食品褐变类型及影响因素
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果蔬的褐变指的是果蔬在加工、切割或保存过程中，由于酶的作用而导致颜色变暗、变褐的现象。
褐变不仅给果蔬带来观感上的不美观，还对食品的营养品质和口感产生不利影响。
因此，了解果蔬褐变的机理，并采取相应的抑制方法，对于保持果蔬的品质至关重要。
1.酶类作用：果蔬中含有一些酶类物质，如多酚氧化酶、过氧化物酶等，它们在氧气存在的条件下可以催化多酚类物质的氧化反应，从而引起颜色的变化。
2.多酚类物质：果蔬中含有丰富的多酚类物质，如酚酸、黄酮类化合物等，它们是果蔬颜色的主要成分。
多酚类物质在加工、切割或保存过程中易氧化变质，从而引起褐变。
3.酸碱度：果蔬的酸碱度对褐变的程度也有一定影响。
酸性条件下，果蔬中铁离子的溶解度较高，易与多酚类物质形成络合物，从而加快褐变的速度。
为了抑制果蔬的褐变，可以采取以下几种方法：1.降低酶活性：通过加热、冷冻、短时高温处理等方法，可以有效降低果蔬中的酶活性，从而减缓酶催化引起的褐变反应。
2.酸碱调节：通过控制果蔬的酸碱度，可以改变铁离子的溶解度，减少与多酚类物质的络合反应，从而减缓褐变的速度。
3.氧气限制：果蔬的褐变反应需要氧气存在，因此可以通过采取真空包装、气调包装等方法，减少果蔬与氧气的接触，从而减缓褐变反应。
4.添加抑制剂：可以向果蔬中添加一些抑制剂，如抗氧化剂、酶抑制剂等，来抑制酶的活性，减缓褐变的发生。
5.温湿度控制：果蔬的保存温度和湿度对褐变也有一定影响。
通常来说，较低的温度和较高的湿度可以减缓果蔬的褐变速度。
总之，了解果蔬褐变的机理，并采取相应的抑制方法，可以有效延缓果蔬的褐变，保持其营养品质和口感。
在果蔬加工和保存过程中，需要根据不同的果蔬种类、加工方式和保存条件来选择合适的抑制方法，并加以实施和调控。
酶褐变的名词解释
酶褐变的名词解释酶褐变（enzymatic browning）是一种常见的食物质量变化现象，指的是在食物处理、切割、加工和储存过程中，由于食物中的酶与氧气的作用，导致食物表面或内部出现褐色的氧化变色现象。
这种变色既影响了食物的外观和口感，也可能造成食品的营养成分和风味的损失。
一、酶褐变的原理酶褐变主要是由于食物中的酶与氧气的氧化反应导致的。
酶褐变的主要酶种类包括多酚氧化酶（polyphenol oxidase，简称PPO）和过氧化物酶（peroxidase，简称POD）。
这些酶存在于许多水果、蔬菜和肉类中，其作用是催化氧化还原反应，使食物中的多酚类物质（如鞣质和酚类化合物）与氧气发生氧化反应，形成具有褐色的化合物。
酶褐变所需的条件主要包括酶的存在、氧气的存在以及适宜的酸度和温度。
当食物被切割或破坏细胞结构时，酶会接触到氧气，使得氧气与食物中的物质发生反应。
此外，不同的酶对环境条件有不同的适应性，比如PPO在酸性条件下较为活跃，而POD则对中性或碱性环境更为适应。
二、酶褐变的影响因素酶褐变的程度和速度受到多个因素的影响，主要包括食物种类、酶活性、氧气含量、温度、酸碱度、添加剂等。
1. 食物种类：水果、蔬菜、肉类等富含多酚类物质的食物更容易发生酶褐变，比如苹果、香蕉、土豆等。
2. 酶活性：不同食物中酶的活性不同，活性越高酶褐变的程度和速度越快。
3. 氧气含量：氧气是酶褐变反应的必要条件，氧气含量越高酶褐变越明显。
4. 温度：适宜的温度有利于酶的催化反应，过高或过低的温度都会影响酶的活性。
一般来说，酶褐变反应在较高温度下会更加明显。
5. 酸碱度：酸性条件有利于一些酶褐变的酶活性，而碱性条件则可能抑制酶的活性。
6. 添加剂：一些添加剂如柠檬汁、抗氧化剂等可以抑制酶褐变反应，延缓食物的变色。
三、酶褐变的影响和控制酶褐变不仅影响食物的外观，还会降低食物的营养价值和口感，甚至对食品质量造成严重影响。
因此，控制酶褐变对于食品加工和储存是非常重要的。
食品化学第9章-褐变反应
必须在加工和贮存过程中对褐变的发生进行系统的控制，有目的地促 进或控制美拉德反应的进行和色泽的加深，以符合产品对风味和颜色的要 求。
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9.3.2 焦糖化反应（Caramelization）
