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1、第九章食品褐變（Browning）引言第一節(jié)非酶褐變（No-enzymicBrowning）第二節(jié)酶促褐變（EnzymicBrowning）引言?食品在加工貯藏過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生變紅、褐、黃等變色現(xiàn)象,統(tǒng)稱為食品褐變。?面包、蛋糕、咖啡、肉塊等食品經(jīng)焙烤或燒烤后，產(chǎn)生了誘人的焦黃色至紅棕色，同時(shí)形成濃郁的香氣；?香蕉、蘋(píng)果、土豆、茄子等受傷或切開(kāi)后，傷口或切面逐漸變紅褐；?啤酒、醬油、醋在釀制過(guò)程中顏色逐漸轉(zhuǎn)為紅褐色；奶粉、蛋粉在加工貯藏過(guò)程的褐變等。？?有的褐變是食品加工所期望的，例如焙烤食品、煎炸食品、熏肉、烤肉，制
2、醬、釀制啤酒、制作紅茶等，?有的褐變則是不受歡迎并需盡量避免的，例如果蔬貯存加工時(shí)的褐變。?若食品褐變過(guò)程需要酶參與，則為酶促褐變；若沒(méi)有酶參與，則是非酶褐變。第一節(jié)非酶褐變（No－enzymicBrowning）?Maillard反應(yīng)?焦糖化褐變?抗壞血酸自動(dòng)氧化褐變一、Maillard反應(yīng)?Maillard發(fā)現(xiàn)，葡萄糖溶液與甘氨酸溶液共熱時(shí)會(huì)逐漸變?yōu)楹稚?在食品加熱或長(zhǎng)期貯存過(guò)程中，糖、醛、酮等含游離羰基的化合物與氨基酸、蛋白質(zhì)、胺等含游離氨基的化合物發(fā)生系列化學(xué)反應(yīng)，生成褐色物質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為Maillard反應(yīng)
3、或羰氨反應(yīng)。?Maillard反應(yīng)可分為初始階段、中間階段和終止階段啤酒釀造、面包焙烤過(guò)程發(fā)生了Maillard反應(yīng)。（一）初始階段包括羰氨縮合和分子重排兩種作用。1、羰氨縮合還原糖（例如葡萄糖）與氨基化合物縮合成薛夫堿（Schiff′sbase），然后環(huán)化為N–葡萄糖基胺。2、分子重排N－葡萄糖基胺經(jīng)過(guò)阿馬道萊（Amadori）分子重排生成氨1-氨基-2-酮糖（果糖基胺）酮糖（例如果糖）、可與氨基化合物生成N－果糖基胺，再經(jīng)海因斯（Heyenes）分子重排葡糖基胺（二）中間階段果糖基胺可通過(guò)幾種途徑進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。1、
4、果糖基胺脫水生成羥甲基糠醛（Hydroxy-methylfurural，HMF），又叫5-羥甲基-2-呋喃醛。HMF的積累與褐變速度有很強(qiáng)的相關(guān)性，HMF積累后不久就可發(fā)生褐變。用分光光度計(jì)測(cè)定HMF積累情況可作為褐變速度的指標(biāo)。2、果糖基胺脫去胺殘基重排生成還原酮（reductones）果糖基胺經(jīng)幾步反應(yīng)先生成二羰基化合物，再轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原酮類化合物。還原酮類比較活潑，它可裂解為較小的分子如二乙酰、乙酸、丙酮等；還原酮亦可進(jìn)一步與胺類縮合。3、二羰基化合物與氨基酸的作用——斯特勒克（Strecker）降解。在二羰基化合物存
5、在時(shí)，氨基酸發(fā)生脫羧、脫氨作用，生成少了一個(gè)碳的醛，稱為Strecker醛。氨基則轉(zhuǎn)移到二羰基化合物上。這是食品褐變中產(chǎn)生CO2的主要途徑。（三）終止階段包括兩類反應(yīng)。1、醇醛縮合兩分子醛自相縮合，進(jìn)一步脫水形成更穩(wěn)定的不飽和醛。2、生成黑色素的聚合作用。反應(yīng)過(guò)程中生成的HMF及其衍生物、二羰基化合物、還原酮類、醛類等，進(jìn)一步隨機(jī)縮合、聚合，形成復(fù)雜的高分子色素，稱為類黑色素（Melanoidins）或類黑精。（四）Maillard反應(yīng)的影響因素1、食品原料的成分?糖類化合物:單糖＞雙糖；醛酮＞酮糖；五碳糖＞六碳糖；核糖
6、＞阿拉伯糖＞木糖；半乳糖＞甘露糖＞葡萄糖＞果糖；乳糖＞蔗糖＞麥芽糖＞海藻糖。?羰基化合物:α－己烯醛＞α－雙羰基化合物＞酮類。?氨基化合物：胺類＞氨基酸＞蛋白質(zhì)。在氨基酸中以堿性氨基酸褐變最快，氨基在ε－位或在末端者，比在α－位易褐變。賴氨酸的褐變損失率最高。?不飽和醛、酮及二羰基化合物(脂類氧化和熱裂解產(chǎn)物）：易發(fā)生Maillard反應(yīng)。水產(chǎn)品褐變，如自然干燥制魚(yú)干，即是魚(yú)油酸敗產(chǎn)生的羰基化合物與含氨基化合物發(fā)生Maillard褐變。Lysine,Lys,K賴氨酸εδγβαε-NH22、溫度?褐變反應(yīng)受溫度影響較大。一
7、般30℃以上褐變較快，20℃以下褐變較慢。溫度每差10℃，褐變速度差3~5倍。?釀造醬油時(shí)，提高發(fā)酵溫度，醬油色澤加深，這是因?yàn)榘l(fā)酵液中Maillard反應(yīng)速度隨溫度升高而加速。3、水分含量?中等水分含量（約10%～15%）時(shí)最易發(fā)生，完全干燥時(shí)反應(yīng)難以進(jìn)行。?奶粉、冰淇淋的水分應(yīng)控制在3%以下才能抑制其褐變。液體食品含水量高，溶質(zhì)濃度低，故褐變較慢。4、pH值?稀酸條件下，縮合產(chǎn)物易水解，不利于羰氨反應(yīng)。堿性條件則有利于羰氨反應(yīng)。降低pH是控制Maillard反應(yīng)的有效方法之一。?為抑制褐變，蛋粉脫水干燥前先可加酸降低
8、pH值，復(fù)水時(shí)再加Na2CO3恢復(fù)pH值。5、亞硫酸羰基可以和亞硫酸根形成加成化合物，加成化合物與氨基化合物縮合，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，SO2和亞硫酸鹽可抑制Maillard反應(yīng)。6、鈣鹽鈣可同氨基酸結(jié)合成不溶性化合物，因此鈣鹽有協(xié)同SO2抑制褐變的作用。亞硫酸鹽結(jié)合使用Ca
