橙汁非酶褐变机制及控制措施橙汁非酶褐变机制及控制措施_苏霞
酶促褐变机理及其控制方法
酶促褐变机理及其控制方法我折腾了好久酶促褐变机理及其控制方法这回事，总算找到点门道。
咱先说说这酶促褐变的机理吧。
我一开始真的是一头雾水，只知道苹果啊、土豆啊这些东西一切开或者一破皮，过一会儿就变褐了。
后来看书查资料才知道，原来这里头是有酶在捣乱。
那些果蔬里本来就有酚类物质，还有多酚氧化酶，这多酚氧化酶就像个调皮的小鬼，一看到酚类物质就兴奋得很。
当果蔬的组织被破坏了，酶和酚类物质就有机会碰面了，再加上有氧气这个“帮凶”，多酚氧化酶就把酚类物质变成了醌类物质，醌类物质再进一步反应就形成了那些褐色的东西。
接下来说说控制方法。
我试过好多办法啊。
比如说，温度这个因素就特重要。
我记得有次我想让苹果不变褐，我就把苹果放到冰箱里，嘿，还真有点效果呢。
冷的环境就像让那些调皮的多酚氧化酶给冬眠了一样，它们没那么活跃了，反应就没那么快。
再就是控制氧气。
我做过试验，把苹果切成块后，装在密封袋里，挤掉空气，发现苹果变褐的速度确实慢了很多。
这就相当于把多酚氧化酶和它的“帮凶”氧气给隔开了。
不过我也有失败的时候。
我曾经试过用柠檬汁涂在苹果表面，想让苹果不变褐。
但是我那会不知道柠檬汁的量的控制很重要，我就倒了好多，结果苹果虽然没怎么褐变，但是那味道变得很奇怪。
后来我才明白，柠檬汁里的酸可以降低pH值，抑制多酚氧化酶的活性，就像给它戴了个紧箍咒一样，但是酸太多了也不行，会影响口感。
其实还有一种控制办法就是利用化学物质，像亚硫酸盐这种。
不过这个我不太敢用太多，毕竟它可能会有残留，对健康不太好。
就像你不能为了防虫用太多农药一个道理。
总之，想控制酶促褐变，温度、氧气和pH 值这几个因素把住了，就能大大减缓这个变褐的过程。
虽然我可能没完全搞透，但是这些实实在在的方法确实挺有用的呢。
我现在就觉得处理果蔬的时候心里有底多了，不会让切开的果蔬一会儿就变得褐呼呼的很难看了。
果汁非酶褐变的机制及控制措施
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水豆腐保鲜技术的研究进展
石彦国 李刚 林宇红
哈尔滨商业大学食品工程学院 哈尔滨 58’’[6
阐述了多种杀菌技术与保鲜技术在豆腐保鲜研究中所取得的成果， 分析了豆腐保鲜难的部分原因， 并展望了水 摘要： 豆腐保鲜技术的发展方向。 豆腐； 保鲜； 杀菌； 发展方向 关键词：
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果汁中的游离氨基酸在酸性条件下主要以阳离子的形式存在4因此4用大孔强酸阳离子交换树脂可以交换除去果汁中的氨基酸4从而基本上控制了果汁的非酶褐变4避免了果汁在贮藏过程中色泽加深4保持了果汁的色值小结非酶褐变对果汁的外观及营养价值造成的影响是不容置疑的目前关于褐变的研究很多但非酶褐变还是没有得到有效的控制因此必须寻找一种经济安全有效的方法来解决果汁非酶褐变的问题
浓缩橙汁贮藏过程中非酶褐变的研究
研究论文D〇l!10.3969/j.issn.1673-1689.2018.05.010浓缩橙汁贮藏过程中非酶褐变的研究赵迪青\张慜刘亚萍2(1.江南大学食品学院，江苏无锡214122;2.广东嘉豪食品股份有限公司，广东中山528400)摘要：研究了浓缩橙汁在不同贮藏条件下与非酶褐变有关的主要物质的变化及其与褐变的关 系。
通过相关性分析和通径分析，探求引起浓缩橙汁褐变的主要原因。
实验表明，抗坏血酸的氧 化降解，类胡萝卜素的降解，酚类物质的氧化缩合是引起褐变的主要因素，美拉德反应对褐变的 影响较小。
关键词：浓缩橙汁；非酶褐变相目关性分析；通径分析；原因中图分类号:TS 255.44 文献标志码：A文章编号：1673—1689(2018)05—0517—10Research on Non-Enzymatic Browning of Orange JuiceConcentrate During StorageZHAO Diqing1，ZHANG Min*1，LIU Yaping2(1. School of Food Science and Technology，Jiangnan University Jiangsu，Wuxi 214122，China #2. GuangdongJiahao Foodstuff C o.