Enzymatic browning
Enzymatic browning is a chemical process which occurs in fruits and vegetables by the enzyme polyphenoloxidase, which results in brown pigments. Enzymatic browning can be observed in fruits (apricots, pears, bananas, grapes), vegetables (potatoes, mushrooms, lettuce) and also in seafood (shrimps, spiny lobsters and crabs).
Enzymatic browning is detrimental to quality, particularly in post-harvest storage of fresh fruits, juices and some shellfish. Enzymatic browning may be responsible for up to 50% of all losses during fruit and vegetables production.
On the other hand enzymatic browning is essential for the colour and taste of tea, coffee and chocolate.
Polyphenols
Polyphenoloxidase
Prevention
Polyphenols – main components in enzymatic browning
Polyphenols, also called phenolic compounds, are group of chemical substances present in plants (fruits, vegetables) which play an important role during enzymatic browning, because they are substrates for the browning-enzymes.
Phenolic compounds are responsible for the colour of many plants, such as apples, they are part of the taste and flavour of beverages (apple juice, tea), and are important anti-oxidants in plants.
Polyphenols are normally complex organic substances, which contain more than one phenol group (carbolic acid):
Structure 1: Phenol
Structure 2: Theaflavin, a polyphenol in tea (Source)
Polyphenols can be divided into many different sub categories, such as anthocyans (colours in fruits), flavonoids (catechins, tannins in tea and wine) and non-flavonoids components (gallic acid in tea leaves). Flavonoids are formed in plants from the aromatic amino acids phenylalanine and tyrosine.
The colour of apples is due to polyphenols
During food processing and storage many polyphenols are unstable due to the fact that they undergo chemical and biochemical reactions. The most important is enzymatic oxidation causing browning of vegetables, fruits. This reaction mostly occurs after cutting or other mechanical treatment of product due to breaking cells.
Table 1 : An overview of known polyphenols involved in browning (taken from here)
Source
Phenolic substrates
Apple
chlorogenic acid (flesh), catechol, catechin (peel), caffeic acid, 3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA), 3,4-dihydroxy benzoic acid, p-cresol, 4-methyl catechol, leucocyanidin, p-coumaric acid, flavonol glycosides
Apricot
isochlorogenic acid, caffeic acid, 4-methyl catechol, chlorogenic acid, catechin, epicatechin, pyrogallol, catechol, flavonols, p-coumaric acid derivatives
Avocado
4-methyl catechol, dopamine, pyrogallol, catechol, chlorogenic acid, caffeic acid, DOPA
Banana
3,4-dihydroxyphenylethylamine (Dopamine), leucodelphinidin, leucocyanidin
Cacao
catechins, leucoanthocyanidins, anthocyanins, complex tannins
Coffee beans
chlorogenic acid, caffeic acid
Eggplant
chlorogenic acid, caffeic acid, coumaric acid, cinnamic acid derivatives
Grape
catechin, chlorogenic acid, catechol, caffeic acid, DOPA, tannins, flavonols, protocatechuic acid, resorcinol, hydroquinone, phenol
Lettuce
tyrosine, caffeic acid, chlorogenic acid derivatives
Lobster
tyrosine
Mango
dopamine-HCl, 4-methyl catechol, caffeic acid, catechol, catechin, chlorogenic acid, tyrosine, DOPA, p-cresol
Mushroom
tyrosine, catechol, DOPA, dopamine, adrenaline, noradrenaline
Peach
chlorogenic acid, pyrogallol, 4-methyl catechol, catechol, caffeic acid, gallic acid, catechin, dopamine
Pear
chlorogenic acid, catechol, catechin, caffeic acid, DOPA, 3,4-dihydroxy benzoic acid, p-cresol
Plum
chlorogenic acid, catechin, caffeic acid, catechol, DOPA
Potato
chlorogenic acid, caffeic acid, catechol, DOPA, p-cresol, p-hydroxyphenyl propionic acid, p-hydroxyphenyl pyruvic acid, m-cresol
Shrimp
tyrosine
Sweet potato
chlorogenic acid, caffeic acid, caffeylamide
Tea
flavanols, catechins, tannins, cinnamic acid derivatives
Polyphenoloxidase (PPO, phenolase)
Polyphenoloxidases are a class of enzymes that were first discovered in mushrooms and are widely distributed in nature. They appear to reside in the plastids and chloroplasts of plants, although freely existing in the cytoplasm of senescing or ripening plants. Polyphenoloxidase is thought to play an important role in the resistance of plants to microbial and viral infections and to adverse climatic conditions.
