水果的酶促褐变探究
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观察一次，共观察四次，记录切片颜色的变化。
2、护色剂对果蔬加工制品的影响按下列所列试剂编号配置护色剂A、0.5%维生素C溶液B、0.5%维C-2%柠檬酸混合液C、0.5%亚硫酸氢钠溶液D、蒸馏水用不锈钢刀切取苹果、马铃薯各8小片，每一编号溶液放苹果、马铃薯各2小片，注意让溶液淹没切片，处理20min后，取出置于室温下，每隔30min观察一次，共观察四次，记录切片颜色的变化。
苹果褐变实验设计
实验设计实验名称：探究不同条件对苹果褐变的影响及褐变中酚类物质含量变化实验成员：高二（15）班刘向华伍晓雅江宽实验目的:通过探究，了解苹果褐变的影响因素（本次试验涉及到酸碱度、温度、氧气、不同溶液环境及将苹果榨成汁对褐变的影响），及此过程中酚类物质含量的变化，可以借此了解不同的条件对酶促氧化反应的影响，同时可以为今后日常生活中的蔬果保鲜提供一个参照依据，有很好的现实意义及很强的合作性、操作性。
实验原理：苹果褐变过程中酚类物质受到因为切快而从细胞内释放出的多酚氧化酶及氧气的共同影响，发生氧化反应，生成醌而使氧化表面呈现棕褐色，通过观察变色情况，可以知道褐变程度。
酚类物质会与三价铁离子发生显色反应，故可据此研究褐变过程中酚类物质含量的变化。
实验假设：随着褐变的进行酚类物质会减少，温度、PH越高或降低及低浓度的氧气都会一定程度抑制褐变，高温处理后苹果褐变程度将非常弱，榨成汁的苹果褐变速度极快。
实验材料：试剂:0.1mol/L NAOH 0.1mol/L HCL NACL溶液NAHCO3 溶液NACO3 溶液CH3COOH 溶液蒸馏水100℃开水冰水混合物一定浓度FECL3 溶液食用油器材：苹果三个、试管14支、试管架、烧杯3个、温度计、200ml量筒1个、镊子、纱布榨汁器、水果刀2把实验步骤：第一部分：1．用量筒，分别配制100ml PH分别为3和11的HCL、NAOH溶液，分别转移至两个试管中，编号1、2。
2．用量筒量取等量的蒸馏水、NACL溶液、NAHCO3溶液、NA2CO3溶液、CH3COOH溶液，分别倒入五支试管中，编号3、4、5、6、7。
3．向三个烧杯中分别倒入80℃热水、冰水、30℃温水，各放入一支试管编号为8、9、10。
4. 将两个苹果分别切成等大的立方体，取20块每组2块同时投入到10支试管中。
5．取两块苹果，浸泡在100℃开水中10S后拿出，放入一支试管中编号11。
5．另取四块苹果分成两组分别置于一支装有常温下蒸馏水及一支装有食用油，一支空试管中作。
酶促褐变的实验报告
一、实验目的1. 了解酶促褐变的发生机理和影响因素；2. 掌握酶促褐变的实验方法；3. 分析实验结果，探讨控制酶促褐变的措施。
二、实验原理酶促褐变是指在植物性食品中，酚类物质在酚氧化酶（PPO）的催化作用下，氧化生成醌及其聚合物，进而形成褐色色素的过程。
该过程受到酚类物质、氧气、温度、pH值等因素的影响。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：苹果、柠檬、葡萄、香蕉等水果；2. 实验仪器：电子天平、研钵、pH计、恒温水浴锅、移液器、紫外-可见分光光度计等。
四、实验方法1. 酶促褐变实验（1）取苹果、柠檬、葡萄、香蕉等水果，分别切成薄片；（2）将水果薄片放入研钵中，加入适量的蒸馏水，研磨成浆；（3）用pH计测定水果浆的pH值，调整至适宜范围；（4）将水果浆置于恒温水浴锅中，在不同温度下保温一段时间；（5）每隔一定时间，取出水果浆，用紫外-可见分光光度计测定其在特定波长下的吸光度值；（6）根据吸光度值，绘制酶促褐变曲线。
