食品生物化學-9食品加工儲藏中生物化學(食品變色作用)

1、蘇丹紅事件蘇丹紅事件檸檬黃事件檸檬黃事件紅肉 1、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)（、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)（Functionality） 一般是指使蛋白質(zhì)成為人們所需要的食品特征而具有的物理化學性質(zhì)，即對食品的加工、貯藏、銷售過程發(fā)揮作用的那些性質(zhì)，這些性質(zhì)對食品的質(zhì)量及風味起著重要的作用。 ConceptTextTextText 人類使用色素的歷史：人類使用色素的歷史： 早在公元早在公元10世紀以前，古人就開始利用植物性天然色素給食品世紀以前，古人就開始利用植物性天然色素給食品著色，最早使用色素的是大不列顛的阿利克撒人。著色，最早使用色素的是大不列顛的阿利克撒人。 美洲的托爾鐵克人與阿芒特克族人相繼從雌性胭脂蟲

2、中提取胭美洲的托爾鐵克人與阿芒特克族人相繼從雌性胭脂蟲中提取胭脂紅。脂紅。 我國自古就有將紅曲米釀酒、醬肉、制紅腸等習慣。西南一帶我國自古就有將紅曲米釀酒、醬肉、制紅腸等習慣。西南一帶用黃飯花、江南一帶用烏飯樹葉搗汁染糯米飯食用。用黃飯花、江南一帶用烏飯樹葉搗汁染糯米飯食用。 食品中能夠吸收和反射可見光波進而使食品呈現(xiàn)各種顏色的物質(zhì)食品中能夠吸收和反射可見光波進而使食品呈現(xiàn)各種顏色的物質(zhì)統(tǒng)稱為食品的色素。統(tǒng)稱為食品的色素。吡咯衍生物（卟啉類色素吡咯衍生物（卟啉類色素 ）:包括葉綠素和血紅素包括葉綠素和血紅素 異戊二烯衍生物：如：類胡蘿卜素異戊二烯衍生物：如：類胡蘿卜素 多酚類衍生物：花青素、花

3、黃素多酚類衍生物：花青素、花黃素 酮類衍生物：紅曲色素，姜黃素等酮類衍生物：紅曲色素，姜黃素等醌類衍生物：蟲膠色素，胭脂蟲紅色素醌類衍生物：蟲膠色素，胭脂蟲紅色素按來源分類按來源分類 植物色素植物色素 動物色素動物色素 微生物色素微生物色素按溶解性質(zhì)分類按溶解性質(zhì)分類水溶性色素水溶性色素脂溶性色素脂溶性色素按結構分類按結構分類天然色素天然色素人工合成色素人工合成色素 吡咯色素由四個吡咯環(huán)的吡咯色素由四個吡咯環(huán)的-碳原子通過次甲基相連而形成的共碳原子通過次甲基相連而形成的共軛體系，也就是卟啉環(huán)。中間通過共價鍵或配位鍵與金屬元素形軛體系，也就是卟啉環(huán)。中間通過共價鍵或配位鍵與金屬元素形成配合物，而

4、呈現(xiàn)各種顏色。成配合物，而呈現(xiàn)各種顏色。2.1.1.1 葉綠素葉綠素 吡咯環(huán)中間為鎂原子。吡咯環(huán)中間為鎂原子。 葉綠素對酸敏感，在酸性條件下，葉綠素中的鎂原子葉綠素對酸敏感，在酸性條件下，葉綠素中的鎂原子會被氫原子代替而形成暗綠色或綠褐色的去鎂葉綠素，但會被氫原子代替而形成暗綠色或綠褐色的去鎂葉綠素，但在堿性溶液中葉綠素會被水解為仍為鮮綠色的葉綠酸鹽，在堿性溶液中葉綠素會被水解為仍為鮮綠色的葉綠酸鹽，且形成的綠色更為穩(wěn)定，因此在蔬菜技術工藝中可用石灰且形成的綠色更為穩(wěn)定，因此在蔬菜技術工藝中可用石灰水或氫氧化鎂處理，以提高溶液的水或氫氧化鎂處理，以提高溶液的pH，保持蔬菜的鮮綠色。而在適當條件

5、下葉綠素中，保持蔬菜的鮮綠色。而在適當條件下葉綠素中的的Mg還可以被其他元素如：還可以被其他元素如：Cu、Fe、Zn 等取代或置換，形成的取代物的顏色仍為鮮等取代或置換，形成的取代物的顏色仍為鮮綠色，且穩(wěn)定性大為提高，尤其以葉綠素銅鈉的顏色最為鮮亮。綠色，且穩(wěn)定性大為提高，尤其以葉綠素銅鈉的顏色最為鮮亮。 2.1.1.2 血紅素血紅素 血紅素吡咯環(huán)中是鐵原子。肉的顏色是由兩種物質(zhì)血紅蛋白和肌紅血紅素吡咯環(huán)中是鐵原子。肉的顏色是由兩種物質(zhì)血紅蛋白和肌紅蛋白形成的。蛋白形成的。 合，而亞鐵原子不被氧化，這種作用被稱為氧合作用。合，而亞鐵原子不被氧化，這種作用被稱為氧合作用。 當動物屠宰后，由于組織

