酶褐变与非酶褐变
红枣褐变
新疆红枣褐变分析韩立强3110100454与周佳慧同组褐变现象：新疆红枣切开后会发现果肉有明显的褐变现象，褐变情况在果实不同部位均不相同，果柄部分较浅，果顶部较深；果皮部较浅，果核部较深。
观察多颗红枣均有发现这一现象原因分析：根据所学知识，褐变的现象主要由酶促褐变和非酶褐变两种，我认为红枣的褐变是由这两种现象引起的。
1.酶促褐变：由于红枣在干制过程中是一个呼吸作用很强的生物体，体内的酶可以将底物破坏氧化发生褐变。
但是经过文献查阅，发现引发酶促褐变的多酚氧化酶和过氧化物酶的含量在枣中都很少而且活性低。
而且由于红枣的干制过程为整颗干制，外表又厚皮包裹，且不断有水分从内向外扩散，在无机械损伤的情况，外界氧气很难进入果实内部，所以酶促褐变的反应速度很慢。
2.非酶褐变：非酶褐变是一种极复杂的化学反应过程，根据反应机制可分为4中类型：美拉德反应，VC及抗坏血酸氧化分解，焦糖化反应和多元酚氧化缩合。
在这些反应中，还原性糖、抗坏血酸、氨基酸等营养物质是必须的、也是最容易参加反应的前体物质。
而这些物质在红枣中的含量非常丰富，极有利于非酶褐变的发生。
而红枣中这些物质在红枣中的分布、含量和活性决定了非酶褐变的发生位置、过程和反应速度。
我认为非酶褐变是引起新疆红枣产生上述褐变现象的主要原因。
至于果柄部分较浅，果顶部较深；果皮部较浅，果核部较深的原因。
可能是不同部位还原糖和酶含量不同，导致褐变程度不同。
果皮处主要是果胶纤维，不易褐变，而果核附近还原糖含量、氨基酸、vc含量较高，容易发生褐变。
或者干制温度过高造成枣果肉内部溶质(主要是糖)成分随水分向表面迁移、不断积累在表面上形成结晶硬化;干制温度较低(37 °C左右)时枣果肉组织中相关酶的生化反应处于最适作用温度或被激活加速,组织出现酒化现象,发黏变软,褐变严重。
实验设计：主要包括两个方面的实验验证，一是褐变为非酶褐变为主（同时说明酶促褐变的影响较小），二是褐变发生位置与物质分布有关。
第九章 食品褐变
目录
➢ 保持低pH值 常加酸，如柠檬酸，苹果酸。
➢ 低温 ➢ 除去一种反应物
可以用相应的酶类，比如葡萄糖转化酶，也可以 加入钙盐使其与氨基酸结合成不溶性化合物。
目录
二、焦糖化褐变 （Caramelization）
♫初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变
化，但其产物是不挥发性香味物质的前体成分。
目录
（一）初始阶段
1、羰氨缩合 还原糖（例如葡萄糖）与氨基化合物缩合成薛
夫碱（Schiff′s base），然后环化为N–葡萄糖基 胺。
目录
2、分子重排 N－葡萄糖基胺经过阿马道莱（Amadori）分子
重排生成氨1-氨基-1-脱氧-2-酮糖（果糖基胺）
目录
羰氨反应、焦糖化及抗坏血酸氧化褐变 具有共同的中间产物，食品褐变时常常几种 褐变同时发生。例如由抗坏血酸引起的褐变 ，在它被氧化生成脱氢抗坏血酸后，既能发 生Maillard反应引起褐变，还能发生自动氧 化引起褐变，此外，在抗坏血酸氧化酶参与 下也能发生褐促褐变。所以食品褐变是错综 复杂的，褐变产物也是多种多样的。
目录
7、生物化学方法
♫将酵母加入食品中可通过发酵代谢掉其中的糖分 ，蛋粉和脱水肉末的生产中即采用此方法。 ♫在食品中添加葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶混合酶 制剂可除去其中的微量葡萄糖和氧，葡萄糖被氧 化成不会与氨基化合物反应的葡萄糖酸。此法也 用于除去罐（瓶）装食品容器顶隙中的残氧。
目录
Maillard反应对食品品质的影响
目录
一、Maillard反应
♫♫ Maillard反应可分为初始阶段、中间阶段 和终止阶段
食品化学第9章-褐变反应
必须在加工和贮存过程中对褐变的发生进行系统的控制，有目的地促 进或控制美拉德反应的进行和色泽的加深，以符合产品对风味和颜色的要 求。
回本小节
9.3.2 焦糖化反应（Caramelization）
又称卡拉蜜尔作用 将不含氨基化合物的糖类物质加热到熔点以上温度，会发焦变黑生 成黑褐色物质（焦糖），此即为焦糖化作用。 高温下糖类形成两类物质：
抗坏血酸兼具酸性及还原性，故极易氧化分解。
Cu2+和Fe3+等 金属离子 光 发生氧化的 影响因素 pH值
热
氧浓度
水分活度
9.3.3 抗坏血酸褐变
控制措施
调节体系pH值，抗坏血酸在pH=4.0时降解速度最快 除去体系中的氧，并避免与空气接触 防止食品与金属器具接触 加工中因生产需要人为添加的抗坏血酸量不可过高，以免加深食品色泽
1/2O2-
聚合-
9.2.3 酶促褐变的抑制
A .热处理 B .调节pH值
70～90 ℃加热约7 s，可使大部分酚酶失活；在80 ℃时10～20 min 或沸水中2 min，可使酚酶完全失活。 PPO的最适pH值在6～7之间，pH值在3.0以下，PPO几乎完全 失去活性。
C. 用化学药品抑制酚酶活性
商品化焦糖色素有三种