2. 影响因素实验（1）pH值对酶促褐变的影响：在适宜温度下，将水果浆的pH值分别调整为3.0、5.0、7.0、9.0，观察并记录酶促褐变曲线；（2）温度对酶促褐变的影响：在适宜pH值下，将水果浆在不同温度（如30℃、40℃、50℃、60℃）下保温一段时间，观察并记录酶促褐变曲线；（3）氧气对酶促褐变的影响：在适宜pH值和温度下，将水果浆分别置于有氧和无氧环境中，观察并记录酶促褐变曲线。
五、实验结果与分析1. 酶促褐变曲线通过实验，得到不同水果在特定温度下的酶促褐变曲线，结果显示苹果、柠檬、葡萄、香蕉等水果均发生酶促褐变，且随着保温时间的延长，吸光度值逐渐增加，说明酶促褐变程度加深。
2. 影响因素实验结果（1）pH值对酶促褐变的影响：在不同pH值下，酶促褐变曲线呈现出不同的趋势。
当pH值为3.0时，酶促褐变程度较低；随着pH值逐渐升高，酶促褐变程度逐渐加深；当pH值达到9.0时，酶促褐变程度达到最高。
果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象及其研究进展
果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象及其研究进展摘要：果蔬的褐变是困扰农产品加工企业的一大技术难题，实践证明单独使用一种褐变抑制剂效果不太理想，通过探索不同物质控制褐变的机理，利用彼此的增效协同作用进行抑制剂的复配,能够达到更效地防止果蔬褐变的目的。
关键词：果蔬；酶促褐变；机理；防褐变方法0 引言褐变是食品中普遍存在的一种变色现象。
在一些食品加工过程中，褐变是有益的，如酱油、咖啡、红茶的生产和面包、糕点的烘烤，而在果蔬的加工贮藏中，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。
造成褐变的原因是多方面的，从本质上可分为两大类，即非酶褐变和酶促褐变。
非酶褐变有美拉德反应、焦糖反应和抗坏血酸氧化褐变。
酶促褐变主要是酚类物质的酶促褐变。
果蔬褐变以酶促褐变为主，一直是采后研究的重点。
以下介绍的是果蔬的酶促褐变现象及其研究进展。
1 果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象大多数农产品在加工贮藏过程中都会发生褐变，如莲藕是一种多年生水生植物，含水量高，皮薄，容易损伤，加之生长在水中，收获后由于改变了生存条件，生理变化加剧，在一般条件下放置3d~5 d 就会出现表皮褐变、萎蔫等现象，严重时内部可食部分也出现褐变，同时组织纤维化，严重影响食用品质[1]；板栗在加工过程中常常会发生果肉褐变，严重地影响了产品的品质、风味和营养成分，制约了板栗的深加工增值[2]；另外还有荔枝、马铃薯、萝卜、白菜、苹果、梨等等众多的水果、蔬菜在加工贮藏过程中都会发生褐变现象。
2 酶促褐变的机理及其活性2.1 酶促褐变机理人们对果蔬褐变进行大量研究认为，果蔬褐变是酚类物质氧化的直接结果。
在有氧条件下，酚类物质由PPO 酶（多酚氧化酶）催化而被氧化为醌，醌通过聚合作用产生有色物质而导致组织褐变。
PPO 酶是指能催化多元酚类物质的一类酶，广泛存在于果品、蔬菜中，其反应的控制步骤如下式所示：也就是说，酶促褐变的发生必须具备3 个条件，即底物、酶和氧。
樱桃果实酶促褐变及其影响因素的研究
樱桃果实酶促褐变及其影响因素的研究方莹;李雨念;王梅志;李佳冰;钟艺萃;王海英【摘要】以红灯品种的樱桃果实为材料,对果实中的多酚氧化酶(PPO)的酶学特性进行了研究.通过其与邻苯二酚反应后产物的吸光度值的测量,分别研究了樱桃在不同储存条件下褐变度的变化,以及温度、pH值、反应时间和氧化抑制剂L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸和肉桂酸等对PPO活性的影响.结果表明:以0.01mol/L的邻苯二酚作为底物,樱桃果肉PPO分别在反应温度为10℃和pH值为4.0时的活性较高,反应时间为10~15 min时活性较高,褐变程度较强.