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食品化学褐变省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、食品化学食品化学褐变第1页 食品在加工、贮藏过程中,经常会发生变色现象,褐变就是一个最普遍变色现象,在一些食品中,适当程度褐变是有益,如面包、糕点、咖啡等食品在焙烤过程中生成焦黄色和由此而引发香气等;而在另一些食品中,尤其是水果和蔬菜,褐变是有害,它不但影响外观,还影响风味,并降低营养价值,而且往往是食品腐败、不堪食用标志。第2页褐变按其发生机制可分为酶促褐变和非酶褐变两大类。第3页l l酶促褐变酶促褐变 酶引发褐变多发生在较浅色水果和蔬菜中,比如苹果、香蕉和土豆等,当它们组织被碰伤、切开、削皮,就很易发生褐变,这是因为它们组织暴露在空气中,在多酚酶催化下,多酚类物质被氧化为邻醌,邻醌再深入氧
2、化聚合而形成褐色色素(或黑色素、类黑精)。第4页酶促褐变物质条件l l酚类物质酚类物质:植物体内酚类物质种类多,分布广,含量丰富。该物质主要是由碳水化合物代谢衍生出来产物。l l与褐变相关酶类与褐变相关酶类:与酶促褐变亲密相关酶类主要是多酚氧化酶(PPO)它是一个含铜离子膜蛋白酶,大多存在于细胞中,有也存在于细胞膜和细胞壁上。PPO所能引发反应常会使果肉褐变,产生异味,并造成营养成份损失等。第5页l l氧存在氧存在:氧气是生物生命活动主要参加物质,也是生命活动不可缺乏。在正常发育植物组织中,酚类物质、氧气、PPO 同时存在并不发生褐变,这可能与细胞内酚类物质和PPO 区域性相关,也可能因为在正
3、常组织细胞内因为酚类物质分布在细胞液胞内,而PPO 则分布在各种质体或细胞质内,这种区域性分布使酚类物质与PPO 不能接触。而当细胞膜结构发生改变和破坏时,则为酶创造了与酚类物质 接触条件,在氧存在情况下使酚类物质氧化成醌,进行一系列脱水,聚合反应,最终形成黑褐色物质,从而引发褐变。第6页第7页 由此可知:食品发生酶促褐变,必须具备三个条件:即有多酚类物质多酚类物质、多酚氧化酶多酚氧化酶和O2 2。有些瓜果如柠檬、桔子及西瓜等因为不含多酚氧化酶,故不会发生酶促褐变。第8页怎样才能预防食物发生酶促褐变呢?怎样才能预防食物发生酶促褐变呢?第9页在实际工作中,可采取热处理法热处理法、酸处理法酸处理法
4、和与空气隔绝与空气隔绝等方法预防食物褐变。第10页l l热处理法热处理法 适当加热可使酚酶及其它全部酶类失去活性,故果汁生产中常采取原料烫漂和高温短时间快速灭酶。起源不一样多酚氧化酶对热敏感性不一样,然而7090加热约7s,可使大部分多酚氧化酶失活。而使多酚氧化酶完全失活,需要在80时1020min或沸水中2min。但加热处理也有缺点,因为水果和蔬菜经加热后,会影响原有风味,所以必须严格控制加热灭菌温度和时间,尽可能到达灭酶目标而不影响产品风味。采取微波加热法,能到达很好效果。第11页l l调整pH值 酚酶引发氧化最适宜pH为,所以降低pH值可抑制酶催化作用。pH值在3以下,酚酶几乎完全丧失。
