学果蔬加工新进展课程论文酶促褐变在果蔬加工中的研究进展Research Advances of Enzymatic Browning During the Processing of Fruits and Vegetables 姓名：董立君学号：200707109 专业：农产品加工及贮藏工程中国·青岛 2008年1月

酶促褐变在果蔬加工中的研究进展董立君200707109 (青岛农业大学266109) 摘要：介绍了酶促褐变的机理和发生酶促褐变的物质条件，综述了在果蔬加工中控制酶促褐变的方法。关键词：酶促褐变；机理；物质条件；控制方法 Abstract: This paper introduces the principles and the physical conditions of enzymatic browning, then reviews control methods of enzymatic browning during the processing of fruits and vegetables. Key words: enzymatic browning; principles; physical conditions; control methods 果蔬褐变是果蔬成熟老化生理衰退的特征之一。由于发展快，造成果蔬品质变化，贮藏期缩短，成为贮藏保鲜的主要障碍，也成为果蔬采后研究的热点。Smock 等人在苹果的贮藏研究中发现有八类生理失调反应，包括冻害、冷害、组织衰老、缺钙、高二氧化碳、低氧、机械伤等均能引起果实褐变，由此可见造成果实褐变的原因是多方面的。果蔬的褐变从本质上可分为两大类，即非酶褐变和酶促褐变。其中酶促褐变是组织中的酚类物质在酶的作用下氧化成醌类，醌类聚合形成褐色物质从而导致组织变色。果蔬褐变以酶促褐变为主，一直是采后生理研究的重点。一、酶促褐变的机理在果蔬加工过程中，完整细胞中酚类化合物和醌类化合物之间的动态平衡被破坏，由于空气中氧的侵入和原果蔬中多酚氧化酶的催化作用，多酚类物质被氧化成邻醌，然后，在酚羟基酶作用下进行二次羟基化作用，生成三羟基化合物，邻醌具有较强的氧化能力，可将三羟基化合物氧化成羟基醌，羟基醌进一步聚合由红色变为褐色，最后变成黑褐色的黑色素物质[1]。 1.1酚、酶的区域分布假说质膜是活细胞与环境之间的界面和屏障，能有效保证膜内外物质交换有效的进行。在正常发育的植物组织中，由于多酚类物质分布在细胞液泡内，而PPO分布在各种质体或细胞质内，因此即使它们与氧同时存在也不会发生褐变。一旦细胞壁和细胞膜的完整性被破坏，酶与PPO接触，在氧的参与下使酚类物质氧化成醌，进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐变[2]。

褐变反应

褐变科技名词定义中文名称：褐变英文名称：browning 定义：食品在加工和贮藏中因酚类物质被氧化或产生糖-氨基反应而发生的褐色变化。所属学科：水产学（一级学科）；水产品保鲜及加工（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录定义研究的意义类型酶促褐变非酶促褐变展开编辑本段定义饲料在加工过程中或长期贮存于湿热环境下，其所含的氨基化合物如蛋白质、氨基酸及醛、酮等与还原糖相遇，经过一系列反应生成褐色聚合物的现象称为褐变反应，简称褐变。编辑本段研究的意义褐变是食品中普遍存在的一种变色现象，尤其是新鲜果蔬原料进行加工时或经贮藏或受机械损伤后，食品原来的色泽变暗，这些变化都属于褐变。在一些食品加工过程中，适当的褐变是有益的，如酱油、咖啡、红茶、啤酒的生产和面包、糕点的烘烤。而在另一些食品加工中，特别是水果蔬菜的加工过程，褐变是有害的，它不仅影响风味，而且降低营养价值，因此了解食品褐变的反应机理，寻找控制褐变的途径有着重要的实际意义。编辑本段类型

