第9章褐变反应Browning reaction
生活中食品的颜色改变 举例
?焙烤
?烹调
?生食
主要内容
●9.1 概述
●9.2 酶促褐变
●9.3 非酶褐变
●9.4 褐变对食品的影响●9.5 本章小结与思考题
知识点
?了解褐变反应的定义
?掌握褐变反应的分类
?掌握酶促褐变反应的概念、三个条件、控制措施?掌握美拉德反应的概念、主要反应历程、控制措施?掌握焦糖化反应的概念、反应历程
?了解抗坏血酸褐变的反应历程
?了解褐变对食品的影响
重点
?掌握酶促褐变反应、美拉德反应、焦糖化反应的反应物种类异同、反应条件和控制措施
?了解褐变对食品的影响
难点
?掌握酶促褐变反应、美拉德反应、焦糖化反应这三类反应的反应历程和产物种类（包括阶段性中间反应产物）
?了解抗坏血酸褐变的反应历程
9.1 概述
褐变反应的概念
食品可能在生长、采摘、加工或烹调、贮藏过程中，因非食品色素成分发生化学变化，伴随着食品色泽的转褐变深，这种现象被称为食品的褐变，把这些反应通称为食品的褐变反应。
分类 按照有无酶的参与
?酶促褐变 ?非酶褐变 9.1 概述
主要是酚类物质的酶促褐变 美拉德反应 焦
糖化反应
抗坏血
酸氧
化褐变
9.2 酶促褐变（Enzymatic browning）?9.2.1 反应条件
?9.2.2 反应机理
?9.2.3 酶促褐变的抑制
9.2.1 反应条件
?某些果蔬组织被碰伤、切开、削皮，就很易发生褐变。?以下水果会褐变吗？
?酶促褐变发生的三个条件
?土豆、苹果、梨、香蕉等果蔬易发生褐变。
?有些瓜果如柠檬、桔子及西瓜等由于不含多酚氧化酶，故不会发生酶促褐变。
9.2.1 反应条件
适宜的酚类底物 酚酶（Polyphenol oxidase ，EC 1.10.3.1，简称PPO ） 氧气
9.2.2 反应机理
以土豆中酪氨酸为例
9.2.2 反应机理
以儿茶酚为例
9.2.3 酶促褐变的抑制
?热处理
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。
?调节pH值
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。
?用化学药品抑制酚酶活性
亚硫酸盐是食品工业中预防酶促褐变最常用的物质。
9.2.3 酶促褐变的抑制
?减少和金属离子的接触
金属（如铁、铜、锡、铝等）离子是酚酶的激活剂。?隔绝氧
?改变底物的结构
?其他方法
9.3 非酶褐变
?9.3.1 美拉德反应?9.3.2 焦糖化反应?9.3.3 抗坏血酸褐变
?以法国化学家L. C. Maillard 的名字命名。 ?又称羰氨反应，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发生反应而使食品颜色加深的反应。 9.3.1 美拉德反应（Maillard browning ） 美拉德反应的概念 包括胺、氨基酸、肽、蛋白质 包括还原糖、醛和酮（来源广泛，包括
油脂氧化酸败产物、焦糖化中间产物、维生素C 氧化降解产物等）
9.3.1 美拉德反应（Maillard browning）?9.3.1.1 反应历程
?9.3.1.2 美拉德反应产物的抗氧化作用
?9.3.1.3 美拉德反应的控制
?3个反应阶段 ●（1）初始阶段
体系中游离氨基与游离羰基（醛基）发生缩合生成不稳定的亚胺衍生物——薛夫碱（
Schiff ），它不稳
定随即环化为N -葡萄糖基胺。 9.3.1.1 反应历程
首先
9.3.1.1 反应历程
（1）初始阶段
N -葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿玛多里分子重排生成果糖基胺(1-氨基-1-脱氧-2-酮糖)。
9.3.1.1 反应历程
然后
一、食品采用零下32度进行速冻的原因 玻璃态、高弹态和黏流态被称为无定形聚合物的三种力学状态。玻璃态是指当非晶高聚物的温度低于玻璃化转变温度(Tg) 时, 高分子链段运动既缺乏足够的能量以越过内旋转所要克服的能量壁垒, 又没有足够的自由体积,链段运动被冻结, 高分子材料失去柔性, 成为类似玻璃状的无定形的固体; 表现为高分子构象被冻结, 体系与环境之间由扩散控制的物质交换及化学反应在动力学上受阻,因而体系具有良好的结构和化学稳定性。所以,如果将食品在其玻璃化温度下保藏, 体系中诸如由蛋白质、多糖等具有结构功能性大分子的构象重排所引起的食品质构的变化以及风味物质的散失等现象就会被抑制, 从而大大提高食品质构、结构和化学组成的稳定性。提高食品稳定性的方法：将贮藏温度t降低至接近或低于Tg。 当食品的贮存温度在Tg< T< Tf时( Tf为粘流温度) , 食品处于橡胶态,基质中的结晶、再结晶和酶的活性等化学反应加快, 食品的贮藏稳定性降低, 质量下降。当食品的贮存温度T> Tf时, 食品处于粘流态, 多种因素都会引起食品变质。由此可见, 食品处于玻璃态时, 质量可以长期保持稳定状态。 分子移动性也称分子流动性，是分子的旋转移动和平动移动的总度量（不包括分子的振动）。物质处于完全的玻璃态（无定形态）时，其Mm值接近于0； 由于分子流动性（Mm）与食品中由扩散限制的变化速度有着密切的因果关系，因此，Mm被认为是适合于此目的的一种动力学方法。因为，当物质处于完全的玻璃态（无定形态）时，其Mm值几乎为零，即此时体系的自由体积很小，使分子的移动和转动变得很困难。因此，当食品的保藏温度小于Tg时，由扩散限制的食品性质的稳定性一般是很好的。但一般食品的保藏温度都高于Tg，因此，造成Mm很大，而使产品的稳定性较差。 二、抗性淀粉的定义，分类和研究现状 抗性淀粉的定义：在正常健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物。 分类： 1.物理包埋淀粉（RS1）是指由于物理屏蔽作用，被封闭在植物细胞壁上，不能为淀粉酶所作用的淀粉颗粒。 2. 抗性淀粉颗粒（RS2）是指具有特殊构象或结晶结构，对酶具有高度抗性的淀粉。 3. 老化淀粉（RS3）是凝沉的淀粉聚合物，主要由糊化淀粉经冷却后形成。可分为RS3a和RS3b，其中RS3a为凝沉的支链淀粉，经加热后可以