第一种是红棕 色并含有略带 负电荷的胶体 粒子、水溶液 pH值为3~4的焦 糖色素 第二种是耐酸 焦糖色素，含 带负电荷的胶 体粒子，水溶 液pH值为2~4.5 第三种是糖与（非 酸性）铵盐混合加 热反应产生的红棕 色含有带正电荷胶 体粒子的焦糖色素
回本小节
9.3.3 抗坏血酸褐变
可能是其结构中的还原酮、烯胺或杂环类部分起作用
9.3.1.2 美拉德反应产物的抗氧化作用
解释褐变(包括分类`发生机制`影响因素及抑制方法)
1. 为了防止营养成分损失，特别是必需氨基 酸如赖氨酸的损失，需要防止发生褐变反 响。这种营养损失对于赖氨酸缺乏的食品 〔例如谷物〕是很重要的。大豆粉或大豆 离析物与D-葡萄糖一起加热时，大豆蛋白 质中的赖氨酸将会大量损失，同样对于谷 物焙烤食品、面包和豆类焙烤制品也会引 起损失。
迈拉德反响不仅影响产品色泽，而
调节pH值
酚酶引起氧化最适宜的pH为６～７，因此降 低pH值可抑制酶的催化作用。 pH值在3以下， 酚酶几乎完全丧失。苹果和杏的pH值如调到 2.5时，酚酶活性完全消失。用降低pH值的方 法来防止果蔬饮料发生褐变最常用的方法。
一般多采用柠檬酸，苹果酸，抗坏血酸及其 它有机酸的混合溶液。实践证明：0.5﹪的柠 酸与0.3﹪的抗坏血酸合成效果较好。
这些呈香物质的前驱体是肉的水溶性抽出 物中的氨基酸、肽、核酸、糖类、脂质等 物质在加热时通过下面三条途径形成的：
脂质的自动氧化、水解、脱水及脱羧等反响， 生成醛、酮、内酯类化合物。
糖、氨基酸的分解反响及氧化反响，或糖与氨 基酸之间的反响，生成挥发与不挥发性的 成分；
上列途径中的产物之间的反响，产生众多的香 气成分。
热处理法
适当加热可使酚酶及其它所有的酶类失去
活性，故果汁生产中常采用原料的烫漂和高 温短时间迅速灭酶。来源不同的多酚氧化酶 对热的敏感性不同，然而70—90℃加热约7s， 可使大局部多酚氧化酶失活。而使多酚氧化 酶完全失活，需要在80℃时10～20min或沸水 中2min。但加热处理也有缺点，因为水果和 蔬菜经加热后，会影响原有风味，所以必须 严格控制加热灭菌的温度和时间，尽可能到 达灭酶目的而不影响产品风味。采用微波加 热法，能到达较好效果。
甘氨酸 α- 丙氨酸 缬氨酸 α- 氨基丁酸 亮氨酸 丝氨酸 苏氨酸 蛋氨酸 半胱氨酸 脯氨酸 羟基脯氨酸 精氨酸 苯丙氨酸 异亮氨酸 谷氨酸
酶促褐变和非酶促褐变的机理
酶促褐变和非酶促褐变的机理褐变现象在我们生活中随处可见，尤其是在食物方面。
想想你那刚切开的苹果，没多久就开始变成棕色了，真让人心疼。
到底是什么原因让它从鲜嫩的白色变得如此“老态龙钟”？这其中，酶促褐变和非酶促褐变这两个小家伙可是大有乾坤，让我们一起来拆解一下吧。
1. 酶促褐变1.1 酶的角色酶就像食物里的“魔法师”，它们在自然界中承担着许多重要的角色。
简单来说，酶是一种蛋白质，专门负责加速化学反应的。
就拿酚类物质来说，当我们切开某些水果，比如苹果或者香蕉，细胞壁破裂，酚类物质暴露在空气中。
然后，这些酚类物质在酶的“帮助”下，迅速与氧气反应，生成了棕色的色素——黑色素。
哎呀，想想都觉得心疼，原本清新可口的水果，转眼就像经历了一场时光的风暴，变得有些“风尘仆仆”。
1.2 酶促褐变的例子说到酶促褐变，不能不提我们的香蕉和苹果。
这些家伙一旦暴露在空气中，酶就开始忙碌起来，没几分钟，香蕉就像打了个喷嚏，皮肤上出现了斑点，变得斑斑驳驳。
而苹果更是，一切都在一瞬间，时间好像在它们身上加速，白白嫩嫩的果肉一瞬间就成了褐色。
难怪人们常说“时间就是金钱”，这小小的变化可让人心痛无比，真是让人有点“痛心疾首”啊。
2. 非酶促褐变2.1 非酶的反应与酶促褐变不同，非酶促褐变的“主角”是一些化学反应。
这种反应不需要酶的参与，而是依靠一些小伙伴，比如热、光、酸等。
比如在烤面包的时候，面包的表面由于高温会发生美拉德反应，形成诱人的金黄色。
这可不是偶然，里面的化学反应就像舞蹈，热量刺激着糖和氨基酸相互作用，创造出各种香气和颜色，真是让人垂涎欲滴。
2.2 非酶促褐变的影响但是，非酶促褐变的副作用也不小，比如在一些水果和蔬菜中，长时间存放后就会变得黑乎乎的，吃起来口感也会差很多。
想想那些在冰箱里呆得久了的土豆，表面一层黑色的“保护膜”简直让人心生敬畏，仿佛它们在说：“我也有故事要讲！”不过，别指望这些黑乎乎的土豆能变得美味可口，它们的命运往往就是被扔进垃圾桶。
非酶褐变名词解释
非酶褐变名词解释非酶褐变是指在没有酶参与的情况下发生的褐变。
氧化和聚合成为黑色素(melanin，非酶褐变)，例如面包烘焙时产生金黄和褐色外皮；糖类高温下形成焦糖色；果实中单宁物质遇到三价铁呈现青褐色。
非酶褐变包括：①Maillard 反应Maillard 反应又称为羰氨反应，指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而使食品颜色加深的反应。
羰氨反应的过程复杂，可分为3 个阶段。
