第12章食品加工储藏中的生物化学概要.ppt

第三篇 专题篇 第12章 食品加工贮藏中的 生物化学 褐变：一些食品在加工、贮存过程中，或受到机械损伤时，颜色变褐，有的还出现红、蓝、绿、黄等色泽，这种颜色变化统称为褐变。 根据食品褐变反应的机理，褐变分为酶促褐变和非酶促褐变两大类。非酶促褐变又可分为: 美拉德（Maillard）反应 焦糖化反应 抗坏血酸反应 2.3.1 酶促褐变 酶促褐变—酶促褐变一般发生于水果、蔬菜等新鲜植物性食物。如上述的削皮的苹果和桃、去皮的香蕉、马铃薯片等，以及这些食品受机械损伤（如压伤、虫咬、磨浆）或处于异常环境（如受冻。受热等），在有氧情况下，经酶的催化，氧化而呈褐色，这种褐变称酶促褐变。 催化产生酶促褐变的酶类： 主要是酚酶，其次是抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶类等氧化酶类。 2.3.1.1 酚酶及其作用 酚酶的系统命名是邻二酚。从植物来源分离得到的酚酶是寡聚体，每个亚基含有一个铜离子作为辅基，以氧为受氢体，是一种末端氧化酶。 酚酶催化两类反应： 一类是羟基化作用，产生酚的邻羟基化； 第二类是氧化作用，使邻二酚氧化为邻醌。 所以酚酶可能是一种复合体酶，一种是酚羟化酶，又称甲酚酶；另一种是多元酚氧化酚（ PPO），又叫儿茶酚酶。因而酚酶可分别催化酚的羟基化作用和氧化作用。 （2）酚酶作用的底物 邻二酚和一元酚：是酚酶最丰富的底物。在酚酶作用下，反应最快的是邻羟基结构的酚类，对位二酚类也可氧化，但间位二酚不能被氧化，间位二酚对酚酶还有抑制作用。可作为酚酶底物的还有其他一些结构比较复杂的酚类衍生物，如花青素、黄酮类、鞣质等。红茶加工过程中鲜叶中的儿茶素经过酶促氧化，缩合生成茶黄素和茶红素等有色物质，它们是构成红茶色泽的主要成分。 氨基酸及类似的含氮化合物：与邻二酚作用可产生颜色很深的复合物。其机理是酚类物质先经酶促氧化形成相应的醌，然后醌和氨基发生非酶的羰氨缩合反应。白洋葱、大蒜、大葱等在加工中出现的粉红色就属于这类型的变化。 绿原酸：许多水果，特别是桃、苹果等褐变的关键物质。 2.3.1.4 酶促褐变的控制 食品发生酶促褐变，必须具备3个条件： 酚类物质、氧和氧化酶类。这3个条件缺一不可。 酶促褐变的程度主要取决于酚类的含量。 比较有效的是抑制氧化酶类的活性，其次是防止与氧接触。 常用的控制酶促褐变的方法 1、热处理法 短时高温处理可使食物中所有的酶都失去活性，是最广泛使用的控制酶促褐变的方法。90～95℃加热7s可使大部分氧化酶类失活。 2、酸处理法 多数酚酶的最适 pH为 6～7，在 pH 3．0以下，酚酶几乎完全失去活性。一般多采用柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸以及其他有机酸的混合液降低pH。 3、SO2及亚硫酸盐处理 SO2及亚硫酸盐是酚酶的强抑制剂，广泛应用于食品工业中。 4、驱氧法 将去皮切开的水果、蔬菜用清水、糖水或盐水浸渍；或用真空将糖水、盐水渗入组织内部，驱除空气；也可用浓度较高的抗坏血酸浸泡，以达到除氧目的。 5、底物改性 利用甲基转移酶，将邻二羟基化合物进行甲基化，生成甲基取代衍生物，可有效防止褐变。 6、添加底物类似物竞争性抑制酶活性 在食品加工过程中，可用酚酶底物类似物如肉桂酸、对位香豆酸、阿魏酸等酚酸竞争性地抑制酚酶活性，从而控制酶促褐变。 2.3.2 非酶促褐变 非酶促褐变主要有： 羰氨反应、焦糖化作用和抗坏血酸的自动氧化作用。 1）初始阶段：包括羰氨缩合和分子重排两种作用。 环境湿度 改变环境大气的组成可以有效地控制植物组织的呼吸强度;减氧与增CO2可以保持果蔬新鲜。根据这一原理制定的以控制大气中氧和CO2浓度为基础的贮藏方法称为气调贮藏法或调变大气贮藏法。 植物组织受到机械损伤以及微生物感染后都可刺激呼吸强度提高。 蒜薹防霉保鲜试剂 甲壳素涂层保鲜 防机械损伤包装 3.3.5 植物组织的龄期 水果、蔬菜的呼吸强度不仅依种类而异，而且因龄期而不同。较幼的正在旺盛生长的组织和器官具有较高的呼吸能力。 4.1 宰后动物肌肉的生物化学特征 4 宰后动物组织的生物化学 动物死亡后的生物化学与物理变化过程大致可划分为三个阶段： (1) 尸僵前期 其特征是ATP及磷酸肌酸含量下降，无氧呼吸即酵解作用活跃，肌肉表现为组织柔软、松弛、无