，L td，Zhongshan 528400，China)Abstract:The changes of main substances causing non-enzymatic browning of orange juice concentrate under various storage conditions and their relations with browning were studied.The main reasons of browning in orange juice concentrate were searched by correlation analysis and path analysis.The results showed that ascorbic acid degradation，carotenoids degradationand multi-hydroxybenzene oxidative condensation were the major factors leading to browning，the effect of Maillard reaction on browning was slight.Keywords%orange juice concentrate，non-enzymatic browning，correlation analysis，path analysis，reason橙汁因其色泽悦目，可口香甜，香气怡人，含有的物，*大的汁产品@1]。
抑制果汁褐变方法
如何防止和抑制果蔬制品的酶褐变？问题：我们应如何防止和抑制果蔬制品在生产和储存过程中酶褐变的发生？回答：通过《健鹰食品科技问答（三十四）》，我们已经知道，果蔬发生酶褐变必须同时具备三个条件：即多酚类、多酚氧化酶和氧，这三个条件缺一不可。
防止酶褐变，必须消除多酚类、多酚氧化酶和氧三者中任何一个因素。
而消除多酚类是不现实的，比较有效的是抑制多酚酶的活性，其次是防止果蔬原料与氧的接触。
1.加热处理法适当加热可使酚酶及其他所有的酶类失去活性，故生产中常采用原料的烫漂和高温短时间迅速杀菌等方法灭酶。
来源不同的多酚氧化酶对热的敏感性不同。
然而，在70～95℃加热约7秒钟，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10～20分钟，或沸水中2分钟。
但加热处理也有缺点：因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酶的温度和时间，尽可能达到灭酶目的而又不影响产品风味。
如采用微波加热法，能达到较好效果。
2.抑酶剂处理法二氧化硫及亚硫酸盐，如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和偏亚硫酸钠等，都是多酚氧化酶的强抑制剂。
它们被广泛应用于对果蔬的喷洒、浸渍处理抑酶。
10PPm的二氧化硫几乎可完全抑制酶的活性。
气态的二氧化硫渗入果蔬中较快，所以是一种较好的抑制酶方法。
果蔬中酶活性愈高，组织愈致密，需要二氧化硫的剂量越大。
应注意，只有游离的二氧化硫和亚硫酸盐才能有效地抑制酶。
加到原料中的药剂有大部分和醛、酮作用，而起不到抑制酚酶的作用，所以在加入这些抑酶剂时，应考虑到这方面的抵消作用。
采用亚硫酸及其盐类，不仅不需加热以免破坏果蔬的风味，并可避免维生素C的氧化，同时有一定防腐效果。
但其对色素有漂白作用，故含花青素的水果不能用此法；它对硫胺素（维生素B1）也有破坏。
其一般使用量以SO2计不超过0.7毫克/公斤。
添加健鹰牌护色剂－F（果蔬抑酶防褐剂）可以有效地抑制酶褐变。
其成本低廉，使用方便，而又不影响食品的感官品质。
果蔬汁加工中常见的问题褐变
果蔬保鲜与加工学
第七章 果 蔬 制 汁
7.4果蔬汁加工中常见的问题 褐变
想一想
为什么会变色？
什么是褐变？
食品在加工、贮藏或受损后， 色泽变暗或变褐色的现象。
根据发生机制，褐变作用划分 为： 1、酶促褐变(生化褐变)
2、非酶褐变
酶促褐变
果蔬汁中的 多酚类物质 在 多酚氧化酶 （酚酶）及 氧 的作用下产生褐色素。
使必须氨基酸、 糖类、维生素C等
物质被破坏
02
降低果蔬汁的 营养价值
03
增加二氧化碳及 酸性物质
04
引起产品pH值的 降低
05
感官品质劣变
非酶褐变控制途径：
避免过度的热力杀菌 01 防止长时间受热
低温（10°C以下） 03 避光贮藏
推迟非酶褐变
05 避免长时间的高温处理
将pH值调整到3.5-4.5 02 有效抑制非酶褐变
褐变的 利用 与 避免
利用出现褐变：
✓ 生产酱油 ✓ 生产咖啡 ✓ 生产红茶 ✓ 面包烘烤
避免出现褐变：
➢ 不良的反应 ➢ 食品风味和营养
价值降低 ➢ 产生有害成分
实践任务
制作苹果酱时， 该如何保证苹果的
色泽不变呢？
用蔗糖做甜味剂，不宜用 04 还原性糖类
以防止美拉德反应的发生
避免使用铁、锡、铝、铜等 工具和容器 06 使用不锈钢、玻璃、搪瓷等 材料的设备和容器
还有哪些还果有蔬哪加些工果制蔬品加会工发制生品会褐发变生呢褐？变呢？
果蔬 罐藏 品
果蔬 速冻 制品
褐变是食品中存在的一种比较普遍的现象。
多酚类物质 1
2 酚酶
3 氧
1 钝化酶的活性
(新)果汁非酶褐变的反应机制及其影响因素
开发研究果汁非酶褐变的反应机制及其影响因素马 霞1 王瑞明1 关凤梅1 贾士儒2(11山东轻工业学院食品工程系 21天津科技大学食品科学与生物工程学院) 【摘要】果汁非酶褐变反应的机制有焦糖化反应、美拉德反应、抗坏血酸氧化分解和多元酚氧化缩合反应。