（1）初始阶段：包括羰基缩合与分子重排，羰氨反应的第一步是含氨基的化合物与含羰基的化合物之间缩合而形成Schiff 并随后环化成为N-葡萄糖基胺（①-③），再经Amadori分子重排生成果糖胺（④-⑦），果糖胺进一步与一分子葡萄糖缩合生成双果糖胺（⑧）。
（2）中间阶段：重排后地果糖胺进一步降解的过程。
A果糖胺脱水生成羟甲基糠醛，羟甲基糠醛积累后导致褐变（⑨-14）B 果糖胺重排形成还原酮，还原酮不稳定，进一步脱水后与氨类化合物缩合（15-18）。
C 氨基酸与二羰基化合物作用（19）。
（3）终止阶段：羟醛缩合与聚合形成褐色素。
（20）。
②焦糖化作用焦糖化作用是指在没有含氨基化合物存在的情况下，将糖类物质加热到起熔点以上温度，糖会发生脱水与降解，也会发生褐变反应。
在高温作用下糖类形成两类物质，一类是糖的脱水产物，另一类是糖的裂解产物，焦糖化作用有三个阶段：（1）蔗糖熔融，继续加热，经约35分钟的起泡，蔗糖脱去一分子水形成异蔗糖酐，起泡暂时停止，形成的产物无甜味有温和的苦味；（2）继续加热，第二次起泡，持续时间更长，失水量约为9%，异蔗糖酐脱去一分子水形成焦糖酐，平均分子式为C24H36O18，熔点为138℃，有苦味；（3）焦糖酐进一步脱水生成焦糖烯，继续加热形成难溶性的深色物质焦糖素（caramelin),分子式为C125H188O80.焦糖素有一定的等电点，pH3.0-6.9。
③抗坏血酸褐变抗坏血酸氧化形成脱氢抗坏血酸，再水合形成2，3-二酮古洛糖酸，脱水，脱羧后形成糠醛，再形成褐色素。
【VIP专享】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班组别201330500107题目非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止姓名黄俊怡日期2015.07.111、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。
2、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。
3、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、4、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。
列举10个食品褐变的实例
列举10个食品褐变的实例
褐变——褐变是食品比较普通的一种变色现象。
当食品原料进行加工、贮存、受到机械损伤后，易使原料原来的色泽变暗，或变成褐色，这种现象称为褐变。
在食品加工过程中，有些食品需要利用褐变现象，如面包、糕点等在烘烤过程中生成的金黄色。
但有些食品原料在加工过程中产生褐变，不仅影响外观，还降低了营养价值，如水果、蔬菜等原料。
褐变作用按其发生机制可分为酶促褐变及非酶褐变两大类。
酶引起的褐变多发生在较浅色的水果和蔬菜中，如苹果、香蕉、土豆等。
当它们的组织被碰伤、切开、削皮而遭受病害或处在不食物的酶促褐变，在实际工作中，可采用热处理法、酸处理法和与空气隔绝等方法防止食物的褐变。
因为酶在45%以上、pH值在3.0以下以及经加工的原料浸泡在清水中、糖水中或盐水中都能防止酶促褐变的形成。
非酶褐变是不需要酶的作用而能产生的褐变作用，它主要包括焦糖化反应和美拉德反应。
焦糖化反应是食品在加工过程中，由于高温使含糖食品产生糖的焦化作用，从而使食品着色。
因此，在食品加工过程中，根据工艺要求添加适量糖有利于产品的着色。
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，反应过程非常复杂。
美拉德反应褐变，酶促褐变，焦糖化反应，是三种食品加工中的最重要三种褐变，酱油、咖啡、红茶、啤酒的生产和面包、糕点的烘烤。
非酶褐变、褐变速度实验反思
非酶褐变、褐变速度实验反思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。
酶褐变是指多酚类物质在多酚氧化酶（ E.C1.14.18.1）的作用下氧化，而呈现褐色。
酶褐变发生在水果、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。
非酶褐变反应1）焦糖化反应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。
反应条件：高温、碱性及高糖浓度。
在酸性条件下，由于加热作用使得糖分解形成furfural及HMF，它们与氨基化合物能继续反应，并参与美拉德反应后阶段的缩合反应形成类黑精色素，furfural及HMF含量高低与食品风味改变有显著的相关性，所以也可将其作为非酶褐变的指标。
2）美拉德反应Maillard反应是还原糖类与氨基化合物如游离氨基酸、肽和蛋白质上的氨基发生羰氨基反应，经过一系列重排、脱水、缩合及聚合反应生成黑褐色物质的过程。
