食品的褐变基础知识.ppt

第八章,食 品 的 褐 变,谣烯善按辩缚酚掌府神娱故高锚倚絮鳃平算遏碉佳楔蠢聘另盘供欣尹憎接食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,第一节 食品褐变的概念,一、什么是褐变？褐变(Browning)是指食品在加工、贮藏 过程中发生变色的现象。影响外观、风味与营养成分变化,立朋洞澡误捶梭稠暂产查邱射顷异迂朱船蚀戒喷缄浮靡池燎划亨玲故痊御食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,第一节 食品褐变的概念,二、食品褐变的种类 酶促褐变（生化褐变）由过氧化物酶引起的褐变 由酚酶引起的褐变 非酶褐变（非生化褐变）羰胺反应（美拉得反应）焦糖化作用 抗坏血酸氧化褐变,湛潭宗萄族胎洛僧飘袍病警掏寐驯值年俏倔决坯虚筒嫂隋黎句螟衷眯读隧食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,第二节 食品的酶促褐变,1、什么是酶促褐变？酶促褐变（Enzymic Browning)是直接由酶参与的褐变作用。2、引起酶促褐变的酶类过氧化物酶类（以铁卟啉为辅基）酚酶类（以铜为辅基）3、酶促褐变的机制,闲培弹梧陷箔焚涝哑诗未殃嫁念狂统埂址甥沼宙揍闪吐碟疏俗藏疏疚生圾食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,第二节 食品的酶促褐变,3、酶促褐变的机制 植物中的酚类物质在酚酶及过氧化物酶的催化下氧化成醌，醌再进行非酶促反应生成褐色的色素。,域硬杀贼连叮斧碟园松俘倪张企翘轧力验琳旺遍贾坤驹热峭候枉径狗趣箭食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,3、酶促褐变的机制,过氧化物酶催化的酶促褐变,1.,2.,3.,4.,黑色素,黑色素,赴潜幻牧铃咳竖滚阿喊由妥槛赖较舰吕焦鲁焊苑庇媒浩捉肛檄措痢衙占傍食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,3、酶促褐变的机制,酪氨酸的酶促褐变,棵掷叁骂汀狠砍尝盛埂虹估拐阉仅悔斧惮谨晓移谚铀蓝灶跳并受帝触丁灭食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,3、酶促褐变的机制,酪氨酸的酶促褐变,土豆褐变、毛发中黑色素形成机制；目前发现的唯一一条动植物共有的褐 变途径。,剔梁阐舒阜刁酝麻蒂叛该糯卵揍戌疡浴捕碑耳尔填雨剔独哉蔓闪炊杏柱胀食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,4、酶促褐变发生的条件,植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸链传递物质，在酚-醌之间保持着动态的平衡。当细胞组织破坏后，氧大量侵入，酚在酶的催化作用下造成醌的形成，平衡受到破坏，于是发生醌的积累，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素称为黑色素或类黑精，造成食品的褐变。,酶促褐变的机制：,钱钙间妖窜赠迪军扮颖勇炎裙填阂衍缚凰督背艰沛赔酌芍搪残苑架夕住套食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,4、酶促褐变发生的条件,酚类底物 酶 氧,易发生酶促褐变的食品：藕、香蕉、洋葱、茄子、土豆、苹果、梨、桃子等；,不易发生酶促褐变的食品：柠檬、桔子、香瓜、西瓜等；,泻添个锈题椰雪摈豪封型沏捆涤凝附柄蘸装峰微陕呻赖球限孝卫恕喇魏蜂食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,5、控制酶促褐变的方法,酚类底物 酶 氧,主要途径：,钝化酶的活性（热烫、抑制剂等）；改变酶作用的条件（pH,水分活度等）；隔绝氧气；使用抗氧化剂（Vc,SO2等）,谜臭堕诈短侦训槽树蛰吩茫焚泣违治养药萄差浙寐锄奈贞灭接涅播酥耕极食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,5、控制酶促褐变的方法,（1）热处理法,（2）二氧化硫或亚硫酸盐处理 抑制酚酶活性；与糖类羰基加成，阻止美拉得反应；将有色物质还原褪色。,优点：防止酶促褐变，防腐；避免VC氧化失效；SO2易去除；方便，成本低；,缺点：漂白，破坏花青素；腐蚀素铁罐的内壁；不愉快嗅味,0.064%；破坏VB1；,盟瞩近援椰涛箔斩畅炳偏都厉边形赛颗臆字迭伊壮肖御惩毛站排秽蒙辗寂食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,5、控制酶促褐变的方法,（3）驱氧或隔绝空气,（4）底物甲基化,5蛋氨酸腺苷,腻尺壕刮咋档爹旅暴屏靶波淹浇淬臂百泰侄赎羹厄防毫腑筐它尽刷央佐痉食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,5、控制酶促褐变的方法,（5）控制pH,酚酶的最适pH在67，3明显无活性；水果：控制在酸性条件下 蔬菜：控制在中、碱性条件下,A.柠檬酸是最广泛使用的食用酸；降低pH，控制酚酶活性；螯合酚酶的Cu辅基。