6、供氧停止，肉中原來處于還原態(tài)的紫紅色的當動物屠宰后，由于組織供氧停止，肉中原來處于還原態(tài)的紫紅色的肌紅蛋白受到空氣中氧氣的作用，形成氧合肌紅蛋白和氧合血紅蛋白，肉肌紅蛋白受到空氣中氧氣的作用，形成氧合肌紅蛋白和氧合血紅蛋白，肉色變的鮮紅，當氧合肌紅蛋白或氧合血紅蛋白繼續(xù)被氧化形成高鐵血紅素色變的鮮紅，當氧合肌紅蛋白或氧合血紅蛋白繼續(xù)被氧化形成高鐵血紅素時，則肉的顏色變成棕黑色。在鮮肉中用亞硝酸鹽腌制，能保持肉的鮮紅時，則肉的顏色變成棕黑色。在鮮肉中用亞硝酸鹽腌制，能保持肉的鮮紅色，是因為處于還原態(tài)的亞鐵血紅素能與色，是因為處于還原態(tài)的亞鐵血紅素能與NO形成亞硝基肌紅蛋白和亞硝基形成亞硝基肌紅蛋

7、白和亞硝基血紅蛋白，防止血紅素血紅蛋白，防止血紅素繼續(xù)被氧化成高鐵血紅素。血紅素中的亞鐵與一分子氧以繼續(xù)被氧化成高鐵血紅素。血紅素中的亞鐵與一分子氧以配位鍵結配位鍵結 多烯色素是以多烯色素是以異戊二烯異戊二烯殘基為單位的共軛鏈為基礎的一類色素，習慣上又稱為殘基為單位的共軛鏈為基礎的一類色素，習慣上又稱為類胡籮卜素類胡籮卜素，屬于脂溶性色素，大量存在于植物體中、動物體中和微生物體中，是，屬于脂溶性色素，大量存在于植物體中、動物體中和微生物體中，是一類使動植物食品顯現(xiàn)黃色和紅色、橙色的脂溶性色素。一類使動植物食品顯現(xiàn)黃色和紅色、橙色的脂溶性色素。 類胡籮卜素能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變形成類胡籮卜素能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變形

8、成VA，所以又稱為，所以又稱為VA 前體。如前體。如-胡籮卜素。類胡胡籮卜素。類胡籮卜素分為籮卜素分為胡籮卜素胡籮卜素和和葉黃素葉黃素兩大類，加工條件下會發(fā)生降解，原因主要是氧化作兩大類，加工條件下會發(fā)生降解，原因主要是氧化作用，包括酶促氧化、光敏氧化和自動氧化用，包括酶促氧化、光敏氧化和自動氧化3種歷程。大多數(shù)水果和蔬菜中的類胡蘿卜種歷程。大多數(shù)水果和蔬菜中的類胡蘿卜素在一般加工和貯藏條件下是相對穩(wěn)定的。冷凍幾乎不改變類胡蘿卜素的含量，熱素在一般加工和貯藏條件下是相對穩(wěn)定的。冷凍幾乎不改變類胡蘿卜素的含量，熱燙通?？梢栽黾宇惡}卜素的含量，油脂在擠壓蒸煮和高溫加熱的精煉過程中，類燙通?？梢栽?/p>

9、加類胡蘿卜素的含量，油脂在擠壓蒸煮和高溫加熱的精煉過程中，類胡蘿卜素不僅會發(fā)生異構化，而且產(chǎn)生熱降解，當有氧存在時則加速反應進行。因胡蘿卜素不僅會發(fā)生異構化，而且產(chǎn)生熱降解，當有氧存在時則加速反應進行。因此，精煉油中類胡蘿卜素含量往往降低。類胡蘿卜素異構化時，產(chǎn)生一定量的順式此，精煉油中類胡蘿卜素含量往往降低。類胡蘿卜素異構化時，產(chǎn)生一定量的順式異構體，雖然不會影響色素的顏色，但卻降低了維生素異構體，雖然不會影響色素的顏色，但卻降低了維生素A原的活性。原的活性。 酚類色素是一類水溶性色素，有花青素、花黃素、兒茶素和鞣酚類色素是一類水溶性色素，有花青素、花黃素、兒茶素和鞣質(zhì)四大類。花青素多以糖苷

10、的形式存在于生物體中，其基本結構為質(zhì)四大類?；ㄇ嗨囟嘁蕴擒盏男问酱嬖谟谏矬w中，其基本結構為2-苯基并吡喃?；S素主要指類黃酮及其衍生物，其基本結構為苯基并吡喃?；S素主要指類黃酮及其衍生物，其基本結構為2-苯并苯并吡喃酮。吡喃酮。 花青素是一種水溶性色素，可以隨著細胞液的酸堿改變顏色?；ㄇ嗨厥且环N水溶性色素，可以隨著細胞液的酸堿改變顏色。細胞液呈酸性則偏紅，細胞液呈堿性則偏藍。細胞液呈酸性則偏紅，細胞液呈堿性則偏藍。 光可增加花青素含量；高溫會使花青素降解。光可增加花青素含量；高溫會使花青素降解。 1O8765432654321+BA 原花色素原花色素 無色，結構與花青素相似，在食品處理和加