又称卡拉蜜尔作用 将不含氨基化合物的糖类物质加热到熔点以上温度，会发焦变黑生 成黑褐色物质（焦糖），此即为焦糖化作用。 高温下糖类形成两类物质：
抗坏血酸兼具酸性及还原性，故极易氧化分解。
Cu2+和Fe3+等 金属离子 光 发生氧化的 影响因素 pH值
热
氧浓度
水分活度
9.3.3 抗坏血酸褐变
控制措施
调节体系pH值，抗坏血酸在pH=4.0时降解速度最快 除去体系中的氧，并避免与空气接触 防止食品与金属器具接触 加工中因生产需要人为添加的抗坏血酸量不可过高，以免加深食品色泽
1/2O2-
聚合-
9.2.3 酶促褐变的抑制
A .热处理 B .调节pH值
70～90 ℃加热约7 s，可使大部分酚酶失活；在80 ℃时10～20 min 或沸水中2 min，可使酚酶完全失活。 PPO的最适pH值在6～7之间，pH值在3.0以下，PPO几乎完全 失去活性。
C. 用化学药品抑制酚酶活性
商品化焦糖色素有三种
第一种是红棕 色并含有略带 负电荷的胶体 粒子、水溶液 pH值为3~4的焦 糖色素 第二种是耐酸 焦糖色素，含 带负电荷的胶 体粒子，水溶 液pH值为2~4.5 第三种是糖与（非 酸性）铵盐混合加 热反应产生的红棕 色含有带正电荷胶 体粒子的焦糖色素
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9.3.3 抗坏血酸褐变
可能是其结构中的还原酮、烯胺或杂环类部分起作用
9.3.1.2 美拉德反应产物的抗氧化作用
褐变度文档
褐变度介绍褐变度是指物质在加热或燃烧过程中发生的颜色变化程度。
褐变是一种与加热或燃烧过程相关的化学反应，会导致物质颜色的改变，常见于食品、化妆品等行业中。
在食品行业中，褐变度常常被用来评估食品的品质，特别是与食品烹饪过程中的色素变化有关的食品。
褐变反应原理褐变反应的本质是物质的化学反应，所发生的化学反应导致物质颜色的改变。
褐变通常以褐色为主，但也可以出现其他颜色的变化，如红色、黄色等。
褐变反应的主要原理是氧化还原反应。
褐变反应的氧化还原反应可以分为两个主要步骤：1.氧化：原料中的有机物质发生氧化反应，将分子中的电子失去，并与氧气结合形成氧化产物。
2.还原：氧化产物中的非氧原子与其他原料中的原子结合，以形成还原产物。
褐变反应通常发生在高温条件下，这会加速反应速率。
此外，光照、酸碱度、氧气浓度等环境因素也会影响褐变反应的进行。
褐变度的测量方法褐变度的测量方法多种多样，下面介绍一种常见的测量方法。
仪器和试剂准备•测定褐变度常用的仪器是分光光度计。
•试剂：常用试剂包括二氧化碳、氢氧化钠溶液和二氧化硫溶液。
操作步骤1.准备样品溶液，使其浓度适合于分光光度计检测范围。
2.将样品溶液分别加入多个试验管中。
3.分别向试验管中加入适量的二氧化碳和氢氧化钠溶液，并充分混合。
4.在一个空白试管中加入等量的样品溶液，并加入适量的二氧化硫溶液。
5.使用分光光度计，根据所用试剂以及反应条件的不同，选择适当的波长，并将光密度设置为合适的量程。
6.测量各个试验管和空白试管的吸光度，并记录下各个试验管的吸光度数值。
褐变度计算根据测得的吸光度数值，可以计算出褐变度。
褐变度的计算通常根据所用试剂和反应条件的不同而异。
应用领域食品工业褐变度在食品工业中具有重要的应用价值。
食品加热和烹饪过程中发生的色素变化经常导致食品的褐变。
褐变度可以用于评估烹饪过程的质量和稳定性，同时也可以用于判断食品的新鲜度和保存时间。
例如，烤面包和炖肉等食品在加热过程中会发生褐变反应，通过测量褐变度可以判断食品加热的程度和时间，确保食品的品质。
解释褐变(包括分类`发生机制`影响因素及抑制方法)
1. 为了防止营养成分损失，特别是必需氨基 酸如赖氨酸的损失，需要防止发生褐变反 响。这种营养损失对于赖氨酸缺乏的食品 〔例如谷物〕是很重要的。大豆粉或大豆 离析物与D-葡萄糖一起加热时，大豆蛋白 质中的赖氨酸将会大量损失，同样对于谷 物焙烤食品、面包和豆类焙烤制品也会引 起损失。
迈拉德反响不仅影响产品色泽，而
调节pH值
酚酶引起氧化最适宜的pH为６～７，因此降 低pH值可抑制酶的催化作用。 pH值在3以下， 酚酶几乎完全丧失。苹果和杏的pH值如调到 2.5时，酚酶活性完全消失。用降低pH值的方 法来防止果蔬饮料发生褐变最常用的方法。
一般多采用柠檬酸，苹果酸，抗坏血酸及其 它有机酸的混合溶液。实践证明：0.5﹪的柠 酸与0.3﹪的抗坏血酸合成效果较好。
