非酶促褐變

概述

非酶褐變反應主要是指碳水化合物在熱的作用下發生的一系列化學反應，產生了大量的有色成分和無色成分，揮發性和非揮發性成分。由於非酶褐變反應的結果使食品產生了褐色，故將這類反應統稱為非酶褐變反應。

影響範圍

（1）顏色

（2）營養價值：胺基酸、蛋白質和抗壞血酸。

主要表現

美拉德反應

美拉德（Maillard）反應又稱為羰氨反應，指食品體系中含有氨基的化合物與含有羰基的化合物之間發生反應而使食品顏色加深的反應。羰氨反應的過程複雜，可分為3 個階段。

（1）初始階段：包括羰基縮合與分子重排，羰氨反應的第一步是含氨基的化合物與含羰基的化合物之間縮合而形成Schiff 並隨後環化成為N-葡萄糖基胺，再經Amadori分子重排生成果糖胺，果糖胺進一步與一分子葡萄糖縮合生成雙果糖胺。

（2）中間階段：重排後地果糖胺進一步降解的過程。A 果糖胺脫水生成羥甲基糠醛，羥甲基糠醛積累後導致褐變，B 果糖胺重排形成還原酮，還原酮不穩定，進一步脫水後與氨類化合物縮合。C 胺基酸與二羰基化合物作用。

（3）終止階段：羥醛縮合與聚合形成褐色素。

焦糖化作用

焦糖化作用是指在沒有含氨基化合物的情況下將糖類物質加熱到起熔點以上溫度，是其發焦變黑的現象。在高溫作用下糖類形成兩類物質，一類是糖的脫水產物，另一類是糖的裂解產物，焦糖化作用有三個階段：（1）從蔗糖熔融開始，有一段時間的起泡，蔗糖脫去一分子水形成異蔗糖酐，起泡暫時停止，形成的產物無甜味有溫和的苦味；

（2）繼續加熱，第二次起泡，持續時間更長，失水量約為9%，形成焦糖酐，平均分子式為C24H36O18，熔點為138℃，有苦味；

（3）焦糖酐進一步脫水生成焦糖烯，繼續加熱形成難溶性的深色物質焦糖素。焦糖素有一定的等電點，pH3.0-6.9。

抗壞血酸褐變

抗壞血酸氧化形成脫氫抗壞血酸，再水合形成2，3-二酮古洛糖酸，脫水，脫羧後形成糠醛，再形成褐色素。

危害

食品褐變後，有些營養成分損失；有些營養成分變得不易消化。因此，食品發生非酶褐變後，其營養價值有所下降，主要表現在以下方面。首先是胺基酸的損失。其次是糖和Vc的損失。另外，食品一旦發生非酶褐變，其食品中礦質元素的生物有效性也有下降。

控制方法

（1）降溫：溫度相差10℃，褐變反感應的速度相差3-5 倍。釀造醬油溫度每升高5℃，著色度提高35.6%。

（2）水分含量：10-15%的含水量最容易發生褐變，奶粉要求含水量低於3%。

（3）pH：羰氨反應中縮合物在酸性條件下易於水解，降低pH 就可以防止褐變。

（4）原料選擇：對於羰氨反應的速度而言：還原糖>非還原糖；戊碳糖>六碳糖；戊碳糖中核糖>阿拉伯糖>木糖；六碳糖中半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖；在雙糖中乳糖>蔗糖>麥芽糖>海藻糖。在胺類化合物中：胺>胺基酸>多肽>蛋白質，而在胺基酸中，鹼性胺基酸>酸性胺基酸，氨基在ε位或末端的比α位的快。