Polyphenoloxidase also occurs in animals and is thought to increase disease resistance in insects and crustaceans.
In the presence of oxygen from air, the enzyme catalyzes the first steps in the biochemical conversion of phenolics to produce quinones, which undergo further polymerization to yield dark, insoluble polymers referred to as melanins.
These melanins form barriers and have antimicrobial properties which prevent the spread of infection or bruising in plant tissues. Plants, which exhibit comparably high resistance to climatic stress, have been shown to possess relatively higher polyphenoloxidase levels than susceptible varieties.
An example of the formation of melanins from a simple polyphenol, tyrosine, is shown in the figure below:
Structure 3 : Formation of melanins from tyrosine Source
Polyphenoloxidase catalyses two basic reactions: hydroxylation and oxidation. Both reactions utilize molecular oxygen (air) as a co-substrate. The reaction is not only dependent on the presence of air, but also on the pH (acidity). The reaction does not occur at acid (pH 8) conditions.
Prevention of enzymatic browning
The control of browning is one of the most important issues in thefood industry, as colour is a significant attribute of food which influences consumer decision and brown foods (especially fruits) are seen as spoiled.
Several methods can be applied to avoid enzymatic browning, based on inactivating the enzyme (heat) or by removing essential components (most often oxygen) from the product.
Blanching
Blanching is a short heat treatment to destroy or inactivate enzymes before freezing of products (mainly vegetables). Enzyme activity may discolour or toughen vegetables during freezing, which results in quality loss. Blanching brightens the colour, softens the texture, but has little effect on nutrient content or flavour as it is a relatively short process.
The blanching temperature depends on the type of enzyme which occurs in the product, but is generally between 70 and 100 °C, sometimes higher when more resistant enzymes are to be inactivated. Table 2 below gives an indication of the temperature needed to inactivate some important enzymes.
Table 2 : Inactivation temperatures of some enzymes
enzyme
effect
inactivation temp.
° C
Lipolityc acyl hydrolase
rancidity
~ 75
Lipoxygenase
rancidity
~ 80
Polyphenoloxidase
browning
~100
Peroxidase
deterioration
~135
Types of blanching:
blanching in steam/boiling water;
Steam or boiling water blanching is a type of heat treatment for controlling enzymatic browning in canned or frozen fruits and vegetables. It is scalding the vegetables or food in water or steam for a short period of time. The steam blanching is 1.5 times longer than boiling water blanching.
microwave blanching;
Microwave blanching may not be effective, since research shows that some enzymes may not be inactivated. This could result in off-flavours and loss of texture and colour.
Refrigeration
Refrigeration and chilling are used to prevent spoilage of vegetables and fruits during distribution and retailing. Chilling is applied often for broccoli, berries, spinach, peas, bananas, mangoes, avocados, tomatoes. At temperatures below 7 °C the polyphenoloxidase enzyme activity is inhibited, but the enzyme is not inactivated. Therefore the temperature should be well controlled.
Freezing
Like refrigeration, freezing inhibits, but not inactivates the enzyme. After thawing, the enzyme activity will resume.
Change pH
The enzyme activity is pH dependent. Lowering of the pH to 4.0 by the addition of citric, ascorbic or other acids inhibits the enzyme activity. During home-preparation of vegetables or fruits lemon juice or vinegar is often sprinkled on the fruit to prevent browning.
Dehydratation
Dehydratation is caused by the removing water molecules from the product. The PPO enzyme needs sufficient water to be active. By drying the enzyme is inhibited, but not destroyed.
To avoid flavour and quality loss, dehydration should not involve heat.
Common methods for dehydration are:
Freezing-drying when moisture is removed by sublimation (the change from solid to gas). Products are frozen and slowly dehydrated under vacuum.
Lowering water activity by adding water-binding chemicals. The most commonly used substances are salt (sodium chloride), sucrose, and other sugars, glycerol, propylene glycol and syrups or honey.
Irradiation
Irradiation, or as it is sometimes called "cold pasteurization", is a process in which food is submitted to ionized radiation in order to kill bacteria and reduce the enzyme activity. Irradiation is often applied in meats, seafood, fruits, vegetables, and cereal grains for long-term preservation.
Several types of irradiation methods are used in food processing: gamma rays, X-rays and accelerated electrons (electron beams).
Disadvantages of radiation are loss of nutrients and (low) consumer acceptance. Irradiation is thus rarely used.
High pressure treatment
High pressure treatment also called High Pressure Processing (HPP) is a technique of food processing where food is subjected to elevated pressures (500-700 atmosphere) to achieve microbial and enzyme inactivation.
