非酵素型褐變

無酵素參與的褐變形成，則為非酵素性褐變反應(nonenzymatic browning reaction)。並無酵素的參與，但最後仍會形成梅納汀(melanoidins)，也稱為褐變反應。 

梅納反應反應物 蛋白質之胺基與還原糖之還原基共存而生成梅納汀，經長時間保存或加熱均會發生。

梅納反應(Maillard reaction)的抑制

降低溫度褐變反應於室溫下進行緩慢，但每隨溫度上升10℃，反應速率則增快3~5倍，60℃以上褐變速率急劇增加。

降低pH值 偏鹼性較易產生pH 5以下則反應進行緩慢。

隔絕氧氣 氧的存在會促進還原酮(reductone)的形成，但在氮氣下，糖－胺基酸之褐變反應仍會緩慢進行。

降低水活性水活性0.4~0.8時，反應速率最快。

減少輻射輻射易使大分子斷裂產生小分子之羰基化合物，因此會促進梅納反應進行而產生褐變。

添加亞硫酸鹽 亞硫酸鹽(sulfite)可減少羰基化合物之反應性，亦有保存維生素C之效果，因此可有效抑制梅納褐變。

反應物取代-非還原糖取代還原糖 鹼性胺基酸較易發生褐變。

梅納反應對食物的影響二氧化碳及香氣之產生溶解度下降營養價值降低致突變物與抗致突變物之生成致癌物丙烯醯胺的形成抗氧化物之生成

柑橘類果汁含Vitamin C，長時間存放會因氧化作用而變成褐色

抗壞血酸氧化(L-ascorbate oxidation)褐變的抑制 

在蔬果汁加工中，殺菁、脫氧等處理皆可抑制酵素活性

低於pH 2，抗壞血酸氧化褐變不易進行

不透氧包裝、真空或充氮包裝

抑制酵素催化劑如金屬銅離子

抑制抗壞血酸氧化酶 

 

焦糖化反應Caramelization的抑制 

焦糖化反應係指糖類在沒有胺基化合物存在下，以高溫加熱(185oC)或以酸鹼處理，使醣類最終變成褐色之反應。此反應在常溫下進行緩慢，因此，通常在高於糖類的融點以上之溫度進行，焦糖是一種天然著色劑，在製備上條件須控制妥當，否則會產生不良的顏色及苦味。

 

酵素性褐變

許多蔬果類（如：蘋果、桃、梨、香蕉、洋菇、馬鈴薯、牛蒡等）及海產類（如：蝦）食物，於正常狀況下，酚類物質在細胞中與酚酶(phenolase)隔開，並不會發生褐變，但當食物削皮或損傷時，細胞發生破裂，酚類物質與酚酶產生接觸，並暴露於空氣中與氧作用，而使其組織顏色變暗甚至變成褐色，

定義：酵素性褐變反應(enzymatic browning reaction)，此現象乃是因為受傷組織中之酵素活化，將組織中的酚類化合物(phenol)氧化成二酚類、再為醌(quinone）最後形成黑色素(melanin)所致。

重點 

酵素性褐變反應的必需因子 .基質(反應物) .氧氣(反應物) .酵素(觸媒) .金屬離子(加速)酵素性褐變的反應機制防止酵素性褐變反應的方法 1.基質：多酚化合物(黃酮類跟單寧酸)，作為反應物，氧化後聚合呈深色。 酪胺酸(tyrosine)蝦頭、兒茶酚(catechol)茶、咖啡酸(caffeic acid)、漂木酸(chlorogenic acid)、原兒茶酸(protocatechuic acid)

2.氧氣：當作反應物，將多酚化合物氧化。

3.酵素：多酚氧化酶(polyphenol oxidase)，催化反應進行。

 

