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非酶褐变是食品在加工和贮藏过程中发生的褐变反应，主要包括美拉德反应、焦糖化作用、抗坏血酸褐变和酚类自动氧化褐变。
非酶褐变的机制非常复杂，不仅与参加反应的糖类及氨基酸、蛋白质等氨基化合物的种类和结构有关，还与反应温度、贮藏条件、氧分压、水分活度、是否存在金属离子等外界因素有关。
非酶褐变反应和非酶褐变反应产物均对食品品质有重要影响。
常见影响有：（1）氨基酸的损失；（2）糖和维生素C的损失；（3）矿质元素的生物有效性下降；（4）非酶褐变会产生一些对人体有害的产物。
大量研究表明，美拉德反应产生的D-糖胺会造成DNA损伤，并会破坏胶原蛋白结构，甚至引起疾病形成和机体老化。
所以在食品生产中控制褐变的发生，有利于提高产品质量和安全性。
举例1：常温贮藏式干酪是经过高温灭菌的再制干酪，在加工与贮藏过程中，极易发生褐变，产品变质，颜色呈褐色，货架期缩短。
氨基酸与还原糖灭菌前后含量共同降低以及产品发生褐变，可以推出常温贮藏式干酪在灭菌过程中发生了Maillard反应。
可见，Maillard反应是常温贮藏式干酪灭菌过程中产生非酶褐变的主要原因。
所以控制褐变的主要方法是抑制美拉德反应，可以从乳糖量、pH值、含水量、灭菌温度、灭菌时间、贮藏温度等方面进行控制。
（1）控制乳糖添加量。
在制备干酪过程中基于成本和口感考虑，可能添加一定量的乳粉，导致产品额外混有一定量的乳糖，在灭菌过程中乳糖中所含的羰基化合物与氨基化合物发生Maillard反应。
（2）pH值。
从化学平衡角度上分析，碱性条件有利于羰氨反应的发生。
因此，降低pH值可以抑制Maillard反应。
（3）含水量。
褐变反应速度与基质浓度成正比。
在完全无水的条件下，由于氨基化合物和羰基化合物分子无法运动，很难发生褐变反应；在高水分条件下，基于反应基质浓度很低，Maillard反应也会受到抑制，开发不同类型的常温干酪制品时，类似切片或涂抹型，适当的提高含水量，可以在某种程度上抑制Maillard反应现象。
酶褐变的名词解释酶褐变（enzymatic browning）是一种常见的食物质量变化现象，指的是在食物处理、切割、加工和储存过程中，由于食物中的酶与氧气的作用，导致食物表面或内部出现褐色的氧化变色现象。
这种变色既影响了食物的外观和口感，也可能造成食品的营养成分和风味的损失。
一、酶褐变的原理酶褐变主要是由于食物中的酶与氧气的氧化反应导致的。
酶褐变的主要酶种类包括多酚氧化酶（polyphenol oxidase，简称PPO）和过氧化物酶（peroxidase，简称POD）。
这些酶存在于许多水果、蔬菜和肉类中，其作用是催化氧化还原反应，使食物中的多酚类物质（如鞣质和酚类化合物）与氧气发生氧化反应，形成具有褐色的化合物。
酶褐变所需的条件主要包括酶的存在、氧气的存在以及适宜的酸度和温度。
当食物被切割或破坏细胞结构时，酶会接触到氧气，使得氧气与食物中的物质发生反应。
此外，不同的酶对环境条件有不同的适应性，比如PPO在酸性条件下较为活跃，而POD则对中性或碱性环境更为适应。
二、酶褐变的影响因素酶褐变的程度和速度受到多个因素的影响，主要包括食物种类、酶活性、氧气含量、温度、酸碱度、添加剂等。