High pressure processing causes minimal changes in foods. Compared to thermal processing, HPP results in foods with fresher taste, and better appearance, texture and nutrition. High pressure processing without heat eliminates thermally induced cooked off-flavours. The technology is especially beneficial for heat-sensitive products, but still very expensive.
Addition of inhibitors
Inhibitions can act in three ways:
Inactivation towards the enzyme (acting directly on the enzyme)
Enzymatic browning
Enzymatic browning is a chemical process which occurs in fruits and vegetables by the enzyme polyphenoloxidase, which results in brown pigments. Enzymatic browning can be observed in fruits (apricots, pears, bananas, grapes), vegetables (potatoes, mushrooms, lettuce) and also in seafood (shrimps, spiny lobsters and crabs).
Enzymatic browning is detrimental to quality, particularly in post-harvest storage of fresh fruits, juices and some shellfish. Enzymatic browning may be responsible for up to 50% of all losses during fruit and vegetables production.
On the other hand enzymatic browning is essential for the colour and taste of tea, coffee and chocolate.
Polyphenols
Polyphenoloxidase
Prevention
Polyphenols – main components in enzymatic browning
Polyphenols, also called phenolic compounds, are group of chemical substances present in plants (fruits, vegetables) which play an important role during enzymatic browning, because they are substrates for the browning-enzymes.
Phenolic compounds are responsible for the colour of many plants, such as apples, they are part of the taste and flavour of beverages (apple juice, tea), and are important anti-oxidants in plants.
Polyphenols are normally complex organic substances, which contain more than one phenol group (carbolic acid):
Structure 1: Phenol
Structure 2: Theaflavin, a polyphenol in tea (Source)
Polyphenols can be divided into many different sub categories, such as anthocyans (colours in fruits), flavonoids (catechins, tannins in tea and wine) and non-flavonoids components (gallic acid in tea leaves). Flavonoids are formed in plants from the aromatic amino acids phenylalanine and tyrosine.
The colour of apples is due to polyphenols
During food processing and storage many polyphenols are unstable due to the fact that they undergo chemical and biochemical reactions. The most important is enzymatic oxidation causing browning of vegetables, fruits. This reaction mostly occurs after cutting or other mechanical treatment of product due to breaking cells.
Table 1 : An overview of known polyphenols involved in browning (taken from here)
Source
Phenolic substrates
Apple
chlorogenic acid (flesh), catechol, catechin (peel), caffeic acid, 3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA), 3,4-dihydroxy benzoic acid, p-cresol, 4-methyl catechol, leucocyanidin, p-coumaric acid, flavonol glycosides
Apricot
isochlorogenic acid, caffeic acid, 4-methyl catechol, chlorogenic acid, catechin, epicatechin, pyrogallol, catechol, flavonols, p-coumaric acid derivatives
Avocado
4-methyl catechol, dopamine, pyrogallol, catechol, chlorogenic acid, caffeic acid, DOPA
Banana
3,4-dihydroxyphenylethylamine (Dopamine), leucodelphinidin, leucocyanidin
Cacao
catechins, leucoanthocyanidins, anthocyanins, complex tannins
Coffee beans
chlorogenic acid, caffeic acid
Eggplant
chlorogenic acid, caffeic acid, coumaric acid, cinnamic acid derivatives
Grape
catechin, chlorogenic acid, catechol, caffeic acid, DOPA, tannins, flavonols, protocatechuic acid, resorcinol, hydroquinone, phenol
Lettuce
tyrosine, caffeic acid, chlorogenic acid derivatives
Lobster
tyrosine
Mango
dopamine-HCl, 4-methyl catechol, caffeic acid, catechol, catechin, chlorogenic acid, tyrosine, DOPA, p-cresol
Mushroom
tyrosine, catechol, DOPA, dopamine, adrenaline, noradrenaline
Peach
chlorogenic acid, pyrogallol, 4-methyl catechol, catechol, caffeic acid, gallic acid, catechin, dopamine
Pear
chlorogenic acid, catechol, catechin, caffeic acid, DOPA, 3,4-dihydroxy benzoic acid, p-cresol
Plum
chlorogenic acid, catechin, caffeic acid, catechol, DOPA
Potato
chlorogenic acid, caffeic acid, catechol, DOPA, p-cresol, p-hydroxyphenyl propionic acid, p-hydroxyphenyl pyruvic acid, m-cresol
Shrimp
tyrosine
Sweet potato
chlorogenic acid, caffeic acid, caffeylamide
Tea
flavanols, catechins, tannins, cinnamic acid derivatives
Polyphenoloxidase (PPO, phenolase)
Polyphenoloxidases are a class of enzymes that were first discovered in mushrooms and are widely distributed in nature. They appear to reside in the plastids and chloroplasts of plants, although freely existing in the cytoplasm of senescing or ripening plants. Polyphenoloxidase is thought to play an important role in the resistance of plants to microbial and viral infections and to adverse climatic conditions.