本文分析了影响非酶褐变的主要因素。
【关键词】非酶褐变;反应机制;影响因素中图分类号:TS25514 文献标识码:A文章编号:1009-1807(2002)09-0046-03在食物烹调、加工及成品贮存过程中往往会伴随着非酶褐变现象的发生。
与酶褐变不同,这些反应不需酶的催化故称非酶褐变。
许多食品工业与这种褐变产物的产生有直接的关系,如对咖啡、焦糖、面包等食物,它们多少提供了这些成品的风味、颜色、香气。
然后在果汁的加工与贮存过程中则必须小心控制,以防止非褐变对果汁色、香、味、营养等方面的不良影响。
1 反应机制非酶褐变反应的机制一般可分成4种类型:焦糖化反应;美拉德反应;抗坏血酸氧化分解;多元酚氧化缩合反应。
糖类是果汁中甜味的主要来源,在苹果汁中含量约占7%～14%,在柑桔汁中约占5%～10%,在果汁加工及贮存过程中,糖类除部分与氨基化合物进行美拉德反应外,也会发生焦糖化反应。
所谓焦糖化反应是指糖类经直接加热所产生的脱水及热分解反应。
一般而言,焦糖化反应易发生在高温、碱性及高糖浓度情况下。
在酸性条件下,由于加热作用使得糖分解形成furfural及HMF,虽然它们不会直接影响果汁的风味,但是它们会与果汁中氨基化合物继续反应, ③红外光谱分析(图3)可以看出3417cm-1为多糖的O2H的伸缩振动,2935cm-1吸收为糖样的C2 H伸缩振动峰,1746cm-1为C=O的伸缩振动峰; 1619cm-1是C=O的非对称伸缩振动峰,1441cm-1、1267cm-1、1232cm-1为C2H的变角振动峰, 892cm-1是β-D-吡喃糖苷的特征吸收,表明该糖含有β-D-吡喃糖苷键,该糖可能是一活性多糖, 831cm-1为α-半乳糖吡喃吸收峰,759cm-1由吡喃糖对称环伸缩振动所致。
抑制巴西柳橙汁褐变的研究
抑制巴西柳橙汁褐变的研究
巴西柳橙汁是在巴西众多果汁中，最受欢迎和最多人消费的果汁之一，其独特的清新、淡雅的柑橘风味和浆果的清脆口感，给消费者带来了极大的愉悦感。
但是，当巴西柳橙汁长时间放置时，它的外观会逐渐发生变化，呈褐色，称为“褐变”。
褐变的巴西柳橙汁不仅外
观上不可取，而且口感也发生了变化，味道变酸，醇厚度下降，变得苦涩。
另外，长期放置可能会导致褐变变得更为严重，消费者对其口感和风味的接受程度进一步降低。
因此，抑制巴西柳橙汁褐变现象成为当今研究者面临的重大挑战。
巴西柳橙汁褐变是由果汁中的活性物质通过氧化反应而引起的，氧化反应可以把活性物质变成一种名为黄醛的有机物质，黄醛可以使果汁颜色发生变化，从而导致果汁褐变。
此外，果汁中的氧化铁容易发生氧化反应，进一步加剧果汁褐变现象。
为了抑制巴西柳橙汁褐变，研究者们已经提出了多种措施。
首先，可以控制巴西柳橙汁的温度，如果果汁温度越低，果汁中的氧化反应就会越慢，从而可以有效抑制褐变。
其次，研究者们认为果汁中的抗氧化剂可以承担起抑制果汁褐变的作用，抗氧化剂可以抑制氧化反应，从而起到抑制褐变的作用。
另外，为了有效抑制褐变，研究者们发现，在果汁中添加一定量的磷酸及酸性抗菌剂也可以有效地抑制褐变。
此外，为了进一步抑制巴西柳橙汁褐变，研究者们一直在寻找更有效的方法，如添加抗氧化剂和微生物控制剂，以及改变果汁包装等方法，以延缓果汁褐变现象。
总之，抑制巴西柳橙汁褐变是一项具有挑战性的研究，有关抑制巴西柳橙汁褐变的研究，不仅有助于提高果汁的保质期，提高其质量，而且可以为相关行业提供建设性的建议，使消费者能够尽情享受其外观、口感及风味的乐趣。
一种抑制非酶褐变的热加工浓缩柑橘类果汁的制备方法
一种抑制非酶褐变的热加工浓缩柑橘类果汁的制备方法
1.将新鲜柑橘类水果经过清洗、去皮、去籽、去膜、切块等处理后，制备成果浆。
2.将果浆加入预先调制好的糖液中混合均匀。
3.将混合好的果浆和糖液加热至80-90℃，并保持该温度下加热30-60分钟，使果浆中的酶失去活性。
4.将加热过后的果浆和糖液经过真空蒸发浓缩至所需浓度，同时注意控制温度和时间，以避免出现非酶褐变。
5.将浓缩后的果汁进行灌装、杀菌、冷却等处理，最终得到抑制非酶褐变的柑橘类果汁浓缩液。
本发明采用热加工和加糖的方法，能有效抑制柑橘类果汁的非酶褐变，同时还能增加果汁的甜度和稠度，提高了产品的口感和观感。
同时，本发明还可以应用于其他类似的果汁制备中，具有广泛的应用前景。
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食品褐变的机理及控制
食品褐变的机理及控制褐变是食品中存在的一种比较普遍的现象。
所谓褐变，是指食品在加工、贮藏或受损后，色泽变暗或变褐色的现象。
食品发生褐变，在不同的场合下，将带来不同的结果。
在食品生产中，可以加以利用的褐变现象，如生产酱油、咖啡、红茶以及烘烤面包时所呈现的褐变，是人们所希望出现的褐变。
但是，大多数食品的褐变现象，往往带来不良的反应，并且使食品的风味和营养价值降低，或者产生有害成分。