在一定的条件下,几种抑制剂对樱桃果肉的PPO活性呈现出不同的抑制效果,以抗坏血酸的抑制效果为最佳.%The enzymatic characteristics of Hongdeng cherry polyphenol oxidase ( PPO ) was preliminary studied by spectrophotometer using catechol as substrate .The change of browning degree in cherry fruits at room temperature and 4℃and the effects of the pH, reactivity time, temperature and inhibitors such as L-cysteine, Vic, citric acide and 4-hydroxycinnamic acid were studied .The results showed that the optimum conditions as follow: pH is 4.0, the reaction temperature is 10 ℃, the time of reaction was 10 ~15 min.Under certain conditions , four kinds of inhibitors presents different inhibiting effect , and the optimum one is Vic .【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】4页(P60-63)【关键词】樱桃;酶促褐变;多酚氧化酶;抑制剂【作者】方莹;李雨念;王梅志;李佳冰;钟艺萃;王海英【作者单位】中南民族大学生命科学学院,南方少数民族地区生物资源保护与综合利用工程中心,武汉430074;中南民族大学生命科学学院,南方少数民族地区生物资源保护与综合利用工程中心,武汉430074;中南民族大学生命科学学院,南方少数民族地区生物资源保护与综合利用工程中心,武汉430074;中南民族大学生命科学学院,南方少数民族地区生物资源保护与综合利用工程中心,武汉430074;中南民族大学生命科学学院,南方少数民族地区生物资源保护与综合利用工程中心,武汉430074;中南民族大学生命科学学院,南方少数民族地区生物资源保护与综合利用工程中心,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】Q945.6+6樱桃是某些李属类植物的统称，包括樱桃亚属、酸樱桃亚属、桂樱亚属等.果实外表色泽鲜艳、晶莹美丽、红如玛瑙、黄如凝脂，果实富含糖、蛋白质、维生素及钙、铁、磷、钾等多种元素.樱桃一般于四五月成熟，由于采收期正值高温季节，采摘后贮藏过程中果实容易失水皱缩、掉梗、褐变和腐烂，品质极易败坏，市场供应期甚短.许多研究表明，果实中的多酚氧化酶(PPO)是果实发生酶促褐变，导致果实腐败变质的主要物质，并且对水果加工产品如果汁、果酒等饮料的色泽、品质和风味有很大影响[1，2].PPO是一类含铜的氧化还原酶，可以用一元酚和二元酚作底物.在有氧的条件下，PPO将邻位的酚氧化为醌，醌很快聚合成为褐色素而引起组织褐变[3-8].PPO的活性受温度、pH值、底物浓度及作用时间等诸多因素影响，并且不同植物组织中各种因素的影响也各有不同. 对樱桃酶促褐变机理的研究主要体现在对樱桃果实中多酚氧化酶的活性研究以及找出抑制其活性的有效方法，本研究对樱桃果实的保鲜、贮藏、运输以及副产品的生产加工有重要的理论价值及实际参考意义.1.1.1 材料与试剂新鲜无损的樱桃果实购自武汉农贸市场.