11、工過程中可轉(zhuǎn)變成有顏色的物質(zhì)。無色，結構與花青素相似，在食品處理和加工過程中可轉(zhuǎn)變成有顏色的物質(zhì)。主要存在于蘋果、梨、柯拉果、可可豆、葡萄、蓮、高梁、荔枝、沙棗、蔓越桔、主要存在于蘋果、梨、柯拉果、可可豆、葡萄、蓮、高梁、荔枝、沙棗、蔓越桔、山楂屬漿果和其他果實中。山楂屬漿果和其他果實中。原花青素的主要生物功能原花青素的主要生物功能 具有很強的抗氧化活性。具有很強的抗氧化活性。 抗癌抗癌 清除自由基。清除自由基。 抑菌及抗病毒作用。抑菌及抗病毒作用。 （1）pH 花青素分子中的花青素分子中的O為四價，是堿性，而苯基上的酚羥基具有酸性，為四價，是堿性，而苯基上的酚羥基具有酸性，從而使花青素分子具

12、有兩性，在不同從而使花青素分子具有兩性，在不同pH 介質(zhì)中呈現(xiàn)不同的顏色，如矢車菊色素：介質(zhì)中呈現(xiàn)不同的顏色，如矢車菊色素：pH3.0 為紅色，為紅色，pH8.5 呈紫色，呈紫色，pH11 呈藍色。呈藍色。 （2）結構）結構 不同花青素的區(qū)別主要為苯基上的取代不一樣，并直接影響花不同花青素的區(qū)別主要為苯基上的取代不一樣，并直接影響花青素的呈色，羥基越多，顏色越深（藍色），甲氧基越多，顏色越淺（紅色）。青素的呈色，羥基越多，顏色越深（藍色），甲氧基越多，顏色越淺（紅色）。 （3）金屬鹽）金屬鹽 花青素與金屬鹽呈灰紫色，因此含有花青素的蔬菜在加工時要花青素與金屬鹽呈灰紫色，因此含有花青素的蔬菜在加

13、工時要盡量避免與金屬容器的接觸。盡量避免與金屬容器的接觸。 （4）二氧化硫）二氧化硫 二氧化硫能于花青素形成發(fā)生加成反應，使花青素褪色。二氧化硫能于花青素形成發(fā)生加成反應，使花青素褪色。 （5）在光、熱作用下花青素很快變成褐色，在氧或氧化劑的作用下褪色，）在光、熱作用下花青素很快變成褐色，在氧或氧化劑的作用下褪色，在糖苷酶的作用下也褪色。在糖苷酶的作用下也褪色。 高溫影響，在烹制植物食品時，由于溫度不當，會使綠葉菜食物組織高溫影響，在烹制植物食品時，由于溫度不當，會使綠葉菜食物組織的葉綠蛋白變性，細胞中有機酸被釋放，鎂被脫出，生成黃褐色或黑色的的葉綠蛋白變性，細胞中有機酸被釋放，鎂被脫出，生成

14、黃褐色或黑色的脫鎂葉綠素。脫鎂葉綠素。 葉綠素對酸性介質(zhì)也不穩(wěn)定。葉綠素對酸性介質(zhì)也不穩(wěn)定。 在酸性介質(zhì)中，分子中的鎂可被在酸性介質(zhì)中，分子中的鎂可被H H+ +置換形成置換形成脫鎂葉綠素脫鎂葉綠素，由本來的綠色轉(zhuǎn)變成黃色。此反應可因加熱而加劇。例如炒由本來的綠色轉(zhuǎn)變成黃色。此反應可因加熱而加劇。例如炒菠菜時，菠菜時，加蓋則易使之變黃加蓋則易使之變黃，開蓋可保持綠色開蓋可保持綠色，這是因為開，這是因為開蓋菠菜中的揮發(fā)性酸揮發(fā)出去而不能置換葉綠素中的鎂。若蓋菠菜中的揮發(fā)性酸揮發(fā)出去而不能置換葉綠素中的鎂。若在堿性中加熱，葉綠素則分解成在堿性中加熱，葉綠素則分解成葉綠醇、葉綠酸和甲醇，綠葉綠醇、葉

15、綠酸和甲醇，綠色較穩(wěn)定，其鈉鹽也為綠色色較穩(wěn)定，其鈉鹽也為綠色。如果鎂被銅或鉀取代，則生成。如果鎂被銅或鉀取代，則生成更穩(wěn)定的綠色鹽。此法常用于蔬菜加工中的染色。另外，在更穩(wěn)定的綠色鹽。此法常用于蔬菜加工中的染色。另外，在腌菜時，可先浸以腌菜時，可先浸以石灰水石灰水以保持其綠色。烹煮綠色蔬萊時，以保持其綠色。烹煮綠色蔬萊時，先將菜用弱堿液處理可保持綠色。再則，綠葉中含有葉綠素先將菜用弱堿液處理可保持綠色。再則，綠葉中含有葉綠素分解酶，能把葉綠素分解成甲基葉綠酸，使綠色消失，所以分解酶，能把葉綠素分解成甲基葉綠酸，使綠色消失，所以通常在蔬菜加工中，采用熱燙法殺酶，同時也可使與葉綠素通常在蔬菜加工

