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对中职学校食品加工中褐变抑制研究 　　 摘要：以中职学校烹饪食品加工中常见的褐变现象为切入点，介绍了食品酶促褐变(简称酶褐变)和非酶褐变的原因。从温度、pH、无机盐类和金属离子、气体浓度四个影响因素出发，提出抑制食品褐变的有效方法。 　　 关键词：褐变；多酚氧化酶；抑制方法；食品加工 　　 　　食品在加工、贮藏的过程中，由于各种因素的影响，发生色泽变暗的现象，叫做褐变。褐变在食品加工行业中普遍存在，例如，水果中的苹果、梨、柿子、荔枝，蔬菜中的土豆、蘑菇、茄子、莴笋等，当它们受到机械损伤或处于不良环境，如温度过低、高二氧化碳、缺氧，颜色就会变暗，进而呈现出腐败的迹象。对于绝大多数食品，尤其是水果和蔬菜，褐变都是有害的。 　　 　　 一、 食品褐变的原因 　　 　　 食品褐变的原因是多方面的，根据褐变反应原理，可将其分为两大类，一类是在酶的作用下，发生的生化反应而引起的褐变叫酶褐变；另外一类是在无酶情况下由化学反应引起的褐变叫非酶褐变。酶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。非酶褐变是指由各种非酶原因引起的化学反应而造成果肉或果皮的褐变，多酚物质自动氧化随后聚合也可以产生褐色物质引起褐变。 　　1. 酶促褐变 　　酶促褐变主要发生在肉质颜色较浅的新鲜水果、蔬菜上。通常情况下，果蔬中的多酚类物质不与多酚氧化酶直接接触，不会发生褐变。在食品加工过程中，果蔬内的多酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化作用下氧化而呈现褐色。这些多酚类物质主要是邻二酚、花青素、黄酮类，如儿茶酚、咖啡酸、没食子酸等。 　　当新鲜的果蔬组织受到损伤，氧气大量进入，多酚氧化酶被激活。这些多酚类物质经酶的作用氧化成邻醌类化合物，邻醌具有较强的氧化能力，可将多酚类物质氧化成羟基醌，羟基醌进一步聚合形成结构复杂的褐色。 　　由此看来，食品发生酶褐变，必须具备三个条件：多酚类物质、多酚氧化酶和氧气，三个条件缺一不可。有些瓜果，如橘子、西瓜、柠檬等富含多酚类物质，但不含多酚氧化酶，即使把它们切开暴露在空气中，也不会发生褐变。 　　2. 非酶褐变 　　非酶褐变常伴随热加工及较长时间的贮存而发生。在加工贮存的过程中,非酶褐变较严重的食品有果脯、果酱、脱水蔬菜、蔬菜罐头等，其褐变机制主要有三种： 　　(1)焦糖化褐变。在没有氨基化合物和水存在的条件下，糖类在加热到熔点以上时，就会脱水变成黑褐色的焦糖。这一过程就是焦糖化褐变也叫焦糖化反应。焦糖化褐变需要较高的温度，因此一般条件下不易发生，而在面包的焙制以及食物烧烤中比较常见。如果焦糖化作用控制得当，可以使产品获得悦人的色泽和风味，是食品加工中很普遍、很重要的变色反应之一。 　　(2)羰氨反应褐变。羰氨反应是指含羰基化合物(如糖、醛、酮等)与含氨基化合物（如胺类、氨基酸、蛋白质等）发生的一系列复杂的化学反应，最后聚合成褐色物质的过程。大多数果蔬中都含有一定量的多羟基醛和多羟基酮，同时还有蛋白质和游离的氨基酸等氨基化合物，这些化合物通过羰氨反应实现非酶褐变，生成褐色的类黑精等物质。例如，甘氨酸与葡萄糖的溶液共热时，就会发生羰氨反应形成类黑精。 　　3．抗坏血酸褐变 　　抗坏血酸，俗称维生素C，其中的烯二醇结构极不稳定，很容易氧化为二酮结构。二酮可以在抗坏血酸氧化酶的作用下进一步氧化褐变，也可以自动氧化产生羰基糠醛，最终形成褐色物质。抗坏血酸褐变取决于pH、维生素C含量、果蔬种类等，因而更容易发生在浓缩的果汁中。食品褐变往往不是以一种方式进行的，例如，苹果切开一段时间后的“锈蚀”，就是酶褐变与非酶褐变共同作用的结果。另外，褐变反应的发生还要受到复杂的外部环境影响。 　　 　　二、 食品褐变的主要影响因素 　　 　　食品发生褐变，主要取决于有机体本身的结构特征，同时还要受到以下因素的影响： 　　1. 温度 　　许多热带或亚热带果蔬，在贮藏时容易受到低温伤害。冷害首先破坏的是细胞膜结构，进而引起细胞内物质外渗，导致组织褐变。例如，荔枝在运输和贮藏过程中，就比较容易发生褐变。对于大多数的酶，其本质都是一种含铜的蛋白质，其作用机理在于铜的氧化还原作用。由于蛋白质热稳定性差，温度过高又会使其变性，从而导致酶失活。研究表明，多酚氧化酶不耐热，最适宜温度一般为15℃~22℃。温度易影响酶褐变，但如果温度过高，则会使食品中的糖类脱水，发生焦糖化褐变。 　　2. pH 　　对于酶褐变来说，其决定性因素之一是多酚氧化酶。果蔬中多酚氧化酶的pH一般在4.5~7.0之间，随着pH的下降，其活性将逐渐下降，如果pH降到2.1以下时，酶中的铜被氢离子置换，会导致多酚氧化酶活性完全丧失。pH与抗坏血酸褐变也有很大关系，主要是影响抗坏血酸酶的活性。 　　3. 无机盐类