區分酵素性 vs 非酵素性褐變、了解四種褐變的差異
糊化、回凝、焦糖化反應
8 種變性因素(溫度、鹽、酸鹼、機械、脫水、輻射、氧化、酵素)
5 大影響因素 + 4 種控制方法
水解、酵素性氧化、高溫聚合作用
維生素 C 變化、B 群穩定性、礦物質吸收率
食物原料為達貯藏目的,需經過 加熱殺菌、低溫、乾燥、醃漬 等加工, 過程中食品內含成分會發生變化或交互作用,使外觀顏色逐漸趨向深褐色, 這就是 褐變反應 (Browning Reaction)。
抗壞血酸的氧化雖也受氧化酵素催化,但一般所稱的酵素性褐變特指酚酶對酚類化合物的作用, 因此抗壞血酸氧化常歸類於「非酵素性褐變」之下。
| 褐變類型 | 酵素 | 氧氣 | 胺基酸 | 最適 pH |
|---|---|---|---|---|
| 酵素性褐變 | + | + | - | 微酸性 |
| 梅納反應 | - | - | + | 鹼性 |
| 抗壞血酸之氧化反應 | +/- | + | - | 微酸性 |
| 焦糖化反應 | - | - | - | 鹼/酸性 |
無水狀態具顆粒結構的生澱粉,在水中加熱會 吸水膨潤→體積變大→顆粒崩解→雙折射性消失, 並被水包圍呈半透明膠體狀態,這種現象稱為糊化。
糊化的澱粉在室溫或低溫放置一段時間後, 分子間氫鍵會再度形成、重新排序,變得不透明、凝結、沉澱。
在無胺基化合物存在下,糖以超過熔點的高溫(如蔗糖熔點 186°C)使其 脫水→聚合→重組生成褐色產物。
蛋白質變性 = 受物理或化學作用,破壞二至四級結構,喪失生物活性。 食品加工常利用變性蛋白特性來製作產品。
熱處理是對蛋白質影響最大的處理方式。
魚肉中的肌凝蛋白因冷凍變性而變硬。
大豆球蛋白直接加熱不會凝固,但加熱到 70°C 以上 + 加入 CaCl₂、MgCl₂、CaSO₄ 等鹽類即會凝固。
牛乳均質化可提高乳化力;以揉、捏、滾、擠壓等促進蛋白質組織化,用以製造 麵糰、煉製品、組織化大豆蛋白(人造肉)。
接近完全脫水時,會產生蛋白質-蛋白質間交互作用而造成大量凝集。蛋白質粉末顆粒大小及孔洞數目會影響其吸水性、分散性、溶解性。
蛋白質的雙硫鍵或共軛結構會吸收輻射能量,導致化學結構改變。
商業上利用氧化劑造成蛋白質變性的特性來加工。
不同來源的酵素應用於不同食品。
又名 羰胺反應 (Carbonyl-Amine Reaction),最終經一連串反應生成黑色素 (Melanins)。
加熱溫度、時間和褐變程度成正相關。
低溫可以延緩褐變反應的發生。
不但抑制酵素性褐變、抗壞血酸氧化,還能降低油脂氧化。
加入有機酸降低 pH,或乾燥處理至適當水活性都可控制褐變。
最廣用:二氧化硫和亞硫酸鹽
油脂在有水分下,分子的酯鍵易受脂解酶、熱、化學作用進行水解反應,產生大量游離脂肪酸。
豆類、穀類等原料組織受加工破壞時,其內含的脂肪加氧酶 (lipoxygenase) 專一作用於具有 1,4-順,順-戊二烯 結構的不飽和脂肪酸(亞麻油酸、次亞麻油酸、花生油酸、二十碳五烯酸)。
油脂在高溫下發生熱分解 → 再聚合,且不飽和度愈高愈易發生。
礦物質損失常因與其他物質結合形成不適宜人體吸收之物質:
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