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1定義

非酶褐變是指在沒有酶參與的情況下發生的褐變稱為非酶褐變。氧化和聚合成為黑色素(melanin,非酶褐變),並導致香蕉、蘋果、桃、馬鈴薯、蘑菇、蝦發生非需宜的褐變和人的黑斑形成。它也是導致茶葉、咖啡、葡萄乾和梅干,以及人的皮膚色素形成期望色和黑色的原因。

2類別

非酶褐變包括:
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經縮合、聚合而使食品顏色加深的反應。羰氨反應的過程複雜,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 並隨後環化成為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存在的情況下,將糖類物質加熱到起熔點以上溫度,糖會發生脫水與降解,也會發生褐變反應。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)蔗糖熔融,繼續加熱,經約35分鐘的起泡,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%,異蔗糖酐脫去一分子水形成焦糖酐,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(caramelin),分子式為C125H188O80.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。

3影響

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。

4控制

果蔬加工中非酶褐變的控制
(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,奶粉要求含水量低於3%。
(3)pH:羰氨反應中縮合物在酸性條件下易於水解,降低pH 就可以防止褐變。常加酸,如檸檬酸,蘋果酸 ( pH < 3 , 有效防止褐變)。
(4)原料選擇:對於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,鹼性氨基酸>酸性氨基酸,氨基在ε位或末端的比α位的快。
(5)其它的處理 應用SO2 硫處理對防止酶褐變和非酶褐變都很有效。
熱水燙漂 除去部分可溶固形物,降低還原糖含量。
冷藏庫中馬鈴薯加工時回復處理。(Reconditioniny)
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