酶促褐变的影响因素 一、实验目的 1.了解水果蔬菜切分后酶促褐变的机理和影响因素； 2.了解亚硫酸盐、温度、pH值、酸度、还原剂等因素对反应速度的影响； 3.理解酶促褐变的控制方法。 二、实验原理 果蔬材料中的酚酶催化多酚类第五产生醌类物质，并进一步聚合成黑色素。很多因素可以影响酶促褐变，其影响的机理也各不相同。 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、实验材料与试剂 马铃薯、苹果、将马铃薯和苹果去皮后切成豌豆大小的碎块。 0.5%维生素C溶液、0.5%维C-2%柠檬酸混合液、0.5%亚硫酸氢钠溶液 四、实验过程 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
浅析酶促褐变如何发生及如何抑制 摘要：我们知道，在果蔬在贮藏和加工过程中，会因为酶促褐变的原因，使得果蔬的颜色变化直接或间接的导致了营养的损失，对口感、质地也有所影响。随着人们认识水的不断提高，如何控制果蔬的酶促褐变，提高果蔬的营养价值和外观品质逐渐成为人们越来越关注的问题。因此，对果蔬的酶促褐变机理的研究具有重要的实际意义。 关键词：酶促褐变；抑制；途径；条件。 食品工艺学，它是指是应用化学、物理学、生物学、微生物学、食品工程原理和营养学等各方面的基础知识，研究食品的加工、保藏、包装、运输等因素对食品质量、营养价值、货架寿命、安全性等方面的影响。一方面是为开发新型食品，探讨食品资源利用；另一方面实现食品工业生产合理化、科学化和现代化的一门应用科学。而在食品保藏的过程中，因酶促褐变导致的食品品质上的下降的问题也受到越来越多的人的关注，通过查阅相关文献，接下来我将简单的谈一下如何防止酶促褐变对食品造成影响。 一、酶促反应的相关介绍 1定义： 酶促褐变是指果蔬在受到机械损伤或处于异常环境（受冻、受热）下，在氧化酶作用下将酚类物质氧化形成醌，醌的多聚化以及它与其他物质的结合产生黑色或褐色的色素沉淀，从而导致果蔬的营养丢失。 2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传递物质，在酚-醌中保持着动态平衡，当细胞组织被破坏后，氧就大量侵入，造成醌的形成和其还原反应之间的不平衡，于是发生了醌的积累，醌再进一步氧化聚合，就形成了褐色色素，称为黑色素或类黑精。酚酶的系统名称是邻二酚：以氧化还原酶以铜为辅基，必须以氧为受氢体，是一种末端氧化酶。可以用一元酚和二元酚作底物。酶促褐变是在有氧条件下,由于多酚氧化酶的作用,邻位的酚氧化为醌,醌很快聚合成为褐色素而引起组织褐变。 3酶促褐变的条件： 从定义中我们不难看出，酶促褐变的发生需要三个条件：适当的酶和底物，以及氧气的参加。首先让我们来看看酶促反应的底物是什么吧？酶促反应的底物主要是酚类物质。根据酚羟基的数目可将其分为一元酚、二元酚、三元酚及多元酚。通过了解相关信息，我们知道了酚类物质的合成途径主要有两条：一条是由苯丙氨酸脱氨基而形成，另一条由莽草酸或与之一个的环己烷生物直接芳香化而形成。其中，第一条途径是高等植物中最主要的途径。酚类物质的氧化是引起果蔬褐变的主要因素，这些酚类一般是伴随在果蔬生长过程中自身合成的，但是人们发现当对果蔬造成了机械损伤，或在胁迫环境
高级食品化学复习题 1.以某一食品为例，找出其中常见5种食品添加剂，并简述其主要作用。 以面包为例：（1）牛奶香精：风味调节剂；风味概念：香气+香味 酸度调节剂（有机酸、无机酸） 甜味剂（糖醇、化学与人工合成甜味剂） 鲜味剂（谷氨酸、核苷酸、有机酸） （2）日落黄：着色剂；能赋予食品一定颜色的食品添加剂. （3）丙酸钙：防腐剂；具有杀死或抑制食品中的微生物，防止食品变质，延长食品保存性的添加剂。 通过抑制细菌、霉菌、酵母菌的代谢及生长而起作用。作用于遗传物质.作用于细胞壁、细胞膜系统作用于酶或功能蛋白 （4）α-淀粉酶：酶制剂，产生糊精、麦芽糖等从生物体中提取的具有酶活性的酶制品 （5）己二口烯酸抗氧化剂。定义：能阻止或延迟食品成分氧化，提高食品稳定性和延长贮藏期的添加剂。一、抗氧化剂的作用机理游离基消除剂 （氢供体、电子供体） 过氧化物分解剂,单重态氧淬灭剂,酶抑制剂,增效剂,金属螯合剂 2.现代食品添加剂发展趋势如何，列举3例已产业化应用的此类添加剂并加以 简要说明。 答：1）研究开发天然食品添加剂和研究改性天然食品添加剂如天然色素，天然防腐剂nisin。2)大力研究生物食品添加剂，如红曲色素，黄胶原，溶菌酶。 3）研究新型食品添加剂合成工艺，如甜菊糖苷的推广。4）研究食品添加剂的复配；5）研究专用食品添加剂,胶原蛋白（火腿肠）、钛白粉（面粉）、面条改良剂；6）研究高分子型食品添加剂，如增稠剂、増甜剂、魔芋甘聚糖。 实例：桅子黄用于方便面的着色。VE和VC用于脂肪的抗氧化；低聚麦芽糖用于食品的保水和提高松软、延缓老化。 3.从结构组成上对糖的分类情况作以概述，各列举2例加以说明。 答：1 单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、木糖 2、低聚糖（2～10个单糖）：双糖、低聚糖乳糖麦芽糖蔗糖 3、多糖（＞20个单糖）：均聚糖、杂聚糖淀粉纤维素糖原 4、简述多糖溶液的3种物化性质及其影响因素。 一、多糖的溶解性：极性作用、氢键、疏水作用、其他溶质的影响。二、多糖的水解反应：多糖种类、结构、催化剂、形态、三、多糖改性：改性方法、改性条件等 4.简述膳食纤维的概念及其功能活性。 定义：不能被人体消化道酶降解但可被结肠中微生物发酵利用的大分子物质。