温度对Maillard反应速度影响显著，较高温度和较长时间的杀菌均可加速还原糖与自由氨基化合物间的反应。
pH对Maillard反应影响显著，羰氨反应一般来说在pH6～7的条件下最易进行，当pH低于6.0时反应速度迅速降低，因此，降低pH能有效抑制非酶褐变。
美拉德反应是还原糖类与氨基化合物，如游离氨基酸、肽、蛋白质、胺等化合物，先进行反应形成糖胺，经过Amadori或Heyns转位形成Amadori(或Heyns)中间产物，此类化合物在不同pH值及温度条件下，以3种路径进行反应，在酸性下进行1,2-烯醇化反应，形成furural及HMF；在碱性条件下进行2,3-烯醇化反应形成还原酮及脱氢还原酮，其中后者会与氨基化合物反应形成strecker醛类，或继续裂解产生carbonyls及dicarbonyls化合物；高温下，Amadori(heyns)进行裂解产生carbonyls及dicarbonyls化合物，这些中间阶段产物会继续与氨基化合物进行反应形成类黑精色素。
食品化学实验ppt
2
检测
取三支试管，各试管均加入10%葡萄糖 溶液2ml。第一支试管加10%甘氨酸2ml， 第二支试管加10% 赖氨酸2ml， 第三支 试管加10%甘氨酸和赖氨酸各1ml。将上 述试管同时放入沸水浴中加热片刻。
本实验通过焦糖的制备及羰氨反应， 了解非酶褐变作用及对食品品质的影响。
二 仪器与器材
酱油 葡萄糖 甘氨酸，赖氨酸，谷氨酸钠 盐酸，氢氧化钠 试管及试管架，蒸发皿，滴管，玻璃棒 容量瓶：100ml, 250ml 烧杯： 50ml, 200ml 移液管：1ml, 2ml, 5ml, 10ml 量筒： 10ml, 50ml, 100ml 试管： 10ml 721分光光度计，电子天平 恒温水浴锅，电炉
试验一 食品非酶褐变程 一 实验原理 度的测定
食品褐变对食品的质量有重要的影响。有些食品正是利用 其褐变作用形成特定的品质特征，如酱油、茶叶等；有时食 品一旦发生了褐变作用则品质就会下降，所以了解褐变作用 是非常必要的。食品褐变有酶促褐变和非酶褐变。酶促褐变 主要是指多酚类物质在多酚氧化酶的作用下发生一系列的氧 化、聚合等作用，形成了大分子的褐色成分。酶促褐变主要 发生在植物源食料中，当有多酚氧化酶和多酚类产物存在时， 这类反应极易进行。如，当苹果、马铃薯切片时就很容易看 到这类反应的发生。
三 试验步骤
1 非酶褐变反应
称取葡萄糖10g放入蒸发皿中，加入1ml蒸 馏水，在电炉上加热到150℃左右关掉电 源。待温度上升至190～195℃，恒温 10min左右，呈褐色，稍冷后，加入少量 热水溶解，冷却后定容至100ml，即得10% 的焦糖溶液（a）。
(完整版)食品化学名词解释
食品化学名词讲解离子水合作用 :在水中增加可解离的溶质，会使纯水经过氢键键合形成的周围体排列的正常结构碰到破坏，对于不拥有氢键受体和给体的简单无机离子，它们与水的互相作用可是是离子 -偶极的极性结合。
这类作用平时被称为离子水合作用。
疏水水合作用 :向水中加入疏水性物质，如烃、脂肪酸等，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团周边的水分子之间的氢键键合增强，处于这类状态的水与纯水结构相似，甚至比纯水的结构更为有序，使得熵下降，此过程被称为疏水水合作用。
疏水互相作用 :若是在水系统中存在多个分其他疏水性基团，那么疏水基团之间互相聚集，从而使它们与水的接触面积减小，此过程被称为疏水互相作用。
笼形水合物 :指的是水经过氢键键合形成像笼相同的结构，经过物理作用方式将非极性物质截留在笼中。
平时被截留的物质称为“客体”，而水称为“宿主”。
结合水 :平时是指存在于溶质或其他非水成分周边的、与溶质分子之间经过化学键结合的那部分水。
化合水 :是指那些结合最牢固的、组成非水物质组成的那些水。
状态图 :就是描述不相同含水量的食品在不相同温度下所处的物理状态，它包括了平衡状态和非平衡状态的信息。
玻璃化转变温度 :对于低水分食品，其玻璃化转变温度一般大于 0℃，称为 Tg；对于高水分或中等水分食品，除了极小的食品，降温速率不能能达到很高，所以一般不能够实现完满玻璃化，此时玻璃化转变温度指的是最大冻结浓缩溶液发生玻璃化转变时的温度，定义为 Tg′。
自由水 :又称游离水或体相水，是指那些没有被非水物质化学结合的水，主若是经过一些物理作用而滞留的水。
自由流动水 :指的是动物的血浆、植物的导管和细胞内液泡中的水，由于它能够自由流动，所以被称为自由流动水。
水分活度 :水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度，其定义可用下式表示：其中， P 为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压； P0 表示在同一温度下纯水的饱和蒸汽压； ERH 是食品样品周围的空气平衡相对湿度。
实验三 非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止