5、苹果和杏pH值如调到2.5时,酚酶活性完全消失。用降低pH值方法来预防果蔬饮料发生褐变最惯用方法。普通多采取柠檬酸,苹果酸,抗坏血酸及其它有机酸混合溶液。实践证实:0.5柠檬酸与0.3抗坏血酸合成效果很好。第12页l l驱氧法驱氧法 组织中含较多氧果蔬,可浸入水中或糖浆中,然后进行真空脱气处理,使水或糖浆渗透水果组织占据原来氧所占空间。因为与氧隔离,褐变就能被抑制。所以果蔬饮料普通进行真空脱气处理。第13页l非酶褐变非酶褐变 在食品贮藏及加工中,常发生与酶无关褐变作用,这种褐变常伴随热加工及较长久贮存而发生,它主要包含迈拉德反应焦糖化反应以及抗坏血酸作用。第14页n n 迈拉德反应n n 法国
6、化学家迈拉德于19发觉,当甘氨酸与葡萄糖溶液共热时,会形成褐色色素(也叫类黑精),以后这种反应就被称为迈拉德反应,它包含胺基化合物和羰基化合物之间类似反应在内。因为食品中都含有这二类物质(蛋白质及碳水化合物),所以食品都有可能发生此反应。第15页 当不希望食品出现迈拉德褐变时,只要使水活性降低至0.2以下就能抑制这种反应发生,增大液体食品稀释度或者降低pH和温度,也可到达一样效果。另外,除去食品中能参加褐变反应底物也能使褐变程度减弱,这种底物通常是糖类。第16页 控制食品加工贮藏中迈拉德褐变主要控制食品加工贮藏中迈拉德褐变主要意义意义 1.1.褐变产生深颜色及强香气和风味,对许多食品在品质上,
7、尤其是感官上可能是需要或是不需要。比如,面包焙烤中需要加深其颜色和香味,就需要褐变。反之,果汁热加工时为保持其新鲜水果风味,需阻止褐变;第17页1.1.为了预防营养成份损失,尤其是必需氨基酸如赖氨酸损失,需要防止发生褐变反应。这种营养损失对于赖氨酸缺乏食品(比如谷物)是很主要。大豆粉或大豆离析物与D-葡萄糖一起加热时,大豆蛋白质中赖氨酸将会大量损失,一样对于谷物焙烤食品、面包和豆类焙烤制品也会引发损失。第18页 迈拉德反应不但影响产品色泽,而且也影响食品香味,这是因为在反应中生成了众多香成份,霍奇(Hodge)等人最先讨论了羰氨反应,并总结于下页图第19页 第20页从图上可看出,迈拉德反应体系
8、产物复杂多样,是经过食物组分即前驱体(Precursor)在加热过程中发生反应形成。常见前驱体有还原糖、氨基酸、游离脂肪酸、二肽、酚类化合物、类黄酮类、类胡萝卜素、维生素、脂肪酸甘油酯等。第21页 经过迈拉德反应形成反应香料香味往往不是一个或几个物质决定,而往往是很多成份共同作用结果。以烤肉香气为例,动物生肉香气是很弱,但加热后不一样动物肉都可产生很强香味。据测定,烤牛肉香气成份中大约有300 各种成份,其中有醇、醛、酮、酸、酯、醚、呋喃、吡咯、内酯、碳水化合物、苯系化合物、含硫化合物、含氮化合物等类物质,几乎包含了全部化学类型呈香物质。第22页 这些呈香物质前驱体是肉水溶性抽出物中氨基酸、肽
9、、核酸、糖类、脂质等物质在加热时经过下面三条路径形成:n n脂质自动氧化、水解、脱水及脱羧等反应,生成醛、酮、内酯类化合物。n n 糖、氨基酸分解反应及氧化反应,或糖与氨基酸之间反应,生成挥发与不挥发性成份;n n上列路径中产物之间反应,产生众多香气成份。第23页化合物 感官特征-丁酸内酯 微弱好闻淡奶油芳香香气-戊酸内酯 椰子香味2-戊基呋喃 水果香气2-甲基吡嗪 含有似牛肉加热时发出香味2,5-二甲基吡嗪 土豆片似特有香气2,3,5,6-四甲基吡嗪 牛肉和猪肝加热香气甲硫醇 令人不愉快腐烂甘兰臭气2-甲基噻吩 清香、蔬菜味今将主要组分及感官特征列于下表今将主要组分及感官特征列于下表第24页
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