第二节 酶褐变与非酶褐变
褐变
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。
2.焦糖化反应
定义
焦糖化作用是指在没有含氨基化合物存在 的情况下，将糖类物质加热到起熔点以上 温度，使其发焦变黑的现象。在高温作用 下糖类形成两类物质，一类是糖的脱水产 物，另一类是糖的裂解产物，焦糖化作用 有三个阶段：
蔗糖在酸或酸性铵盐存在的溶液中加热，可制得 适用于食品、糖果和饮料的焦糖色素，其中最大 量的是用亚硫酸氢铵作催化剂制备用于可乐饮料 的耐酸焦糖色素（pH2～4.5）；另一种是蔗糖 溶液和铵离子溶液一起加热制成焙烤食品着色剂， 其水溶液的pH为4.2～4.8，并含有带正电荷的胶 体粒子；第三种是蔗糖直接热解形成略带负电荷 胶体粒子的焦糖色素，溶液pH为3～4，用于啤 酒和其他酒精饮料。焦糖色素是我国传统使用的 天然色素之一，无毒性。但近来发现，加铵盐制 成的焦糖含4-甲基咪唑，有强致惊厥作用，含量 高时对人体有毒。我国食品卫生法规定焦糖色素 的添加量不得超过200mg/Kg。
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。
列举10个食品褐变的实例
列举10个食品褐变的实例
褐变——褐变是食品比较普通的一种变色现象。
当食品原料进行加工、贮存、受到机械损伤后，易使原料原来的色泽变暗，或变成褐色，这种现象称为褐变。
在食品加工过程中，有些食品需要利用褐变现象，如面包、糕点等在烘烤过程中生成的金黄色。
但有些食品原料在加工过程中产生褐变，不仅影响外观，还降低了营养价值，如水果、蔬菜等原料。
褐变作用按其发生机制可分为酶促褐变及非酶褐变两大类。
酶引起的褐变多发生在较浅色的水果和蔬菜中，如苹果、香蕉、土豆等。
当它们的组织被碰伤、切开、削皮而遭受病害或处在不食物的酶促褐变，在实际工作中，可采用热处理法、酸处理法和与空气隔绝等方法防止食物的褐变。
因为酶在45%以上、pH值在3.0以下以及经加工的原料浸泡在清水中、糖水中或盐水中都能防止酶促褐变的形成。
非酶褐变是不需要酶的作用而能产生的褐变作用，它主要包括焦糖化反应和美拉德反应。
焦糖化反应是食品在加工过程中，由于高温使含糖食品产生糖的焦化作用，从而使食品着色。
因此，在食品加工过程中，根据工艺要求添加适量糖有利于产品的着色。
美拉德反应是食品在加热或长期贮存后发生褐变的主要原因，反应过程非常复杂。
美拉德反应褐变，酶促褐变，焦糖化反应，是三种食品加工中的最重要三种褐变，酱油、咖啡、红茶、啤酒的生产和面包、糕点的烘烤。
酶促褐变
[结果] HFLC法初步断定5%(w/v)碳酸氢钠水溶 液萃取组分为大黄酸 5%(w/v)碳酸钠水溶液萃取组分为大黄素; 核磁共振试验测定的2个组分的<‘1>HNMR 和<’13>CNMR图谱分析 确定了板栗仁酶促褐变产物为大黄酸和大 黄素.
总结
成就：近期主要学习了中文文献中对酶促 褐变的研究。 不足：没有了解英文文献中对酶促褐变的 研究。
褐变现象
品的 褐 色一 变 泽种 是 变变 食 暗色 品 的现 中 现象 普 象， 遍 。即 存 食在
学习内容
主要学习：多酚氧化酶活性的测定及特性
酶促褐变的机理
酶促褐变的抑制 次要学习：酶促褐变的产物组分
多酚氧化酶活性的测定：
• 多酚氧化酶酶活的计算公式:E=M*60/V （其中M-每秒钟增加的吸光值;V-粗酶液的体 积，ml。）
酶促褐变的产物组分
酶促褐变 ：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。 e.g. 板栗仁酶促褐变产物主要是蒽醌类化合物, 其主要成分为大黄酸和大黄素.