实验三非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止陈曼韵11食品营养3班201130600802一、实验目的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。
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。
三、操作步骤及实验现象（一）非酶褐变1．1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。
1.2 比色：分别吸取上述10％焦糖溶液5ml，分别稀释至50ml，成为1％焦糖溶液。
吸取上述1％焦糖溶液，按下表在试管中混匀各种所需物质，然后在721型分光光度计上以520nm比色测定，记录光密度，根据光密度的大小比较不同情况下焦糖的色泽。
1.2.1数据记录及实验现象1.3简单组分的美拉德反应（二）酶促褐变2.1温度对果蔬酶促褐变的作用用不锈钢刀切取苹果、马铃薯各4小片，各分成两份，一份放在室温下，另一份切好后立即投入沸水中，热处理5～10min，取出置于室温下，每隔20min 观察一次，共观察四次，记录切片颜色的变化。
第二节食品的褐变现象
第二节食品的褐变现象褐变是食品中普遍存在的一种变色现象。
尤其是新鲜果蔬原料进行加工时或经贮藏或受机械损伤后，食品原来的色泽变暗，这些变化都属于褐变。
在一些食品加工过程中，适当的褐变是有益的，如酱油、咖啡、红茶、啤酒的生产和面包、糕点的烘烤，而在另一些食品加工中，特别是水果蔬菜的加工过程，褐变是有害的，它不仅影响风味，而且降低营养价值。
因此了解食品褐变的反应机理，寻找控制褐变的途径有着重要的实际意义。
褐变按其发生的机理分为酶促褐变（生化褐变）和非酶促褐变（非生化褐变）两大类。
一、酶促褐变酶促褐变多发生在水果蔬菜等新鲜植物性食物中，是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果。
植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸传递物质，在正常的情况下，氧化还原反应之间（酚和醌的互变）保持着动态平衡，当组织破坏后氧就大量侵入，打破了氧化还原反应的平衡，于是发生了氧化产物醌的积累和进一步聚合及氧化，形成黑色。
（一）酶促褐变的机理酚酶是以氧为受氢体的末端氧化酶，是两种酶的复合体，其一是甲酚酶（又称酚羟化酶），作用于一元酚，另一是儿茶酚酶（又称为多元酚氧化酶），作用于二元酚。
也有人认为酚酶是既能作用一元酚、又能作用于二元酚的一种特异性不强的酶。
酚酶属氧化还原酶类中的氧化酶类，能直接催化氧化底物酚类，它最适pH 为7，较耐热，在100 ℃可钝化。
马铃薯切开后在空气中暴露，切面会变黑褐色，是因为其中含有酚类物质——酪氨酸，在酚酶作用发生了褐变。
酱油在发酵时变褐色，这也是原因之一。
动物皮毛中的黑色素是通过这一机理而形成的。
虾类在冷藏过程产生黑斑的原因也是基于这一机理。
在水果中，儿茶酚分布非常广泛，它在儿茶酚酶作用下非常容易氧化成醌（邻苯醌）。
醌形成后，进一步形成羟醌（）则是个自动反应，无需酶参与，羟醌再进行聚合，依聚合程度大小由红变褐，最后形成黑褐色物质。
酚酶作用的底物主要有一元酚型、邻二酚型化合物，如前述的花青素、黄酮类、鞣质等，酚酶对邻位二酚的作用快于一元酚，对位二酚也可发生作用，但间位二酚不能作为底物，邻位二酚的取代衍生物也不能作为底物，如愈创木酚，阿魏酸。
马铃薯褐变实验报告
一、实验目的1. 了解马铃薯褐变的原因和影响因素。
2. 探究不同处理方法对马铃薯褐变的抑制效果。
3. 为鲜切马铃薯的保鲜提供理论依据。
二、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜马铃薯、焦亚硫酸钠、柠檬酸、L-半胱氨酸、CaCl2、异抗坏血酸钠、EDTA-2Na、绿原酸等。
2. 实验仪器：电子天平、恒温水浴锅、色差计、显微镜、酶标仪等。
三、实验方法1. 马铃薯褐变原因分析（1）将新鲜马铃薯切成薄片，观察其自然褐变过程。
（2）分析马铃薯褐变原因，包括酶促褐变和非酶褐变。
2. 不同处理方法对马铃薯褐变的抑制效果（1）焦亚硫酸钠处理：将马铃薯薄片浸泡在0.1%焦亚硫酸钠溶液中，观察褐变抑制效果。
（2）柠檬酸处理：将马铃薯薄片浸泡在0.2%柠檬酸溶液中，观察褐变抑制效果。
（3）L-半胱氨酸处理：将马铃薯薄片浸泡在0.1%L-半胱氨酸溶液中，观察褐变抑制效果。
（4）CaCl2处理：将马铃薯薄片浸泡在0.1%CaCl2溶液中，观察褐变抑制效果。
（5）异抗坏血酸钠处理：将马铃薯薄片浸泡在0.1%异抗坏血酸钠溶液中，观察褐变抑制效果。
（6）EDTA-2Na处理：将马铃薯薄片浸泡在0.1%EDTA-2Na溶液中，观察褐变抑制效果。
（7）绿原酸处理：将马铃薯薄片浸泡在0.1%绿原酸溶液中，观察褐变抑制效果。