褐变按其发生的机理分为酶促褐变（生化褐变）和非酶促褐变（非生化褐变）两大类。编辑本段酶促褐变概念酶促褐变多发生在水果蔬菜等新鲜植物性食物中，是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果。植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸传递物质，在正常的情况下，氧化还原反应之间(酚和醌的互变)保持着动态平衡，当组织破坏后氧就大量侵入，打破了氧化还原反应的平衡，于是发生了氧化产物醌的积累和进一步聚合及氧化,形成黑色。酶促褐变的机理催化酶促褐变的酶有酚酶、抗坏血酸脱氢酶、过氧化物酶等。酚酶是以氧为受氢体的末端氧化酶，是两种酶的复合体，其一是甲酚酶（又称酚羟化酶），作用于一元酚，另一是儿茶酚酶（又称为多元酚氧化酶），作用于二元酚。也有人认为酚酶是既能作用一元酚，又能作用于二元酚的一种特异性不强的酶。酚酶属氧化还原酶类中的氧化酶类，能直接催化氧化底物酚类，它最适pH为7，较耐热，在100 ℃可钝化。马铃薯切开后在空气中暴露，切面会变黑褐色，是因为其中含有酚类物质——酪氨酸，在酚酶作用发生了褐变。酱油在发酵时变褐色，这也是原因之一。酶促褐变的预防措施（1）热处理：热烫、巴氏杀菌和微波加热90-95℃，维持几秒钟；（2）酸处理：多数酚酶的最适pH 为6-7，pH<3.0 基本失活，所以降低pH 就可以抑制酶促褐变，常用 VC、柠檬酸、苹果酸来降低pH。一般柠檬酸与亚硫酸钠混用，0.5%柠檬酸+ 0.3%VC；（3）二氧化硫及亚硫酸钠：在pH=6 时，效果最好，10ppm 的二氧化硫足以使酚酶失活，但考虑到挥发，反应损失等，一般增加为300ppm，残留低于20mg/kg。添加此类试剂会造成食品褪色和维生素 B1被破坏；（4）驱氧法；使用抗坏血酸，浸涂在果蔬表面，其可螯合Cu，还原醌，它比醌更容易氧化（5）底物改性：使酚形成甲基取代物。编辑本段非酶促褐变非酶褐变对食品的影响（1）颜色（2）营养价值：氨基酸、蛋白质和抗坏血酸。 ①美拉德（Maillard）反应美拉德（Maillard）反应又称为羰氨反应，指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间发生反映而使食品颜色加深的反应。羰氨反应的过程复杂，可分为3 个阶段。

浓缩果汁褐变、后混浊控制技术与设备可行性研究报告

浓缩果汁褐变、后混浊控制技术与设备一、解决果汁加工中普遍存在的问题我国是世界第一大苹果生产国，约占世界产量的40.5%。苹果深加工作为苹果产业化发展的重要方向将对中国乃至世界果业起举足轻重的影响。目前我国苹果的加工量仅占总产量的7%左右，这与世界苹果平均加工水平23%相比有不小差距，与主要苹果生产国相比相距更远。我国现行苹果汁生产中普遍存在的问题是色值容易超标，吸光度偏大，农药残留（甲胺磷）和棒曲霉素超标以及容易产生后混浊（稳定性不好）等重大技术难题，影响果汁的品质及在国际市场上的竞争力。尤其是浓缩苹果汁产品的褐变，后混浊及棒曲霉素、甲胺磷、耐热菌和其他有害物质超标等问题已成为我国苹果浓缩汁生产企业产品出口的主要障碍。现在，美国、日本、加拿大和欧洲各国已将棒曲霉素、甲胺磷和耐热菌等指标列为强制性指标进行限制，更增加了我国产品出口的难度。该项目充分发挥我国的资源优势，重视发展特色经济，对我国利用本地区资源，提高产品的附加值有明显的带动引导作用，社会经济效益明显。

该项目本身市场前景广阔，项目的成功开发可以为国内外果汁加工企业提供功能纤维制品和成套分离吸附装置，经济效益可观，具有投资价值。解决了苹果汁加工中的难题将同样可以用于解决其他类果汁如桃汁、芒果汁等行业的技术难题，从而促进整个果汁加工业技术的创新。截止2000年，我国已形成了30万吨苹果浓缩汁的生产能力，其中大约80%的产品用于出口。国内几十家生产企业都期待新工艺、新技术的注入。近年来现代分离技术已经被成功地引入浓缩汁生产中，国内也有厂家通过引进设备而采用该项技术，但由于其设备全部进口，使用一段时间后就需更换，因而存在成本过高的问题。打破国外技术壁垒，开发具有国际水平的果汁加工技术和工艺设备，成为我国加入WTO后果汁行业提高竞争优势、保持快速发展的必由之路，对推动我国农村经济的发展，实施科技兴农战略方针的实现具有重要的现实意义。本课题结合我国果汁生产中存在的技术难题，项目的成功开发可以在国内实现科技成果的转化。该项目科技含量高、实用性强，目前北京理工大学已经和国内企业合作建立了离子交换纤维制备中试基地，随着该材料在果汁行业应用的推广，我们将采用多种渠道加速该项成果的推广力度，尽快实现科技成果服务社会的基本国策。二、课题主要研究技术内容的国内外发展现状与趋势，国内现有技术基础目前，国内浓缩苹果汁生产企业普遍存在加工过程中果汁褐变、色值和透光率不稳定及产品存放过程中的后混浊现象，极大影响了产品质