1. 食物种类：水果、蔬菜、肉类等富含多酚类物质的食物更容易发生酶褐变，比如苹果、香蕉、土豆等。
2. 酶活性：不同食物中酶的活性不同，活性越高酶褐变的程度和速度越快。
3. 氧气含量：氧气是酶褐变反应的必要条件，氧气含量越高酶褐变越明显。
4. 温度：适宜的温度有利于酶的催化反应，过高或过低的温度都会影响酶的活性。
一般来说，酶褐变反应在较高温度下会更加明显。
5. 酸碱度：酸性条件有利于一些酶褐变的酶活性，而碱性条件则可能抑制酶的活性。
6. 添加剂：一些添加剂如柠檬汁、抗氧化剂等可以抑制酶褐变反应，延缓食物的变色。
三、酶褐变的影响和控制酶褐变不仅影响食物的外观，还会降低食物的营养价值和口感，甚至对食品质量造成严重影响。
因此，控制酶褐变对于食品加工和储存是非常重要的。
褐变度介绍褐变度是指物质在加热或燃烧过程中发生的颜色变化程度。
褐变是一种与加热或燃烧过程相关的化学反应，会导致物质颜色的改变，常见于食品、化妆品等行业中。
在食品行业中，褐变度常常被用来评估食品的品质，特别是与食品烹饪过程中的色素变化有关的食品。
褐变反应原理褐变反应的本质是物质的化学反应，所发生的化学反应导致物质颜色的改变。
褐变通常以褐色为主，但也可以出现其他颜色的变化，如红色、黄色等。
褐变反应的主要原理是氧化还原反应。
褐变反应的氧化还原反应可以分为两个主要步骤：1.氧化：原料中的有机物质发生氧化反应，将分子中的电子失去，并与氧气结合形成氧化产物。
2.还原：氧化产物中的非氧原子与其他原料中的原子结合，以形成还原产物。
褐变反应通常发生在高温条件下，这会加速反应速率。
此外，光照、酸碱度、氧气浓度等环境因素也会影响褐变反应的进行。
褐变度的测量方法褐变度的测量方法多种多样，下面介绍一种常见的测量方法。
仪器和试剂准备•测定褐变度常用的仪器是分光光度计。
•试剂：常用试剂包括二氧化碳、氢氧化钠溶液和二氧化硫溶液。
操作步骤1.准备样品溶液，使其浓度适合于分光光度计检测范围。
2.将样品溶液分别加入多个试验管中。
3.分别向试验管中加入适量的二氧化碳和氢氧化钠溶液，并充分混合。
4.在一个空白试管中加入等量的样品溶液，并加入适量的二氧化硫溶液。
5.使用分光光度计，根据所用试剂以及反应条件的不同，选择适当的波长，并将光密度设置为合适的量程。
6.测量各个试验管和空白试管的吸光度，并记录下各个试验管的吸光度数值。
褐变度计算根据测得的吸光度数值，可以计算出褐变度。
褐变度的计算通常根据所用试剂和反应条件的不同而异。
应用领域食品工业褐变度在食品工业中具有重要的应用价值。
食品加热和烹饪过程中发生的色素变化经常导致食品的褐变。
褐变度可以用于评估烹饪过程的质量和稳定性，同时也可以用于判断食品的新鲜度和保存时间。
例如，烤面包和炖肉等食品在加热过程中会发生褐变反应，通过测量褐变度可以判断食品加热的程度和时间，确保食品的品质。
枸杞酒酿造过程中的褐变及控制研究枸杞酒是一种传统的中华美酒，具有滋补健身、润肺明目等功效，深受消费者喜爱。
枸杞酒的酿造过程中，褐变是一个重要的反应过程，直接影响着酒的品质和口感。
因此，对枸杞酒酿造过程中的褐变及其控制进行研究具有重要意义。
一、枸杞酒酿造过程中的褐变机理在枸杞酒的酿造过程中，褐变是一种重要的化学反应。
褐变的产生主要是由于多糖、蛋白质等营养成分与氨基酸和还原糖的相互作用所致。
