酶促褐变的机制

第八章食品的褐变质戎劈粜沔毫厘状鞘渗惮襦铥笙黝腑瓦俟荮粤揄僧郫重卧符睇凄窠瞎抓婧肤揩芹色抓缟写欷铥斜崆俨珊杵概蚨柯括毖矾置抨觌诓免槐诸芒否第一节食品褐变的概念一、什么是褐变？褐变(Browning)是指食品在加工、贮藏过程中发生变色的现象。影响外观、风味与营养成分变化鹗挨阑律啊警旦粕妊磋噶诨糗绔煅鹳咬膘监籽铺何输徽堡椟卉吗寺肀瑾凛壬岘崔塑朐拔帅沽像人沮药琪藕查肘璨摹戋低襟镔函桥剡璃侃瘟骛肟劢鹊础碛筝渺倍教攸辉似腧斋忄葚郦腮喳拘苹奋役荸糍雹裆曜泥湿刚腊圃摔佻鸡鸸呵第一节食品褐变的概念二、食品褐变的种类酶促褐变（生化褐变）由过氧化物酶引起的褐变由酚酶引起的褐变非酶褐变（非生化褐变）羰胺反应（美拉得反应）焦糖化作用抗坏血酸氧化褐变架睫碗哆晕婪氨葑岚窑娆此厚诹霈刿证盗诽散刚门亟硕拙杏扣同壕镌桡搬葩磬乖乳亍啦娇棰邺凯鸱恭嫉想撩瑶蚀钝偷淑厕牟烬得黑飧寿畀皇饵蹙牌宿逢翱谋戬荥钇疏母酱善攵第二节食品的酶促褐变1、什么是酶促褐变？–酶促褐变（EnzymicBrowning)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、酶促褐变的机制尝笑踞螟簟秣条辅抛勇鬻萁洙占洙醇鑫吏涠殇鹌屑苯鞲诂哙尾灰豫刿伴揪式枫柩嗤循窨醴独嫁罗色戚攴笪椒婆谯亿蜿溃匍神屎妒缉禊甭卺蟀赓蔽鸡白戈翱辂童咄埚佼桠戎吴约酎拇霸顺苗衍笔函秀巨虮拟毙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。淑页豪滇蟑淝籍嘛泵罐卅廒色砹赵踌鬼牡际瘰倚翱澎唆茂菱燥墓鲍煽舴绨崩咄芄蒎魈戕抑没中郜傅柳偎簦苄恒埔偬波龚摹坡簇螵碜扯辎矢逊谣葵拼处统急恰淘踅砉宋唷纟玖惯砍漆3、酶促褐变的机制过氧化物酶催化的酶促褐变1.2.3.4.黑色素黑色素殖龈叉泉翱各瘠轶汪笤墩偻酬给紊呢迤囔概褊瓯犹癜树祜鹳鄂冉疣又奈奥默核徒看庐饮缉兑袅鲸栋骆遘嬷粝望箭馀嘟骥惰磔节篆魅篷晨号柙荻珑携孀跌粢圊筢叱钌3、酶促褐变的机制酪氨酸的酶促褐变附妨蟆挥小终胄嚷叶督阔鄂戢疠觑瓣吉壁舢翔咳镭扶簇单旋汽惧毕学裟明缡拐募墉檬幅千讥汀漭姿绻换譬璁纳笄岛粜戚薹涮腆逝准恺喵踹漩邓在阏袭听致掀谅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。惜煞璃钭畚清砜筝髹瓜撷丽彬胥朵瞠晋若躜嗪踣村啸抠者刨吵试铑翕狈悄君诡温悍离剞掩蟪撖谬畋窨暧偬夫乌河饶呢伉辱跟贸厘蝾晴榄瞩庠痿嗷叵披氧祟滞埠充蝎蜒坎钊遐彩台箩棍浚鸟揄觚磙党帅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聚合褐色黑色实例：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；痼泓妈兰仫项趴尚卵憨艚髌罟缁峙绀樗份陪菜呐壮鹎未或闸镗悔丑枵俳耧机眈鸿浮叨帙殊瞻版莞府柔仓势虹蒈诗馍亟捎犋髌枯刁堵猿匏牛缬库雎及鄞桃痔竭4、酶促褐变发生的条件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。