根据发生的机制，褐变作用可以划分为酶促褐变(生化褐变)及非酶褐变两类。
1、酶促褐变酶促褐变是在酶的作用下，发生的褐变作用，酶促褐变发生在水果、蔬菜等新鲜植物性食物中。
一般认为，这种作用是需氧的。
在大多数情况下，酶促褐变是一种不希望出现于食物中的变化。
食品中发生酶促褐变，必须具备三个条件，即：多酚类底物或一元酚、酚氧化酶和氧。
三个条件，缺一不可。
因此，欲控制食品中的酶促褐变，只需要改变其中的任何一个条件即可达到目的。
目前采用的控制方法，主要是从酶和氧入手的。
(1)酶抑制剂法酚酶的抑制剂有二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等，在食品中加入或渗入这些抑制剂后，酚酶即可以失活。
(2)热处理方法加热食品，使酚酶失活，即可控制褐变的发生。
这种方法是使用最广泛的一类方法，其关键是要在最短时间内钝化酶而又不使食品质量下降。
(3)酸处理法酚酶的最适pH值在6～7之间，当pH<3时，酚酶失去活性。
因此，选用合适的食用酸，如柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸，使食品的pH 值小于3，即可防止褐变的发生。
(4)驱氧法无氧可以防止褐变。
最简单的方法是将食品浸没在清水、糖水或盐水中。
但是由于水中能吸附少量的氧气，所以，这种处理方法仍可以便褐变以缓慢的速度进行。
(5)底物替代法加入酚酶底物类似物肉桂酸、对位香豆酸及阿魏酸等酚酸可以对某些褐变起到控制作用。
(6)底物甲基化法利用甲基转移酶，将邻二羟基化合物进行甲基接枝，生成的这种类似愈疮木酚和阿魏酸的甲基化物，便不能被酚酶作用。
橙汁非酶褐变机制及控制措施
4.橙汁模拟体系非酶褐变产物及评价标准 [J], 韩智;李申;马亚琴;窦华亭;龚蕾;朱攀攀
5.橙汁储藏期非酶褐变控制与感官评定 [J], 宋平;吴厚玖;沈海亮
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【总页数】4页(P16-19)
【作 者】苏霞;吴厚玖
【作者单位】中国农业科学院柑桔研究所,重庆400715;中国农业科学院柑桔研究所,重庆40பைடு நூலகம்715
【正文语种】中 文
【中图分类】TS666.4
【相关文献】
1.橙汁非酶褐变机制及控制措施 [J], 苏霞;吴厚玖
2.果汁非酶褐变的机制及控制措施 [J], 李慧芸;张宝善
橙汁非酶褐变机制及控制措施
苏霞;吴厚玖
【期刊名称】《饮料工业》
【年(卷),期】2012(015)003
【摘 要】阐述了橙汁非酶褐变的机制:美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸的氧化分解和多酚类化合物氧化缩合反应.通过对橙汁原料选择、杀菌方式、贮藏方式、褐变抑制剂添加及加工中吸附树脂使用的分析,重点综述了在橙汁加工储藏过程中控制非酶褐变的措施.
橙汁非酶褐变机制及控制措施橙汁非酶褐变机制及控制措施_苏霞
新鲜的橙汁在温度7压力6mpa下处理9min和5下分别贮藏84d和56d维生素c含量保持在8以上颜色变化不明显是替代巴氏杀菌等热杀菌技术的一种潜在选择等采用uv紫外pef脉冲电场和hilp高强度光脉冲pef对苹果和酸果蔓的混合果汁进行非热处理时发现总酚和抗氧化活性没有明显的变化没有发生明显的非酶褐变未影响产品的颜色11但是非热杀菌技术目前还没有大规模地运用到果汁的商业灭菌中去这里面有多方面的原因如目前研究和使用的非热杀菌技术的杀菌效果没有热杀菌效果好
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卷 第
3
期
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0 前言
柑橘是世界第一大水果，目前中国柑橘产量 和种植面积居世界第一。过去我国偏重于发展鲜 食 柑 橘 ， 95％ 的 产 量 用 于 鲜 销 ， 鲜 食 市 场 日 趋 饱 和，我国柑橘产业的持续发展将取决于加工业， 尤其是橙汁产业的发展。橙汁因其色香味营养皆 佳，深受消费者青睐，是世界第一大果汁。目前 世界橙汁年产量达 2500 万吨左右，占世界果汁产 量的三分之二以上[1]。鲜榨果汁和浓缩果汁是柑橘 汁的两种主要加工产品，吴厚玖等认为鲜榨果汁 对原料的质量要求较高，加工、贮藏、运输和销 售的条件要求严格，定位是高档高价，国内生产 鲜榨汁的相关原料和贮运条件有限；浓缩汁对原 料无特殊要求，生产和贮运销成本相对较低，是 我国主要的橙汁产品[1]。色泽是橙汁最重要的感官 品质指标之一，是影响消费者选择的最直接因素。 因此，抑制和降低褐变尤其是非酶褐变具有重要 的意义。
非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止实验报告