当枸杞酒中的多糖和蛋白质与氨基酸、还原糖等物质发生反应时，会产生一系列具有褐色的化合物，从而导致酒的颜色发生变化，影响了酒的外观和口感。
褐变反应的具体机理可以分为非酶催化和酶催化两种方式。
在枸杞酒酿造过程中，大部分褐变反应是非酶催化的，而酶催化的褐变反应在一定条件下也可能发生。
非酶催化的褐变主要是由于氧化、脱氧和羧化等反应所致，而酶催化的褐变则是在酶的作用下加速了褐变反应的进行。
二、影响枸杞酒酿造过程中褐变的因素在枸杞酒酿造过程中，褐变受到多种因素的影响，包括酵母的种类和数量、发酵温度、酒液的pH值、氧气的接触、酒液中的金属离子等。
这些因素会直接影响枸杞酒中褐变反应的进行速度和程度，进而影响了酒的质量和口感。
其中，酿造过程中的氧气接触是导致褐变的重要因素之一。
氧气可以促进多糖和蛋白质等有机物质的氧化反应，从而产生大量的褐色化合物。
因此，在枸杞酒的酿造过程中，要尽量减少氧气的接触，避免褐变反应的发生。
此外，酵母的种类和数量也会影响枸杞酒中褐变反应的进行。
不同种类的酵母在发酵过程中会产生不同的代谢产物，从而影响了酒液中有机物质的反应。
因此，在枸杞酒的酿造过程中选用适合的酵母菌种，控制好酵母的数量，可以有效减少褐变的发生。
三、枸杞酒酿造过程中褐变的控制方法为了控制枸杞酒酿造过程中的褐变反应，可以采取一系列措施。
首先是控制酒液的氧气含量，尽量减少氧气的接触。
可以在酿造过程中采取氮气保护或者封闭式发酵的方式，防止氧气的进入，减少褐变的发生。
.';. 酶促褐变食品发生酶促褐变需要有3个条件，酚酶、氧、适当的酚类物质，在某些瓜果中如柠檬、橘子、香瓜、西瓜等由于不含有酚酶，不能发生酶促褐变。
在控制酶促褐变的实践中，除去底物的可能性极小，现实的方法主要从控制酶和氧两方面入手，主要措施有：钝化酶的活性；改变酶作用的条件；隔绝氧气；使用抑制剂等。
常用的控制酶促褐变方法有：（1）加热处理因为酶是蛋白质，加热能使酚酶及其它的酶失活，加热处理时间必须严格控制，要求在最短时间内，既能达到钝化酶的要求，又不影响食品原有的风味。
如蔬菜在冷冻保藏或在脱水干制之前需要在沸水或蒸汽中进行短时间的热烫处理，以破坏其中的酶，然后用冷水或冷风迅速将果蔬冷却，停止热处理作用，以保持果蔬的脆嫩。
（2）调节pH 多数酚酶最适宜的pH范围是6～7之间，在pH为3以下时已无明显活性，降低pH来防止果蔬褐变是果蔬加工常用的方法，常用的酸有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等。
柠檬酸对抑制酚酶氧化有双重作用，既可降低pH，又可与酚酶辅基的铜离子络合而抑制其活性，通常与抗坏血酸或亚硫酸联用。
苹果酸是苹果汁中的主要有机酸，它在苹果汁中对酚酶的抑制作用比柠檬酸强得多。
抗坏血酸是十分有效的酶抑制剂，无异味，对金属无腐蚀性，同时又有营养价值，它不仅能降低pH，同时还具有还原作用，能将醌还原成酚从而阻止醌的聚合。
（3）用二氧化硫及亚硫酸盐处理二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠（低亚硫酸钠）都是广泛使用的酚酶抑制剂。
在蘑菇、马铃薯、桃、苹果加工中常用二氧化硫及亚硫酸盐溶液作为护色剂。
二氧化硫气体处理水果蔬菜，渗入组织快，但亚硫酸盐溶液使用更方便。
