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第九章 褐变作用与食品颜色 本章主要内容 褐变概述 褐变分类 非酶褐变 羰氨反应 焦糖化反应 抗坏血酸反应 非酶褐变对食品质量的影响 非酶褐变的控制方法 酶促褐变 酶促褐变的概念与条件 酶促褐变的反应历程 酶促褐变的控制方法 第九章 褐变与作用食品颜色 9.1 褐变概述 褐变是食品加工和贮藏过程中发生的常见现象，有的褐变能提高食品的品质与风味，如面包、糕点和咖啡加工过程中发生的褐变，有的能降低食品的品质与风味，如蔬菜与水果加工贮藏过程中发生的褐变。 9.2 褐变的分类 羰氨反应引起的褐变 非酶褐变 焦糖化引起的褐变 抗坏血酸氧化引起的褐变 酶促褐变 第九章 褐变作用与食品颜色 9.3 非酶褐变 9.3.1 羰氨反应 9.3.1.1 羰氨反应概念 1921年， 法国化学家Mailard 发现葡萄糖与甘氨酸溶液共热即产生褐色色素，并称此色素为类黑精。以后人们就将胺、氨基酸、蛋白质与糖、醛、酮之间的反应统称为Mailard反应或羰氨反应。 9.3.1.2 羰氨反应历程 初始阶段：包括羰氨缩合和分子重排两种作用生成果糖胺与 双果糖胺（1~8）。 中间阶段：包括果糖胺脱水生成羟甲基糠醛（9~14）、果糖胺脱去胺残基重排生成还原酮(15~19)及氨基酸与二羰基化合物的作用(19)。 终止阶段：包括醇醛缩合和生成黑色素的聚合作用（20）。 第九章 褐变作用与食品颜色 9.3.2 焦糖化褐变（Caramellization） 9.3.2.1 焦糖化褐变的概念 糖类在没有氨基化合物存在的情况下，当加热至其熔点以上时，糖通过脱水形成酱色物质，或通过裂解形成一些挥发性醛、酮类物质后，进一步缩合、聚合形成粘稠状的黑褐色物质的反应称为焦糖化反应。 9.3.2.2 焦糖化的反应过程（以蔗糖为例） ?????1) 开始阶段：蔗糖熔融，温度约达到200℃，起泡，约5分钟时脱去1分子水，生成异蔗糖酐（无甜味但有温和的苦味）。 第九章 褐变作用与食品颜色 2) ?? 中间阶段：第一次起泡停止后，随着加热，稍停又发生第二次起泡，持续时间约55分钟，此时失水量达9％，形成焦糖酐产物，焦糖酐熔点138℃，平均分子式为C24H36O18，焦糖酐溶于水及乙醇，味苦。 3） 最后阶段：焦糖酐进一步脱水形成焦糖烯，焦糖平均分子式为C36H50O25，熔点154 ℃，可溶于水。若继续加热，则生成难溶性的深色物质，称焦糖素。分子式为C125H188O80 蔗糖在强热下也可能发生脱水形成醛类，然后经过复杂的缩合、聚合反应或发生羰氨反应生成黑色褐色的物质。 9.3.2.3 焦糖化反应应用 主要应用于焦糖色素的生产，生产时要控制好反应的程度。磷酸盐、无机酸、碱、柠檬酸、苹果酸等有机酸对焦糖反应有催化作用。 第九章 褐变作用与食品颜色 9.3.3 抗坏血酸褐变作用 抗坏血酸褐变是果汁在贮藏过程中变色的主要原因。其实质在于其形成的酮、醛等物质和氨基化合物反应后进一步缩合、聚合形成的褐色物质。 第九章 褐变作用与食品颜色 影响抗坏血酸氧化褐变的因素： 抗坏血酸浓度、pH、金属离子、抗坏血酸氧化酶等。就pH来说，在中性或碱性条件下，其褐变速度大大加快。 9.4 非酶褐变对食品质量的影响 1) ? 氨基酸因形成色素和在Strecker降解反应被破坏，色素以及与糖结合的的蛋白质不易被酶作用，利用率下降，尤其是赖氨酸在非酶褐变中最易损失（营养价值降低）。 2)?? 果蔬加工中抗坏血酸氧化褐变而减少（营养价值降低）； 3) 非酶褐变过程中会产生二氧化碳，所以罐装食品贮藏过程中会出现“膨听”现象； 4) 非酶褐变产生的一些呈味物质可能对产品的风味造成不良的影响。 当然，非酶褐变也可能给食品品质带来一些有效的作用如产生的醛、酮等物质会增加食品的抗氧化能力。