华南农业大学实验报告专业班次 13 食工 1 班 题目 非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止 姓 名 黄俊怡 组别 201330500107 日期 2015.07.11一、实验目的 1、通过焦糖的制备及羰氨反应来了解非酶褐变以及焦糖的性质与用途。
2、通过蔬菜加工中热烫等前处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步 掌握蔬菜加工中护色的常用方法。
二、实验原理 褐变反应是食品加工中最普遍存在的一种变色现象， 按其发生机制分为酶促褐 变和非酶褐变两大类。
非酶促褐变：非酶褐变又可分为以下三种类型 1．当还原糖与氨基酸混合在一起加热时会形成褐色“类黑色素”，该反应 称为羰氨反应，又称“美拉德反应”。
非还原糖在不发生水解的条件下不会发生 美拉德反应。
2．糖类在无氨基化合物存在下加热到其熔点以上，也会生成黑褐色的色素 物质，这种作用称为焦糖化作用。
3．柑桔类果汁在贮藏过程中色泽变暗，放出二氧化碳，抗坏血酸含量降低， 这是由于抗坏血酸自动氧化而产生的褐变。
酶促褐变： 酶促褐变是发生在水果、蔬菜等植物性食物中的由酚酶催化酚类 物质形成醌及其聚合物的反应过程。
果蔬发生酶促褐变后，产品颜色发暗。
为保 护果蔬原有色泽， 往往先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫过程，从 而达到护色的目的。
除热烫外，也可通过控制酸度、添加抗氧化剂（如异抗坏血 酸钠）、亚硫酸盐类物质（如二氧化硫、焦亚硫酸钠）来抑制酶活性和隔绝氧等 方法来防止和抑制酶促褐变。
1三、实验材料、试剂和仪器 1. 实验材料 蔗糖、苹果、马铃薯 2. 试剂 25％葡萄糖溶液、25％甘氨酸溶液、10％盐酸、10％氢氧化钠溶液、25％蔗 糖溶液、柠檬酸、焦亚硫酸钠、抗坏血酸钠 3. 仪器 分析天平、蒸发皿、电炉、250ml 容量瓶、分光光度计、试管若干支、刀、四、实验步骤 （一）非酶褐变 1、 焦糖的制备： 称取蔗糖 25g 放入蒸发皿中， 加入 1ml 水， 在电炉上加热到 150℃ 左右，关去电源，温度上升至 190～195℃，恒温 10min 左右，呈深褐色，稍冷 后，加入少量蒸馏水溶解，冷却后移入 250ml 容量瓶中，定容。
果汁非酶褐变的反应机制及其影响因素
化 反应 ；美 拉德 反 应 ；抗 坏血 酸氧 化分 解 ；多 元 酚 氧
化缩 合 反应 。 糖 类 是 果 汁 中 甜 味 的 主 要 来 源 ，在 苹 果 汁 中 含 量约 占 ７ ％～ １ ％ ，在 柑 桔 汁 中约 占 ５ ～１ ％，在 ４ ％ Ｏ
文章 编号 ：１ ０ ０ ９—１ ０ （０ ２ ９—０ ４ ８ ７ ２ ０ ）０ ０ ６—０ ３
不 良影 响 。
反应 是 指 糖 类 经 直 接 加 热 所 产 生 的 脱 水 及 热 分 解 反
应 。一般 而言 ，焦糖 化反 应 易发 生在 高 温 、碱性 及 高
糖 浓 度情 况下 。在酸性 条 件下 ，由于 加 热作 用使 得 糖 分 解形 成 ｆｒ ｒｌ Ｈ Ｆ ｕｆ ａ 及 Ｍ ，虽 然 它们 不会 直接 影 响果 ｕ 汁 的风 味 ， 是它 们会 与果 汁 中氨 基化 合 物继 续 反应 ， 但
应 、美拉德 反应、抗坏血酸氧化 分解和 多元酚 氧化 缩
舍 反 应 。本 文 分 析 了影 响 非酶 褐 变 的 主要 因素 。
１ 反 应 机 制
非 酶褐 变反 应 的机 制 一般 可分 成 ４种 类 型 ：焦糖
【 关键词】非酶褐变；反应机制；影响因素
中 图 分 类 号 ：Ｔ ２ ５ ４ Ｓ ５ ． 文 献标 识 码 ：Ａ
果蔬的褐变的机理及抑制方法
果蔬的褐变的机理及抑制方法摘要：果蔬贮藏和加工过程中的褐变是影响其品质的一个重要因素。
褐变产生的因素较多，其中酶促褐变是果蔬褐变的最主要原因，也是果蔬贮藏和加工品质保证的主要障碍。
概述褐变产生的原因及其控制的方法。
关键词：褐变；机理；抑制Abstract: Rapid browning during storage was the main problem resulting in restrictions on the fruits and vegetables to long-distant markets. There were many reasons of browning, the enzymetic browning was the mostimportant, and it was the main handicap in processing and storage. The mechanism of enzymatic browning and methods to control browning are summarized Key words: browning; mechanism; control前言大多果蔬具有很强的季节性，为了保证果蔬较长的供应期，各种各样的保鲜及加工方法应运而生。