这些呈香物质的前驱体是肉的水溶性抽出 物中的氨基酸、肽、核酸、糖类、脂质等 物质在加热时通过下面三条途径形成的：
脂质的自动氧化、水解、脱水及脱羧等反响， 生成醛、酮、内酯类化合物。
糖、氨基酸的分解反响及氧化反响，或糖与氨 基酸之间的反响，生成挥发与不挥发性的 成分；
上列途径中的产物之间的反响，产生众多的香 气成分。
热处理法
适当加热可使酚酶及其它所有的酶类失去
活性，故果汁生产中常采用原料的烫漂和高 温短时间迅速灭酶。来源不同的多酚氧化酶 对热的敏感性不同，然而70—90℃加热约7s， 可使大局部多酚氧化酶失活。而使多酚氧化 酶完全失活，需要在80℃时10～20min或沸水 中2min。但加热处理也有缺点，因为水果和 蔬菜经加热后，会影响原有风味，所以必须 严格控制加热灭菌的温度和时间，尽可能到 达灭酶目的而不影响产品风味。采用微波加 热法，能到达较好效果。
甘氨酸 α- 丙氨酸 缬氨酸 α- 氨基丁酸 亮氨酸 丝氨酸 苏氨酸 蛋氨酸 半胱氨酸 脯氨酸 羟基脯氨酸 精氨酸 苯丙氨酸 异亮氨酸 谷氨酸
果蔬褐变的名词解释
果蔬褐变的名词解释近年来，越来越多的人开始关注食品安全和健康饮食的重要性。
在这个背景下，“果蔬褐变”这个名词逐渐走入了人们的视野。
那么，什么是果蔬褐变呢？果蔬褐变是指新鲜果蔬在加工和保存过程中失去鲜艳颜色，变成褐色的现象。
下面将从果蔬褐变的原因、影响以及预防措施等方面展开探讨。
首先，我们来了解一下果蔬褐变的原因。
果蔬褐变是由于果蔬内部酶类的活性，以及酶与氧气和金属离子的相互作用引起的。
当果蔬被切割、破坏或者受到氧气的作用时，酶会与氧气结合产生有机物质，这些有机物质与果蔬中的多元酚类物质反应，形成氧化产物，使果蔬的颜色变为褐色。
其次，果蔬褐变会对食品质量和口感产生一定的影响。
首先，果蔬褐变会导致维生素C和抗氧化物质的流失。
维生素C是人体必需的营养物质，具有抗氧化作用，可以预防人体内的自由基对细胞的损害。
而褐变过程中，维生素C会因为氧化而流失，从而降低果蔬的营养价值和抗氧化能力。
其次，果蔬褐变也会影响食品的口感。
通常新鲜果蔬会带来清脆、多汁的口感，但褐变后的果蔬往往变得松软、水分流失，口感变得欠佳。
针对果蔬褐变，我们可以采取一系列的预防措施。
首先，酶抑制剂的使用是比较常见的一种预防手段。
酶抑制剂能够抑制果蔬内部的酶活性，延缓果蔬褐变的进程。
其次，采取适当的加工方法也可以降低果蔬褐变的风险。
比如，切割果蔬之后应尽快进行加工，避免果蔬长时间暴露在空气中。
此外，控制氧气的暴露也是重要的一环。
可以利用真空、包装等方法，减少果蔬与氧气的接触。
最后，存储条件的控制也十分关键。
果蔬应保存在适当的温度和湿度下，避免暴露在高温和干燥的环境中，以免加速果蔬的褐变进程。
果蔬褐变不仅是食品加工和保存过程中常见的问题，也直接影响着人们的饮食健康。
因此，对果蔬褐变进行深入的研究和有效的预防措施是非常重要的。
通过理解果蔬褐变的原因和影响，并采取相应的措施，可以有效地保护果蔬的营养价值和口感，提高人们的饮食质量和健康水平。
综上所述，果蔬褐变是指果蔬在加工和保存过程中失去鲜艳颜色，变成褐色的现象，与果蔬内部酶类的活性、氧气和金属离子的相互作用密切相关。
食品的褐变
影响美拉德反应的因素
①糖的结构、种类及含量
a.α、β不饱和醛>α－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
②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
•16
1、美拉德反应
• 美拉德反应（羰氨反应）：指羰 基与氨基经缩合、聚合反应生成 类黑色素和某些风味物质的非酶 褐变反应。
•17
美拉德反应过程
初期阶段
中期阶段
羰
分
氨
子
缩
重
合
排
脱
脱
氨
胺
胺
基
脱
重
酸
水
排
降
解
Amadori Heyenes
重排
重排
（醛糖） （酮糖）
末期阶段
醇
聚
醛
合
缩
合
•18
初期阶段
氨基 ＋ 羰基（还原糖)
还原酮 •22
Strecker降解
•23
末期阶段
缩合与聚合，生成 类黑色素和风味化合 物。
•24
美拉德反应的条件、生成物和特点
➢条件：还原糖（主要是葡萄糖）和氨基酸
少量的水 加热或长期贮藏