果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象及其研究进展 摘要：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,能够达到更效地防止果蔬褐变的目的。 关键词：果蔬；酶促褐变；机理；防褐变方法 0 引言 褐变是食品中普遍存在的一种变色现象。在一些食品加工过程中，褐变是有益的，如酱油、咖啡、红茶的生产和面包、糕点的烘烤，而在果蔬的加工贮藏中，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。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。非酶褐变有美拉德反应、焦糖反应和抗坏血酸氧化褐变。酶促褐变主要是酚类物质的酶促褐变。果蔬褐变以酶促褐变为主，一直是采后研究的重点。以下介绍的是果蔬的酶促褐变现象及其研究进展。 1 果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象 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~5 d 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[1]；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[2]；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 酶促褐变的机理及其活性 2.1 酶促褐变机理
人们对果蔬褐变进行大量研究认为，果蔬褐变是酚类物质氧化的直接结果。在有氧条件下，酚类物质由PPO 酶（多酚氧化酶）催化而被氧化为醌，醌通过聚合作用产生有色物质而导致组织褐变。PPO 酶是指能催化多元酚类物质的一类酶，广泛存在于果品、蔬菜中，其反应的控制步骤如下式所示： 也就是说，酶促褐变的发生必须具备3 个条件，即底物、酶和氧。正常组织中酶和底物的区域性分布阻止了二者的相互接触，避免了褐变发生，而在果蔬衰老、加工过程中，会导致二者区域性分布的破坏，从而在有氧条件下造成褐变发生。POD 酶（过氧化物酶）也可完成酚类物质在体内的氧化，其反应如下： 邻醌通过一系列反应生成黑色素[3] 2.2 氧化酶活性 PPO 的系统命名是邻二酚：氧- 氧化还原酶，该酶以铜为辅基，是一种含铜蛋白质，其分子量约为34 000，必需以氧气为受氢体，是一种末端氧化酶。几乎所有的高等植物中都含有PPO 酶，如马铃薯[4]。据唐茂芝测定，PPO 酶在0 ℃~20 ℃条件下，酶活性较高，在24 ℃~40 ℃酶活性逐渐降低，在16 ℃和50 ℃时，同时出现较高的酶活性，说明有PPO 酶同工酶的存在。对其他果蔬的研究也发现，在贮藏加工过程中有PPO酶同工酶的变化。60 ℃处理10 min，酶活性基本稳定；65 ℃~70 ℃处理6min，80 ℃处理4 min，90 ℃~100 ℃处理1 min，酶活
实验四果蔬酶促褐变的控制及护色实验 一、实验目的 1.熟悉果蔬酶促褐变的原理。 2.通过果蔬加工中热烫等处理方法和加抗坏血酸等护色实验，初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。 二、实验原理 大多数浅色果蔬，在加工过程中易引起酶促褐变，使产品颜色发暗。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处理，从而达到护色的目的。 果蔬加工中，往往采用热烫钝化酶、控制酸度（柠檬酸、草酸、乙酸）、加抗氧化剂（如抗坏血酸）：加化学药品（亚硫酸氢钠）来抑制酶的活性等方法来防止和抑制酶促褐变。 三、实验材料、试剂和仪器 1、实验材料：马铃薯、红薯 2、试剂：1.5%愈创木酚、3%过氧化氢、1%邻苯二酚、0.4%亚硫酸氢钠、0.4%抗坏血酸、1%柠檬酸、1%草酸、1%抗坏血酸和1%乙酸。 3、仪器：电炉子、石棉网、镊子、刀、菜板、烧杯、滴管。 四、操作步骤 1、观察酶褐变的色泽： （1）马铃薯人工去皮，切成3mm厚的圆片，取一片切面滴上2～3滴1.5%的愈创木酚再滴上2～3滴过氧化氢，由于马铃薯中过氧化物酶的存在，愈创木酚与过氧化氢经酶作用，脱氢而产生褐色的络合物。 （2）红薯人工去皮，切成3mm厚的圆片，滴1%邻苯二酚2～3滴，由于多酚氧化酶存在，而使原料变成茶褐色或深褐色的络合物。 2、防止酶褐变： （1）热烫、高温可以使氧化酶类丧失活性，生产中利用热烫防止酶褐变，将马铃薯片投入沸水中，待再次沸腾计时，每隔0.5分钟，取出一片马铃薯用1.5%愈创木酚和3%过氧化氢滴在切面上，观察0.5 1.0、1.5、2.0min后其变色的速度和程度，直到不变色为止，记录各时间段其变色程度和速度。
酶与食品质量的关系 摘要：酶作为一种高效生物催化剂对食品质量的影响是非常重要的。在食品的加工及贮藏过程中涉及许多酶催化的反应，本文论述了多酚氧化酶、脂肪氧化酶、果胶酶、脂肪酶和SOD等多种酶的催化机理，并阐述了酶对食品色泽、质地、风味、营养的影响，以及在食品工业中的应用。 关键词：酶；色泽；质地；风味；营养 Abstract:Enzyme affect the quality of food as an efficient biocatalyst. We mainly had discussion on the catalytic mechanism of PPO, LOX, lipase, pectinase and SOD. We also described the effects of enzymes on food color, texture, flavor and nutrition, as well as the applications in the food industry. Keywords: enzyme; color; texture; flavor; nutrition 1 前言 随着人们对食品安全、营养、健康和美味的日益重视,食品已经不仅仅只是满足人们生存的基本食物需求品，酶为一种高效生物催化剂对于食品质量的影响是非常重要的。酶存在于一切生物体内，参与新陈代谢有关的化学反应。