近年来，随着国内生活水平的不断提高及生鲜连锁超市的快速发展，鲜切果蔬已成为市场的消费热点。
如何进一步保持果蔬产品的品质、延长其货架期，一直是国内外果蔬采后研究的热门课题。
果蔬贮存加工过程中，褐变是普遍存在的难题，往往引起产品品质下降，货架期缩短。
褐变可分为非酶褐变和酶促褐变：非酶褐变是指不需经酶催化而产生的褐变，包括美拉德反应、焦糖化作用及抗坏血酸氧化等;而酶促褐变是组织中的酚类物质在酶的作用下氧化成醌类，经聚合而造成褐变。
果蔬的褐变主要以酶促褐变为主[1]。
我国果蔬的种植面积、果蔬总产量及消费量均居世界之首，但在果蔬采后领域的研究与国外相比存在很大的差距。
酶促褐变机理和酶促褐变的控制措施
.';. 酶促褐变食品发生酶促褐变需要有3个条件，酚酶、氧、适当的酚类物质，在某些瓜果中如柠檬、橘子、香瓜、西瓜等由于不含有酚酶，不能发生酶促褐变。
在控制酶促褐变的实践中，除去底物的可能性极小，现实的方法主要从控制酶和氧两方面入手，主要措施有：钝化酶的活性；改变酶作用的条件；隔绝氧气；使用抑制剂等。
常用的控制酶促褐变方法有：（1）加热处理因为酶是蛋白质，加热能使酚酶及其它的酶失活，加热处理时间必须严格控制，要求在最短时间内，既能达到钝化酶的要求，又不影响食品原有的风味。
如蔬菜在冷冻保藏或在脱水干制之前需要在沸水或蒸汽中进行短时间的热烫处理，以破坏其中的酶，然后用冷水或冷风迅速将果蔬冷却，停止热处理作用，以保持果蔬的脆嫩。
（2）调节pH 多数酚酶最适宜的pH范围是6～7之间，在pH为3以下时已无明显活性，降低pH来防止果蔬褐变是果蔬加工常用的方法，常用的酸有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等。
柠檬酸对抑制酚酶氧化有双重作用，既可降低pH，又可与酚酶辅基的铜离子络合而抑制其活性，通常与抗坏血酸或亚硫酸联用。
苹果酸是苹果汁中的主要有机酸，它在苹果汁中对酚酶的抑制作用比柠檬酸强得多。
抗坏血酸是十分有效的酶抑制剂，无异味，对金属无腐蚀性，同时又有营养价值，它不仅能降低pH，同时还具有还原作用，能将醌还原成酚从而阻止醌的聚合。
（3）用二氧化硫及亚硫酸盐处理二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠（低亚硫酸钠）都是广泛使用的酚酶抑制剂。
在蘑菇、马铃薯、桃、苹果加工中常用二氧化硫及亚硫酸盐溶液作为护色剂。
二氧化硫气体处理水果蔬菜，渗入组织快，但亚硫酸盐溶液使用更方便。
二氧化硫及亚硫酸盐溶液在弱酸性（pH=6）条件下对酚酶的抑制效果最好。
二氧化硫和亚硫酸盐对褐变的抑制机理有几种观点，有的认为是抑制了酶，有的认为是二氧化硫把醌还原成了酚，还有认为二氧化硫和醌的加合防止了醌的进一步聚合。
用二氧化硫和亚硫酸盐处理不仅能抑制褐变，还有一定的防腐作用，并可避免维生素C的氧化，但其特点是对色素（花青素）有漂白作用，腐蚀铁罐内壁，破坏维生素B1，有不愉快的味感和嗅感，浓度高时有碍健康。
食品加工过程中非酶褐变的机理研究
食品加工过程中非酶褐变的机理研究食品加工是人类生活中不可缺少的一部分，它将原材料转化为我们所需的可食用产品。
然而，在食品加工过程中，我们常常会遇到一种现象，即非酶褐变。
首先，我们需要了解褐变的概念。
褐变是一种食品质量问题，其主要表现为食品的颜色变黑或变褐。
褐变通常使食品的外观变得不吸引人，进而影响了其食用价值。
与酶褐变不同的是，非酶褐变是在没有酶的作用下发生的，其中包括物理因素和化学因素。
物理因素是指在食品加工过程中，由于高温、加压或剪切力等生物外界因素的作用，食品中的某些成分发生结构变化，从而引发褐变反应。
例如，在高温条件下，氨基酸和糖类会发生马尔代夫反应，使食品产生褐变。
化学因素是指食品中的某些成分在特定条件下发生化学反应，产生褐色物质。
其中最为典型的是马拉德反应，该反应是非酶褐变反应的重要机制之一。
马拉德反应的过程是复杂而多变的，它涉及多种反应产物的生成和消耗。
通常，在食品加工过程中，由于氨基酸和糖类的存在，马拉德反应得以迅速进行，从而导致褐变现象的出现。
除了马拉德反应，还有其他形式的非酶褐变，如糖类和脂肪酸的糖化反应、羟基脱氧反应等。
这些褐变反应多与食品中的碳水化合物、氨基酸和脂肪酸等成分有关。
另外，食品加工过程中的其他因素也可能对非酶褐变产生影响。
例如，食品的pH值、氧气浓度、水分含量以及添加剂的使用等因素都可能影响褐变反应的进行。
因此，在食品加工过程中，控制这些因素是避免非酶褐变的关键。
为了解决非酶褐变的问题，研究人员进行了大量的实验和研究。
他们发现，通过控制食品加工过程中的温度、时间和pH值等参数，可以有效地减少褐变现象的发生。
另外，一些食品添加剂也被证明具有抑制非酶褐变的作用。
例如，某些抗氧化剂能够抑制褐变反应的进行，从而延缓食品的褐变速度。
然而，非酶褐变的机理研究仍然是一个复杂而有挑战性的课题。