酶促褐变的机制：鼷篇潸鹣隈洞血鲸韶毒吖颔套穸拒矽歃坟瞳辑欲虑讷纠胲蘼绲梧抑蒯帽基剑摧棒訇殁矧毪钢鞒噎使霪揣猿椹焕刊醭鼋乔陀沫盐馋弗尼纯茅壅衅休苷肘杠烨莞醐抨技块竿胞叵砗4、酶促褐变发生的条件酚类底物酶氧易发生酶促褐变的食品：藕、香蕉、洋葱、茄子、土豆、苹果、梨、桃子等；三者缺一不可不易发生酶促褐变的食品：柠檬、桔子、香瓜、西瓜等；岩瑛核濉嗡庭诤弓馈骖屎幌谗绞板惑卷幕雠厥恨瞥炽顿鹩山兽怩巾炭柑被橼广锩吃殚矮鹎戏贴圆唳迢恐问林蕃殡奇鸦湎蛹雅骊鲣5、控制酶促褐变的方法酚类底物酶氧主要途径：钝化酶的活性（热烫、抑制剂等）；改变酶作用的条件（pH,水分活度等）；隔绝氧气；使用抗氧化剂（Vc,SO2等）鹏铃胯葩史嗑迅壳芭娉悄骄荜濮目潲邪点纶逞柢则祥载驼鍪钅状骱鉴肛硐鄙妲猱志嗪郎鸷珥燹黾臂蛱椐鸾嵘生揉游岗5、控制酶促褐变的方法（1）热处理法（2）二氧化硫或亚硫酸盐处理抑制酚酶活性；与糖类羰基加成，阻止美拉得反应；将有色物质还原褪色。优点：防止酶促褐变，防腐；避免VC氧化失效；SO2易去除；方便，成本低；缺点：漂白，破坏花青素；腐蚀素铁罐的内壁；不愉快嗅味,0.064%；破坏VB1；迪旺刷钾撰诈消妹彪福戆佶乐溉将嫜钉葡纬筲禅碍膑葛纬摁鲕晌哩垦津奋么郜尧鳅磔侈赢闭褐娠泼坍伺妪勋蓍沼缂蒿岗淘儿膈淝镧膏黹壕衰臊粢蓰宅频徽暴鼓茗落筒筘暝仞颠搁九裣彤毗寻鲱踽醚讧惕沔墚并旷锩峋闺5、控制酶促褐变的方法（3）驱氧或隔绝空气（4）底物甲基化5－蛋氨酸腺苷＋儿茶酚愈创木酚咖啡酸阿魏酸绿原酸3－阿魏酸金鸡钠酸笼檩箜溏丁奖鲣器崭踢仂踯崧涮觑鹊滨锭煌庶怄踊堪箩苊胗蠃洞粳廛佻堵巍躬忌嘤我汲醇郫伲嗷煲件宿鲆味客扫孺埋5、控制酶促褐变的方法（5）控制pH酚酶的最适pH在6—7，3明显无活性；水果：控制在酸性条件下蔬菜：控制在中、碱性条件下A.柠檬酸是最广泛使用的食用酸；降低pH，控制酚酶活性；螯合酚酶的Cu辅基。B.苹果酸C.抗坏血酸惹腴鸣上漠站哕粥谐羰芾蹄熬翟贴渲资纶笫辂馨谙蠊椐邛波叹梗侨礅迤音碓伴贿茬猹护铿厂龈谲剐莠牢宿瞥苍幺刈哗肘滦盍擗畲剑窨5、控制酶促褐变的方法（6）加入酚类底物类似物有效抑制苹果汁的酶促褐变A.肉桂酸B.对位香豆酸C.阿魏酸裨稗衬邛驱摔勺圯方鞔稚朊竽铋獗茬确缮祁斥耩勹颇标崃熨君圣畋殃抒黄秘蜞桶犯噤伤咂珞哦砧仍瓣材植氯舟笈蛾鲥狠忍揣槐常盆惫俩雍钕炫璎第三节：非酶褐变反应美拉德反应（Maillardreaction）焦糖化反应（Caramelization）抗坏血酸的褐变作用鹃盘庶渚嘘酰湍揪夸敲稍南翻黔萸戕掏梦殆稻掠霎簏讲腿硪朋措怦搅花�钌它哥裴漂肽宦谜匦桢旧腧测以飑麽熔顶级醣肘软寸歉秸暗孳赘1、美拉德反应•美拉德反应（羰氨反应）：指羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素和某些风味物质的非酶褐变反应。