16、中，采用熱燙法殺酶，同時也可使與葉綠素結合的蛋白質(zhì)凝固而達到保持葉綠素綠色的目的結合的蛋白質(zhì)凝固而達到保持葉綠素綠色的目的 。 食品中的類胡卜素對酸堿不敏感；對常溫也不敏感。食品中的類胡卜素對酸堿不敏感；對常溫也不敏感。 在加熱反應時，蝦、蟹甲殼的類胡蘿卜素氧化分解成紅色或黃色；類在加熱反應時，蝦、蟹甲殼的類胡蘿卜素氧化分解成紅色或黃色；類胡蘿卜素有對光敏感的特點，是由于含多雙鍵結構，分子的酮環(huán)和異戊二胡蘿卜素有對光敏感的特點，是由于含多雙鍵結構，分子的酮環(huán)和異戊二烯結構（烯結構（CH2=C(CH3)CH=CH2）在）在h氧化作用發(fā)生異構化的氧化作用發(fā)生異構化的5.6 -環(huán)氧型環(huán)氧型結構，也使

17、食物材料的類胡蘿卜素變淡、消解；如新鮮的黃玉米顏色變淡；結構，也使食物材料的類胡蘿卜素變淡、消解；如新鮮的黃玉米顏色變淡；倉儲中新面粉由于類胡蘿卜素氧化作用變白，以及在面粉增白工藝中添加倉儲中新面粉由于類胡蘿卜素氧化作用變白，以及在面粉增白工藝中添加的過氧化苯甲酰的過氧化苯甲酰(BPO) 劑量不當時，也會破壞面粉中極微量的劑量不當時，也會破壞面粉中極微量的VE 、VK等，等，同時，同時，BPO還可使類胡蘿卜素不飽和的雙鍵處發(fā)生氧化，使面粉變白，失還可使類胡蘿卜素不飽和的雙鍵處發(fā)生氧化，使面粉變白，失去原有的色香味，并將面粉的脂肪酸分解成低級的醛、酮物質(zhì)。水果，蔬去原有的色香味，并將面粉的脂肪酸

18、分解成低級的醛、酮物質(zhì)。水果，蔬菜色素消解變化也與光照有關。菜色素消解變化也與光照有關。 由于在花青素中的金屬離子可生成多種顏色的配位體。因此在果蔬罐由于在花青素中的金屬離子可生成多種顏色的配位體。因此在果蔬罐頭中常發(fā)生多種顏色變化，導致罐頭食品變色。還有試驗認為，在面粉中頭中常發(fā)生多種顏色變化，導致罐頭食品變色。還有試驗認為，在面粉中加入過量的堿形成的黃色物質(zhì)，也屬于此類色素。不僅如此，花青素也對加入過量的堿形成的黃色物質(zhì)，也屬于此類色素。不僅如此，花青素也對光熱表現(xiàn)不穩(wěn)定，在光熱表現(xiàn)不穩(wěn)定，在h 作用下可導致食物的花青素沉淀消失。作用下可導致食物的花青素沉淀消失。 動物肌肉呈紅色，這是由肌

19、肉細胞中的肌紅蛋白（動物肌肉呈紅色，這是由肌肉細胞中的肌紅蛋白（ 70 80）和微血管中的血紅蛋白（和微血管中的血紅蛋白（2030）構成的。肉食材料在充氧、缺）構成的。肉食材料在充氧、缺氧過程顏色變化是可逆的，而氧化還原一般是不可逆的。根據(jù)氧過程顏色變化是可逆的，而氧化還原一般是不可逆的。根據(jù)Mohler (1974) 提出的亞硝鹽在腌肉中的變化機理提出的亞硝鹽在腌肉中的變化機理, 可促使酶系統(tǒng)活力將高鐵氧可促使酶系統(tǒng)活力將高鐵氧化肌紅蛋白化肌紅蛋白(mmb) 還原成鮮紅色還原成鮮紅色(mbO2)。作為剛剛屠宰的動物胴體顏。作為剛剛屠宰的動物胴體顏色色(mb) 并不好看，還需經(jīng)過短時發(fā)酵并不好

20、看，還需經(jīng)過短時發(fā)酵,才能成鮮紅色的氧合肌紅蛋白才能成鮮紅色的氧合肌紅蛋白(mbO2)。雖然。雖然CO2 儲存肉制品可以阻止微生物生長，但不能阻斷氧化儲存肉制品可以阻止微生物生長，但不能阻斷氧化反應發(fā)生，肉制品的褐變形成似乎更快。反應發(fā)生，肉制品的褐變形成似乎更快。 當動物屠宰放血后，肌肉的顏色稍呈暗紅色，這是由于機體對肌當動物屠宰放血后，肌肉的顏色稍呈暗紅色，這是由于機體對肌肉組織的供氧停止，肌肉中的肌紅蛋白處于還原狀態(tài)的緣故。新鮮肉肉組織的供氧停止，肌肉中的肌紅蛋白處于還原狀態(tài)的緣故。新鮮肉存放在空氣中時，由鮮紅色逐漸變成褐色，這是由于肌紅蛋白和血紅存放在空氣中時，由鮮紅色逐漸變成褐色，這