在食品的加工及贮藏过程中涉及许多酶催化的反应，由于酶的作用，会对食品的色泽、质地、风味和营养等食品质量指标产生有利或有害反应，从而对食品的质量产生影响。 2 酶与食品质量的关系 2.1与色泽相关的酶 任何食品，无论是天然未经加工的还是经过半加工、加工的，都带有属于自身的特色和本质的色泽。在食品的加工及贮藏过程中，食品会受到所处的环境变化或其它多种因素影响而导致本身颜色的变化，其中酶是一个引起颜色变化很重要的因素。食品能否被消费者接受，很大部分取决于它们的质量，而食品的颜色首先是消费者关注的目标，对食品色泽有影响的酶主要是叶绿素酶、脂肪氧化酶、多酚氧化酶。 2.1.1多酚氧化酶 多酚氧化酶（EC 1.10.3.1）最早在1937年被分离出来。随着研究的深入，根据作用的底物不同分为3类，即：单酚单氧化酶（E.C.l.14.18.l），能催化一元酚氧化成邻位酚；双酚氧化酶（E.C.l.10.3.1），催化邻位酚氧化，但不能氧化间位酚和对位酚；漆酶（E.C.1.10.3.2），该酶能氧化邻位酚和对位酚，不能氧化一元酚和间位酚。一般多酚氧化酶是儿茶酚氧化酶和漆酶的统称。多酚氧化酶是发生褐变的主要催化酶，它是一种以Cu2+为辅基的氧化还原酶[1]。多酚氧化酶存在于植物、动物和一些微生物中，它催化两
青岛农业大学 果蔬加工新进展课程论文 酶促褐变在果蔬加工中的研究进展Research Advances of Enzymatic Browning During the Processing of Fruits and Vegetables 姓名：董立君 学号：200707109 专业：农产品加工及贮藏工程 中国·青岛 2008年1月
酶促褐变在果蔬加工中的研究进展 董立君200707109 (青岛农业大学266109) 摘要：介绍了酶促褐变的机理和发生酶促褐变的物质条件，综述了在果蔬加工中控制酶促褐变的方法。 关键词：酶促褐变；机理；物质条件；控制方法 Abstract: This paper introduces the principles and the physical conditions of enzymatic browning, then reviews control methods of enzymatic browning during the processing of fruits and vegetables. Key words: enzymatic browning; principles; physical conditions; control methods 果蔬褐变是果蔬成熟老化生理衰退的特征之一。由于发展快，造成果蔬品质变化，贮藏期缩短，成为贮藏保鲜的主要障碍，也成为果蔬采后研究的热点。Smock 等人在苹果的贮藏研究中发现有八类生理失调反应，包括冻害、冷害、组织衰老、缺钙、高二氧化碳、低氧、机械伤等均能引起果实褐变，由此可见造成果实褐变的原因是多方面的。果蔬的褐变从本质上可分为两大类，即非酶褐变和酶促褐变。其中酶促褐变是组织中的酚类物质在酶的作用下氧化成醌类，醌类聚合形成褐色物质从而导致组织变色。果蔬褐变以酶促褐变为主，一直是采后生理研究的重点。一、酶促褐变的机理 在果蔬加工过程中，完整细胞中酚类化合物和醌类化合物之间的动态平衡被破坏，由于空气中氧的侵入和原果蔬中多酚氧化酶的催化作用，多酚类物质被氧化成邻醌，然后，在酚羟基酶作用下进行二次羟基化作用，生成三羟基化合物，邻醌具有较强的氧化能力，可将三羟基化合物氧化成羟基醌，羟基醌进一步聚合由红色变为褐色，最后变成黑褐色的黑色素物质[1]。 1.1酚、酶的区域分布假说 质膜是活细胞与环境之间的界面和屏障，能有效保证膜内外物质交换有效的进行。在正常发育的植物组织中，由于多酚类物质分布在细胞液泡内，而PPO分布在各种质体或细胞质内，因此即使它们与氧同时存在也不会发生褐变。一旦细胞壁和细胞膜的完整性被破坏，酶与PPO接触，在氧的参与下使酚类物质氧化成醌，进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐变[2]。
实验蔬菜加工中护色实验与果蔬酶促褐变的防止 一、实验目的 1.熟悉果蔬酶促褐变的原理。 2.通过果蔬加工中热烫等处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。 二、实验原理 新鲜绿色蔬菜如果在酸性条件下加工，由于脱镁反应的发生，发色体结构部分变化，绿色消失，变成褐色的脱镁叶绿素。如果在弱碱性条件下热烫，则叶绿素的酯结构部分水解生成叶绿酸（盐）、叶绿醇和甲醇，叶绿酸盐为水溶性，仍呈鲜绿色，而且比较稳定。 绿色果蔬或某些浅色果蔬，在加工过程中易引起酶促褐变，使产品颜色发暗。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处理，从而达到护色的目的。 果蔬加工中，往往采用热烫钝化酶：用控制酸度：加抗氧化剂（如异抗坏血酸钠）：加化学药品（如二氧化硫、焦亚硫酸钠）来抑制酶的活性和隔绝氧等方法来防止和抑制酶促褐变。 三、实验材料、试剂和仪器 1、实验材料：绿色青菜、苹果、马铃薯 2、试剂：1?5%愈疮木酚（或联苯胺）、3%过氧化氢、1%邻苯二酚、焦亚硫酸钠、异抗 坏血酸钠柠檬酸氢氧化钠盐酸 3、仪器：烧杯微波炉电热鼓风干燥箱 四、操作步骤 1 、观察酶褐变的色泽： （1）马铃薯人工去皮，切成3mm厚的圆片，取一片切面滴上2?3滴1. 5%滴愈疮木酚（或联苯胺）再滴上2? 3 滴过氧化氢，由于马铃薯中过氧化物酶的存在，愈疮木酚与过氧化氢经酶作用，脱氢而产生褐色的络合物。 （2）苹果人工去皮，切成3mm 厚的圆片，滴1%邻苯二酚（或用邻苯三酚2?3滴，由于多酚氧化酶存在，而使原料变成茶褐色或深褐色的络合物。 2、防止酶褐变： （ 1 ）热烫、高温可以使氧化酶类丧失活性，生产中利用热烫防止酶褐变，将马铃薯片投入 沸水中，待再次沸腾计时，每隔一分钟，取出一片马铃薯用 1.5%愈疮不酚和3%过氧化氢滴 在切面上，观察其变色的速度和程度，直到不变色为止，将剩余马铃薯投入冷水中及时冷却。