二氧化硫及亚硫酸盐溶液在弱酸性（pH=6）条件下对酚酶的抑制效果最好。
二氧化硫和亚硫酸盐对褐变的抑制机理有几种观点，有的认为是抑制了酶，有的认为是二氧化硫把醌还原成了酚，还有认为二氧化硫和醌的加合防止了醌的进一步聚合。
用二氧化硫和亚硫酸盐处理不仅能抑制褐变，还有一定的防腐作用，并可避免维生素C的氧化，但其特点是对色素（花青素）有漂白作用，腐蚀铁罐内壁，破坏维生素B1，有不愉快的味感和嗅感，浓度高时有碍健康。
简述酶促褐变的反应机理及其常用的控制酶促褐变的方法。
酶促褐变是一种利用酶催化的有机化学反应，常用于生物分子的变性、加工和合成。
其反应机理主要是：酶将反应物与活性位点配体结合，当配体和反应物结合后，构建出一个高活性交叉点，使反应物的反应能量得到快速补充，使得反应发生，从而达到变色的效果。
常用的控制酶促褐变的方法主要有：
1、改变酶的活性：通过改变酶活性来改变反应速率，从而控制褐变的发生；
2、改变反应条件：改变反应温度、pH值等反应条件，使反应条件适宜，从而控制反应的进行；
3、使用酶抑制剂：可以使用特定的酶抑制剂来抑制酶反应，从而控制反应速率；
4、复合酶促反应：采用多种酶结合反应，使反应效率更高，更容易控制；
5、应用聚合酶：采用结合多种酶的聚合酶可以改变反应条件，使反应更加稳定，从而有效控制反应的速率。
产品褐变条件及其控制
天然色素应用技术推广实验室aingw@
(一)褐变作用
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。
1、酶促褐变
酶促褐变是在酶的作用下，发生的褐变作用，酶促褐变发生在水果、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。
三个条件，缺一不可。
因此，欲控制食品中的酶促褐变，只需要改变其中的任何一
个条件即可达到目的。
目前采用的控制方法，主要是从酶和氧入手的。
(1)酶抑制剂法酚酶的抑制剂有二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等，在食品中加入或
渗入这些抑制剂后，酚酶即可以失活。
(2)热处理方法加热食品，使酚酶失活，即可控制褐变的发生。
这种方法是使用最广泛
的一类方法，其关键是要在最短时间内钝化酶而又不使食品质量下降。
(3)酸处理法酚酶的最适pH值在6～7之间，当pH<3时，酚酶失去活性。
因此，选用合适的食用酸，如柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸，使食品的pH值小于3，即可防止褐变的发
生。
(4)驱氧法，无氧可以防止褐变。
最简单的方法是将食品浸没在清水、糖水或盐水中。
但是由于水中能吸附少量的氧气，所以，这种处理方法仍可以便褐变以缓慢的速度进行。
(5)底物替代法加入酚酶底物类似物肉桂酸、对位香豆酸及阿魏酸等酚酸可以对某些褐
变起到控制作用。
(6)底物甲基化法利用甲基转移酶，将邻二羟基化合物进行甲基接枝，生成的这种类似愈疮木酚和阿魏酸的甲基化物，便不能被酚酶作用。
目前所采用的甲基转移酶，主要是S—腺苷蛋氨酸，它可以使儿茶酚转变为愈疮木酚、咖啡酸转变为阿魏酸、绿原酸转变为3—阿
魏酰金鸡纳酸。
2、非酶褐变
非酶褐变，故名思义是指没有酶参与的一类褐变。