酶及影响酶促反应的因素

生物一轮复习导学提纲(12) 必修一：酶及影响酶促反应的因素班级______ 学号______ 姓名___________ 1.回答下列有关酶的问题： ⑴与无机催化剂相比，酶具有________性、________性，并且需要____________的条件。 ⑵酶的专一性是指每一种酶只能催化_____________________化合物的化学反应。 ⑶一种叫RNaseP的酶，它是由20%的蛋白质和80%的RNA组成。科学家将这种酶的蛋白质除去，同时提高镁离子的浓度，留下来的RNA仍具有与该酶相同的催化活性。这一事实说明____ ___________________________。 ⑷酶催化作用实质是_______________________________________。 ⑸酶促反应的速率通常用单位时间内________________或__________________来表示。 ⑹酶的基本组成单位是_____________________________，细胞中酶的合成场所有____________ ______________________________。 2.活化能是指底物分子从初态转变到活化态所需的能量。右图为酶促反应过程中活化能的改变，据图可得出哪些结论。 3.下为影响酶活性的因素图解，据图分析： ⑴甲为酶的活性受温度影响示意图： ①经高温处理过的细菌，在温度降至最适温度时，能否继续存活？为什么？ ②经冷冻处理过的细菌，在温度升至最适温度时，能否继续存活？为什么？ ③通过该曲线的分析，你能得出什么结论？ ⑵乙为胰蛋白酶的活性受pH影响的示意图：

实验报告-不同因素对酶的影响

成绩：酶的基本性质实验一一底物专一性剂、激活剂和抑制、最适温度实验名称: 实验类型：分离鉴定实验同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 I .酶的基本性质——底物专一性一、实验目的和要求 1. 了解酶的专一性。 2.掌握验证酶的专一性的基本原理及方法。 3.学会排除干扰因素，设计酶学实验。二、实验基本原理酶是一种具有催化功能的蛋白质。酶蛋白结构决定了酶的功能——酶的高效性，酶催化的反应（酶促反应）要比相应的没有催化剂的反应快 103-1017倍。酶催化作用的一个重要特点是具有高度的底物专一性，即一种酶只能对某一种底物或一类底物起催化作用，对其他底物无催化反应。根据各种酶对底物的选择程度不同，它们的专一性可以分为下列几种： 1. 相对专一性一种酶能够催化一类具有相同化学键或基团的物质进行某种类型的反应。 2. 绝对专一性：有些酶对底物的要求非常严格只作用于一种底物，而不作用于任何其他物质。如脲酶只能催化尿素进行水解而生成二氧化碳和氨。如麦芽糖酶只作用于麦芽糖而不作用其它双糖，淀粉酶只作用于淀粉，而不作用于纤维素。 3.立体异构专一性有些酶只有作用于底物的立体异构物中的一种，而对另一种则全无作用。如酵母中的糖酶类只作用于 D-型糖而不能作用于 L-型的糖。本实验以唾液淀粉酶、蔗糖酶对淀粉、蔗糖水解反应的催化作用来观察酶的专一性。采用 Benedict 试剂检测反应产物。 Ben edict 试剂是碱性硫酸铜溶液，具有一定的氧化能力，能与还原性糖的半缩醛羟基发生氧化还原反应，生成砖红色氧化亚铜沉淀。 Na 2CO+ 2H 2O 2NaOH + fCO CuSO+ 2NaOH Cu （OH ） ■ 2 + Na z SO 还原糖（一CHO or — C=O ）+ 2Cu （OH ） 2 CU 2O （砖红色或黄色）+ 2H 2O +糖的氧化产物在分子结构上，淀粉几乎没有，而蔗糖、棉子糖全无半俪基，它们均无还原性，因此它们与Ben edict 试剂无呈色反应。淀粉被淀粉酶水解，产物为葡萄糖；蔗糖和棉子糖被蔗糖酶水解，其产物为果糖和葡萄糖，它们都为具有自由半缩醛羟基的还原糖，与 Ben edict 试剂共热，即产生红棕色 Cu2 O 沉淀。本实验以此颜色反应观察淀粉酶、蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用。三、实验材料与试剂 1、实验材料⑴ 蔗糖酶（样品W ）:⑵新鲜唾液（含唾液淀粉酶）；2、实验试剂⑴ 蔗糖酶液沖门七穿实验报告课程名称：生物化学实验（甲）专业：姓名：学号：日期：地点：指导老师：