Polyphenoloxidase also occurs in animals and is thought to increase disease resistance in insects and crustaceans.
In the presence of oxygen from air, the enzyme catalyzes the first steps in the biochemical conversion of phenolics to produce quinones, which undergo further polymerization to yield dark, insoluble polymers referred to as melanins.
These melanins form barriers and have antimicrobial properties which prevent the spread of infection or bruising in plant tissues. Plants, which exhibit comparably high resistance to climatic stress, have been shown to possess relatively higher polyphenoloxidase levels than susceptible varieties.
An example of the formation of melanins from a simple polyphenol, tyrosine, is shown in the figure below:
Structure 3 : Formation of melanins from tyrosine Source
Polyphenoloxidase catalyses two basic reactions: hydroxylation and oxidation. Both reactions utilize molecular oxygen (air) as a co-substrate. The reaction is not only dependent on the presence of air, but also on the pH (acidity). The reaction does not occur at acid (pH <5) or alkaline (pH >8) conditions.
Prevention of enzymatic browning
The control of browning is one of the most important issues in thefood industry, as colour is a significant attribute of food which influences consumer decision and brown foods (especially fruits) are seen as spoiled.
Several methods can be applied to avoid enzymatic browning, based on inactivating the enzyme (heat) or by removing essential components (most often oxygen) from the product.
Blanching
Blanching is a short heat treatment to destroy or inactivate enzymes before freezing of products (mainly vegetables). Enzyme activity may discolour or toughen vegetables during freezing, which results in quality loss. Blanching brightens the colour, softens the texture, but has little effect on nutrient content or flavour as it is a relatively short process.
The blanching temperature depends on the type of enzyme which occurs in the product, but is generally between 70 and 100 °C, sometimes higher when more resistant enzymes are to be inactivated. Table 2 below gives an indication of the temperature needed to inactivate some important enzymes.
Table 2 : Inactivation temperatures of some enzymes
enzyme
effect
inactivation temp.
° C
Lipolityc acyl hydrolase
rancidity
~ 75
Lipoxygenase
rancidity
~ 80
Polyphenoloxidase
browning
~100
Peroxidase
deterioration
~135
Types of blanching:
blanching in steam/boiling water;
Steam or boiling water blanching is a type of heat treatment for controlling enzymatic browning in canned or frozen fruits and vegetables. It is scalding the vegetables or food in water or steam for a short period of time. The steam blanching is 1.5 times longer than boiling water blanching.
microwave blanching;
Microwave blanching may not be effective, since research shows that some enzymes may not be inactivated. This could result in off-flavours and loss of texture and colour.
Refrigeration
Refrigeration and chilling are used to prevent spoilage of vegetables and fruits during distribution and retailing. Chilling is applied often for broccoli, berries, spinach, peas, bananas, mangoes, avocados, tomatoes. At temperatures below 7 °C the polyphenoloxidase enzyme activity is inhibited, but the enzyme is not inactivated. Therefore the temperature should be well controlled.
Freezing
Like refrigeration, freezing inhibits, but not inactivates the enzyme. After thawing, the enzyme activity will resume.
Change pH
The enzyme activity is pH dependent. Lowering of the pH to 4.0 by the addition of citric, ascorbic or other acids inhibits the enzyme activity. During home-preparation of vegetables or fruits lemon juice or vinegar is often sprinkled on the fruit to prevent browning.
Dehydratation
Dehydratation is caused by the removing water molecules from the product. The PPO enzyme needs sufficient water to be active. By drying the enzyme is inhibited, but not destroyed.
To avoid flavour and quality loss, dehydration should not involve heat.
Common methods for dehydration are:
Freezing-drying when moisture is removed by sublimation (the change from solid to gas). Products are frozen and slowly dehydrated under vacuum.
Lowering water activity by adding water-binding chemicals. The most commonly used substances are salt (sodium chloride), sucrose, and other sugars, glycerol, propylene glycol and syrups or honey.
Irradiation
Irradiation, or as it is sometimes called "cold pasteurization", is a process in which food is submitted to ionized radiation in order to kill bacteria and reduce the enzyme activity. Irradiation is often applied in meats, seafood, fruits, vegetables, and cereal grains for long-term preservation.
