1 褐變

褐變指食品在加工、貯藏過程中顏色發生變化而趨向加深的現象。根據褐變的原因，可分為非酶褐變和酶促褐變。

2 非酶褐變：

① Maillard 反應

Maillard 反應又稱為羰氨反應，指食品體系中含有氨基的化合物與含有羰基的化合物之間發生反映而使食品顏色加深的反應。羰氨反應的過程復雜，可分為3 個階段。

（1）初始階段：包括羰基縮合與分子重排，羰氨反應的第一步是含氨基的化合物與含羰基的化合物之間縮合而形成Schiff 并隨后環化成為N-葡萄糖基胺（①-③），再經Amadori分子重排生成果糖胺（④-⑦），果糖胺進一步與一分子葡萄糖縮合生成雙果糖胺（⑧）。

（2）中間階段：重排后地果糖胺進一步降解的過程。A 果糖胺脫水生成羥甲基糠醛，羥甲基糠醛積累后導致褐變（⑨-14）B 果糖胺重排形成還原酮，還原酮不穩定，進一步脫水后與氨類化合物縮合（15-18）。C 氨基酸與二羰基化合物作用（19）。

（3）終止階段：羥醛縮合與聚合形成褐色素。（20）。

② 焦糖化作用

焦糖化作用是指在沒有含氨基化合物上午情況下將糖類物質加熱到起熔點以上溫度，是其發焦變黑的現象。在高溫作用下糖類形成兩類物質，一類是糖的脫水產物，另一類是糖的裂解產物，焦糖化作用有三個階段：

（1）從蔗糖熔融開始，有一段時間的起泡，蔗糖脫去一分子水形成異蔗糖酐，起泡暫時停止，形成的產物無甜味有溫和的苦味；

（2）繼續加熱，第二次起泡，持續時間更長，失水量約為9%，形成焦糖酐，平均分子式為C24H36O18，熔點為138℃，有苦味；

（3）焦糖酐進一步脫水生成焦糖烯，繼續加熱形成難溶性的深色物質焦糖素。焦糖素有一定的等電點，pH3.0-6.9。

③抗壞血酸褐變

抗壞血酸氧化形成脫氫抗壞血酸，再水合形成2，3-二酮古洛糖酸，脫水，脫羧后形成糠醛，再形成褐色素。

④非酶褐變對食品的影響

（1）顏色；

（2）營養價值：氨基酸、蛋白質和抗壞血酸。

⑤非酶褐變的控制

（1）降溫：溫度相差10℃，褐變反感應的速度相差3-5 倍。釀造醬油溫度每升高5℃，著色度提高35.6%。

（2）水分含量：10-15%的含水量最容易發生褐變，奶粉幽囚含水量低于3%。

（3）pH：羰氨反應中縮合物在酸性條件下易于水解，降低pH 就可以防止褐變。

（4）原料選擇：對于羰氨反應的速度而言：還原糖>非還原糖；戊碳糖>六碳糖；戊碳糖中核糖>阿拉伯糖>木糖；六碳糖中半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖；在雙糖中乳糖>蔗糖>麥芽糖>海藻糖。在胺類化合物中：胺>氨基酸>多肽>蛋白質，而在氨基酸中，堿性氨基酸>酸

性氨基酸，氨基在ε位或末端的比α位的快。

3 酶促褐變

①概念

酶促褐變發生在水果、蔬菜等新鮮植物性食物中。水果和蔬菜在采收后，當有機械性損傷發生或處于異常環境時，果蔬中原有的氧化還原平衡被破壞，導致氧化產物積累，造成果蔬變色，這類反應的速度非常快，一般需要和空氣接觸，由酶催化，因此稱為酶促褐變。

②酶促褐變的機理

催化酶促褐變的酶有酚酶、抗壞血酸氧化酶、過氧化物酶等。

（1）酚酶：植物提內的酚酶是一個寡聚體，可以催化兩類反應，一類是羥基化作用，產生酚的鄰羥基；二是氧化作用，使鄰二酚氧化為醌，所以酚酶是一個多酶體系，一種是酚氧化酶，又稱為甲酚酶，另一種是多酚氧化酶，又稱為兒茶酚酶。而被稱為酪氨酸氧化酶的酚酶則同時能催化這兩類反應。不同的底物的酶促褐變的速度大不相同，鄰二酚>一元酚>對位二酚>間位二酚，間位而2 酚有一定的抗氧化作用，如愈創木酚。

（2）抗壞血酸氧化酶。

（3）過氧化物酶。

③酶促褐變的防止

（1）熱處理：熱燙、巴氏殺菌和微波加熱90-95℃，維持幾秒鐘；

（2）酸處理：多數酚酶的最適pH 為6-7，pH<3.0 基本失活，所以降低pH 就可以抑制酶促褐變，常用VC、檸檬酸、蘋果酸來降低pH。一般檸檬酸與Na2SO3 混用，0.5%檸檬酸+ 0.3%VC；

（3）SO2 及Na2SO3：在pH=6 時，效果最好，10ppm 的SO2 足以使酚酶失活，但考慮到揮發，反應損失等，一般增加為300ppm，殘留低于20mg/kg。添加此類試劑會造成食品褪色和VB1 被破壞；

（4）驅氧法；

（5）底物改性：使酚形成甲基取代物。