尽管我们已经了解到一些关于褐变的基本原理，但对于每种不同食品的褐变机理，我们仍需深入研究。
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饮料工业
综述与述评
橙汁非酶褐变机制及控制措施
苏 霞，吴厚玖 （中国农业科学院柑桔研究所，重庆 400715）
摘要：阐述了橙汁非酶褐变的机制：美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸的氧化分解和多酚类化合物氧化缩合反应。通过 对橙汁原料选择、杀菌方式、贮藏方式、褐变抑制剂添加及加工中吸附树脂使用的分析，重点综述了在橙汁加工储藏过 程中控制非酶褐变的措施。 关键词：橙汁；非酶褐变；机制；控制 中图分类号：TS666.4 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1007-7871.2012.03.003
高压 CO2 加工技术可有效抑制 PME 的活性， 从而保持新鲜橙汁的浑浊稳定性；新鲜的橙汁在 温度 37℃、压力 600MPa 下 处理 9min 后，在 4℃
和 15℃下分别贮藏 84d 和 56d，维生素 C 含量保持 在 80%以上，颜色变化不明显，是替代巴氏杀菌 等热杀菌技术的一种潜在选择[10]。
羰氨反应一 般来说在 pH 6~7 条 件 下 最 易 进 行。在 pH>3.0 时，非酶褐变反应速度随 pH 的升 高而加快，抗坏血酸亦在 pH 3 左右时较为稳定， 接近碱性时则不稳定，易降解引起褐变，所以降 低橙汁的 pH 是控制褐变的方法之一[7]。 2.3.5 自由基清除剂的添加
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0 前言
柑橘是世界第一大水果，目前中国柑橘产量 和种植面积居世界第一。过去我国偏重于发展鲜 食 柑 橘 ， 95％ 的 产 量 用 于 鲜 销 ， 鲜 食 市 场 日 趋 饱 和，我国柑橘产业的持续发展将取决于加工业， 尤其是橙汁产业的发展。橙汁因其色香味营养皆 佳，深受消费者青睐，是世界第一大果汁。目前 世界橙汁年产量达 2500 万吨左右，占世界果汁产 量的三分之二以上[1]。鲜榨果汁和浓缩果汁是柑橘 汁的两种主要加工产品，吴厚玖等认为鲜榨果汁 对原料的质量要求较高，加工、贮藏、运输和销 售的条件要求严格，定位是高档高价，国内生产 鲜榨汁的相关原料和贮运条件有限；浓缩汁对原 料无特殊要求，生产和贮运销成本相对较低，是 我国主要的橙汁产品[1]。色泽是橙汁最重要的感官 品质指标之一，是影响消费者选择的最直接因素。 因此，抑制和降低褐变尤其是非酶褐变具有重要 的意义。
冷藏和冰冻贮藏是世界应用最广泛的贮藏果 汁的方式，冷藏一般是指将果汁贮藏于低于常温 环境中的贮藏方式，常用的贮藏温度一般为 4℃； 冰冻贮藏是指将果汁在冰冻条件下贮藏的方式， 常用温度为-18℃。Choi M. H.等研究血橙汁 4℃储 藏期间对橙汁色泽品质变化有明显延缓作用[12]。李 欣等对两种不同工艺的菠萝浓缩汁在贮藏过程中 美拉德褐变的动力学做了研究，结果表明美拉德 褐变反应遵循一级反应动力学；两种菠萝浓缩汁 在贮藏（40d）过程中，37℃储藏条件下，菠萝果肉 浓缩汁和全果浓缩汁 HMF 积累的速率为 0.0683/d 和 0.0758/d，分别是 5℃储藏条件下 HMF 降解速率 的 5.10 倍和 3.75 倍，是 18℃降解速率的 2.15 倍和 2.02 倍 。 由 此 可 以 看 出 ， 高 温 加 速 了 HMF 的 积 累，而在低温储藏条件下，HMF 发生降解且速率 较慢。储藏温度是影响菠萝浓缩汁中导致非酶褐 变重要中间产物 HMF 变化的重要因素，降低贮藏 温度有助于延缓非酶褐变[13]。
Caminiti I.M. 等 采 用 UV（紫 外）+PEF（脉 冲 电 场）和 HILP（高强度光脉冲）+PEF 对苹果和酸果蔓 的混合果汁进行非热处理时发现，总酚和抗氧化 活性没有明显的变化，没有发生明显的非酶褐变， 未影响产品的颜色[11]。
但是非热杀菌技术目前还没有大规模地运用 到果汁的商业灭菌中去，这里面有多方面的原因， 如目前研究和使用的非热杀菌技术的杀菌效果没 有热杀菌效果好。相信通过继续研究和改进，非 热杀菌技术可以部分或全部代替传统热杀菌技术， 生产出品质较高的橙汁。 2.2 改变贮藏方式
贮藏期内维生素 C 的降解是导致橙汁褐变的 重要原因。影响维生素 C 降解的因素有 pH、O2、 维生素 C 的浓度、温度、光照、金属离子和柠檬酸 等[4]。维生素 C 的氧化降解途径有 2 种：有氧降解 和无氧降解。有氧降解形成脱氢抗坏血酸，再脱 水形成 2，3-二酮古洛糖酸后，脱羧产生木酮糖，
[收稿日期] 2011-11-05 [作者简介] 苏 霞，女，硕士，中国农业科学院柑桔研究所助理研究员。