➢产物：黑色素（类黑精）＋风味化合物 ➢特点：pH值下降（封闭了游离的氨基）；
还原的能力上升（还原酮产生）； 褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物 质产生；添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变 后期加入不能使之褪色。
食品的褐变现象
第二节食品的褐变现象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。
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。
一、酶促褐变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。
一酶促褐变的机理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。
动物皮毛中的黑色素是通过这一机理而形成的。
虾类在冷藏过程产生黑斑的原因也是基于这一机理。
在水果中儿茶酚分布非常广泛它在儿茶酚酶作用下非常容易氧化成醌邻苯醌。
醌形成后进一步形成羟醌则是个自动反应无需酶参与羟醌再进行聚合依聚合程度大小由红变褐最后形成黑褐色物质。
酚酶作用的底物主要有一元酚型、邻二酚型化合物如前述的花青素、黄酮类、鞣质等酚酶对邻位二酚的作用快于一元酚对位二酚也可发生作用但间位二酚不能作为底物邻位二酚的取代衍生物也不能作为底物如愈创木酚阿魏酸。
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学院农学院专业食品科学与工程学号2010204820 10 级 5 班
食品中褐变的反应类型有酶促褐变和非酶促褐变（美拉德反应·焦糖化作用·抗坏血酸褐变）
一·酶促褐变
酶促褐变是分酶催化分类物质形成醌及其聚合物的反应过程
1·条件及影响因素：①氧的存在；②酶的作用；③含Cu2+辅基的参与；④酶与底物（酚类底物）的结合
2·控制措施：①钝化分酶的活性（加热处理或添加添加各种抑制酶促褐变的物质如----二氧化硫及亚硫酸盐,抗坏血酸, L-半胱氨酸,曲酸，4-乙基间苯二酚，复合抑制剂以及各种天然植物提取物等）
②改变分酶作用的条件（调节PH至3以下，水分活度等）
③驱除或隔绝氧气
④加分酶底物的类似物，底物改性
二·非酶促褐变
1·美拉德反应
①美拉德反应（羰氨反应）：指羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素
和某些风味物质的非酶褐变反应
②反应过程
A初级阶段：羰氨聚合，分子重排
B中期阶段：果糖氨基脱水形成羟甲基糠醛，果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮，氨基酸和二羰基化合物的作用，果糖基胺的其他反应产物的生成
C末期阶段：醇醛缩合，生成类黑精物质的聚合反应
③影响因素：底物的影响·PH值·水分·温度·金属离子·空气
2、焦糖化褐变
概念：糖类尤其是单糖在没有含氨基化合物存在时加热到熔点以上的高温（一般是140~170℃或以上）糖发生脱水与降解，也会变为黑褐的色素物质，这种作用称为焦糖化作用
3抗坏血酸褐变
抗坏血酸氧化形成脱氢抗坏血酸，再水合形成2，3-二酮古洛糖酸，脱水，脱羧后形成糠醛，再形成褐色素。
影响非酶褐变反应的因素及控制方法
1·影响因素：①糖类与氨基酸的结构②温度和时间③食品体系中的pH④食品中Aw及金属离子⑤高压的影响
2非酶褐变的控制
（1）降温：温度相差10℃，褐变反感应的速度相差3-5 倍。
酿造酱油温度每升高5℃，着色度提高35.6%。
（2）水分含量：10-15%的含水量最容易发生褐变，奶粉要求含水量低于3%。
（3）pH：羰氨反应中缩合物在酸性条件下易于水解，降低pH 就可以防止褐变。
（4）原料选择：对于羰氨反应的速度而言：还原糖>非还原糖；戊碳糖>六碳糖；戊碳糖中核糖>阿拉伯糖>木糖；六碳糖中半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖；在双糖中乳糖>蔗糖>麦芽糖>海藻糖。
在胺类化合物中：胺>氨基酸>多肽>蛋白质，而在氨基酸中，碱性氨基酸>酸性氨基酸，氨基在ε位或末端的比α位的快。