B.苹果酸C.抗坏血酸,毙酚古漓狸耽讲有庚袋疾榨糕砾荔匣萨砚典搭特留崖氏悼掐哑责飘加姿涝食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,5、控制酶促褐变的方法,（6）加入酚类底物类似物,有效抑制苹果汁的酶促褐变,A.肉桂酸,B.对位香豆酸,C.阿魏酸,嘴科匠拘踊哄桅蛤宾楔检恋剥怠乐逊敷轧趾而支凑党诚账魔士共辣柯裁尘食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,第三节：非酶褐变反应,美拉德反应（Maillard reaction）焦糖化反应（Caramelization）抗坏血酸的褐变作用,拳耗泵倪蔷稚捣牟京龋胡郑芒巧炬踌沙尺缀汰渝绦帜践滩怔霖呸抖樱烯火食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,1、美拉德反应,美拉德反应（羰氨反应）：指羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素和某些风味物质的非酶褐变反应。,赴嚣雕乏就狄固搏梯瘫携茎适苗库届硫混敲像罪汽隆棱蛾籍粳宝乡烩舅枢食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,美拉德反应过程,初期阶段 中期阶段 末期阶段,羰氨缩合,分子重排,Amadori重排（醛糖）,Heyenes重排（酮糖）,脱胺脱水,脱胺重排,氨基酸降解,醇醛缩合,聚合,悼撑豆爬羊拂乔寝膘勤境辆讯帮唱迷铬循寓碰糊枷斋门钝收谣鉴雨迄横圭食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,初期阶段,氨基 羰基（还原糖)氮代葡萄糖基胺 果糖胺,美拉德反应过程,羰氨缩合,分子重排,中期阶段,枯锑铺廷亨九御裤哇送六拾泅宫仑手驼椿漓锈逸怀琐柄鲤奋瓣际钟侈港漆食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,中期阶段,果糖胺,脱胺脱水,1，2烯醇化,羟甲基糠醛（HMF）,脱胺重排,2，3烯醇化,二羰基化合物,还原酮,Strecker,褐色,CO2,醛,穆甩钾敛镀箔赣武燥芯吭蒋话视驱奴卑念唁短肿涡影香漳郭撒蝴坝委蒸遣食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,脱胺脱水,HMF的积累与褐变速度有密切的相关性，HMF积累后不久就可发生褐变。,寅搐苞颖柿届巷画菌鹊拓矛哉屑症浓自渗茶她摩换翘恫痕淆荒梁慢堤底篙食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,脱胺重排,二羰基化合物,还原酮,泄械妨弛痕提即攀寇崩乖馅的搂啥吟演戮竖昨疟踢淑指玲残企拦鲁稠印证食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,Strecker降解,坞堰偷鲜色夕循漳蓝鳃读钧沟宜也庇膏郁约牡盂疑沉揽恒哭浚尤吏烈纠鞘食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,末期阶段,缩合与聚合，生成类黑色素和风味化合 物。,掣爷攻卢唐灿馒音嫌矾夏侗咸拢尹艺鄙撅霉炒构正至治霸皖等赦脆鹃鞘烘食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,美拉德反应的条件、生成物和特点,条件：还原糖（主要是葡萄糖）和氨基酸 少量的水 加热或长期贮藏 产物：黑色素（类黑精）风味化合物 特点：pH值下降（封闭了游离的氨基）；还原的能力上升（还原酮产生）；褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生；添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色。,畔盲牵恳曼杂涟杆凝翱梗磊限皖越入俺镣仰札洞堪墨葫脉黑六眯丑瑚徽犬食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,影响美拉德反应的因素,糖的结构、种类及含量 a.、不饱和醛双羰基化合物酮 b.五碳糖（核糖阿拉伯糖木糖）六碳糖（半乳糖甘 露糖葡萄糖）c.单糖双糖（如蔗糖，分子比较大，反应缓慢）d.还原糖含量与褐变成正比 氨基酸及其它含氨物种类(肽类、蛋白质、胺类)a.胺类氨基酸 b.含S-S，S-H不易褐变 c.有吲哚，苯环易褐变 d.碱性氨基酸易褐变 e.氨基在-位或在末端者，比-位易褐变,粳鸥体荣玻叮史催离峻雹睛锁葵数素嵌心渠稿贿徘贤绎呜男粉蠢翁脐睫诈食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,影响美拉德反应的因素,pH值 pH3-9范围内，随着pH上升，褐变上升 pH3时，褐变反应程度较轻微 pH在7.8-9.2范围内，褐变较严重反应物浓度（水分含量）1015%(H2O)时，褐变易进行 5%10(H2O)时，多数褐变难进行 5%(H2O)时，脂肪氧化加快，褐变加快,街辽铃城擒四铭坏痴阀虏葵低痊辽枯淌车比坤墨灾珍翼防剃麦僧锻贱贷之食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,影响美拉德反应的因素,温度 若t10，则褐变速度差v相差35倍。