酶促褐变

果蔬在采后，由于组织衰老、失水、低温冷害、高CO2伤害、机械损伤、病原微生物浸染或其他逆境胁迫会引起褐变，从而影响了其外观、食用和销售［1］。本文就果蔬酶促褐变的形成条件、褐变机理以及抑制方法进行了综述。 1 酶促褐变的条件酶促褐变是指果蔬在受到机械损伤或处于异常环境（受冻、受热）下，在氧化酶作用下将酚类物质氧化形成醌，醌的多聚化以及它与其他物质的结合产生黑色或褐色的色素沉淀，从而导致果蔬的营养丢失。酶促褐变反应的发生需要三个条件：底物、酶类物质和氧。 1.1 底物底物，即酚类物质。酚类物质按酚羟基数目分为一元酚、二元酚、三元酚及多元酚。酚类物质的合成途径有两条：其一是由苯丙氨酸脱氨基而形成，其二由莽草酸或与之一个的环己烷生物直接芳香化而形成。其中，第一条途径是高等植物中最主要的途径［2］。酚类物质的氧化是引起果蔬褐变的主要因素［1］，在果蔬贮存过程中随贮存时间的延长含量下降，一般认为是多酚氧化酶氧化的结果。这些酚类物质一般在果蔬生长发育中合成，但若在采收期间或采收后处理不当而造成机械损伤，或在胁迫环境中也能诱导酚类物质的合成。 1.2 酶类物质催化酶促褐变反应的酶类主要为多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）。在果蔬细胞组织中PPO存在的位置因原料的种类、品种及成熟度不同而有差异。PPO在大多数果蔬中存在，如马铃薯、黄瓜、莴苣、梨、番木瓜、葡萄、桃、芒果、苹果、荔枝等，在擦伤、割切、失水、细胞损伤时，易引起酶促褐变［1，3，4］。 PPO 催化的酶促褐变反应分两步进行：单酚羟化为二酚，然后二酚氧化为二醌。PPO以铜离子为辅基［3］，其活性的最适pH值范围为5～7，有一定耐热性，其活性可以被有机酸、硫化物、金属离子螯合剂、酚类底物类似物质所抑制［6］。POD在H2O2存在条件下能迅速氧化多酚物质，可与PPO协同作用引起苹果、梨、菠萝等果蔬产品发生褐变［7］。 1.3 氧氧是果蔬酶促褐变的必要条件。正常情况下，外界的氧气不能直接作用于酚类物质和PPO 而发生酶促褐变。这是因为酚类物质分布于液泡中，PPO则位于质体中，PPO与底物不能相互接触。在果蔬贮存、加工过程中，由于外界因素使果蔬的膜系统破坏，打破了酚类与酶类的区域化分布，导致褐变发生［5］。 2 酶促褐变的机理 2.1 酚、酶的区域分布假说质膜是活细胞与环境之间的界面和屏障，能有效保证膜内外物质交换有效的进行。在正常发育的植物组织中，由于多酚类物质分布在细胞液泡内，而PPO分布在各种质体或细胞质内，因此即使它们与氧同时存在也不会发生褐变。一旦细胞壁和细胞膜的完整性被破坏，酶与PPO接触，在氧的参与下使酚类物质氧化成醌，进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐变［2，3］。 2.2 自由基伤害假说自由基袭击生物大分子和膜脂，会导致膜脂过氧化加剧，膜系统结构和功能的破坏，膜透性增大，进而导致代谢障碍和膜系统的破坏和解体。正常情况下，由于机体内存在防御系统，故自由基代谢保持平衡。但在干旱、高盐分、SO2、O3、低温或水分亏缺时，由于自由基产生过多，此时活性氧的产生和清除平衡体系被打破，会导致植物细胞受到伤害，从而引起褐变的发生。 2.3 保护酶系统假说通常情况下，植物组织中有较高的还原势，正常的氧化还原代谢平衡使氧化形成的醌类物质通过还原氧化或转化而未聚和。保护酶系统包括两类物质：一是氧化酶系统，主要有超