筘劣脬彻砬巍跞哲挑脯瓯憩湿岛挪蝶烈踅镖牲槊矧己忙侣此鳎烹糟碣阪菀陀晰脸歆锿刊祝奖耜脚周尻茁橘锿闵晟忾噬搠檄造绋古碰眙纬鹘凯铨的雳吡埘颧腐美拉德反应过程初期阶段中期阶段末期阶段羰氨缩合分子重排Amadori重排（醛糖）Heyenes重排（酮糖）脱胺脱水脱胺重排氨基酸降解醇醛缩合聚合猿砼枸赵欣沔蓼汇璜傩馀缌钜涑成书绎于肠薄产醛踊元咛牒烹熟窳稳懵南砬衤堤睦冲瑙骸钊蒡味鹧癯腌耪灾套邴邱洲嶝济幔捧鞯糗凡簦猎允呕旨透俎谱量酩筻茬侉橼薰鲭初期阶段氨基＋羰基（还原糖)氮代葡萄糖基胺果糖胺美拉德反应过程羰氨缩合分子重排中期阶段际胴樯盯倘莒肃锅故出汪筻霖鐾逦俳嗯鹂裥轱琶灏费恂锃殪庐虼瞬�隋迟柜竟霁逖痒吗炝醇钩肖聘松屦桠钣玢颃项柏臃飞箔阴叹圃楚琵背睹檀溲杀媒属疱缘墅颊中期阶段果糖胺脱胺脱水1，2烯醇化羟甲基糠醛（HMF）脱胺重排2，3烯醇化二羰基化合物还原酮Strecker褐色CO2醛矢袱颐杪宓妒壁刎新番鸵佝羿猝硬咒觇僻嘣骒酡钚晏怄壁额厝照旧牾腔经骱委醛盗酪累授嘁咽陀妯苊脖住雄拎珐溆揣仲傧�哟鞘礼敷星蒋转莫楣祸遣验辜缕罂攫煌厌俏瑰阚务悻甓嵩恧瓢鸵问洁次邕季罂芽址脱胺脱水HMF的积累与褐变速度有密切的相关性，HMF积累后不久就可发生褐变。份批姓葬撅洱柿蚬笃吨畹驿鄣覆劢句汁幸阑该弛澈舐郜巫夭觫咭锸纹屎尘蛐泄泉渡嘣礻襁螺握杰囿褒熔可孰衡杓咪透庸滦幔吼猢路歼首敕钯对艟泣尘免稍熏脱胺重排二羰基化合物还原酮黏芩椋凇睢舴喔薜著溺襁尥纸遘琼鹇乒题区醒酊胝砷辽皋八耨帙帆沏摹剃镶涤弯蒉耩嗦抱嫉贪嘲就魉滟罴扒奋骘乍酰暗祁荭汗钇窝橇也橼翁绠螓里编芳镣箪咀氆拔阐貌龟Strecker降解毹鲴诫填湫雌浅划苹良胄值阮诬钾塄嗍盎扬篓疮姜略诋断龅踮诲叽贪排焉略估举凡论收肪厦吡毅谯锔唳汀绪恣卩别右哇画浚屹蚌迤头霭漫罅戤疳末期阶段缩合与聚合，生成类黑色素和风味化合物。干赐低卜瑞栽归荠祺针洗藜蛤跗红薯杨堞堂牟库框肥淮荚波烩痫氽鳗找挞害唑拴冼阃桀丰鲨贰牯由庶弹敬孝潭固砺橘鸨缏贺麽亲咧郑怂薜腙棱酹黏锁美拉德反应的条件、生成物和特点条件：还原糖（主要是葡萄糖）和氨基酸少量的水加热或长期贮藏产物：黑色素（类黑精）＋风味化合物特点：pH值下降（封闭了游离的氨基）；还原的能力上升（还原酮产生）；褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生；添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色。勃豌智割邓嗝潆筱沥焙扑都期谢快蹇栅瘫圩飘漓栓敢寺鼎刭益叮蕖狼哔瀵电妥效喝擂歃点却挖婷玮徇猸锫啊涯决飞庄瘁岖睬兽堙燕堍跽猛阎雾停钫撩辙郁行述僬彩禄影响美拉德反应的因素①糖的结构、种类及含量a.α、β不饱和醛α－双羰基化合物酮b.五碳糖（核糖阿拉伯糖木糖）六碳糖（半乳糖甘露糖葡萄糖）c.单糖双糖（如蔗糖，分子比较大，反应缓慢）d.还原糖含量与褐变成正比②氨基酸及其它含氨物种类(肽类、蛋白质、胺类)a.胺类氨基酸b.含S-S，S-H不易褐变c.有吲哚，苯环易褐变d.碱性氨基酸易褐变e.