1 褐變

褐變指食品在加工、貯藏過程中顏色發(fā)生變化而趨向加深的現(xiàn)象。根據(jù)褐變的原因，可分為非酶褐變和酶促褐變。

2 非酶褐變：

① Maillard 反應(yīng)

Maillard 反應(yīng)又稱為羰氨反應(yīng)，指食品體系中含有氨基的化合物與含有羰基的化合物之間發(fā)生反映而使食品顏色加深的反應(yīng)。羰氨反應(yīng)的過程復(fù)雜，可分為3 個階段。

（1）初始階段：包括羰基縮合與分子重排，羰氨反應(yīng)的第一步是含氨基的化合物與含羰基的化合物之間縮合而形成Schiff 并隨后環(huán)化成為N-葡萄糖基胺（①-③），再經(jīng)Amadori分子重排生成果糖胺（④-⑦），果糖胺進一步與一分子葡萄糖縮合生成雙果糖胺（⑧）。

（2）中間階段：重排后地果糖胺進一步降解的過程。A 果糖胺脫水生成羥甲基糠醛，羥甲基糠醛積累后導(dǎo)致褐變（⑨-14）B 果糖胺重排形成還原酮，還原酮不穩(wěn)定，進一步脫水后與氨類化合物縮合（15-18）。C 氨基酸與二羰基化合物作用（19）。

（3）終止階段：羥醛縮合與聚合形成褐色素。（20）。

② 焦糖化作用

焦糖化作用是指在沒有含氨基化合物上午情況下將糖類物質(zhì)加熱到起熔點以上溫度，是其發(fā)焦變黑的現(xiàn)象。在高溫作用下糖類形成兩類物質(zhì)，一類是糖的脫水產(chǎn)物，另一類是糖的裂解產(chǎn)物，焦糖化作用有三個階段：

（1）從蔗糖熔融開始，有一段時間的起泡，蔗糖脫去一分子水形成異蔗糖酐，起泡暫時停止，形成的產(chǎn)物無甜味有溫和的苦味；

（2）繼續(xù)加熱，第二次起泡，持續(xù)時間更長，失水量約為9%，形成焦糖酐，平均分子式為C24H36O18，熔點為138℃，有苦味；

（3）焦糖酐進一步脫水生成焦糖烯，繼續(xù)加熱形成難溶性的深色物質(zhì)焦糖素。焦糖素有一定的等電點，pH3.0-6.9。

③抗壞血酸褐變

抗壞血酸氧化形成脫氫抗壞血酸，再水合形成2，3-二酮古洛糖酸，脫水，脫羧后形成糠醛，再形成褐色素。

④非酶褐變對食品的影響

（1）顏色；

（2）營養(yǎng)價值：氨基酸、蛋白質(zhì)和抗壞血酸。

⑤非酶褐變的控制

（1）降溫：溫度相差10℃，褐變反感應(yīng)的速度相差3-5 倍。釀造醬油溫度每升高5℃，著色度提高35.6%。

（2）水分含量：10-15%的含水量最容易發(fā)生褐變，奶粉幽囚含水量低于3%。

（3）pH：羰氨反應(yīng)中縮合物在酸性條件下易于水解，降低pH 就可以防止褐變。

（4）原料選擇：對于羰氨反應(yīng)的速度而言：還原糖>非還原糖；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；在雙糖中乳糖>蔗糖>麥芽糖>海藻糖。在胺類化合物中：胺>氨基酸>多肽>蛋白質(zhì)，而在氨基酸中，堿性氨基酸>酸

性氨基酸，氨基在ε位或末端的比α位的快。

3 酶促褐變

①概念

酶促褐變發(fā)生在水果、蔬菜等新鮮植物性食物中。水果和蔬菜在采收后，當(dāng)有機械性損傷發(fā)生或處于異常環(huán)境時，果蔬中原有的氧化還原平衡被破壞，導(dǎo)致氧化產(chǎn)物積累，造成果蔬變色，這類反應(yīng)的速度非常快，一般需要和空氣接觸，由酶催化，因此稱為酶促褐變。

②酶促褐變的機理

催化酶促褐變的酶有酚酶、抗壞血酸氧化酶、過氧化物酶等。

（1）酚酶：植物提內(nèi)的酚酶是一個寡聚體，可以催化兩類反應(yīng)，一類是羥基化作用，產(chǎn)生酚的鄰羥基；二是氧化作用，使鄰二酚氧化為醌，所以酚酶是一個多酶體系，一種是酚氧化酶，又稱為甲酚酶，另一種是多酚氧化酶，又稱為兒茶酚酶。而被稱為酪氨酸氧化酶的酚酶則同時能催化這兩類反應(yīng)。不同的底物的酶促褐變的速度大不相同，鄰二酚>一元酚>對位二酚>間位二酚，間位而2 酚有一定的抗氧化作用，如愈創(chuàng)木酚。

（2）抗壞血酸氧化酶。

（3）過氧化物酶。

③酶促褐變的防止

（1）熱處理：熱燙、巴氏殺菌和微波加熱90-95℃，維持幾秒鐘；

（2）酸處理：多數(shù)酚酶的最適pH 為6-7，pH<3.0 基本失活，所以降低pH 就可以抑制酶促褐變，常用VC、檸檬酸、蘋果酸來降低pH。一般檸檬酸與Na2SO3 混用，0.5%檸檬酸+ 0.3%VC；

（3）SO2 及Na2SO3：在pH=6 時，效果最好，10ppm 的SO2 足以使酚酶失活，但考慮到揮發(fā)，反應(yīng)損失等，一般增加為300ppm，殘留低于20mg/kg。添加此類試劑會造成食品褪色和VB1 被破壞；

（4）驅(qū)氧法；

（5）底物改性：使酚形成甲基取代物。