3. 马铃薯褐变抑制效果评价（1）观察并记录不同处理方法下马铃薯片表面褐变程度。
（2）采用色差计测定马铃薯片表面的L值、a值和b值，评价褐变抑制效果。
（3）分析不同处理方法对马铃薯褐变的抑制效果。
四、实验结果与分析1. 马铃薯褐变原因分析通过观察马铃薯自然褐变过程，发现马铃薯褐变主要是由酶促褐变和非酶褐变引起的。
酶促褐变是指马铃薯细胞内酚氧化酶（PPO）和底物（酚类物质）直接接触，引起马铃薯的褐变。
非酶褐变是指马铃薯在储存过程中，由于氧化还原反应、能量短缺等原因导致的褐变。
2. 不同处理方法对马铃薯褐变的抑制效果（1）焦亚硫酸钠处理：焦亚硫酸钠处理对马铃薯褐变有较好的抑制作用，但L值、a值和b值变化不大。
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
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。
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
3、酶促褐变的机制
酪氨酸的酶促褐变
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。
3、酶促褐变的机制
绿原酸的酶促褐变
邻苯二酚氧化酶 1/2O2
在食品加工中的应用
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
焦糖化反应条件
①无水或浓溶液，温度150-200℃。 ②催化剂的存在加速反应：
实例：
❖ 梨心变黑——贮存前经两次“发汗” ； ❖ 香蕉心变黑，不能贮存在12℃以下，
但也不能温度过高，乙烯催熟；
聚合
褐色
黑色
4、酶促褐变发生的条件
酶促褐变的机制：
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。
果蔬加工贮藏中的褐变现象及其研究进展
果蔬加工贮藏中的褐变现象及其研究进展摘要：果蔬在贮藏和加工过程中，会发生褐变现象，主要表现为果蔬颜色的变化，直接导致了营养的损失，对口感、质地也有所影响。
果蔬的褐变机理的研究对于褐变抑制具有重要的意义。
果蔬的褐变是困扰农产品加工企业的一大技术难题，实践证明单独使用一种褐变抑制剂效果不太理想，通过探索不同物质控制褐变的机理，利用彼此的增效协同作用进行抑制剂的复配，能够达到更有效地防止果蔬褐变的目的。
关键词：果蔬，褐变现象，机理引言果实褐变以酶促褐变为主，一直是采后研究的重点。
在果蔬加工过程中, 净菜加工和果汁加工极易发生褐变现象, 不仅影响产品外观与风味, 而且还会造成营养物质损失, 甚至引起食品腐烂变质。
水果、蔬菜的褐变是果蔬成熟老化生理衰退的特征之一。
造成褐变的原因是多方面的，从本质上可分为两大类，即非酶褐变和酶促褐变。
非酶褐变又包括美拉德( Maillard) 反应、酚类物质氧化变色、焦糖化褐变和抗坏血酸氧化褐变等几种类型。
1 果蔬加工贮藏中的褐变现象食品除了天然色素的颜色变化或消退外，也可能在生长、采摘、加工或烹调、贮藏过程中因非食品色素发生化学变化伴随食品色泽的转化变深，这种现象称为食品的褐变。
大多数农产品在加工贮藏过程中都会发生褐变，如莲藕是一种多年生水生植物，含水量高，皮薄，容易损伤，加之生长在水中，收获后由于改变了生存条件，生理变化加剧，在一般条件下放置3d～5d就会出现表皮褐变、萎蔫等现象，严重时内部可食部分也出现褐变，同时组织纤维化，严重影响食用品质；板栗在加工过程中常常会发生果肉褐变，严重地影响了产品的品质、风味和营养成分，制约了板栗的深加工增值阁；另外还有荔枝、马铃薯、萝卜、白菜、苹果、梨等等众多的水果、蔬菜在加工贮藏过程中都会发生褐变现象。
2 褐变反应的分类食品的褐变按有无酶的参与可分为酶促氧化褐变反应和非酶褐变反应两种。
前者在有酶、氧气存在的情况下发生，主要是酚类物质的酶促氧化褐变；后者无需酶的参与，在有氧或无氧条件下均会进行，包括美拉德反应、焦糖化反应和抗坏血酸氧化褐变。
对非酶褐变的看法
非酶褐变是指在没有酶参与的情况下，食物中的某些化学物质发生氧化、聚合等反应，导致颜色变深、质地变差、营养价值下降的现象。
虽然非酶褐变可能会影响食物的外观和口感，但并不一定会对人体健康造成危害。
事实上，一些非酶褐变产物如类黑素等，还具有一定的抗氧化作用，对人体健康有益。
然而，如果非酶褐变过度发生，可能会导致食物中的营养成分流失，甚至产生一些有害物质。
因此，在食品加工和储存过程中，需要采取一些措施来控制非酶褐变的发生，如降低温度、控制水分、添加抗氧化剂等。
总之，非酶褐变是食品加工和储存中常见的现象，需要正确认识和处理，以保证食品的质量和安全。
非酶褐变,褐变程度的测定实验报告思考题
非酶褐变,褐变程度的测定实验报告思考题问题：非酶褐变,褐变程度的测定实验报告思考题。
1.原理：本实验是测定粮食在加工过程中淀粉粒破碎的多少和数量的变化。
2.