防止酵素性褐變反應的方法

抑制酵素活性

加熱處理 酵素是蛋白質，加熱使蛋白質變性。蔬果在脫水加工、冷凍儲藏、裝罐或其他處理前之殺菁(blanching)操作或高溫短時間(high temperature short time；HTST)加熱，對抑制多酚氧化酶之活性頗為有效。一般而言，殺菁在沸水中處理2~3分鐘即可，高溫短時間處理則只要在121℃處理數秒鐘即可。在80℃對梨泥熱處理8秒鐘即可抑制50%多酚氧化酶活性；於90℃處理8秒鐘即可完全抑制此酵素活性。由圖9-4可發現，以95℃之加熱處理馬鈴薯，僅需10秒即可抑制90%多酚氧化酶之酵素活性。  

降低pH值 降低pH值每種酵素都具有最適的pH值活性，多酚氧化酶其最適pH值為4~7，因此，利用降低pH值，可有效抑制此酵素的活性。在蔬果加工中常用來降低pH值的酸化劑為檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸或醋酸等有機酸。 

添加酵素抑制劑 二氧化硫、亞硫酸鹽、氯化鈉及其他二氧化硫(sulfur dioxide；SO2)及亞硫酸鹽(sulfite；SO32－)為多酚氧化酶之抑制劑，廣泛使用於食品工業。二氧化硫及亞硫酸鹽有防腐及保存維生素C之作用，但有異味、破壞維生素B1及引起氣喘之缺點。如：金針在乾燥過程中易發生酵素性褐變，以二氧化硫薰蒸可有效抑制酵素性褐變的發生，但業者仍須遵守「食品添加物使用範圍及用量標準」，其中規定乾燥金針二氧化硫之殘留量應為4.0 g/kg (4,000 ppm)之標準以下。 

浸泡食鹽水氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)皆可抑制多酚氧化酶之活性，然可供食品工業使用者，以氯化鈉較合適。0.1%之氯化鈉即可有效抑制酵素性褐變，因此使用相當廣泛。

去除反應基質 二酚類化合物（如：咖啡酸、漂木酸等）以間-O-甲基轉移酶(m-O-methyltransferase)將s-腺嘌呤核苷基甲硫酸胺(s-adenosyl-methionine)轉移至鄰－二酚類化合物，將二酚類化合物轉變成不被多酚氧化酶作用之甲氧基酚衍生物（如：阿魏酸）。此種基質甲基化的方法，雖然抑制酵素性褐變反應的效果頗佳，但因所需成本高，故在業界較少使用。

隔絕氧氣或抗氧化 抽真空、泡水。酵素性褐變為一種氧化反應，當反應產生苯醌之中間產物後，加入還原劑抗氧化（如：抗壞血酸），可使苯醌還原成二酚類化合物，而減少酵素性褐變反應之發生。

添加金屬螯合劑 銅離子為多酚氧化酶之輔基，因此，銅離子的螯合去除，亦可有效的抑制酵素性褐變。常使用的螯合劑(chelating agent)為多元有機酸，如：檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、酒石酸或乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid；EDTA)。

 

 https://slidesplayer.com/slide/11207151/ 

期刊-添加小麥胚芽以提高饅頭品質

小麥胚芽在麵粉碾磨工業中的重要的副產物，具高營養價值。這項研究饅頭的品質與小麥胚芽補充的作用。原料小麥胚芽（RWG）或脫脂小麥胚芽（DWG）以1-11％組合加至小麥粉（W/W）。

結果顯示補充RWG增加麵團的濕麵筋含量，但與饅頭的原麵粉麵筋指數相較下降。然而添加DWG卻觀察到相反的趨勢。RWG與DWG的添加均影響雙硫鍵的含量。

顏色測試表示小麥胚芽添加量提高與 L值下降、 B值增加相關，不論添加何種小麥胚芽A值皆貼近紅色。 

感官評價與結構分析表示，麵粉中胚芽粉低於3%時品質可被接受。

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饅頭的質量要求不同於普通麵包的品質要求，包括與傳統麵包不同的顏色、硬度、彈性、粘性和光滑度等獨特屬性。饅頭的質量也與其它的屬性，如在麵團低濕度（45-50％，麵粉重量計），小於發酵時間，蒸代替烘烤，和更小的比容比麵包。這些屬性賦予在麵包的理化和感官特性有所不同。然而很少研究補充有胚芽饅頭的品質，本研究調查了濕麵筋含量，麵筋指數和麵團的二硫鍵內容，以及色彩，質感並輔以不同量RWG和DWG饅頭的感官品質。

