食品的褐变基础知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章,食 品 的 褐 变,第一节 食品褐变的概念,一、什么是褐变？,褐变,(Browning),是指食品在加工、贮藏,过程中发生变色的现象。,影响外观、风味与营养成分变化,第一节 食品褐变的概念,二、食品褐变的种类,酶促褐变（生化褐变）,由过氧化物酶引起的褐变,由酚酶引起的褐变,非酶褐变（非生化褐变）,羰胺反应（美拉得反应）,焦糖化作用,抗坏血酸氧化褐变,第二节 食品的酶促褐变,1、,什么是酶促褐变？,酶促褐变（Enzymic Browning)是直接由酶参与的褐变作用。,2、,引起酶促褐变的酶类,过氧化物酶类（以铁卟啉为辅基）,酚酶类（以铜为辅基）,3、,酶促褐变的机制,第二节 食品的酶促褐变,3、,酶促褐变的机制,植物中的,酚类物质,在酚酶及过氧化物酶的催化下,氧化成醌,，醌再进行非酶促反应生成褐色的色素。,3、酶促褐变的机制,过氧化物酶催化的酶促褐变,1.,2.,3.,4.,黑色素,黑色素,3、酶促褐变的机制,酪氨酸的酶促褐变,3、酶促褐变的机制,酪氨酸的酶促褐变,土豆褐变、毛发中黑色素形成机制；,目前发现的唯一一条动植物共有的褐,变途径。,3、酶促褐变的机制,绿原酸的酶促褐变,邻苯二酚氧化酶,1/2O,2,聚合,褐色,黑色,实例：,梨心变黑,贮存前经两次“发汗”；,香蕉心变黑，不能贮存在,12,以下，,但也不能温度过高，乙烯催熟；,4、酶促褐变发生的条件,植物组织中含有,酚类物质,，在完整的细胞中作为呼吸链传递物质，在酚-醌之间保持着动态的平衡。当细胞组织破坏后，,氧,大量侵入，酚在,酶,的催化作用下造成醌的形成，平衡受到破坏，于是发生醌的积累，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素称为黑色素或类黑精，造成食品的褐变。,酶促褐变的机制：,4、酶促褐变发生的条件,酚类底物,酶,氧,易发生酶促褐变的食品：,藕、香蕉、洋葱、茄子、土豆、苹果、梨、桃子等；,三者缺一不可,不易发生酶促褐变的食品：,柠檬、桔子、香瓜、西瓜等；,5、控制酶促褐变的方法,酚类底物,酶,氧,主要途径：,钝化酶的活性（热烫、抑制剂等）；,改变酶作用的条件（,pH,水分活度等）；,隔绝氧气；,使用抗氧化剂（,Vc,SO,2,等）,5、控制酶促褐变的方法,（1）热处理法,（2）二氧化硫或亚硫酸盐处理,抑制酚酶活性；,与糖类羰基加成，阻止美拉得反应；,将有色物质还原褪色。,优点：,防止酶促褐变，防腐；,避免,V,C,氧化失效；,SO,2,易去除；,方便，成本低；,缺点：,漂白，破坏花青素；,腐蚀素铁罐的内壁；,不愉快嗅味,0.064%,；,破坏,V,B1,；,5、控制酶促褐变的方法,（3）驱氧或隔绝空气,（4）底物甲基化,5蛋氨酸腺苷,儿茶酚 愈创木酚,咖啡酸 阿魏酸,绿原酸,3阿魏酸金鸡钠酸,5、控制酶促褐变的方法,（5）控制pH,酚酶的最适,pH,在,67,，,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,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,c.有吲哚，苯环易褐变,d.碱性氨基酸易褐变,e.氨基在-位或在末端者，比-位易褐变,影响,美拉德反应,的因素,pH值,pH3-9范围内，随着pH上升，褐变上升,pH3时，褐变反应程度较轻微,pH在7.8-9.2范围内，褐变较严重,反应物浓度（水分含量）,1015%(H,2,O)时，褐变易进行,5%10(H,2,O)时，多数褐变难进行,5%30时，褐变较快,t20时，褐变较慢,t Fe,+2,),Cu催化还原酮的氧化,Na,对褐变无影响。,Ca,2+,可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变。,促进褐变,Maillard反应对食品品质的影响,不利方面：,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。,Maillard反应在食品加工中应用,抑制,maillard,反应,注意选择原料：,选氨基酸、还原糖含量少的品种。,水分含量降到很低,：,蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。流体食品则可通过稀释降低反应物浓度。,降低,pH,：,如高酸食品如泡菜就不易褐变。,降低温度：,低温贮藏。,除去一种作用物：,一般除去糖可减少褐变。,加入亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐,钙可抑制褐变。,利用,控制原材料,：核糖,+,半胱氨酸 ：烤猪肉香味,核糖,+,谷胱甘肽 ：烤牛肉香味,控制温度,：,葡萄糖,+,缬氨酸 ：,100-150,烤面包香味,180,巧克力香味,木糖,+,酵母水解蛋白：,90,饼干香型,160,酱肉香型,不同加工方法,：土豆 大麦,水煮：,125,种香气,75,种香气,烘烤：,250,种香气,150,种香气,Maillard反应在食品加工中应用,美拉德反应,小 结,美拉德反应机理,反应影响因素,在食品加工中的应用,2、焦糖化反应,概念：,无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。,过程,:,脱水,:,分子双键 不饱和的环 聚合 高聚物。,缩合或聚合,:,裂解 挥发性的醛、酮 缩合或聚合 深色物质,焦糖化,反应条件,无水或浓溶液，温度150-200。,催化剂的存在加速反应：,铵盐,磷酸盐,苹果酸,延胡索酸,柠檬酸,酒石酸等,pH8比pH5.9时快10倍。,不同糖反应速度不同，,例如果糖大于葡萄糖（熔点的不同）,蔗糖形成焦糖的过程,蔗糖,异蔗糖酐,焦糖酐,焦糖稀,焦糖素,（无甜味而具有温和的苦味）,（熔点为 138，可溶于水 及乙醇，味苦）,（熔点为154，可溶于水）,（高分子量的深色物质）,200，约 35 min起泡,二次起泡55 min,继续加热,继续加热,焦糖色素是一种结构不明确的大的聚合物分子，这些聚合物形成了胶体粒子，形成胶体粒子的速度随温度和pH的增加而增加。,焦糖色素的,性质,焦糖是一种黑褐色胶态物质,等电点在,pH3.0-6.9,甚至低于,pH3,粘度,100-3000cp,工业上生产焦糖色素,以蔗糖为原料生产的三种色素及用途,NH,4,HSO,3,催化,pH2-4.5,耐酸焦糖色素,（可用于可口可乐饮料，棕色）,糖和铵盐加热,pH4.2-4.8,焙烤食品用焦糖色素,（红棕色）,蔗糖加热,pH3-4,啤酒美色剂,（含醇类饮料，红棕色）,3、抗坏血酸的褐变作用,