步骤：（1）用锥形瓶法、稀盐酸溶解高粱粒，然后向锥形瓶中倒入石灰水至离瓶口约2cm处；用盐酸将蔗糖滴成黄色。
最后将酒精灯火焰伸入锥形瓶内，使瓶颈内出现蓝绿色火焰。
2.步骤：（1）用锥形瓶法、稀盐酸溶解高粱粒，然后向锥形瓶中倒入石灰水至离瓶口约2cm处；待酒精灯熄灭，盖好瓶塞，静置片刻。
（2）用同样方法制备大米试样。
（3）两种试样均放入烘箱恒温烘干至恒重。
4.计算每克试样中非酶褐变部分占总质量百分比5.讨论：在研究非酶褐变时，如何获得真正反映粮食贮藏性能的指标？
（1）通常以未经加工的玉米为例来说明。
但是玉米的淀粉粒直径很小，又不容易被磨细或碾碎。
因此它虽可作为粮食物理特性的一个标准，但难以反映出粮食的储藏性能。
（2）选择胚乳、糊粉层和胚芽三者都含有较丰富的淀粉的谷物进行研究。
在测定未经加工的这些样品中的抗坏血酸以前，先用琼脂固定样品，再用抗坏血酸进行滴定，从而消除了非酶褐变对测定的影响。
但这并不排除低温和潮湿环境对测定结果造成影响。
6.结论：根据本实验结果可知：水分活度和高温对粮食中非酶褐变的测定结果无显著影响；烘干会增加粮食的抗氧化剂损失，降低其储存性能；大米胚芽的抗氧化效果最好，糊粉层次之，胚乳最差。
另外，玉米胚乳和麦类淀粉颗粒由于表面积太小，所以其对非酶褐变影响也较小。
因此
建议：今后尽量减少由于高温引起的蒸发和热损耗，改善密封条件，防止高温霉菌污染和延长储藏期等。
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活动需浓度达到0.3％左右。
用硫处理可防止原料的败坏，变色，营养物质损失， 而且还可以改变制品的品质与提高后段工艺的效果。
SO2的防腐效应与介质pH值的大小有关，用硫处理保
存半成品时，二氧化硫的浓度应随介质的pH值而定，在酸
分含量低的原料中，应适当加酸调整其pH值。
a．熏硫法
将果蔬直接用气态SO2处理，使之吸收一定量的SO2后
保存。 熏硫时，燃烧硫磺将SO2通入，或在室内燃烧，或从钢 瓶将液态二氧化硫直接缓缓通入。硫磺用量为每立方米熏 硫室空间约200g，如果室内已装满果实则按每吨原料用硫
磺2kg计。
熏硫合格的标准是：果肉已变色变软，核窝内有水滴， 并带有浓厚的SO2气味，果肉内含SO2浓度不低于0.08－ 0.1％。
b．浸硫法
（二） 原料的成熟与加工的关系
果蔬采收成熟是表示原料品种与加工适宜性的指标之 一，不同的加工品对原料采收成熟度的要求不同。 果品采收成熟度一般可分为三个阶段：
即：
（1）可采成熟度 （2）加工成熟度 （3）生理成熟度（过熟成熟度）
（三） 原料的新鲜度与加工的关系
加工用原料愈新鲜完整，成品的品质也就愈好， 吨耗率也就愈低。
香蕉、柿子等，刚采收时香味不浓，单宁含量高，味涩， 用以装罐等加工，质量较差，但经过后熟，品种的特征 显示出，软硬适度，香甜适口，再用于罐藏攻其它加工 较为理想。
后熟所需的时间依不同的种类而定，还应看当时的温度
和气候条件。
第二节
加工用水的要求及净化
一、加工用水的要求
加工用水量大，生产一吨罐头产品需水约40~60 吨，1吨糖制品需水10~20吨，而且对水的质量要 求高。保持新鲜完 整，果蔬运到到加工厂后，应尽快进行处理，如来不 及及时加工，应贮存在适宜的条件下，以保证新鲜完 整，减少腐烂损失。
三、原料的贮备与后熟
原料的贮备是为了保持其新鲜度，延长加工期限。由于果 蔬的成熟期短，产量集中，一时加工不完，故有贮备的必 要，以待继续加工。
用一定浓度的亚硫酸或亚硫酸盐溶液浸泡果蔬保
存，一般将原料洗净，装入能密闭的容器中，至满，注 入亚硫酸（盐）溶液将果实淹没，并密封之。 亚硫酸（盐）的浓度以有效SO2计，一般要求为果实 及溶液总重量的0.1－0.2％。
