食品顏色與褐變作用演示文稿

食品顏色與褐變作用演示文稿當(dāng)前第1頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)優(yōu)選食品顏色與褐變作用當(dāng)前第2頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)第九章褐變與作用食品顏色

褐變是食品加工和貯藏過程中發(fā)生的常見現(xiàn)象，有的褐變能提高食品的品質(zhì)與風(fēng)味，如面包、糕點(diǎn)和咖啡加工過程中發(fā)生的褐變，有的能降低食品的品質(zhì)與風(fēng)味，如蔬菜與水果加工貯藏過程中發(fā)生的褐變。

9.1褐變的分類

非酶褐變：（1）羰氨反應(yīng)引起的褐變；（2）焦糖化引起的褐變（3）抗壞血酸氧化引起的褐變

酶促褐變：

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9.2非酶褐變

9.2.1羰氨反應(yīng)

1921年，法國化學(xué)家Mailard發(fā)現(xiàn)葡萄糖與甘氨酸溶液共熱即產(chǎn)生褐色色素，并稱此色素為類黑精。以后人們就將胺、氨基酸、蛋白質(zhì)與糖、醛、酮之間的反應(yīng)統(tǒng)稱為Mailard反應(yīng)或羰氨反應(yīng)。

9.2.2焦糖化褐變（Caramellization）糖類在沒有氨基化合物存在的情況下，當(dāng)加熱至其熔點(diǎn)以上時(shí)，糖通過脫水形成醬色物質(zhì)，或通過裂解形成一些揮發(fā)性醛、酮類物質(zhì)后，進(jìn)一步縮合、聚合形成粘稠狀的黑褐色物質(zhì)的反應(yīng)稱為焦糖化反應(yīng)。

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9.2.3抗壞血酸褐變作用抗壞血酸褐變是果汁在貯藏過程中變色的主要原因。其實(shí)質(zhì)在于其形成的酮、醛等物質(zhì)和氨基化合物反應(yīng)后進(jìn)一步縮合、聚合形成的褐色物質(zhì)。

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影響抗壞血酸氧化褐變的因素：

抗壞血酸濃度、pH、金屬離子、抗壞血酸氧化酶等。就pH來說，在中性或堿性條件下，其褐變速度大大加快。

9.3非酶褐變對食品質(zhì)量的影響（1)

營養(yǎng)價(jià)值丟失。

（2)

風(fēng)味喪失。

（3)

對罐裝食品的保藏產(chǎn)生不良的影響。非酶褐變過程中會產(chǎn)生二氧化碳，所以罐裝食品貯藏過程中會出現(xiàn)“膨聽”現(xiàn)象；當(dāng)然，非酶褐變也可能給食品品質(zhì)帶來一些有效的作用如產(chǎn)生的醛、酮等物質(zhì)會增加食品的抗氧化能力。

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9.4非酶褐變的控制（1）降溫與控氧

褐變的溫度系數(shù)為3-5，30℃以上褐變快，20℃以下褐變較慢，當(dāng)溫度達(dá)到80℃或以上時(shí)，氧氣對其影響不大，當(dāng)溫度為室溫條件下，則氧氣可大大加非酶褐變作用。所以容易褐變的食品采用真空包裝、低溫貯藏則可較好地防止其褐變。

（2）控制水分含量

水分在10%-15%時(shí)最易發(fā)生褐變，完全干燥后，則褐變速率大大下降。所以容易褐變的固體食品將水控制在3%以下，可很好地抑制其褐變。不過干制的豬肉制品雖然水分低，但由于油脂氧化加速，則其褐變也非常速迅。液體食品通過降低其濃度，則可較好地防止褐變。當(dāng)前第7頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)

(3)改變pH值

羰氨反應(yīng)是可逆的，在稀酸條件下，羰氨縮合產(chǎn)物很易水解。所以降低pH值是控制褐變的有效方法之一。比如蛋白粉在脫水干燥前先加酸降低pH值，在復(fù)水時(shí)加Na2CO3