邻苯二酚、三氯乙酸、磷酸二氢钠、氢氧化钠、L-半胱氨酸、肉桂酸、抗坏血酸、柠檬酸等(国药集团化学试剂有限公司)均为分析纯或化学纯.1.1.2 仪器紫外可见分光光度计(UV-6100PC型，上海美谱达仪器有限公司)，电子天平(FA2004型,上海舜宇恒平科学仪器有限公司)，高速冷冻离心机(HC-3018R型，安徽中科中佳科学仪器有限公司)，恒温水浴锅(HH-S型，常州翔天实验仪器厂)，pH计(FE20型，梅特勒-托利多仪器有限公司).樱桃洗净去核后，按1∶1(w/v)比例加入预冷的0.05 mol/L pH 6.5磷酸盐缓冲液，低温捣碎至匀浆，然后将匀浆液于6000 r/min下冷冻离心15 min，上清液即为酶的粗提液，低温保存备用.采用消光值法[9]测定.樱桃果肉样品10 g与冷却蒸馏水按1∶10(w/w)混合并匀浆30 s后冷冻离心(6000 r/min，5 min)，取上清液于室温和4 ℃条件下贮藏.0、2、4、6、8、10 d后取上清液部分于25 ℃保温5 min，在410 nm测定其吸光度值，结果以A410表示褐变度.1.4.1 温度对PPO活性的影响反应体系包括0.05 mol/L pH 6.5的缓冲液3 mL，邻苯二酚1 mL，粗酶液1 mL，该体系分别在10、20、25、30、40、50 ℃条件下反应10 min，然后加入1 mL 三氯乙酸终止反应，测定其吸光度值.以吸光度值为纵坐标，温度为横坐标，绘制曲线，以确定樱桃果肉中PPO活性测定的最佳反应温度.1.4.2 pH值对PPO活性的影响配制不同缓冲液，使反应体系的pH值分别为3.0、4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0.反应体系包括缓冲液3 mL，粗酶液1 mL，邻苯二酚1 mL.25 ℃保温5 min，反应后加入1 mL三氯乙酸终止反应，于410 nm处测定其吸光度值.1.4.3 反应时间对PPO活性的影响按上述取样，反应体系在25 ℃恒温水浴中分别反应5、10、15、20、30、40 min后测定吸光度值.作图以确定樱桃PPO活性测定的最佳反应时间.1.4.4 抑制剂对PPO活性的影响吸取粗酶液1 mL，分别加入1 mL浓度为0.1%的L-半胱氨酸、肉桂酸、柠檬酸、抗坏血酸，室温下振荡混匀，再加入2 mL磷酸盐缓冲液，1 mL 0.01 mol/L邻苯二酚，于25 ℃水浴中反应10 min，然后加入1 mL三氯乙酸终止反应，测定其吸光度值.比较相同浓度下各抑制剂对樱桃果肉PPO活性的影响[10].对照组中抑制剂的量由缓冲液替代之，其他做相同处理.1.4.5 抗坏血酸浓度对PPO活性的影响吸取粗酶液1 mL，分别加入1 mL浓度为0.0250%、0.0375%、0.0500%、0.1000%、0.2000%、0.3000%的抗坏血酸，室温振荡混匀.再加入2 mL磷酸盐缓冲液，1 mL 0.01 mol/L邻苯二酚，于25 ℃水浴中反应10 min，然后加入1 mL三氯乙酸终止反应，测定其吸光度值.比较不同浓度的抗坏血酸对樱桃果肉PPO活性的抑制作用.樱桃果肉在室温和4 ℃贮藏条件下，BD均呈稳定上升趋势(图1)，表明切分可导致褐变现象的迅速发生，并且随着时间增长，褐变反应会持续进行[11，12].相比而言，室温贮藏条件下樱桃样品的褐变程度显著高于4 ℃贮藏条件下的樱桃样品，这说明低温保存对樱桃酶促褐变有较明显的抑制效果.此外，室温下贮藏的樱桃样品4 d之前快速褐变，8 d之后进入平台期.这可能是因为樱桃自身的底物浓度有限，即多酚类物质随时间消耗减少而使褐变反应进程减缓.从图2可知，樱桃果实PPO在10 ℃呈现最大的PPO活性，随着温度的上升，PPO活性总体呈下降趋势，但于20～25 ℃温度范围内维持在较稳定的水平，超过25 ℃以上时樱桃果肉PPO活性呈明显下降趋势，这同许多果蔬的PPO的最适温度为25～45 ℃之间的结果有所不同，如火龙果和莲藕中PPO的活力分别在30 ℃和35 ℃时达到最高值，鲜切山药中PPO的活力则在45 ℃时达到最高[3，9,11].