（二）原料的后熟
还有一些果品采收后必须贮存一定时间，经过后熟期以
后才能用于加工。如：阳梨（巴梨）、莱阳梨（慈梨）、
第四章 果蔬加工原料 要求及预处理
第二节 原料要求与贮备
一、原料基地的建设
原料基地的建设应遵循下述原则：
1. 充足的面积形成足够的产量供给加工。 2. 原料基地上必须有适合的加工品种，且优质、价格 合理。还应不断选育新品种，更新换代。 3. 原料基地必须交通方便，且应以加工厂为中心，半 径50Km以内，以减少运输，保证原料新鲜完整。
先将新鲜原料（青梅、橄榄、李、桃等）用高浓度
的食盐腌渍、制成盐坯、半成品保存，然后脱盐，配料
加工，制成凉果、蜜饯等成品。
① 盐渍的作用
首先，食盐具有防腐力，能抑制有害微生物的活动，使半
成品得以保存不坏，
其次，食盐中含有的钙离子能增进半成品的硬度，提高耐 煮性。
食盐溶液的防腐效应在于：
a．渗透压力大，1%的食盐溶液可产生6.1个大气压的渗透
（一）原料的贮备
1. 新鲜原料的保存 对用来制罐头、干制品、速冻制品、制汁、制酒等的都 需作新鲜原料的保存。保证加工原料的新鲜完整，可分为
短期贮存和较长期的贮存。
① 短期贮存
原料运到加工厂后，宜将包装原料堆码存放于清洁、阴
凉、干燥、通风良好、不受日晒雨淋的场所，堆码高度
以便于搬运，底层箱等不受压坏为原则。
漂洗脱盐，可溶性固形物又大部分流失，所以，用盐坯半 成品加工制成的凉果、蜜饯等加工品，从营养上讲，果蔬 原有的营养成分保存不多，只利用了果蔬中不可溶性的纤 维素、半纤维素等骨架而已。
② 腌制方法
干腌：适于成熟度高含水分多的原料，一般用盐量为原料
14—15％，腌制时，宜分批拌盐，拌匀，分层入池，铺平 压紧，下层用盐较少，由下而上逐层加多，表面用盐覆盖
用水包括：
清洁用水（清洗、冷却浸漂、清洗容 器、加 工用具等）
调制糖盐溶液（罐液）
①生产用水
预煮水 杀菌水 冷却水
隔绝空气，便能保存不坏，也可盐腌一段时间后，取出晒
干或烘干做成干坯保存。
水腌：适于成熟度低水分少的原料，一般配制20%的食盐 溶液将果蔬淹没，便能保存。 另外，应注意pH值，尤其是蔬菜多数属于低酸性食品，这
对微生物的活动是有利的，因而要控制pH，可用HCl进行
调酸，降低pH值。
（2）硫处理
新鲜果蔬用二氧化硫或亚硫酸处理是保存加工原料的 另一有效方法。 ① SO2的作用及特征 SO2是一种强烈的杀菌剂，它能杀死多种微生物胚芽， 在溶液中二氧化硫浓度达到0.01％以上时，就可抑制多种细 菌发育；达到0.15％时，可防止霉菌的繁殖；要防止酵母的
4. 品种应配套，以延长加工期。
5. 原料基地的环境还必须符合要求。
二、果蔬原料的质量要求
（一） 原料种类，品种与加工制品品质的关系。
果蔬的种类、品种繁多，虽然都可以进行加工，但种类、 品种间的理化特性各异，因而适宜制作加工品的种类也就 不同。
何种原料适宜何种加工品是根据其特性而定的。
从加工手段来讲，对原料的要求：组织细嫩、致密、含粗 纤维少，含矿物质高。
② 较长期贮存 新鲜果蔬在冷藏条件下，一般能较长期的保存，冷藏温 度条件根据种类和品种不同而异，冷藏期限也与种类、 品种有关，一般不宜过长。
2. 半成品保存
半成品保存，是将新鲜果蔬原料用食盐、二氧化硫
等保存起来，以待继续加工，制成成品。
(1) 盐渍保存： 主要用于蜜饯类、酱菜、糖醋菜等的生产。
压力。
b．水分活性低
鲜果用15％左右食盐腌渍，其水分活性低到0.9以下，所
以能抑制微生物的发育而得以保存不坏。
食盐溶液的高渗透压及降低水分活性的作用，也迫使新鲜 果蔬的生命活动停止，从而避免了果蔬的自身溃败。
但是，在盐腌过程中，果蔬中的可溶性固形物要渗出损失
一部分，半成品再加工成成品的过程中，还须用清水反复