实验一蔬菜加工中护色实验与果蔬酶促褐变的防止 一、实验目的 1.熟悉果蔬酶促褐变的原理。 2.通过果蔬加工中热烫等处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。 二、实验原理 新鲜绿色蔬菜如果在酸性条件下加工，由于脱镁反应的发生，发色体结构部分变化，绿色消失，变成褐色的脱镁叶绿素。如果在弱碱性条件下热烫，则叶绿素的酯结构部分水解生成叶绿酸（盐）、叶绿醇和甲醇，叶绿酸盐为水溶性，仍呈鲜绿色，而且比较稳定。 绿色果蔬或某些浅色果蔬，在加工过程中易引起酶促褐变，使产品颜色发暗。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处理，从而达到护色的目的。 果蔬加工中，往往采用热烫钝化酶：用控制酸度：加抗氧化剂（如异抗坏血酸钠）：加化学药品（如二氧化硫、焦亚硫酸钠）来抑制酶的活性和隔绝氧等方法来防止和抑制酶促褐变。 三、实验材料、试剂和仪器 1、实验材料：绿色青菜、苹果、马铃薯 2、试剂：1～5%愈疮木酚（或联苯胺）、3%过氧化氢、1%邻苯二酚、焦亚硫酸钠、异抗坏血酸钠柠檬酸氢氧化钠盐酸 3、仪器：烧杯微波炉电热鼓风干燥箱 四、操作步骤 1、观察酶褐变的色泽： （1）马铃薯人工去皮，切成3mm厚的圆片，取一片切面滴上2～3滴1．5%滴愈疮木酚（或联苯胺）再滴上2～3滴过氧化氢，由于马铃薯中过氧化物酶的存在，愈疮木酚与过氧化氢经酶作用，脱氢而产生褐色的络合物。 （2）苹果人工去皮，切成3mm厚的圆片，滴1%邻苯二酚（或用邻苯三酚2～3滴，由于多酚氧化酶存在，而使原料变成茶褐色或深褐色的络合物。
2、防止酶褐变： （1）热烫、高温可以使氧化酶类丧失活性，生产中利用热烫防止酶褐变，将马铃薯片投入沸水中，待再次沸腾计时，每隔一分钟，取出一片马铃薯用 1.5%愈疮不酚和3%过氧化氢滴在切面上，观察其变色的速度和程度，直到不变色为止，将剩余马铃薯投入冷水中及时冷却。 （2）不同化学试剂防止酶褐变：各种不同的化学试剂可降低价质中的PH值和减少溶解氧均可抑制氧化酶类活性，将切片的苹果分别取3～5片块投入到0.4%柠檬酸溶液、0.4%亚硫酸氢钠溶液、0.4%抗坏血酸溶液中护色20分钟，取出滴干，另取50ml水作对照用。用1.5%愈疮不酚和3%过氧化氢滴在切面上，观察其变色的速度和程度。3、比较不同pH值条件下，蔬菜热处理后的色泽变化 绿色青菜洗净后分成3份，分别编号I、II、III，于沸水中（pH为4、7、9的不同酸碱度条件下），各热烫1~2min。分别捞起沥干，在微波炉中进行干燥。取出自然冷却后，放在滤纸上。观察不同PH条件下，脱水青菜的色泽。 4、隔氧试验 用不锈钢刀切取苹果、马铃薯6小片，4片浸入一杯清水中，2片置于空气中，10min 后，观察记录现象，之后，又从杯中取出2片置于空气中，10min后再观察比 五、注意事项 产品加工过程防止抗氧剂残留超标。 六、讨论题 1．土豆变色原因？护色有哪些方法？护色机理？ 七、参考文献 1．石彦国任莉编着,大豆制品工艺学,中国轻工出版社,1993. 2．天津轻工业学院,食品工艺实验[M],天津:院内教材,2000.6.
第一章水分 1、简述在食品加工中如何通过控制水分活度提高食品的保藏性。 答：1）大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行，降低水分活度，能使食品中许多可能发生的化学反应，酶促反应受到抑制。 2）很多化学反应属于离子反应，该反应发生的条件是反应物首先必须进行离子化或水合作用，而这个作用的条件必须有足够的水才能进行。 3）降低水分活度，减少参加反应的体相水数量，化学反应的速度也就变慢。 4）酶促反应，水除了起着一种反应物的作用外，还能作为底物向酶扩散的输送介质，并且通过水化促使酶和底物活化。 5）食品中微生物的生长繁殖都要求有一定最低限度的Aw，当水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。 2、在预测食品稳定性方面，论述水分活度与分子流动性的异同 （1）水分活度是判断食品稳定性的有效指标，主要研究食品中水的有效性（利用程度），分子流动性用于评估食品稳定性主要是依据食品的微观粘度和化学组分的扩散能力。 （2）一般来说，在估计不含冰的食品中，非扩散限制的化学反应速率和微生物生长方面，应用水分活度效果较好，分子流动性效果较差甚至不可靠；在估计接近室温保藏的食品稳定性时，运用水分活度和水分流动性方法效果相当。 （3）在估计由扩散限制的性质，如冷冻食品的理化性质、冷冻干燥的最佳条件以及包括结晶作用，胶凝作用和淀粉老化等物理变化时，应用分子流动性的方法较为有效，水分活度在预测冷冻食品物理或化学性质时是无用的。 目前由于测定水分活度较为快速和方便，因此应用水分活度评断食品的稳定性仍是较常用的方法。
3、简述食品中α W 与化学及酶促反应、α W 与脂质氧化反应以及α W 与美拉德褐变之间的关 系。 水分活度与化学及酶促反应： α W 与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食品中水分通过多种途径参与 其反应： ⑴水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各反应的进行； ⑵通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应； ⑶通过与生物大分子的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点； ⑷高含量的水由于稀释作用可减慢反应。 α W 与脂质氧化反应： 食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。