恢復(fù)pH值就是為了有效控制非酶褐變作用。另外，在酸性條件下，維生素C的自動氧化速度較慢，且可逆。

(4)使用較不易發(fā)生褐變的食品原料

羰氨反應(yīng)的速度與糖及氨基酸的結(jié)構(gòu)有關(guān)。對于糖來說，雙糖的褐變速度小于單糖，單糖中六碳糖的褐變速度小于五碳糖。在所有羰基化合物中，以α-已烯醛褐變最快，其次是α-雙羰基化合物，酮褐變速度最慢。

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對于氨基化合物來說，褐變速度為：蛋白質(zhì)>肽>胺類>氨基酸。在氨基酸中,堿性氨基酸褐變速度較快，ε-位或在末端者，比α-位上較易褐變，所以賴氨酸褐變損失率最高。由于脂類氧化和熱解可產(chǎn)生不飽和醛、酮及二羰基化合物，因此，不飽和度高、易氧化的脂類亦易與氨基化合物發(fā)生褐變反應(yīng)。

(5）亞硫酸處理羰基可以和亞硫酸根形成加成化合物，其加成物能與氨基酸化合物縮合，但縮合產(chǎn)物不能再進(jìn)一步生成Schiff堿和N-葡萄糖基胺，因此，可用SO2和亞硫酸鹽來抑制羰氨反應(yīng)。當(dāng)前第9頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)

(6）鈣離子處理

鈣離子可同氨基酸結(jié)合成為不溶性化合物，因此，鈣離子具有控制褐變作用。有些食品加工中，當(dāng)使用SO2不能有效地控制褐變時(shí)，配合使用CaCl2則可很好地控制褐變作用，如馬鈴薯的加工中。

(7）生物化學(xué)方法

當(dāng)食品中糖含量低時(shí)，可用發(fā)酵法將糖除去。如蛋粉和脫水肉末的生產(chǎn)中就是采用這種方法。使用酶制劑如葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶結(jié)合可除去食品中微量的葡萄糖與氧。當(dāng)前第10頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)

9.5酶促褐變

9.5.1酶促褐變的概念

食品中的酚類物質(zhì)和抗壞血酸等物質(zhì)在有氧的條件下，被酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶和過氧化物酶等作用下生成褐色物質(zhì)的作用稱為酶促褐變。一般當(dāng)較淺顏色的水果和蔬菜如蘋果、香蕉、土豆等受到機(jī)械損傷，或受凍受熱時(shí)造成酶與底物大量接觸后則易發(fā)生酶促褐變。

9.5.2酶促反應(yīng)的歷程

(1）多酚類被多酚氧化酶氧化的歷程當(dāng)前第11頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)當(dāng)前第12頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)

不同蔬菜水果其褐變的底物不同。馬鈴薯褐變的最適底物是酪氨酸；有些水果如桃、蘋果等褐變的底物不是酪氨酸，而是綠原酸；香蕉褐變的底物是3,4-二羥基苯基乙胺；有些水果的阿魏酸和咖啡酸；茶葉中褐變的底物是兒茶素。

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(2）抗壞血酸氧化酶與過氧化物酶引起的褐變兩種酶在有氧條件下均可催化抗壞血酸氧化，其歷程同非酶氧化歷程。過氧化物酶也可催化酚類化合物的氧化。

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9.5.3酶促褐變的控制

要進(jìn)行酶促褐變必須具備三個(gè)條件：多酶類物質(zhì)（決定因素）；酚酶（活性強(qiáng)弱似乎無明顯影響）和氧。因此，控制酶促反應(yīng)的方式一是除去基質(zhì)多酚類，這不僅困難，而且不現(xiàn)實(shí)。二是抑制多酚酶活性；三是驅(qū)除氧氣。生產(chǎn)上通常采用各種措施來控制后兩個(gè)因素來防止酶促褐變。

(1）熱處理

熱燙、巴氏消毒和微波等處理都屬于這一類方法。但值得注意的是：酶一定要充分鈍化，否則會使其褐變更快。90-95℃加熱7s可使大部分氧化酶類失活。當(dāng)前第15頁\共有16頁\編于星期二\15點(diǎn)

(2)酸處理多數(shù)酚酶的最適pH在6-7之間，pH3以下可使其幾乎完全失活。采用檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸以及其他有機(jī)酸混合液降低pＨ