这说明鲜切樱桃果肉中的PPO活力对温度的敏感性与其他果蔬的PPO之间存在一定的差异，耐热性较差，其具体机理仍有待进一步的探究.随着体系酸度的降低，樱桃果肉PPO活性最初有微弱的增大趋势(图3)，在pH值为4.0时有一个吸收峰，而当继续增大反应的pH值时，樱桃果肉PPO活性明显下降，于pH 5.0～7.0范围内下降变化率最大；pH在8.0之后进入稳定期.该结果表明，樱桃果肉PPO的活性对pH值的变化较为敏感，且其最适pH值为4.0. 由图4可以看出，随着反应时间的延长，吸光度值呈上升趋势，这表明樱桃果肉的酶促褐变反应在该时间段内在持续进行，醌类物质产生使得褐变度增加.相比而言，反应时间在15 min之前褐变增长速度较快，约20 min之后增长速度减慢.可能原因一方面是樱桃PPO活性随着时间的延长而变弱，另一方面是底物浓度随反应时间的延长而逐渐降低.相同浓度的抗坏血酸、肉桂酸、L-半胱氨酸、柠檬酸对樱桃PPO活性均有一定的抑制作用(图5)(p<0.05)，且抗坏血酸与L-半胱氨酸的抑制作用较强，肉桂酸与柠檬酸的抑制作用较弱.抗坏血酸与L-半胱氨酸具有显著性差异(p<0.05).因此，可以初步判断几种抑制剂对樱桃PPO活性的抑制效果依次为：抗坏血酸>L-半胱氨酸>肉桂酸>柠檬酸.该结果与文献报道的结果存在一定差异，推测不同水果的PPO存在一定的种属特异性.抗坏血酸对樱桃PPO活性的抑制作用最佳，进一步研究不同浓度的抗坏血酸对樱桃PPO活性的影响情况.图6的结果表明，浓度为0.1%的抗坏血酸抑制效果最佳，此后若继续增加浓度，抑制效果在浓度为0.2%时略有减弱，在浓度为0.3%时抑制效果又有一定增强.从食品安全和经济成本的角度出发，添加剂用量也不宜过多.因此，抗坏血酸的添加量以浓度为0.1%为宜.多酚氧化酶(PPO)一直被公认为是引起鲜切果蔬酶促褐变的主要酶类[13].由于不同果蔬中多酚氧化酶的酶学特性及其底物各不相同，不同种类或品种的果蔬中PPO的活性及其反应条件存在一定的品种特异性[14].本实验发现，樱桃果肉在4 ℃时褐变度明显低于室温，且褐变不明显. 当温度上升到10 ℃时，PPO活性显著增加，在10～25 ℃之间维持在较高水平，此后逐渐降低，说明樱桃果肉PPO的耐热性较差.此外，樱桃PPO在pH为3.0～5.0时活性较高， pH值4.0时达到峰值， pH值大于8.0时PPO活性抑制效果明显.反应时间在10～15 min时褐变快速发生，随着反应时间的增加，吸光值也逐渐增加.4种抑制剂对樱桃PPO均有不同程度的抑制作用，以抗坏血酸的抑制效果最佳.因此，在樱桃果酱、果酒、果干、果汁等副产品的工业生产中，可采用瞬时高温、适当调节pH值、控制反应时间以及适度添加浓度适宜的抗坏血酸等方法，合理降低樱桃果肉中多酚氧化酶的活性从而控制其褐变度，进而提高商品的经济价值和营养价值.【相关文献】[1] 闫真真.樱桃酒褐变机理及酿造技术研究[D].泰安：山东农业大学，2013.[2] 罗佳丽.鲜切紫薯褐变机理及控制技术研究[J].重庆：西南大学，2013.[3] 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酶活性的检验及防止酶褐变
酶活性的检验及防止酶褐变一、实验目的果蔬加工中去皮和切分后，与空气接触会迅速变成褐色，影响了制品的外观、风味和营养，这种褐变是酶促褐变。
是由于果蔬中的氧化酶、过氧化酶氧化果蔬中具有儿茶酚类化合物（如单宁），最后生成黑色素所致。
其作用的关键在于要有酚类底物、酶和氧气。
三者缺一或抑制其一，即能防止褐变发生。
因底物不可能除去，一般可以从排除氧气和抑制酶活性入手，实际生产中也往往如此。
通过本实验，使学生了解果蔬酶促褐变的原因，掌握酶活性检验的方法和常用防止酶褐变的方法。