21、是由于肌紅蛋白和血紅蛋白與氧結合形成了鮮紅色的氧合肌紅蛋白和氧合血紅蛋白，并進一蛋白與氧結合形成了鮮紅色的氧合肌紅蛋白和氧合血紅蛋白，并進一步形成棕褐色的高鐵肌紅蛋白和高鐵血紅蛋白的緣故。步形成棕褐色的高鐵肌紅蛋白和高鐵血紅蛋白的緣故。4 食品的褐變食品的褐變 v酶促褐變酶促褐變酶促褐變一般發(fā)生于水果、蔬菜等新鮮植物性食酶促褐變一般發(fā)生于水果、蔬菜等新鮮植物性食物。如上述的削皮的蘋果和桃、去皮的香蕉、馬鈴薯片等，物。如上述的削皮的蘋果和桃、去皮的香蕉、馬鈴薯片等，以及這些食品受機械損傷（如壓傷、蟲咬、磨漿）或處于異以及這些食品受機械損傷（如壓傷、蟲咬、磨漿）或處于異常環(huán)境（如受凍。受熱等），在

22、有氧情況下，經(jīng)酶的催化，常環(huán)境（如受凍。受熱等），在有氧情況下，經(jīng)酶的催化，氧化而呈褐色，這種褐變稱酶促褐變。氧化而呈褐色，這種褐變稱酶促褐變。v催化產(chǎn)生酶促褐變的酶類：催化產(chǎn)生酶促褐變的酶類： 主要是主要是酚酶酚酶，其次是，其次是抗壞血酸氧化酶抗壞血酸氧化酶和和過氧化物酶類過氧化物酶類等氧化酶類。等氧化酶類。 植物組織中含有酚類物質(zhì)，植物組織中含有酚類物質(zhì)，在完整的細胞中作為呼吸作用在完整的細胞中作為呼吸作用中質(zhì)子中質(zhì)子H”的傳遞物質(zhì)，在酚與的傳遞物質(zhì)，在酚與醌之間保持著動態(tài)平衡，因此，醌之間保持著動態(tài)平衡，因此，褐變不會發(fā)生。但當組織、細褐變不會發(fā)生。但當組織、細胞受損時，氧氣進入，酚類在

23、胞受損時，氧氣進入，酚類在酚酶作用下氧化為鄰醌，轉(zhuǎn)而酚酶作用下氧化為鄰醌，轉(zhuǎn)而又快速地通過聚合作用形成褐又快速地通過聚合作用形成褐色素或黑色素。醌的形成需要色素或黑色素。醌的形成需要酶促和氧氣，當醌形成后，以酶促和氧氣，當醌形成后，以后的反應就能自動地進行了。后的反應就能自動地進行了。v鄰二酚和一元酚：是酚酶最豐富的底物。在酚酶作用下，反應最快的是鄰二酚和一元酚：是酚酶最豐富的底物。在酚酶作用下，反應最快的是鄰羥基結構的酚類，對位二酚類也可氧化，但間位二酚不能被氧化，間鄰羥基結構的酚類，對位二酚類也可氧化，但間位二酚不能被氧化，間位二酚對酚酶還有抑制作用?？勺鳛榉用傅孜锏倪€有其他一些結構比較位

24、二酚對酚酶還有抑制作用?？勺鳛榉用傅孜锏倪€有其他一些結構比較復雜的酚類衍生物，如花青素、黃酮類、鞣質(zhì)等。紅茶加工過程中鮮葉復雜的酚類衍生物，如花青素、黃酮類、鞣質(zhì)等。紅茶加工過程中鮮葉中的兒茶素經(jīng)過酶促氧化，縮合生成茶黃素和茶紅素等有色物質(zhì)，它們中的兒茶素經(jīng)過酶促氧化，縮合生成茶黃素和茶紅素等有色物質(zhì)，它們是構成紅茶色澤的主要成分。是構成紅茶色澤的主要成分。 v氨基酸及類似的含氮化合物：與鄰二酚作用可產(chǎn)生顏色很深的復合物。氨基酸及類似的含氮化合物：與鄰二酚作用可產(chǎn)生顏色很深的復合物。其機理是酚類物質(zhì)先經(jīng)酶促氧化形成相應的醌，然后醌和氨基發(fā)生非酶其機理是酚類物質(zhì)先經(jīng)酶促氧化形成相應的醌，然后醌和