[方法]：利用提取纯化后的板栗酶促褐变产物组 分作为试材,采用HPLC法对其进行定性和定量分 析;采用NMR法进一步确定板栗酶促褐变产物主 要成分。
接下来的主要任务
1、 继续阅读文献，弥补知识上的不
足
2、跟随老师做实验，注意思考与总
结
经济损失达50%。
酶促褐变的抑制
PPO活性与PH、温度、底物浓度的关系均 符合上图，由此，我们可以通过改变上述条件 抑制酶的活性，从而抑制褐变。
方法主要有以下几种： 1.热处理法
2.调节PH
3.二氧化硫及亚硫酸盐处理
4.去除或隔绝氧气
5.加酚酶底物的类似物 6.底物改性 此外，我们可以加入一些护色剂（如柠檬酸 异 维生素 EDTA等）抑制酶的活性。
(完整版)食品化学名词解释
食品化学名词讲解离子水合作用 :在水中增加可解离的溶质，会使纯水经过氢键键合形成的周围体排列的正常结构碰到破坏，对于不拥有氢键受体和给体的简单无机离子，它们与水的互相作用可是是离子 -偶极的极性结合。
这类作用平时被称为离子水合作用。
疏水水合作用 :向水中加入疏水性物质，如烃、脂肪酸等，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团周边的水分子之间的氢键键合增强，处于这类状态的水与纯水结构相似，甚至比纯水的结构更为有序，使得熵下降，此过程被称为疏水水合作用。
疏水互相作用 :若是在水系统中存在多个分其他疏水性基团，那么疏水基团之间互相聚集，从而使它们与水的接触面积减小，此过程被称为疏水互相作用。
笼形水合物 :指的是水经过氢键键合形成像笼相同的结构，经过物理作用方式将非极性物质截留在笼中。
平时被截留的物质称为“客体”，而水称为“宿主”。
结合水 :平时是指存在于溶质或其他非水成分周边的、与溶质分子之间经过化学键结合的那部分水。
化合水 :是指那些结合最牢固的、组成非水物质组成的那些水。
状态图 :就是描述不相同含水量的食品在不相同温度下所处的物理状态，它包括了平衡状态和非平衡状态的信息。
玻璃化转变温度 :对于低水分食品，其玻璃化转变温度一般大于 0℃，称为 Tg；对于高水分或中等水分食品，除了极小的食品，降温速率不能能达到很高，所以一般不能够实现完满玻璃化，此时玻璃化转变温度指的是最大冻结浓缩溶液发生玻璃化转变时的温度，定义为 Tg′。
自由水 :又称游离水或体相水，是指那些没有被非水物质化学结合的水，主若是经过一些物理作用而滞留的水。
自由流动水 :指的是动物的血浆、植物的导管和细胞内液泡中的水，由于它能够自由流动，所以被称为自由流动水。
水分活度 :水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度，其定义可用下式表示：其中， P 为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压； P0 表示在同一温度下纯水的饱和蒸汽压； ERH 是食品样品周围的空气平衡相对湿度。
外植体褐变及解决措施
外植体褐变及解决措施外植体褐变及其解决措施褐变是植物组织培养过程中常见的问题。
它与真菌污染和玻璃化冷冻一起被称为植物组织培养的三大难题。
本文针对褐变问题，结合相关数据，对影响褐变的因素进行了综合分析，并针对这些因素提出了相应的解决方案。
褐变是指外植体在培养过程中，自身组织向表面培养基释放褐色物质，以致培养基逐渐变成褐色，外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。
一、褐变机理1非酶褐变非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡，即坏死形成的褐变现象，并不涉及酚类物质的产生。
徐振彪等将生长正常的愈伤组织转移到含nacl的培养基中，组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变，但培养基中没有看到扩散的褐化物质。
当温度升高时继代保存时间过长，也会发生此类现象。
但这种褐变若采取适当措施或者愈伤组织适应了胁迫环境就不再发生了。
2.酶促褐变目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶促褐变引起的，培养材料变褐主要是由伤口处分泌的酚类化合物引起的。
酶促褐变如同一般的酶促反应，其发生必须具备三个条件，即酶、底物和氧。
引起褐变的酶有多酚氧化酶(ppo)、过氧化物酶(pod)、苯丙氨酸解氨酶等。
从初次培养和继代培养过程中试管苗的褐变程度和ppo的活性来看，表明ppo活性的高低是引起培养材料褐变的关键。
引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物，按其组成可分成3类:苯基羧酸（包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等），苯丙烷衍生物（包括绿原酸、肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等），第三类是黄烷衍生物（包括花青素、黄酮、芸香苷等），但并非所有的酚类物质都是ppo的底物。
在正常植物组织中，底物、氧和PPO同时存在而不褐变，因为在正常组织细胞中，多酚分布在液泡中，而PPO分布在各种质体或细胞质中。
这种区域分布使基质和PPO无法接触。
当细胞膜结构发生变化和破坏时，它为酶与PPO接触创造了条件。
在氧气存在下，苯酚被氧化成醌，并进行一系列脱水和聚合反应。