当食品中水分处在单分子层水 （α W ＝0.35左右）时，可抑制氧化作用，其原因可能在于： ⑴覆盖了可氧化的部位，阻止它与氧的接触； ⑵与金属离子的水合作用，消除了由金属离子引发的氧化作用； ⑶与氢过氧化合物的氢键结合，抑制了由此引发的氧化作用； ⑷促进了游离基间相互结合，由此抑制了游离基在脂质氧化中链式反应。 当食品中α W ＞0.35时，水分对脂质氧化起促进作用，其原因可能在于： ⑴水分的溶剂化作用，使反应物和产物便于移动，有利于氧化作用的进行； ⑵水分对生物大分子的溶胀作用，暴露出新的氧化部位，有利于氧化的进行。 α W 与美拉德褐变的关系 食品中α W 与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状。 当食品中α W ＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，造成食品中α W 与美拉 德褐变的钟形曲线形状的主要原因在于：虽然高于BHT单分子层α W 以后美拉德褐变就可 进行，但α W 较低时，水多呈水-水和水-溶质的氢键键合作用与邻近的分子缔合作用不利 于反应物和反应产物的移动，限制了美拉德褐变的进行。随着α W 增大，有利于反应物和 产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但α W 继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。
果蔬在采后，由于组织衰老、失水、低温冷害、高CO2伤害、机械损伤、病原微生物浸染或其他逆境胁迫会引起褐变，从而影响了其外观、食用和销售［1］。本文就果蔬酶促褐变的形成条件、褐变机理以及抑制方法进行了综述。 1 酶促褐变的条件 酶促褐变是指果蔬在受到机械损伤或处于异常环境（受冻、受热）下，在氧化酶作用下将酚类物质氧化形成醌，醌的多聚化以及它与其他物质的结合产生黑色或褐色的色素沉淀，从而导致果蔬的营养丢失。酶促褐变反应的发生需要三个条件：底物、酶类物质和氧。 1.1 底物 底物，即酚类物质。酚类物质按酚羟基数目分为一元酚、二元酚、三元酚及多元酚。 酚类物质的合成途径有两条：其一是由苯丙氨酸脱氨基而形成，其二由莽草酸或与之一个的环己烷生物直接芳香化而形成。其中，第一条途径是高等植物中最主要的途径［2］。 酚类物质的氧化是引起果蔬褐变的主要因素［1］，在果蔬贮存过程中随贮存时间的延长含量下降，一般认为是多酚氧化酶氧化的结果。这些酚类物质一般在果蔬生长发育中合成，但若在采收期间或采收后处理不当而造成机械损伤，或在胁迫环境中也能诱导酚类物质的合成。 1.2 酶类物质 催化酶促褐变反应的酶类主要为多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）。 在果蔬细胞组织中PPO存在的位置因原料的种类、品种及成熟度不同而有差异。PPO在大多数果蔬中存在，如马铃薯、黄瓜、莴苣、梨、番木瓜、葡萄、桃、芒果、苹果、荔枝等，在擦伤、割切、失水、细胞损伤时，易引起酶促褐变［1，3，4］。 PPO 催化的酶促褐变反应分两步进行：单酚羟化为二酚，然后二酚氧化为二醌。PPO以铜离子为辅基［3］，其活性的最适pH值范围为5～7，有一定耐热性，其活性可以被有机酸、硫化物、金属离子螯合剂、酚类底物类似物质所抑制［6］。POD在H2O2存在条件下能迅速氧化多酚物质，可与PPO协同作用引起苹果、梨、菠萝等果蔬产品发生褐变［7］。 1.3 氧 氧是果蔬酶促褐变的必要条件。正常情况下，外界的氧气不能直接作用于酚类物质和PPO 而发生酶促褐变。这是因为酚类物质分布于液泡中，PPO则位于质体中，PPO与底物不能相互接触。在果蔬贮存、加工过程中，由于外界因素使果蔬的膜系统破坏，打破了酚类与酶类的区域化分布，导致褐变发生［5］。 2 酶促褐变的机理 2.1 酚、酶的区域分布假说 质膜是活细胞与环境之间的界面和屏障，能有效保证膜内外物质交换有效的进行。在正常发育的植物组织中，由于多酚类物质分布在细胞液泡内，而PPO分布在各种质体或细胞质内，因此即使它们与氧同时存在也不会发生褐变。一旦细胞壁和细胞膜的完整性被破坏，酶与PPO接触，在氧的参与下使酚类物质氧化成醌，进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐变［2，3］。 2.2 自由基伤害假说 自由基袭击生物大分子和膜脂，会导致膜脂过氧化加剧，膜系统结构和功能的破坏，膜透性增大，进而导致代谢障碍和膜系统的破坏和解体。正常情况下，由于机体内存在防御系统，故自由基代谢保持平衡。但在干旱、高盐分、SO2、O3、低温或水分亏缺时，由于自由基产生过多，此时活性氧的产生和清除平衡体系被打破，会导致植物细胞受到伤害，从而引起褐变的发生。 2.3 保护酶系统假说 通常情况下，植物组织中有较高的还原势，正常的氧化还原代谢平衡使氧化形成的醌类物质通过还原氧化或转化而未聚和。保护酶系统包括两类物质：一是氧化酶系统，主要有超
褐变 科技名词定义 中文名称：褐变 英文名称：browning 定义：食品在加工和贮藏中因酚类物质被氧化或产生糖-氨基反应而发生的褐色变化。 所属学科：水产学（一级学科）；水产品保鲜及加工（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录 定义 研究的意义 类型 酶促褐变 非酶促褐变 展开 编辑本段定义 饲料在加工过程中或长期贮存于湿热环境下，其所含的氨基化合物如蛋白质、氨基酸及醛、酮等与还原糖相遇，经过一系列反应生成褐色聚合物的现象称为褐变反应，简称褐变。 编辑本段研究的意义 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。 编辑本段类型