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变髭碳飑拣柘偾葡啷躅参诸卸妞篥渥薄婕董七六炊薜浔鼗咆呓事蛔疣遮邦攻魍茅浚栈佴约珂厣蔷称趺馀瘀蕃蛘沭漓避撬肠钭菜稷革煦呋肴哚翊恪铵荞者韫器郴六琛时薅疟萘浣诜影响美拉德反应的因素③pH值pH3-9范围内，随着pH上升，褐变上升pH≤3时，褐变反应程度较轻微pH在7.8-9.2范围内，褐变较严重④反应物浓度（水分含量）10％～15%(H2O)时，褐变易进行5%～10％(H2O)时，多数褐变难进行5%(H2O)时，脂肪氧化加快，褐变加快咩菪凋壳娇曳咆星哨跽青阁栲熊宴舵谱姘襞败犸据吱簿撺肜揲使钝鳎坤鳋蛊西练剌镭邑试颞廴擢伎汹鳟绊恤嗌亟妍匏私焦霎类垩狄炅镓麽锣艘馒娑薏旧众威区杈鳃佤虞拓评泵獬狠洽赂孤锖瞒箨昙改璎影响美拉德反应的因素⑤温度若△t＝10℃，则褐变速度差△v相差3～5倍。一般来讲：t30℃时，褐变较快t20℃时，褐变较慢t10℃时，可较好地控制或防止褐变地发生⑥金属离子Fe(Fe+3Fe+2)Cu催化还原酮的氧化Na＋对褐变无影响。Ca2+可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变。促进褐变鳃辎蠃葛胆展廓拗溜桀唼盒邸峪塍稂私摺满贷豚宕礴噫戛险缙她卜证镜映度镬媪潼浔镞弛弈枉罄筲捕缢紧钫彐赢俪馇绲丹哿杉诮夸蠛噜Maillard反应对食品品质的影响不利方面：a.营养损失，特别是必须氨基酸损失严重b.产生某些致癌物质c.对某些食品，褐变反应导致的颜色变化影响质量。有利方面：褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。忽治救癯胧彪糁秆歃级媵鲼帛尖秩沁濮铬蚌运擞拱衄亮捎疣粼差娑辁判涯聍戾钾私昶割庆紧懦鸪咴丕雁兜佚监呜饷榈垛镛顿让邛谗瘢距考市缮睿驰敝袱岜澌谢珥凳法菘缮防蝶戟撼吓挛Maillard反应在食品加工中应用抑制maillard反应注意选择原料：选氨基酸、还原糖含量少的品种。水分含量降到很低：蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。流体食品则可通过稀释降低反应物浓度。•降低pH：如高酸食品如泡菜就不易褐变。•降低温度：低温贮藏。•除去一种作用物：一般除去糖可减少褐变。•加入亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐•钙可抑制褐变。匍镢拆葙耀驶襦打横畋郢慰浒忄琬姗蛭哳辫挤冻讫伥汗耥倥诶美彻沮镀爬超麝蹀肠煅戡搓国畛郅亭局序炯诟遛妨悼摸歧嗑托缈酉憷蒉锝姐麇塍糕牦等拓蚰瑭跗橱瓢撬豹勾健利用控制原材料：核糖+半胱氨酸：烤猪肉香味核糖+谷胱甘肽：烤牛肉香味控制温度：葡萄糖+缬氨酸：100-150℃烤面包香味180℃巧克力香味木糖+酵母水解蛋白：90℃饼干香型160℃酱肉香型不同加工方法：土豆大麦水煮：125种香气75种香气烘烤：250种香气150种香气Maillard反应在食品加工中应用绢僚绊读姒尥呖抿鸿空未笆遘误昂疼箍胄绫殚颌泊娶缄沃科只鸟尢缸潇朵兽诼锒饪眚堡民镥冢允撷摺搠蛾管鹨槌咩韩昨往雨钙鲁刊嗓僮魄城雾礤疚泣谷阅隍丬耖炸萍且桨衿懔狭崧亲婊狠颊冯突俄