食品风味化学食品的不良风味
由于食物包装材料产生不良风味得污 染物极少来自包装材料得主要成分,绝大 多数不良风味就是由于包装材料中存在 得残留溶剂。如:聚酯或铝箔如果不完全 干燥过程,残留得甲苯会被吸附于材料中 ;金属、涂漆罐在涂漆上没有蒸出得溶剂 或在制罐过程中得润滑剂。
第二节 遗传学和动物喂养不同 产生得不良风味
＊ 一、遗传学
引起食品污染得空气污染源很难确定 属于哪一种,这就是因为使食品产生不良 风味得污染源不就是有规律得在产品中 重复出现,就是随机发生得,她决定于当 时得不良风味得污染源,包括风向、风 速、食品加工厂得生产计划等等。形成 不良风味得化学物质同样具有非常低得 嗅觉阈值,因而很难通过已建立起得分 析技术去分离和鉴定。
四、酶产生得风味变化
所有食品都曾就是活得有机体,这 些有机体依靠酶进行新陈代谢和生长。 因此,食品风味就是一系列酶得变化产 生得,这其中就含有引起不良风味得酶 。在食物中,有三种酶通常与食品得不 良风味有紧密关系,她们就是脂肪氧化 酶、脂肪酶和各种蛋白酶。
脂肪酶广泛地存在于食物制品中,但 人们对脂解异味比其她异味更少见,其 主要原因就是,食物中大多数脂肪包含 得仅就是中、长碳链脂肪酸,这些脂肪 酸由于太大,以至于对香气或味感不能 作出主要贡献。因此,只有那些包含短 链脂肪酸得食物(如乳制品或椰子油产 品),在脂肪酶作用下,通过脂肪水解而 产生重要异味(如酸败臭味、肥皂味、 奶油臭味)。
水产类食品就是极易从周围环境吸收化 学物质而产生不良风味得食品。这种不良风味 可能来自水得污染或水中生长得细菌得污染, 直接影响到水产类食品得不良风味得变化。
三、化学试剂得污染
常见得化学试剂污染就是:清洁剂、杀 虫剂和消毒剂产生得污染,就是由于在使 用时不小心引起了不良风味。如:氯苯酚 可对蛋糕,奶粉等产生不良风味,同时吸收 过多,对肝、肾、肺有损伤甚至死亡。
酶促褐变的反应机理及其常用的控制酶促褐变的方法
酶促褐变的反应机理及其常用的控制酶促褐变的方法一、酶促褐变的反应机理酶促褐变是指在食品加工过程中，由于酶的作用而引起的食品色泽变黑的现象。
其机理主要涉及到以下几个方面：1. 酶催化反应：在食品加工过程中，存在一些酶类物质，如多酚氧化酶、过氧化物酶等，这些酶能够催化有机物质的氧化反应。
2. 自由基反应：当有机物质发生氧化反应时，会产生自由基。
自由基具有极强的活性，能够与其他分子发生反应，从而引起链式反应。
3. 醛类物质生成：在食品加工过程中，糖类和蛋白质会发生糖基化和蛋白质糖基化反应，生成大量的醛类物质。
这些物质具有较强的还原性和臭味，并且容易引起色泽变黑。
二、常用的控制酶促褐变的方法1. 温度控制法：在食品加工过程中，适当调节温度可以有效地控制酶促褐变的发生。
一般来说，低温下酶的活性较低，因此可以选择在低温下进行加工和储存。
2. 酸碱调节法：酸碱度对于酶的活性有很大影响。
在食品加工过程中，可以通过调节酸碱度来控制酶促褐变的发生。
一般来说，将食品调至中性或者稍微偏碱性可以有效地抑制酶促褐变。
3. 添加抗氧化剂：抗氧化剂能够有效地延缓食品的氧化反应，从而减少酶促褐变的发生。
常用的抗氧化剂包括维生素C、维生素E、硫代乙醇等。
4. 添加还原剂：还原剂能够有效地降低食品中自由基和醛类物质的含量，从而减少酶促褐变的发生。
常用的还原剂包括谷胱甘肽、硫代乙二胺等。
5. 光照控制法：光照条件对于食品色泽有很大影响。
在食品加工过程中，可以通过控制光照条件来减少酶促褐变的发生。
一般来说，避免食品长时间暴露在阳光下可以有效地减少酶促褐变。
6. 水分控制法：水分对于食品的色泽有很大影响。
在食品加工过程中，可以通过控制水分含量来减少酶促褐变的发生。
一般来说，降低食品中水分含量可以有效地减少酶促褐变。
三、总结酶促褐变是一种常见的食品加工问题，在实际生产中需要采取多种措施来控制其发生。
针对不同的食品和加工过程，应该选择合适的方法进行控制，从而保证产品质量和安全性。
【VIP专享】非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止实验报告
华南农业大学实验报告专业班次13食工1班组别201330500107题目非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止姓名黄俊怡日期2015.07.111、实验目的1、通过焦糖的制备及羰氨反应来了解非酶褐变以及焦糖的性质与用途。
2、通过蔬菜加工中热烫等前处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步掌握蔬菜加工中护色的常用方法。
2、实验原理褐变反应是食品加工中最普遍存在的一种变色现象，按其发生机制分为酶促褐变和非酶褐变两大类。
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。
3、实验材料、试剂和仪器1. 实验材料蔗糖、苹果、马铃薯2. 试剂25％葡萄糖溶液、25％甘氨酸溶液、10％盐酸、10％氢氧化钠溶液、25％蔗糖溶液、柠檬酸、焦亚硫酸钠、抗坏血酸钠3. 仪器分析天平、蒸发皿、电炉、250ml容量瓶、分光光度计、试管若干支、刀、4、实验步骤（一）非酶褐变1、焦糖的制备：称取蔗糖25g放入蒸发皿中，加入1ml水，在电炉上加热到150℃左右，关去电源，温度上升至190～195℃，恒温10min左右，呈深褐色，稍冷后，加入少量蒸馏水溶解，冷却后移入250ml容量瓶中，定容。