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。 编辑本段酶促褐变 概念 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。 酶促褐变的机理 催化酶促褐变的酶有酚酶、抗坏血酸脱氢酶、过氧化物酶等。 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。 酶促褐变的预防措施 （1）热处理：热烫、巴氏杀菌和微波加热90-95℃，维持几秒钟； （2）酸处理：多数酚酶的最适pH 为6-7，pH<3.0 基本失活，所以降低pH 就可以抑制酶促褐变，常用 VC、柠檬酸、苹果酸来降低pH。一般柠檬酸与亚硫酸钠混用，0.5%柠檬酸+ 0.3%VC； （3）二氧化硫及亚硫酸钠：在pH=6 时，效果最好，10ppm 的二氧化硫足以使酚酶失活，但考虑到挥 发，反应损失等，一般增加为300ppm，残留低于20mg/kg。添加此类试剂会造成食品褪色和维生素 B1被破坏； （4）驱氧法；使用抗坏血酸，浸涂在果蔬表面，其可螯合Cu，还原醌，它比醌更容易氧化 （5）底物改性：使酚形成甲基取代物。 编辑本段非酶促褐变 非酶褐变对食品的影响 （1）颜色 （2）营养价值：氨基酸、蛋白质和抗坏血酸。 ①美拉德（Maillard）反应 美拉德（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发生反映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。
2010年高级食品化学复习题 1.以某一食品为例，找出其中常见5种食品添加剂，并简述其主要作用。 以面包为例：（1）牛奶香精：风味调节剂；风味概念：香气+香味 酸度调节剂（有机酸、无机酸） 甜味剂（糖醇、化学与人工合成甜味剂） 鲜味剂（谷氨酸、核苷酸、有机酸） （2）日落黄：着色剂；能赋予食品一定颜色的食品添加剂. （3）丙酸钙：防腐剂；具有杀死或抑制食品中的微生物，防止食品变质，延长食品保存性的添加剂。 通过抑制细菌、霉菌、酵母菌的代谢及生长而起作用。作用于遗传物质.作用于细胞壁、细胞膜系统作用于酶或功能蛋白 （4）α-淀粉酶：酶制剂，产生糊精、麦芽糖等从生物体中提取的具有酶活性的酶制品 （5）己二口烯酸抗氧化剂。定义：能阻止或延迟食品成分氧化，提高食品稳定性和延长贮藏期的添加剂。一、抗氧化剂的作用机理游离基消除剂 （氢供体、电子供体） 过氧化物分解剂,单重态氧淬灭剂,酶抑制剂,增效剂,金属螯合剂 2.现代食品添加剂发展趋势如何，列举3例已产业化应用的此类添加剂并加以 简要说明。 答：1）研究开发天然食品添加剂和研究改性天然食品添加剂如天然色素，天然防腐剂nisin。2)大力研究生物食品添加剂，如红曲色素，黄胶原，溶菌酶。3）研究新型食品添加剂合成工艺，如甜菊糖苷的推广。4）研究食品添加剂的复配；5）研究专用食品添加剂,胶原蛋白（火腿肠）、钛白粉（面粉）、面条改良剂；6）研究高分子型食品添加剂，如增稠剂、増甜剂、魔芋甘聚糖。 实例：桅子黄用于方便面的着色。VE和VC用于脂肪的抗氧化；低聚麦芽糖用于食品的保水和提高松软、延缓老化。
3.从结构组成上对糖的分类情况作以概述，各列举2例加以说明。 答：1 单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、木糖 2、低聚糖（2～10个单糖）：双糖、低聚糖乳糖麦芽糖蔗糖 3、多糖（＞20个单糖）：均聚糖、杂聚糖淀粉纤维素糖原 4、简述多糖溶液的3种物化性质及其影响因素。 一、多糖的溶解性：极性作用、氢键、疏水作用、其他溶质的影响。二、多糖的水解反应：多糖种类、结构、催化剂、形态、三、多糖改性：改性方法、改性条件等 4.简述膳食纤维的概念及其功能活性。 定义：不能被人体消化道酶降解但可被结肠中微生物发酵利用的大分子物质。 功能： 5.简述食品工业采用食品冻结保藏的利与弊。 答：弊端：1）水转化冰后，其体积增加，局部压力使具有细胞结构的食品受到机械损伤，造成解冻后汁液的流失，或者使得细胞内的酶与细胞外的底物接触，导致不良反应的发生。2）冷冻浓缩反应，浅冻时食品裂变速度可能加快，风味损失，维生素等营养物质分解，脂肪氧化在水活度低时加速。 利;冷冻作用主要在于低温情况下微生物的繁殖被抑制、一些化学反应的速度常数降低。 6.简述在食品加工中如何通过控制水分活度提高食品的保藏性。 答：1）大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行，降低水分活度，能使食品中许多可能发生的化学反应，酶促反应受到抑制。
0832 一级学科：食品科学与工程 083201 食品科学（化工）专业硕士研究生培养方案 一、专业介绍 食品科学是研究食品及其原料农副产品的物性、化学组成，在加工过程中的物理、化学变化及其规律的科学。食品科学是以食品中的营养物质及其相互关系为中心，以数学、物理学、化学、生物学以及工程学和系统学的基本理论和方法为基础，从宏观和微观两方面研究食品及其加工过程中的规律。 该学科是建立在现代科学技术基础上的综合性学科，将对社会经济的发展起着越来越重要的作用。该学科经过全体教师多年的努力，积累了丰富的教学科研经验，建立了专业实验室，在食品科学领域已取得了丰硕的成果，并培养了大批具有创新精神的高级技术人才，今后，食品科学专业必将为我国国民经济的发展做出更大的贡献。 二、培养目标 培养具有适应我国社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展，具有食品科学的教学、科研、生产及管理高级专业人才。具体要求如下： 1、坚持党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的科研道德和敬业精神。品行端正，诚实守信，身心健康。 2、掌握食品科学坚实的基础理论，系统的专业知识和熟练的操作技能，有较强的自学能力和较宽的知识面，具有较强的创新能力、实践能力和创业精神。 3、能够运用一门外语较熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的听、说、写、译能力，适应本专业学习、研究和学术交流的需要。 二、研究方向 1．食品化学与食品添加剂 2．食品生物技术 3．食品贮藏与保鲜 4．天然产物提取与功能性食品开发 5．食品资源利用 三、学习年限 本专业硕士研究生学制为3年，即课程学习时间为1年，学位论文工作时间为2年。在职硕士研究生学习年限可延长1年，即课程学习时间为2年，学位论文工作时间为2年。提前或延期毕业的研究生按学校有关规定办理。 四、课程设置 课程设置见《食品科学专业硕士研究生课程设置表》。 五、培养方式与方法 培养方式包括全脱产、半脱产、不脱产三种方式，其中包含联合培养和委托培养等多种模式。 培养过程遵循以下原则： 1．加强研究生的思想政治工作和道德品质、文明礼貌教育。 2．鼓励研究生参加体育锻炼和公益劳动，促进研究生身心健康和全面发展。3．导师要从每个研究生的具体情况出发，精心制订每个研究生的培养计划，导师所在单位要为研究生培养创造良好的条件。 4．鼓励聘请外单位具有高级职称的专家、学者担任硕士研究生的兼职导师，对
