第七章褐变作用.ppt
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1、第九章 褐变作用,概述,褐变是食品加工中普遍存在的一种变色现象 某些食品中的褐变是有益的 某些食品中的褐变是有害的 根据不同的机制,褐变作用分为酶促褐变和非酶褐变,1酶促褐变,果蔬等在采摘后于正常情况下,组织中的氧化、还原反应是偶联进行的,但当机械损伤或处于异常环境变化时,便会影响氧化还原作用的平衡,发生氧化产物的积累,导致变色,这类变色作用非常迅速,需要与氧接触,受酶催化,称为酶促褐变,一、机制,植物组织中含有酶类物质,在完整的细胞中作为呼吸的传递物质,在酚醌之间保持动态平衡,当细胞破坏之后,氧就大量侵入,造成醌的形成和还原为酚之间的不平衡,于是发生了醌的积累。 酶促褐变是酚类物质受酚酶催化
2、,形成 醌及其聚合物的结果,1.酚酶及其作用,含有0.2%左右铜的金属酶、Cu+才有活性,如甲酚酶、儿茶酚酶,可作用于一元、二元酚(作底物),以马铃薯中最丰富的酚类化合物酪氨酸为例:,甲酚酶,儿茶酚酶,聚合作用,黑色素(melanin),L酪氨酸,3,4二醌基苯丙氨酸,多巴色素(dopachome) 5,6-二醌基吲哚-2-羧酸,动物皮肤、毛发中黑色素形成机制,在水果中,儿茶酚是分布极广的酚类,在儿茶酚酶作用下,酚类非常容易氧化成醌,然后,邻醌或没有起反应的邻二酚经二次羟基化,生成二羟基化合物,或,儿茶酚,邻醌具有较强的氧化能力,可以把三羟基物氧化生成羟基醌,羟基醌极易聚合生成有色的黑色素,聚
3、合,聚合,或,n,2.底物体系,邻二酚类、一元酚类可作底物,对邻二酚类的作用快于一元酚,对位二酚也可被利用,间位二酚不能作为底物,甚至对酚酶起抑制作用,邻二酚的羟基取代物不受酶催化,如愈疮木酚,阿魏酸。 酪氨酸、儿茶酚、绿原酸、黄酮类、花青素、单宁都可作为酚酶作用的底物,二、酶促褐变的控制,酶促褐变发生的三个条件 氧的存在;酚酶;适当的酚类底物 酶促褐变控制的主要途径 酶的钝化(热烫、加抑制剂等) 改变酶作用的条件(pH值、水分活度等) 隔绝氧气(抽真空、与氧隔离) 使用抗氧化剂(如抗坏血酸、SO2),2非酶褐变,食品加工、贮藏中常发生与酶无关的褐变作用,称为非酶褐变。 包括: 美拉德反应 焦
4、糖化反应 抗坏血酸的氧化,又称羰氨反应,羰基与氨基经缩合、聚合生成类黑色素 1912年,法国化学家Maillard, L.G.发现 美拉德反应是食品在加热或长期贮存后发生褐变的主要原因,一、美拉德反应,1.机理,初期 羰氨缩合 分子重排 阿姆德瑞分子重排 海因斯分子重排,薛夫碱,N-葡萄糖基胺,返回,N-葡萄糖基胺,单果糖胺,1-氨基-1-脱氧-2-酮糖,环式果糖胺,返回,N-果糖胺,2-氨基-2-脱氧葡萄糖,返回,中期,果糖基胺脱水生成羟甲基糠醛,如图: 果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮,如图: 氨基酸与二羰基化合物的作用,如图:,+H2O,- R-NH2,返回,果糖基胺,烯醇式果糖基胺,薛
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