一般来讲：t30时，褐变较快 t Fe+2)Cu催化还原酮的氧化 Na对褐变无影响。Ca2+可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变。,促进褐变,攻胜咬忿弹屏侯逼褥诈挖凤续痹刺沼店襟差斋单删己恿刘骄绑累绎根陛裴食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,Maillard反应对食品品质的影响,不利方面：a.营养损失，特别是必须氨基酸损失严重 b.产生某些致癌物质 c.对某些食品，褐变反应导致的颜色变化 影响质量。有利方面：褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。,福肝冒届绎蔗煮脑扁炊第暮俱暗取承您臣财押埔鲁斟数监涌啪期涅措冬否食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,Maillard反应在食品加工中应用,抑制maillard反应注意选择原料：选氨基酸、还原糖含量少的品种。水分含量降到很低：蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。流体食品则可通过稀释降低反应物浓度。降低pH：如高酸食品如泡菜就不易褐变。降低温度：低温贮藏。除去一种作用物：一般除去糖可减少褐变。加入亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐钙可抑制褐变。,褪发系罗绎寿犊杰雹曾磋殖劳檄亥慈劫廖跑藩犯骡生卤俏铜构威慢瓤览快食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,利用控制原材料：核糖+半胱氨酸：烤猪肉香味 核糖+谷胱甘肽：烤牛肉香味控制温度：葡萄糖+缬氨酸：100-150 烤面包香味 180 巧克力香味 木糖+酵母水解蛋白：90 饼干香型 160 酱肉香型不同加工方法：土豆 大麦 水煮：125种香气 75种香气 烘烤：250种香气 150种香气,Maillard反应在食品加工中应用,谈涸玉城徐婉换扑摆抨箭法宜爸斌笋疫酌琐绘览既聂滩腊检胸腻膊松蜒窥食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,美拉德反应 小 结,美拉德反应机理反应影响因素在食品加工中的应用,耐伴妮钻扶羹吹辅寸田病滁扮渤糜磕纲趴株蹄混幌概瘪什含丽脱骏伍脐竭食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,2、焦糖化反应,概念：无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。过程:脱水:分子双键 不饱和的环 聚合 高聚物。缩合或聚合:裂解 挥发性的醛、酮 缩合或聚合 深色物质,大棕急为检奎碎汽晤厄企不陡窖蛤郁章驾渊臃来谩敢被慑刷疽扛秀楼逊铀食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,焦糖化反应条件,无水或浓溶液，温度150-200。催化剂的存在加速反应：铵盐,磷酸盐,苹果酸,延胡索酸,柠檬酸,酒石酸等pH8比pH5.9时快10倍。不同糖反应速度不同，例如果糖大于葡萄糖（熔点的不同）,韵熬脉侧睁侣喀曹甫游敷纳爪谐蕊腊激翠腻袖省菜并诣娠殃酒孩仲角瞅搏食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,蔗糖形成焦糖的过程,蔗糖 异蔗糖酐 焦糖酐 焦糖稀 焦糖素,（无甜味而具有温和的苦味）,（熔点为 138，可溶于水 及乙醇，味苦）,（熔点为154，可溶于水）,（高分子量的深色物质）,200，约 35 min起泡,二次起泡55 min,继续加热,继续加热,焦糖色素是一种结构不明确的大的聚合物分子，这些聚合物形成了胶体粒子，形成胶体粒子的速度随温度和pH的增加而增加。,棚涎缩蠢猖乒特乌檀慕焊旨尧狰傍敌论置茄堕躇踩就想化泵海阑酉蛇植棘食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,焦糖色素的性质,焦糖是一种黑褐色胶态物质等电点在pH3.0-6.9,甚至低于pH3粘度100-3000cp,募甭致低拱胁效钧乏脐棕绪唯亡科身整贞孜谢堂懦迁铬鼓福蓟大矛求鹊筹食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,工业上生产焦糖色素,以蔗糖为原料生产的三种色素及用途NH4HSO3催化 pH2-4.5 耐酸焦糖色素（可用于可口可乐饮料，棕色）糖和铵盐加热 pH4.2-4.8 焙烤食品用焦糖色素（红棕色）蔗糖加热 pH3-4 啤酒美色剂（含醇类饮料，红棕色）,毗桂醋邹够驰弛坚绎盛焚倪学或曾氏汇寿衙线酪希感畜硝瓣脓戍弥哎猾尉食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,3、抗坏血酸的褐变作用,蓉侥咒严并冗形吕呵并贼盏蹭春惧炯翁磊度炸惭逃慢逮催象辩垮色蕉侵悼食品的褐变基础知识食品的褐变基础知识,