1.酶引起的食品变质食品在加工和贮藏过程中所发生的变褐的现象称为褐变。褐变影响了食品外观,降低了其营养价值,是食品品质下降的一个标志。褐变作用可分为酶促褐变(enzymatic browning)和非酶褐变两类。
酶促褐变发生在新鲜植物组织中,水果或蔬菜在采收脱离母体以后,组织中仍在进行活跃的新陈代谢活动,在酶的作用下形成褐色素,称机能性褐变。若植物组织发生机械性损伤,外层潮湿表面上的维生素C立刻被氧化掉,继而在多酚氧化酶的参与下,邻苯二酚被氧化形成邻苯醌,邻苯醌进一步氧化形成羟基醌。而羟基醌聚合时就出现了组织破损表面上常见的褐色素,产生褐变,称为“酶促褐变”。
非酶褐变是食品加工和贮藏过程中最见、最基本的反应之一。这种类型的褐变常伴随热加工及较长期的贮存而发生,常见于奶粉、蛋粉、脱水蔬菜及水果、肉干、鱼干、玉米糖浆、水解蛋白、麦芽糖浆等食品中。非酶褐变由三种类型的机制引起:羰氨反应褐变作用、焦糖化褐变作用、维生素C氧化褐变作用。其中,羰氨反应是造成食品非酶褐变的主要因素。
2.低温对酶的影响由酶引起的食品变质,如酶促褐变,是在酶的催化下进行的,而酶的催化能力和温度有密切的关系。大多数酶的适宜温度为30~50℃,如果环境温度不在适宜的温度范围内,酶的催化能力就会下降,
图3-2所示为温度对酶活性的影响关系。40~50℃时,酶的催化作用最强。随着温度的升高或降低,酶的活性均下降。一般来讲,在0~40℃范围内,温度每升高10K,反应速度将增加1~2倍。一般最大反应速度所对应的温度均不超过60℃,当温度高于60℃时,绝大多数酶的活性急剧下降。高温下酶失活是由于酶蛋白发生变性的结
果。而温度降低时,酶的活性也逐渐减弱。例如,若以脂肪酶40℃时的活性为1,则在-12℃时降为0.01,在-30℃时降为0.001。一般来说,温度降低到-18℃才能比较有效地制酶的活性,但温度回升后酶的活性会重新恢复,甚至较降温处理前的活性还高,从而加速果蔬的变质,故对于低温处理的果蔬往往需要在低温处理前进行灭酶处理,以防止果蔬质量降低。基质浓度和酶浓度对催化反应速度影响也很大。冰冻或冷冻并不能破坏酶的活性,只能降低酶活性,故食品即使贮藏在-18℃下,酶促反应仍会继续进行,并在1周到1个月的时间内会觉察到有不良风味或变化的迹象。例如,在食品冻结时,当温度降至-1~-5℃时,有时会呈现其催化反应速度比高温时快的现象,其原因是在这个温度区间,食品中的水分有80%变成了冰,而未冻结溶液的基质浓度和酶浓度都相应地增加了。因此,快速通过这个冰晶带不但能减少冰晶对食品的机械损伤,而且还能减少酶对食品的催化作用。为了将冷冻(或速冻)、冻藏和解冻过程中食品内不良变化降低到最低的程序,果蔬类食品常经漂烫,将酶的活性破坏掉,再行冷冻。