多酚属于酚类化合物，化学性质相当活泼， 很易氧化成为苯鲲，而苯鲲是非常强烈的亲电子 基团，极易与亲核基进行许多不同的反应。多元 酚物质可能与蛋白质结合而含量下降，进行多元 酚本身氧化缩合反应或与果汁系统中其他化合物 进行共呈色作用[7]。迄今对多酚类化合物引起非酶 褐变研究较少，呈色机理不是很清楚。
Shinoda Y.等的制备了模型橙汁，在没有顶空 的情况下，橙汁中维生素 C 能够存在 20d，而如果 带有 15ml 顶空的模型果汁，维生素 C 在贮藏 3d
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后就消失了。当橙汁充入 N2 或者将顶空部分用模 型溶液填满时均能够提高果汁的防褐变能力；这 是由于氧气含量的降低，维生素 C 的氧化降解受 到了抑制[5]。因此，研究合理的气调贮藏橙汁的方 法，对平衡维生素 C 的降解和褐变程度，保证橙 汁的质量具有重要意义。
1 褐变机制
国内外对橙汁酶促褐变的研究几乎没有，主 要可能是橙汁中多酚氧化酶的含量很少，并且在 正常的杀菌条件下，几乎都已经被钝化。在橙汁 加工和贮藏过程中发生的褐变反应主要是非酶褐 变[2]，非酶促褐变主要包括美拉德（Maillard）反应、
焦糖化反应、维生素 C 的降解反应和多酚类化合 物的氧化缩合反应。韩燕等研究了类胡萝卜素与 橙汁色泽变化的关系：类胡萝卜素含量随贮藏时 间延长呈逐渐减小的趋势[2]；迟淼认为由于类胡萝 卜素是橙汁中影响色泽的主要色素，将类胡萝卜 素的分解反应归为橙汁非酶促褐变的类型之一[3]。 1.1 美拉德反应
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最终产生还原酮，还原酮会参与美拉德反应的中 间及最终阶段，此时维生素 C 主要受果汁中的溶 解氧及容器顶部气体中氧气的影响，分解反应相 当迅速。果汁在贮藏过程中，当氧气完全消耗或 低至某一浓度时维生素 C 便开始进行无氧降解： 2，3-二酮古洛糖酸转化为 3-脱氧戊酮糖，进而降 解为糠醛和 2-呋喃甲酸，其中 3-脱氧戊酮糖和糠 醛能够和氨基酸发生非酶褐变反应，形成褐色色 素[2，4]。因此，在橙汁贮藏过程中降低维生素 C 的分 解速率，有助于延缓橙汁的非酶褐变。
SO2 已成功地被应用于控制不同的褐变过程， -HSO3 是经由与维生素 C 还原基的复合作用而阻 止 VC 转变为呋喃醛，也同样防止 D-GLC 转化为 5-羟甲基呋喃醛，故能防止褐色素的产生。当涉 及羰氨反应时，也能封闭还原糖的羰基。印度的 醋粟富含维 C，由于其具有酸性、收敛性和易腐 性，已经被开发成富含维 C 的饮料，相似于橙汁 的性质。Jain S. K.等对用玻璃瓶包装的醋粟果汁进 行了巴氏杀菌和 SO2 的处理并试验了不同的储藏条 件。经过 SO（ 2 350mg/L SO2）处理并且在低温下储藏 （-1~4℃）的醋栗果汁在 6 个月储藏中能够将维生素 C 的损失减小到最低，并且能够防止非酶褐变的发 生[16]。不过，由于 SO2 对人体健康有害，我国已经 不主张 SO2 于护色上的应用。 2.3.3 添加螯合剂
EDTA-Na 是一种金属离子螯台剂，可阻止金 属离子对褐变反应的促进作用。EDTA-Na 可有效
地抑制苹果汁的褐变反应[17]，且浓度越大，效应也 越显著。DTPA 是另一种很强的螯合剂，与金属的 螯合能够抑制由于金属引起抗坏血酸降解的活性， 延迟 3-羟基-2-吡喃酮达到最高浓度的时间，可以 抑制褐变[5，6]。 2.3.4 控制 pH
2 控制措施
2.1 改变杀菌方式 果汁作为一类热敏性食品，传统的巴氏杀菌
技术对其产品的色、香、味、功能性及营养成分 等有一定破坏作用。果胶甲基酯酶（PME）是影响果 汁浑浊稳定性的关键酶，存在于在水果组织中， 当水果被压榨取汁后，果汁中的酶活性降低到 75％。巴氏杀菌（90℃，1min）可以将果胶甲基酯酶 灭活。
尚远等研究了橙汁饮料中维生素 C 的无氧降 解动力学，得到了光照条件下维生素 C 无氧降解 的动力学模型，可定量计算在特定温度和光照强 度下橙汁中维生素 C 的降解速率常数[15]，为进一步 研究橙汁中维生素 C 的降解机理和改进橙汁饮料 的包装和贮藏提供技术基础。 2.3 添加褐变抑制剂 2.3.1 亚硫酸盐的使用
美拉德反应是还原糖类与氨基化合物如游离 氨基酸和蛋白质上的氨基发生羰氨反应，经过一 系列重排、脱水、缩合及聚合反应生成黑褐色物 质，美拉德反应是食品在加热或长期贮存后发生 褐变的主要原因。 1.2 焦糖化反应
焦糖化反应是糖类经直接加热所产生的脱水 及热分解反应。焦糖化反应易发生在高温、碱性及 高糖浓度情况下，在酸性条件下，由于加热作用 使得糖分解 形成呋喃 醛（糠 醛）及 5 - 羟 甲 基 糠 醛 （HMF）， 虽 然 它 们 不 会 直 接 影 响 果 汁 的 风 味 ， 但 是它们会与果汁中氨基化合物继续反应，而参与 美拉德反应后阶段的缩合反应形成类黑精色素。 1.3 维生素 C 的降解反应