食品化学褐变省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

食品化学食品在加工、贮藏过程中，经常会发生变色现象，褐变就是一个最普遍变色现象，在一些食品中，适当程度褐变是有益，如面包、糕点、咖啡等食品在焙烤过程中生成焦黄色和由此而引发香气等；而在另一些食品中，尤其是水果和蔬菜，褐变是有害，它不但影响外观，还影响风味，并降低营养价值，而且往往是食品腐败、不堪食用标志。褐变按其发生机制可分为酶促褐变和非酶褐变两大类。酶促褐变酶引发褐变多发生在较浅色水果和蔬菜中，比如苹果、香蕉和土豆等，当它们组织被碰伤、切开、削皮，就很易发生褐变，这是因为它们组织暴露在空气中，在多酚酶催化下，多酚类物质被氧化为邻醌，邻醌再深入氧化聚合而形成褐色色素（或黑色素、类黑精）。酶促褐变物质条件氧存在：氧气是生物生命活动主要参加物质，也是生命活动不可缺乏。在正常发育植物组织中，酚类物质、氧气、PPO同时存在并不发生褐变,这可能与细胞内酚类物质和PPO区域性相关，也可能因为在正常组织细胞内因为酚类物质分布在细胞液胞内，而PPO则分布在各种质体或细胞质内,这种区域性分布使酚类物质与PPO不能接触。而当细胞膜结构发生改变和破坏时，则为酶创造了与酚类物质接触条件，在氧存在情况下使酚类物质氧化成醌，进行一系列脱水，聚合反应，最终形成黑褐色物质，从而引发褐变。由此可知:食品发生酶促褐变，必须具备三个条件：即有多酚类物质、多酚氧化酶和O2。有些瓜果如柠檬、桔子及西瓜等因为不含多酚氧化酶，故不会发生酶促褐变。怎样才能预防食物发生酶促褐变呢？在实际工作中，可采取热处理法、酸处理法和与空气隔绝等方法预防食物褐变。热处理法适当加热可使酚酶及其它全部酶类失去活性，故果汁生产中常采取原料烫漂和高温短时间快速灭酶。起源不一样多酚氧化酶对热敏感性不一样，然而70—90℃加热约7s，可使大部分多酚氧化酶失活。而使多酚氧化酶完全失活，需要在80℃时10～20min或沸水中2min。但加热处理也有缺点，因为水果和蔬菜经加热后，会影响原有风味，所以必须严格控制加热灭菌温度和时间，尽可能到达灭酶目标而不影响产品风味。采取微波加热法，能到达很好效果。调整pH值酚酶引发氧化最适宜pH为６～７，所以降低pH值可抑制酶催化作用。pH值在3以下，酚酶几乎完全丧失。苹果和杏pH值如调到2.5时，酚酶活性完全消失。用降低pH值方法来预防果蔬饮料发生褐变最惯用方法。普通多采取柠檬酸，苹果酸，抗坏血酸及其它有机酸混合溶液。实践证实：0.5﹪柠檬酸与0.3﹪抗坏血酸合成效果很好。驱氧法组织中含较多氧果蔬，可浸入水中或糖浆中，然后进行真空脱气处理，使水或糖浆渗透水果组织占据原来氧所占空间。因为与氧隔离，褐变就能被抑制。所以果蔬饮料普通进行真空脱气处理。非酶褐变在食品贮藏及加工中，常发生与酶无关褐变作用，这种褐变常伴随热加工及较长久贮存而发生，它主要包含迈拉德反应﹑焦糖化反应以及抗坏血酸作用。迈拉德反应法国化学家迈拉德于19发觉，当甘氨酸与葡萄糖溶液共热时，会形成褐色色素（也叫类黑精），以后这种反应就被称为迈拉德反应，它包含胺基化合物和羰基化合物之间类似反应在内。因为食品中都含有这二类物质（蛋白质及碳水化合物），所以食品都有可能发生此反应。当不希望食品出现迈拉德褐变时，只要使水活性降低至0.2以下就能抑制这种反应发生，增大液体食品稀释度或者降低pH和温度，也可到达一样效果。另外，除去食品中能参加褐变反应底物也能使褐变程度减弱，这种底物通常是糖类。控制食品加工贮藏中迈拉德褐变主要意义为了预防营养成份损失，尤其是必需氨基酸如赖氨酸损失，需要防止发生褐变反应。这种营养损失对于赖氨酸缺乏食品（比如谷物）是很主要。大豆粉或大豆离析物与D-葡萄糖一起加热时，大豆蛋白质中赖氨酸将会大量损失，一样对于谷物焙烤食品、面包和豆类焙烤制品也会引发损失。迈拉德反应不但影响产品色泽，而且也影响食品香味，这是因为在反应中生成了众多香成份，霍奇(Hodge)等人最先讨论了羰氨反应，并总结于下页图从图上可看出，迈拉德反应体系产物复杂多样,是经过食物组分即前驱体(Precursor)在加热过程中发生反应形成。常见前驱体有还原糖、氨基酸、游离脂肪酸、二肽、酚类化合物、类黄酮类、类胡萝卜素、维生素、脂肪酸甘油酯等。经过迈拉德反应形成反应香料香味往往不是一个或几个物质决定，而往往是很多成份共同作用结果。以烤肉香气为例，动物生肉香气是很弱，但加热后不一样动物肉都可产生很强香味。据测定，烤牛肉香气成份中大约有300各种成份，其中有醇、醛、酮、酸、酯、醚、呋喃、吡咯、内酯、碳水化合物、苯系化合物、含硫化合物、含氮化合物等类物质，几乎包含了全部化学类型呈香物质。这些呈香物质前驱体是肉水溶性抽出物中氨基酸、肽、核酸、糖类、脂质等物质在加热时经过下面三条路径形成：脂质自动氧化、水解、脱水及脱羧等反应，生成醛、酮、内酯类化合物。糖、氨