25、氨基發(fā)生非酶的羰氨縮合反應。白洋蔥、大蒜、大蔥等在加工中出現(xiàn)的粉紅色就屬于的羰氨縮合反應。白洋蔥、大蒜、大蔥等在加工中出現(xiàn)的粉紅色就屬于這類型的變化。這類型的變化。v綠原酸：許多水果，特別是桃、蘋果等褐變的關鍵物質(zhì)。綠原酸：許多水果，特別是桃、蘋果等褐變的關鍵物質(zhì)。 4.1.2 抗壞血酸氧化酶抗壞血酸氧化酶 抗壞血酸氧化酶催化抗壞血酸的氧化，其作用產(chǎn)物脫氫抗壞血酸氧化酶催化抗壞血酸的氧化，其作用產(chǎn)物脫氫抗壞血酸經(jīng)脫羧形成羥基糠醛后可聚合形成黑色素。抗壞血酸氧抗壞血酸經(jīng)脫羧形成羥基糠醛后可聚合形成黑色素?？箟难嵫趸笍V泛存在于水果、蔬菜的細胞中?；笍V泛存在于水果、蔬菜的細胞中。4.1.3 過

26、氧化物酶過氧化物酶 過氧化物酶類可催化酚類化合物的氧化，引起褐變，也過氧化物酶類可催化酚類化合物的氧化，引起褐變，也可將抗壞血酸間接氧化?？蓪⒖箟难衢g接氧化。v食品發(fā)生酶促褐變，必須具備食品發(fā)生酶促褐變，必須具備3個條件：個條件： 酚類物質(zhì)、氧和氧化酶類。這酚類物質(zhì)、氧和氧化酶類。這3個條件缺一不可。個條件缺一不可。v酶促褐變的程度主要取決于酚類的含量。酶促褐變的程度主要取決于酚類的含量。v比較有效的是抑制氧化酶類的活性，其次是防止與氧接觸。比較有效的是抑制氧化酶類的活性，其次是防止與氧接觸。 短時高溫處理可使食物中所有的酶都失去活性，是最廣泛使用的控制酶促褐變短時高溫處理可使食物中所有的酶

27、都失去活性，是最廣泛使用的控制酶促褐變的方法。的方法。9095加熱加熱7s可使大部分氧化酶類失活?？墒勾蟛糠盅趸割愂Щ?。 多數(shù)酚酶的最適多數(shù)酚酶的最適 pH為為 67，在，在 pH 30以下，酚酶幾乎完全失去活性。一以下，酚酶幾乎完全失去活性。一般多采用檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸以及其他有機酸的混合液降低般多采用檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸以及其他有機酸的混合液降低pH。 SO2及亞硫酸鹽是酚酶的強抑制劑，廣泛應用于食品工業(yè)中。及亞硫酸鹽是酚酶的強抑制劑，廣泛應用于食品工業(yè)中。 將去皮切開的水果、蔬菜用清水、糖水或鹽水浸漬；或用真空將糖水、鹽水將去皮切開的水果、蔬菜用清水、糖水或鹽水浸漬；或用真空

28、將糖水、鹽水滲入組織內(nèi)部，驅(qū)除空氣；也可用濃度較高的抗壞血酸浸泡，以達到除氧目的。滲入組織內(nèi)部，驅(qū)除空氣；也可用濃度較高的抗壞血酸浸泡，以達到除氧目的。 利用甲基轉(zhuǎn)移酶，將鄰二羥基化合物進行甲基化，生成甲基取代衍生物，可利用甲基轉(zhuǎn)移酶，將鄰二羥基化合物進行甲基化，生成甲基取代衍生物，可有效防止褐變。有效防止褐變。 在食品加工過程中，可用酚酶底物類似物如肉桂酸、對位香豆酸、阿魏酸等在食品加工過程中，可用酚酶底物類似物如肉桂酸、對位香豆酸、阿魏酸等酚酸競爭性地抑制酚酶活性，從而控制酶促褐變。酚酸競爭性地抑制酚酶活性，從而控制酶促褐變。酶促褐變在天然食品和加工食品中的作用酶促褐變在天然食品和加工食品

29、中的作用 紅茶的制作、葡萄干、棗的曬制紅茶的制作、葡萄干、棗的曬制 酶促褐變是其中有益的過程，如酶促褐變是其中有益的過程，如將鮮茶葉變成紅茶的發(fā)酵過程涉及到多酚氧化酶將鮮茶葉變成紅茶的發(fā)酵過程涉及到多酚氧化酶PPO PPO 作為主要反應的催作為主要反應的催化劑?；瘎?。 果汁生產(chǎn)水果蔬菜的運輸和處理期間的損傷，或當將其以塊狀、片果汁生產(chǎn)水果蔬菜的運輸和處理期間的損傷，或當將其以塊狀、片狀暴露于空氣中，或在裝罐、干制、冷凍之前，以果肉狀態(tài)處于空氣中狀暴露于空氣中，或在裝罐、干制、冷凍之前，以果肉狀態(tài)處于空氣中時，褐變就會發(fā)生。時，褐變就會發(fā)生。 當食品在凍結后解凍時，酶促褐變非常迅速。當食品在凍結