二、基本原理酶活性检验主要以过氧化酶活性检验为依据。
因氧化酶（酚酶）失活条件是71～73.5℃、5min，而过氧化酶失活条件是90～100℃、5min。
过氧化酶能使联苯胺遇过氧化氢（双氧水）脱氢而产生蓝色的络合物，能使俞创木酚遇过氧化氢变成茶褐色。
果蔬中是否有上述酶的存在及酶灭活后是否还有活性都可以用上述试剂检验。
三、实验材料、仪器与试剂1、实验材料：新鲜苹果、梨、柿子、桃、马铃薯、莲偶等。
2、仪器：水果刀、培养皿、电炉、不锈钢锅、温度计、烧杯、竹筷、天平、容量瓶（100mL）。
3、试剂⑴ 2.5％酒精。
⑵ 0.3％双氧水。
⑶ 2％联苯胺酒精溶液：称取2g联苯胺用酒精在烧杯中溶解，然后移入100mL容量瓶中，并用酒精定容。
⑷ 2％愈创木酚酒精溶液配制：称取2g愈创木酚用酒精在烧杯中溶解，然后移入100mL 容量瓶中，并用酒精定容。
四、操作步骤1、酶活性的检验⑴将2％联苯胺和2％愈创木酚酒精溶液分别倾于培养皿中。
⑵新鲜果蔬去皮切片或切块，取两片分别放人联苯胺和愈创木酚酒精溶液中浸泡，取出立即在切片上滴0.3％的双氧水，经l～2min后，观察两种处理的色泽变化，填入表4。
表4 酶活性及漂烫色泽变化表2、酶活性的抑制⑴热烫：高温可使氧化酶失活，生产中常利用热烫防止酶褐变。
将苹果(梨、马铃薯等)分别投入80℃、90℃和沸水中即开始计时，每隔1min，取出一片苹果(梨、马铃薯等)，用2％愈创木酚和0.3％过氧化氢滴在切面上，观察其变色程度和速度，直至取出的果片不再变色为止，将剩余果片投入冷水中及时冷却，再观察颜色有无变化。
酶促褐变和非酶促褐变的机理
酶促褐变和非酶促褐变的机理褐变现象在我们生活中随处可见，尤其是在食物方面。
想想你那刚切开的苹果，没多久就开始变成棕色了，真让人心疼。
到底是什么原因让它从鲜嫩的白色变得如此“老态龙钟”？这其中，酶促褐变和非酶促褐变这两个小家伙可是大有乾坤，让我们一起来拆解一下吧。
1. 酶促褐变1.1 酶的角色酶就像食物里的“魔法师”，它们在自然界中承担着许多重要的角色。
简单来说，酶是一种蛋白质，专门负责加速化学反应的。
就拿酚类物质来说，当我们切开某些水果，比如苹果或者香蕉，细胞壁破裂，酚类物质暴露在空气中。
然后，这些酚类物质在酶的“帮助”下，迅速与氧气反应，生成了棕色的色素——黑色素。
哎呀，想想都觉得心疼，原本清新可口的水果，转眼就像经历了一场时光的风暴，变得有些“风尘仆仆”。
1.2 酶促褐变的例子说到酶促褐变，不能不提我们的香蕉和苹果。
这些家伙一旦暴露在空气中，酶就开始忙碌起来，没几分钟，香蕉就像打了个喷嚏，皮肤上出现了斑点，变得斑斑驳驳。
而苹果更是，一切都在一瞬间，时间好像在它们身上加速，白白嫩嫩的果肉一瞬间就成了褐色。
难怪人们常说“时间就是金钱”，这小小的变化可让人心痛无比，真是让人有点“痛心疾首”啊。
2. 非酶促褐变2.1 非酶的反应与酶促褐变不同，非酶促褐变的“主角”是一些化学反应。
这种反应不需要酶的参与，而是依靠一些小伙伴，比如热、光、酸等。
比如在烤面包的时候，面包的表面由于高温会发生美拉德反应，形成诱人的金黄色。
这可不是偶然，里面的化学反应就像舞蹈，热量刺激着糖和氨基酸相互作用，创造出各种香气和颜色，真是让人垂涎欲滴。
2.2 非酶促褐变的影响但是，非酶促褐变的副作用也不小，比如在一些水果和蔬菜中，长时间存放后就会变得黑乎乎的，吃起来口感也会差很多。
想想那些在冰箱里呆得久了的土豆，表面一层黑色的“保护膜”简直让人心生敬畏，仿佛它们在说：“我也有故事要讲！”不过，别指望这些黑乎乎的土豆能变得美味可口，它们的命运往往就是被扔进垃圾桶。
食品酶促褐变的控制实验报告
食品酶促褐变的控制实验报告食品酶促褐变的控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过研究食品中酶促褐变的现象，探讨控制食品酶促褐变的方法，以提高食品的品质和保存性。