蔗糖褐变

1 、糖氨基结构还原糖是美拉德反应的主要物质，五碳糖褐变速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变速度排序为：核糖>阿拉伯糖>木糖，六碳糖则：半乳糖>甘露糖>葡萄糖。还原性双糖分子量大，反应速度较慢。在羰基化合物中，α-乙烯醛褐变最慢，其次是α-双糖基化合物，酮类最慢。胺类褐变速度快于氨基酸。在氨基酸中，碱性氨基酸速度快（赖氨酸、精氨酸），氨基酸比蛋白质快。 2 、温度20～25℃氧化即可发生美拉德反应。一般每相差10℃，反应速度相差3～5倍。30℃以上速度加快，高于80℃时，反应速度受温度和氧气影响小。 3、水分含量在10%～15%时，反应易发生，完全干燥的食品难以发生。 4、pH值当pH值在3以上时，反应随pH值增加而加快。 5、化学试剂酸式亚硫酸盐抑制褐变，钙盐与氨基酸结合成不溶性化合物可抑制反应。消除方法美拉德反应是一个十分复杂的反应过程，中间产物众多，终产物结构十分复杂，完全抑制美拉德反应相当困难，又由于美拉德反应影响因素众多，有效抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用的结果，一般认为可采用以下方法抑制美拉德反应： 1.使用不易褐变的原料 2.调节影响美拉德反应褐变速度的因素 3.降低温度 4.降低pH 值 5.调节水分活度 6.氧气 7.使用氧化剂 8.使用酶制剂等等还原糖

思路：白糖含有少量水，符合水对美拉德反应的影响。反应PH=8-9同样符合。碱性条件下，论是白糖还是甲酯都可分解（水下更严重），白糖生成果糖和葡萄糖（都是还原糖，同时是美拉德反应所必须的，白糖受潮是否已经水解？从9.2实验用干燥过（原来受潮）生褐变可见，受燥后可能就已经水解变质），褐变在80度后体系先变黄后变深褐色。反应后期还会生成深褐色不溶物。测试还原糖本尼迪克特试验糖化反应糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的高温（一般是140-170℃以上）时，因糖发生脱水与降解，也会发生褐变反应，这种反应称为焦糖化反应，又称卡拉密尔作用（caramelization)。焦糖化反应在酸、碱条件下均可进行，但速度不同，如在pH8时要比pH5.9时快10倍。糖在强热的情况下生成两类物质：一类是糖的脱水产物，即焦糖或酱色（caramel)；另一类是裂解产物，即一些挥发性的醛、酮类物质，它们进一步缩合、聚合，最终形成深色物质。含有氨基的化合物就是氨基化合物（amide）。氨基amino－NH2是氨分子（ammonia）中去掉一个氢原子形成的基团。思路：在同样条件下，换成没有受潮过的白糖，褐变就不会那么严重。（碳酸钾添加时间及添加量同样条件下）

果蔬的褐变的机理及抑制方法

果蔬的褐变的机理及抑制方法摘要：果蔬贮藏和加工过程中的褐变是影响其品质的一个重要因素。褐变产生的因素较多，其中酶促褐变是果蔬褐变的最主要原因，也是果蔬贮藏和加工品质保证的主要障碍。概述褐变产生的原因及其控制的方法。关键词：褐变；机理；抑制 Abstract: Rapid browning during storage was the main problem resulting in restrictions on the fruits and vegetables to long-distant markets. There were many reasons of browning, the enzymetic browning was the mostimportant, and it was the main handicap in processing and storage. The mechanism of enzymatic browning and methods to control browning are summarized Key words: browning; mechanism; control 前言大多果蔬具有很强的季节性，为了保证果蔬较长的供应期，各种各样的保鲜及加工方法应运而生。近年来，随着国内生活水平的不断提高及生鲜连锁超市的快速发展，鲜切果蔬已成为市场的消费热点。如何进一步保持果蔬产品的品质、延长其货架期，一直是国内外果蔬采后研究的热门课题。果蔬贮存加工过程中，褐变是普遍存在的难题，往往引起产品品质下降，货架期缩短。褐变可分为非酶褐变和酶促褐变：非酶褐变是指不需经酶催化而产生的褐变，包括美拉德反应、焦糖化作用及抗坏血酸氧化等;而酶促褐变是组织中的酚类物质在酶的作用下氧化成醌类，经聚合而造成褐变。果蔬的褐变主要以酶促褐变为主[1]。我国果蔬的种植面积、果蔬总产量及消费量均居世界之首，但在果蔬采后领域的研究与国外相比存在很大的差距。本文通过果蔬褐变研究的最近进展，为国内果蔬保鲜加工研究与生产实践提供参考。 1.酶促褐变的物质条件 1.1.酚类化合物植物组织内酚类物质含量丰富，主要是由碳水化合物代谢衍生的产物。除了类黄酮外，多数酚类物质均来自共同的前体-苯丙氨酸，其它部分由乙酰-CoA经聚酮酐途径产生。酚类物质即是酶促褐变的重要底物，其种类繁多，包括邻苯二