30、后解凍時，酶促褐變非常迅速。 未燙漂的蘑菇，干制后再復水時，也迅速變黑。未燙漂的蘑菇，干制后再復水時，也迅速變黑。 酶促脫色在甜菜糖和甘蔗糖的制造上也是不利的，它不僅可影響到酶促脫色在甜菜糖和甘蔗糖的制造上也是不利的，它不僅可影響到終產(chǎn)品的色澤，而且所形成的聚合物使糖結晶發(fā)生困難并降低產(chǎn)量。終產(chǎn)品的色澤，而且所形成的聚合物使糖結晶發(fā)生困難并降低產(chǎn)量。指食品體系中含有氨基的化合物與含有羰基的化合物之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)生反應而使食品顏色加深的反應。間發(fā)生反應而使食品顏色加深的反應。 葡萄糖與甘氨酸溶液共熱時，即形成褐色色素，稱為類黑精，后來葡萄糖與甘氨酸溶液共熱時

31、，即形成褐色色素，稱為類黑精，后來就把胺、氨基酸、蛋白質(zhì)與糖、醛、酮之間的這類反應統(tǒng)稱為就把胺、氨基酸、蛋白質(zhì)與糖、醛、酮之間的這類反應統(tǒng)稱為Maillard反應，又稱碳（基）氨（基）反應。反應，又稱碳（基）氨（基）反應。(法國化學家 Maillard， 1912年)分子重排 羰氨縮合 還原糖的羰基與還原糖的羰基與氨基之間進行加氨基之間進行加成，加成物迅速成，加成物迅速失去失去1分子水轉(zhuǎn)變分子水轉(zhuǎn)變?yōu)橄７驂A為希夫堿(Shiff base)，再經(jīng)環(huán)化，再經(jīng)環(huán)化形成相應的形成相應的N-取取代的醛基胺，經(jīng)代的醛基胺，經(jīng)Amadori重排轉(zhuǎn)重排轉(zhuǎn)成有反應活性的成有反應活性的1-氨基氨基-1-脫氧脫氧-

32、2-酮酮糖。糖。 Strecker（斯特勒克）降解作用 在氨基酮糖和氨基醛糖在氨基酮糖和氨基醛糖等重要的不揮發(fā)性香味等重要的不揮發(fā)性香味前驅(qū)物形成之后，美拉前驅(qū)物形成之后，美拉德反應變得更為復雜，德反應變得更為復雜，經(jīng)歷還原酮路線、還原經(jīng)歷還原酮路線、還原型葡糖醛酮和糠醛路線、型葡糖醛酮和糠醛路線、Strecker降解三條反應降解三條反應路線，產(chǎn)生還原酮、糠路線，產(chǎn)生還原酮、糠醛（醛（HMF）和不飽和羰）和不飽和羰基化合物等，這些不同基化合物等，這些不同的化合物依次反應，開的化合物依次反應，開始形成無氮及含氮褐色始形成無氮及含氮褐色可溶性化合物?？扇苄曰衔铩？啡┞肪€還原型葡糖醛酮路線包括兩類

33、反應：包括兩類反應： 一類是兩分子醛經(jīng)縮合脫水生成更不穩(wěn)定的不飽和醛的醇醛縮合反應。一類是兩分子醛經(jīng)縮合脫水生成更不穩(wěn)定的不飽和醛的醇醛縮合反應。 另一類反應是經(jīng)過中期反應后，產(chǎn)物中有糠醛及其衍生物、二羰基化合物、另一類反應是經(jīng)過中期反應后，產(chǎn)物中有糠醛及其衍生物、二羰基化合物、還原酮類、由還原酮類、由Strecker（斯特勒克）（斯特勒克）降解和糖裂解所產(chǎn)生的醛類等，這些產(chǎn)物降解和糖裂解所產(chǎn)生的醛類等，這些產(chǎn)物進一步隨機縮合、聚合形成復雜的高分子有色物質(zhì)，稱為進一步隨機縮合、聚合形成復雜的高分子有色物質(zhì)，稱為類黑精或黑色素類黑精或黑色素等。等。 咖啡咖啡 風味風味調(diào)味料調(diào)味料 1）溫度）溫度

34、 溫度升高，美拉德反應趨于強烈；溫度升高，美拉德反應趨于強烈；2）還原糖（葡糖糖、果糖）含量）還原糖（葡糖糖、果糖）含量 含量越多，美拉德反應越強烈；含量越多，美拉德反應越強烈；3）pH值值 pH值呈堿性，可加快美拉德反應的進程。值呈堿性，可加快美拉德反應的進程。4）糖的種類）糖的種類 果糖發(fā)生美拉德反應最強，葡萄糖次之，故中性的果糖發(fā)生美拉德反應最強，葡萄糖次之，故中性的葡萄糖漿、轉(zhuǎn)化糖漿、蜂蜜極易發(fā)生美拉德反應；非還原性的蔗糖葡萄糖漿、轉(zhuǎn)化糖漿、蜂蜜極易發(fā)生美拉德反應；非還原性的蔗糖不起美拉德反應，呈色作用以焦糖化為主，但在面包類發(fā)酵制品中不起美拉德反應，呈色作用以焦糖化為主，但在面包類發(fā)