二、实验原理食品酶促褐变是指食品中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下，氧化生成黑色素类物质，导致食品颜色发生变化的现象。
这种现象在水果、蔬菜等富含酚类物质的食品中较为常见。
控制食品酶促褐变的方法包括抑制多酚氧化酶的活性、降低氧气含量、去除酚类物质等。
三、实验步骤1.准备实验材料：苹果、土豆、茄子、柑橘类水果等富含酚类物质的食品，以及柠檬酸、抗坏血酸等添加剂。
2.设计实验组和对照组：分别选取同种食品的不同处理方法作为实验组和对照组，如苹果切块后分别浸泡在柠檬酸溶液和水中，土豆分别在抗坏血酸溶液和水中处理等。
3.测定多酚氧化酶的活性：分别取各组食品样本，采用分光光度法测定多酚氧化酶的活性。
4.观察酶促褐变现象：对各组食品样本进行观察，记录褐变现象的发生时间、程度等。
5.测定黑色素含量：采用分光光度法测定各组食品样本中黑色素的含量。
6.分析实验数据：对比各组实验数据，分析添加剂对多酚氧化酶活性和酶促褐变现象的影响。
四、实验结果与分析1.实验结果：通过对比各组实验数据，发现添加柠檬酸、抗坏血酸等添加剂可以有效抑制多酚氧化酶的活性，延缓酶促褐变现象的发生时间，降低黑色素的含量。
此外，实验还发现，去除酚类物质或降低氧气含量等处理方法也可有效控制食品酶促褐变。
2.结果分析：柠檬酸、抗坏血酸等添加剂具有还原性，可以提供氢离子与多酚氧化酶的铜离子结合，抑制其活性，从而控制酶促褐变现象的发生。
此外，这些添加剂还可以通过调节食品的pH值来影响多酚氧化酶的活性。
去除酚类物质或降低氧气含量等处理方法也可有效控制食品酶促褐变，这些方法直接避免了多酚氧化酶与酚类物质的接触，减少了黑色素类物质的形成。
五、结论本实验研究了食品中酶促褐变的现象，并探讨了控制食品酶促褐变的方法。
实验结果表明，添加柠檬酸、抗坏血酸等还原性添加剂可以有效抑制多酚氧化酶的活性，延缓酶促褐变现象的发生时间，降低黑色素的含量。
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组织内部，驱出细胞间隙中的氧。一般在一定的真 空下保持一段时间后突然破坏真空即可达到目的。 （5）加酚酶底物的类似物 加入酚酶底物的 类似物，如肉桂酸，阿魏酸，对位香豆酸等能有 效抑制苹果汁的酶促褐变，而且这3种有机酸是果 蔬中天然存在的芳香有机酸，在安全上无多大问 题。肉桂酸钠盐的溶解性好，售价也便宜，控制 褐变的时间长。 （6）底物改性 利用甲基转移酶，将邻二羟基 化合物进行甲基化，生成甲基取代衍生物，可有 效防止褐变。如以S-腺苷蛋氨酸为甲基供体，在 甲基转移酶作用下，可将儿茶酚、咖啡酸、绿原 酸分别甲基化为愈创木酚、阿魏酸和3-阿魏酰金 鸡纳酸。
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绿原酸（chlorogenic acid)是许多水果特别 是桃、苹果等褐变的关键物质。
除了常见的多酚氧化酶引起食品的酶促褐变外， 广泛存在于水果中的坏血酸氧化酶和过氧化物酶也 需要有3个条件，酚酶、 氧、适当的酚类物质，在某些瓜果中如柠檬、 橘子、香瓜、西瓜等由于不含有酚酶，不能发 生酶促褐变。 在控制酶促褐变的实践中，除去底物的可 能性极小，现实的方法主要从控制酶和氧两方 面入手，主要措施有：钝化酶的活性；改变酶 作用的条件；隔绝氧气；使用抑制剂等。 常用的控制酶促褐变方法有：（1）加热处 理 因为酶是蛋白质，加热能使酚酶及其它的酶 失活，加热处理时间必须严格控制，要求在最 短时间内，既能达到钝化酶的要求，又不影响