果蔬酶促褐变的控制及 护色实验 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
实验一蔬菜加工中护色实验与果蔬酶促褐变的防止 一、实验目的 1.熟悉果蔬酶促褐变的原理。 2.通过果蔬加工中热烫等处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。 二、实验原理 新鲜绿色蔬菜如果在酸性条件下加工，由于脱镁反应的发生，发色体结构部分变化，绿色消失，变成褐色的脱镁叶绿素。如果在弱碱性条件下热烫，则叶绿素的酯结构部分水解生成叶绿酸（盐）、叶绿醇和甲醇，叶绿酸盐为水溶性，仍呈鲜绿色，而且比较稳定。 绿色果蔬或某些浅色果蔬，在加工过程中易引起酶促褐变，使产品颜色发暗。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处理，从而达到护色的目的。 果蔬加工中，往往采用热烫钝化酶：用控制酸度：加抗氧化剂（如异抗坏血酸钠）：加化学药品（如二氧化硫、焦亚硫酸钠）来抑制酶的活性和隔绝氧等方法来防止和抑制酶促褐变。 三、实验材料、试剂和仪器 1、实验材料：绿色青菜、苹果、马铃薯 2、试剂： 1～5%愈疮木酚（或联苯胺）、3%过氧化氢、1%邻苯二酚、焦亚硫酸钠、异抗坏血酸钠柠檬酸氢氧化钠盐酸 3、仪器：烧杯微波炉电热鼓风干燥箱
四、操作步骤 1、观察酶褐变的色泽： （1）马铃薯人工去皮，切成3mm厚的圆片，取一片切面滴上2～3滴1．5%滴愈疮木酚（或联苯胺）再滴上2～3滴过氧化氢，由于马铃薯中过氧化物酶的存在，愈疮木酚与过氧化氢经酶作用，脱氢而产生褐色的络合物。 （2）苹果人工去皮，切成3mm厚的圆片，滴1%邻苯二酚（或用邻苯三酚2～3滴，由于多酚氧化酶存在，而使原料变成茶褐色或深褐色的络合物。 2、防止酶褐变： （1）热烫、高温可以使氧化酶类丧失活性，生产中利用热烫防止酶褐变，将马铃薯片投入沸水中，待再次沸腾计时，每隔一分钟，取出一片马铃薯用%愈疮不酚和3%过氧化氢滴在切面上，观察其变色的速度和程度，直到不变色为止，将剩余马铃薯投入冷水中及时冷却。 （2）不同化学试剂防止酶褐变：各种不同的化学试剂可降低价质中的PH值和减少溶解氧均可抑制氧化酶类活性，将切片的苹果分别取3～5片块投入到%柠檬酸溶液、%亚硫酸氢钠溶液、%抗坏血酸溶液中护色20分钟，取出滴干，另取50ml水作对照用。用%愈疮不酚和3%过氧化氢滴在切面上，观察其变色的速度和程度。 3、比较不同pH值条件下，蔬菜热处理后的色泽变化 绿色青菜洗净后分成3份，分别编号I、II、III，于沸水中（pH为4、7、9的不同酸碱度条件下），各热烫1~2min。分别捞起沥干，在微波炉中进行干燥。取出自然冷却后，放在滤纸上。观察不同PH条件下，脱水青菜的色泽。 4、隔氧试验
1.单个水分子结构：书 14/15 水分子缔合 : 水分子中氧原子的电负性更大，O-H键的共用电子对强烈的偏向于氧原子一边，使得氧原子几乎成为带有一个正电荷的裸露质子，同时其氢原子也极易与另一水分子的氧原子外层上的孤电子对形成氢键，水分子间便通过这种氢键产生了较强的缔合作用。2.水分在食品中的存在状态：结合水（化合水、临近水、多层水）通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子间通过化学键结合的那一部分水。体相水（滞化水、毛细血管水，自由流动水）是食品中除了结合水的那一部分水。 3.水分活度定义：指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸气压的比值。 4.冰点附近水分活度和温度及组成的关系：⑴冰点以上温度时，水分活度与食品组成和温度有关，并以食品的组成为主；冰点以下温度时，由于冰的存在，水分活度不再受食品中非水组分种类和数量的影响，只与温度有关。⑵冰点以上和以下温度时，就食品稳定性而言Aw 的意义是不一样的。 5.吸湿等温线水分性质：表2-6 6.滞后现象:28页采用向干燥食品样品中添加水的方法绘制的水分吸附等温线和按解析过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠性叫~~~~ 7.水分活度与食品稳定性关系：29页⑴大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。⑵离子化或水合作用的条件必须是有足够的体相水才能进行。⑶很多反应必须有水分子参加才能进行。⑷许多酶为催化剂的酶促反应，水除了起着一种反应物的作用外，还能作为底物向酶扩散的输送介质⑸食品中微生物的生长繁殖都要求有一定最低限度的Aw。 8.代表性单糖的结构：·106页天然存在的单糖大部分都是D-型，食物中只有两种天然存在的L-糖，既L-阿拉伯糖和L-半乳糖。 9.结晶性：110页葡萄糖与蔗糖易结晶，果糖及果葡糖浆较难结晶 10．保湿性；110页糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。 11.单糖衍生物糖醇、糖苷、脱氧糖、糖醛酸、氨基糖。 12.美拉德反应过程和主要影响因素；：