35、酵制品中由于酵母分泌的轉(zhuǎn)化酶的作用，使部分蔗糖在面團發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化由于酵母分泌的轉(zhuǎn)化酶的作用，使部分蔗糖在面團發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化成了葡萄糖和果糖，而參與美拉德反應。成了葡萄糖和果糖，而參與美拉德反應。 （1）氨基酸因形成色素和在）氨基酸因形成色素和在Strecker（斯特勒克）（斯特勒克）降解反應中被破壞降解反應中被破壞而損失；而損失； （2）色素以及與糖結合的蛋白質(zhì)不易被酶所分解，故氮的利用率低，）色素以及與糖結合的蛋白質(zhì)不易被酶所分解，故氮的利用率低，尤其是賴氨酸在非酶促褐變中最易損失，從而降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)效價；尤其是賴氨酸在非酶促褐變中最易損失，從而降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)效價； （3）水果加工品中

36、維生素）水果加工品中維生素C也因氧化褐變而減少，奶粉和脫脂大豆粉也因氧化褐變而減少，奶粉和脫脂大豆粉中加糖貯存時，蛋白質(zhì)的溶解度也隨著褐變而降低。中加糖貯存時，蛋白質(zhì)的溶解度也隨著褐變而降低。 （4）食品褐變反應會生成醒、酮等還原性物質(zhì)，可防止食品氧化，尤）食品褐變反應會生成醒、酮等還原性物質(zhì)，可防止食品氧化，尤其對防止食品中油脂的氧化較為顯著。其對防止食品中油脂的氧化較為顯著。 （5）非酶促褐變的產(chǎn)物中有一些是呈味物質(zhì)，它們能賦予食品以優(yōu)或）非酶促褐變的產(chǎn)物中有一些是呈味物質(zhì)，它們能賦予食品以優(yōu)或劣的氣味和風味。劣的氣味和風味。 （6）由于非酶促褐變過程中伴隨有）由于非酶促褐變過程中伴隨有C

37、O的產(chǎn)生，會造成罐裝食品出現(xiàn)不的產(chǎn)生，會造成罐裝食品出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，如粉末醬油、奶等裝罐密封，發(fā)生非酶促褐變后會出現(xiàn)正常的現(xiàn)象，如粉末醬油、奶等裝罐密封，發(fā)生非酶促褐變后會出現(xiàn)“胖聽胖聽”現(xiàn)象。現(xiàn)象。 目前對非酶褐變產(chǎn)生的有害成分研究較為清楚只有丙烯酰胺。目前對非酶褐變產(chǎn)生的有害成分研究較為清楚只有丙烯酰胺。 丙烯酰胺（丙烯酰胺（acrylanmide)是制造塑料的化工原料，為己知的一種致癌物，是制造塑料的化工原料，為己知的一種致癌物，并能引起神經(jīng)損傷。因此食品中丙烯酞胺的問題引起了全球的關注。從目前并能引起神經(jīng)損傷。因此食品中丙烯酞胺的問題引起了全球的關注。從目前所報道所報道 的數(shù)據(jù)看，幾

38、乎所有的食品都含有丙烯酰胺。對的數(shù)據(jù)看，幾乎所有的食品都含有丙烯酰胺。對200多種煎、炸或烤多種煎、炸或烤等高溫加工處理的碳水化合物食品進行的多次重復檢測結果表明，熱加工碳等高溫加工處理的碳水化合物食品進行的多次重復檢測結果表明，熱加工碳水化合物食品可產(chǎn)生高過飲水限量數(shù)千萬倍的丙烯酰胺。水化合物食品可產(chǎn)生高過飲水限量數(shù)千萬倍的丙烯酰胺。 食品中丙烯酰胺主要產(chǎn)生于高溫，經(jīng)食品中丙烯酰胺主要產(chǎn)生于高溫，經(jīng)120加工的食品即會產(chǎn)生丙烯酰加工的食品即會產(chǎn)生丙烯酰胺。熱加工食品中形成丙烯酰胺的機理尚未完全闡明。目前認為，丙烯酰胺胺。熱加工食品中形成丙烯酰胺的機理尚未完全闡明。目前認為，丙烯酰胺主要通過美拉德反應產(chǎn)生，反應機制可能是：氨基酸與還原糖反應產(chǎn)生席夫主要通過美拉德反應產(chǎn)生，反應機制可能是：氨基酸與還原糖反應產(chǎn)生席夫堿，后者經(jīng)過幾步反應產(chǎn)生丙烯酰胺，堿，后者經(jīng)過幾步反應產(chǎn)生丙烯酰胺， 2002年6月25日世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）聯(lián)合緊急召開了食品中丙烯酰胺污染專家咨詢會議，對食品中丙烯酰胺的食用安全性進行了探討。2005年2月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）聯(lián)合食品添加劑專家委員會（JECFA）第64次會議根據(jù)近兩年來的新資料，對食品中的丙烯酰胺進行了系統(tǒng)的危險性評估。 兒童丙烯酰胺的攝入量為成人的2-3倍。其中