的酶抑制剂，无异味，对金属无腐蚀性，同时又 有营养价值，它不仅能降低pH，同时还具有还原 作用，能将醌还原成酚从而阻止醌的聚合。 （3）用二氧化硫及亚硫酸盐处理 二氧化 硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二 亚硫酸钠（低亚硫酸钠）都是广泛使用的酚酶抑 制剂。在蘑菇、马铃薯、桃、苹果加工中常用二 氧化硫及亚硫酸盐溶液作为护色剂。 二氧化硫气体处理水果蔬菜，渗入组织快， 但亚硫酸盐溶液使用更方便。二氧化硫及亚硫酸 盐溶液在弱酸性（pH=6）条件下对酚酶的抑制效 果最好。二氧化硫和亚硫酸盐对褐变的抑制机理 有几种观点， 有的认为是抑制了酶，有的认为是 二氧化硫把醌还原成了酚，还有认为二氧化硫和
醌的加合防止了醌的进一步聚合。用二氧化硫和 亚硫酸盐处理不仅能抑制褐变，还有一定的防腐 作用，并可避免维生素C的氧化，但其特点是对 色素（花青素）有漂白作用，腐蚀铁罐内壁，破 坏维生素B1，有不愉快的味感和嗅感，浓度高时 有碍健康。食品卫生标准规定其残留量不得超过 0.05 g/kg（以二氧化硫计）。 （4）驱除或隔绝氧气 将切开的水果蔬菜 浸泡在水中，隔绝氧以防止酶促褐变，更有效的 方法是在水中加入抗坏血酸，使抗坏血酸在自动 氧化过程中消耗果蔬切开组织表面的氧，使表面 生成一层氧化态抗坏血酸隔离层，对组织中含氧 较多的水果如苹果、梨，组织中的氧也会引起缓 慢褐变，需要用真空渗入法把糖水或盐水强行渗
水果的酶促褐变探究
PPT制作：李如平 吴晨光 资料查找：董 鹏 姜晨曦 讲 解：赵煜政
酶促褐变
酶促褐变发生在水果，蔬菜等新鲜植物食物 中。水果和蔬菜在采摘后，组织中仍在进行 活跃的代谢活动。在正常情况下，完整的果 蔬组织中氧化还原反应是偶联进行的，但当 发生机械性的损伤（如削皮、切开、压伤、 虫咬、磨浆等）及处于异常的环境条件下 （如受冻、受热等）时，便会影响氧化还原 作用的平衡，发生氧化产物的积累，造成变 色。这类变色作用非常迅速，并需要和氧接 触且由酶所催化，称为“酶促褐变”。
酶促褐变机理
酶促褐变是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物 质形成醌及其聚合物的反应过程。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： 氧-氧化还原酶（EC1.10.3.1）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。
水果中的酶促褐变
在水果中，儿茶酚是分布非常广泛的酚类，在 儿茶酚酶的作用下较容易氧化成醌。 醌的形成是需要氧气和酶催化的，但醌一旦形 成以后，进一步形成羟醌的反应则是非酶促的自动 反应；羟醌进行聚合，依聚合程度增大而由红色变 褐色，最后成褐黑色的黑色素物质。 水果蔬菜中的酚酶底物以邻二酚类及一元酚类 最丰富。一般来说，酚酶对邻羟基酚型结构的作用 快于一元酚；对位二酚也可被利用，但间位二酚则 不能作为底物，甚至还对酚酶有抑制作用。可作为 酚酶底物的还有其他一些结构比较复杂的酚类衍生 物，例如花青素、黄酮类、鞣质等，它们都具有邻 二酚型或一元酚型的结构。
食品原有的风味。如蔬菜在冷冻保藏或在脱水干 制之前需要在沸水或蒸汽中进行短时间的热烫处 理，以破坏其中的酶，然后用冷水或冷风迅速将 果蔬冷却，停止热处理作用，以保持果蔬的脆嫩 。 （2）调节pH 多数酚酶最适宜的pH范围是6～ 7之间，在pH为3以下时已无明显活性，降低pH来 防止果蔬褐变是果蔬加工常用的方法，常用的酸 有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等。 柠檬酸对抑制酚酶氧化有双重作用，既可降 低pH，又可与酚酶辅基的铜离子络合而抑制其活 性，通常与抗坏血酸或亚硫酸联用。苹果酸是苹 果汁中的主要有机酸，它在苹果汁中对酚酶的抑 制作用比柠檬酸强得多。 抗坏血酸是十分有效