这种褐变作用，大多发生在食品的热加工及长期贮存过程中。
非酶褐变主要有三种类型，即：羰氨反应褐变、焦糖化褐变和抗
坏血酸氧化褐变。
(1)羰氨反应褐变又称为美拉德反应。
是指氨基化合物和羰基化合物在加热时形成褐色
物质的反应。
一般认为，羰氨反应是加热或长期贮存后的食品发生褐变的主要原因。
(2)焦糖化褐变焦糖化作用可以产生黑褐色的色素物质，是一种很常见的现象。
这种褐变作用的发生范围广泛，但产物却比较简单。
其产物主要为糖的脱水物(焦糖或酱色)以及裂
解产物(挥发性醛酮)。
(3)抗坏血酸氧化褐变柑橘等果汁在贮藏过程中，其抗坏血酸成分会发生自动氧化，放
出二氧化碳，使果汁的色泽变祸暗。
抗坏血酸的氧化褐变作用，与体系的pH值和金属离子有很大的关系。
pH<5.0时，抗坏
血酸生成脱氢抗坏血酸的速度缓慢，并且是可逆反应：pH为2.0～3.5时，褐变作用与pH 值成反比；铜、铁等金属离子则可以加快褐变作用的速度。
抗坏血酸的氧化褐变也可以被植物体内含有的抗坏血酸氧化酶加以催化，特别是在组织受损与空气良好接触时，尤为明显。
(4)非酶祸变的结果及其控制非酶褐变可以形成食品的呈味成分和香气成分，从而赋与食品或好或坏的味感和嗅感。
使食品质量变差的褐变，还可以表现为对营养价值的影响，例如氨基酸，特别是限制性氨基酸的损失，可以直接地发生在羰氨反应褐变过程中。
一般认为，
非酶褐变的结果有以下几个方面：
①产生二氧化碳。
虽然直到现在人们仍没有搞清楚具体的内容细节，但是可以肯定α—
氨基酸与葡萄糖类的羰氨反应以及抗坏血酸的褐变反应过程中都可以产生二氧化碳。
②酸度的增加。
许多褐变反应可以生成有机酸物质，从而使体系的pH值发生降低。
③抗氧化能力增强。
当葡萄糖与赖氨酸共存焙烤褐变时，可以对食品中的油脂氧化起到有效地抑制作用。
这种随食品褐变反应的进行，而产生的食品抗氧化能力增强的原因，据认为是褐变生成的醛、酮等还原性物质在起作用。
④蛋白质溶解度降低。
在脱脂大豆粉和奶粉中加糖，在贮存过程中发生的褐变作用可以
使蛋白质的溶解度降低。
⑤产生荧光。
还原糖在褐变过程中，常可以观察到荧光现象的发生，并且反应速度越慢，荧光越明显。
目前只是认为这利，荧光可能是由某些中间产物产生的，但具体过程尚不清楚。
⑥营养价值的降低。
褐变过程中，食品营养价值的降低有两种途径：其一是营养素成分参与了褐变反应，如氨基酸、蛋白质与碳水化合物的祸变反应以及抗坏血酸的氧化褐变等，而产生对人体不能利用或营养价值低下的产物；其二是营养素成分被牵连破坏，或者是不容易被消化吸收。
使食品产生不良色香味以及营养质量下降的褐变，必须加以控制。
目前，对
非酶褐变的控制方法，大致有以下儿种：
①降温。
温度降低，可以减缓反应速度。
②降低浓度。
浓度降低，也可以减慢反应速度。
③改变pH值。
羰氨反应在碱性条件下容易进行，焦糖化作用在偏碱性环境中反应速度更快，抗坏血酸氧化作用速度则在pH2.0～3.5时与pH值成反比，所以改变食品体系的pH
值，可以在一定程度上控制反应速度。
④改变糖类。
使用不易发生褐变作用的糖类，可以大大降低反应速度。
⑤生化降低。
利用微生物除去褐变反应物糖类；可以在某些特殊食品生产中加以应用。
⑥化学物质阻断。
用亚硫酸与羰基反应；可以抑制羰氨反应；用氯化钙与氨基酸反应，也有
褐变阻断的作用。