 

麵筋指數是保留在篩子中的強麵筋與總麩質的百分比，麵筋的強度隨保留的麵筋增加而增加。因此，濕麵筋含量和麵筋指數可以用來評價生麵團的品質。麵筋指數和麵粉質extensographic值，顯著線性正相關。

 

圖RWG補充表明顯著更高濕麵筋含量比DWG的，而相反的結果在麵筋指數示出。與對照組相比，RWG補充增加了濕麵筋含量，但麵筋指數下降，除了添加1％和2％。少量的DWG引起了濕麵筋含量稍微增加，這可能是由於被分離麵筋不溶物的存在。

 

然而，高含量的DWG的生麵團的濕麵筋含量降低。這是因為肽酶和穀胱甘肽，在胚芽半胱氨酸水解蛋白的肽鍵，破壞麵筋的網絡，從而導致較低的濕麵筋含量 **脫脂後麵筋被酵素破壞總濕麵筋量變少，留下來的大分子麵筋量應該與RWG差不多(可以被離心篩分得比較少)所以麵筋指數= 大分子/總濕麵筋量 

所以分母比較小的狀況下指數就上升了所以表示被酶切掉的都是小分子???

但脫脂的DWG 穀胱甘肽量少而RWG穀胱甘肽多?

應導致RWG被分解成小分子麵筋者多所以可以過分子篩的也多，所以麵筋指數低?

所以DWG減少的濕筋去哪裡了?真的被切掉了嗎?

上面這段話其實有點矛盾

表格中 DWG 比RWG 穀胱甘太少其實原始總量是一樣的脫脂的過程中失去部分?表示跟脂肪有一定結合性?

但是脫脂組又被穀胱甘太分解導致濕筋量變少，除非是說脂類可以幫助減少穀胱甘太對於麵筋的影響?

而且表示脫脂導致酶切掉了比較小的麵筋留下較大的麵筋? 

DWG

1酵素變少是脫脂造成?半胱胺酸隨脂肪脫除?

2濕筋變少缺少脂肪氧化?

3脂肪變少酵素與脂肪/蛋白交互作用?

4麵筋指數上升(大顆粒/濕筋)?

 

DWG對在高於3％胚芽含量比RWG饅頭的L *值(亮度)較低。與對照組相比，小麥胚芽低水平導致L *值略有增加，可能是由於脂肪氧化酶的漂白效果。類似的研究顯示，脂氧化改善亮度和彈性，及延遲麵條的褐變。添加更多的小麥胚芽使麵包芯顏色變得更暗（更低的L *值）。由於存在於小麥胚芽含有其他顏色，而脂肪氧化酶漂白效果較小而被蓋過。

添加 DWG跟RWG饅頭的比容皆下降，硬度上升。因為添加越多占整體的麵筋比例越低，並影響麵筋的網狀組織形成，且造成保水能力變差。DWG對比硬度高於RWG，推測是由於脂質(脂肪氧化)的降低和穀胱甘肽(穀蛋白水解)的影響。

胚芽添加組中所觀察到饅頭具有較高膠黏性和咀嚼性，而饅頭含1-3％RWG或DWG顯示更高的彈性，凝聚力 和彈性，具有相對較低的硬度，膠黏性和咀嚼性。

感官品評中胚芽含量1-3%饅頭分數較高。 推薦以未脫脂、未熟化之RWG提升饅頭品質。