Several types of irradiation methods are used in food processing: gamma rays, X-rays and accelerated electrons (electron beams).
Disadvantages of radiation are loss of nutrients and (low) consumer acceptance. Irradiation is thus rarely used.
High pressure treatment
High pressure treatment also called High Pressure Processing (HPP) is a technique of food processing where food is subjected to elevated pressures (500-700 atmosphere) to achieve microbial and enzyme inactivation.
High pressure processing causes minimal changes in foods. Compared to thermal processing, HPP results in foods with fresher taste, and better appearance, texture and nutrition. High pressure processing without heat eliminates thermally induced cooked off-flavours. The technology is especially beneficial for heat-sensitive products, but still very expensive.
Addition of inhibitors
Inhibitions can act in three ways:
Inactivation towards the enzyme (acting directly on the enzyme)
การแปล กรุณารอสักครู่..

สีน้ำตาล
สีน้ำตาล คือ กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในผักและผลไม้ โดยเอนไซม์โพลีฟีนอลอ ซิเดส ซึ่งผลลัพธ์ในสีน้ำตาล สีน้ำตาลสามารถสังเกตได้ในผลไม้ ( แอปริคอต แพร์ กล้วย , องุ่น ) , ผัก ( มันฝรั่ง , เห็ด , ผักกาด ) และในทะเล ( กุ้ง , กุ้งมังกรและปูหนาม ) .
สีน้ำตาลเป็น detrimental เพื่อคุณภาพโดยเฉพาะหลังการเก็บเกี่ยวกระเป๋าของผลไม้สด , น้ำผลไม้และบางหอย สีน้ำตาลอาจรับผิดชอบถึง 50% ของความสูญเสียทั้งหมดในระหว่างการจัดการการผลิตไม้ผลและผัก
ในทางกลับกันสีน้ำตาลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสีและรสชาติของชา , กาแฟและช็อคโกแลต .
โพลีฟีนอลโพลีฟีนอลอ ซิเดสและการป้องกันองค์ประกอบหลักในสีน้ำตาล
โพลีฟีนเรียกว่าสารประกอบฟีนอล , กลุ่มของสารเคมีที่มีอยู่ในพืช ( ผัก ผลไม้ ) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในสีน้ำตาล , เพราะพวกเขามีพื้นผิวสำหรับบราวนิ่ง เอนไซม์
สารประกอบฟีนอล รับผิดชอบ สีสันของพืชหลายชนิด เช่น แอปเปิ้ล พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของรสชาติและกลิ่นรสของเครื่องดื่ม ( แอปเปิ้ล น้ำผลไม้ , ชา )และที่สำคัญ ต่อต้านอนุมูลอิสระในพืช โพลีฟีนอล เป็นสารอินทรีย์
ปกติที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยมากกว่าหนึ่งกลุ่ม ฟีนอล ( ปี๋ ) :
โครงสร้าง 1 : ฟีนอล
โครงสร้าง 2 : ทีฟลาวิน , โพลีฟีนชา ( ที่มา )
โพลีฟีนอล สามารถแบ่งออกเป็นประเภทย่อยต่างๆมากมาย เช่น รแ โตไซแอนส์ ( สี ในผลไม้ ) , ฟลาโวนอยด์ ( catechins ,แทนนินในชาและไวน์ ) และส่วนประกอบที่ไม่ใช่สารฟลาโวนอยด์ ( เพิ่มขึ้นในใบชา ) ฟลาโวนอยด์ที่เกิดขึ้นในพืชจากกรดอะมิโนฟีนิลอะลานีนและไทโรซีน ( .
สีแอปเปิ้ลเนื่องจากโพลี
ในระหว่างการแปรรูปอาหารและกระเป๋าหลายโพลีไม่เสถียรเนื่องจากความจริงที่ว่าพวกเขาผ่านทางเคมีและปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่สำคัญที่สุดคือทำให้เอนไซม์ออกซิเดชันบราวนิ่ง ผัก ผลไม้ ปฏิกิริยานี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นหลังจากการตัดหรือการรักษาเครื่องจักรกลอื่น ๆของผลิตภัณฑ์เนื่องจากการแบ่งเซลล์ .
ตารางที่ 1 : ภาพรวมของโพลีฟีนอลในการเกี่ยวข้องกัน ( ถ่ายจากที่นี่ )
Apple พื้นผิวแหล่งสาร chlorogenic acid ( เนื้อ ) , แคติคอล catechin ( เปลือก ) , กรด Caffeic 34-dihydroxyphenylalanine ( โด ) , 3,4-dihydroxy p-cresol 4-methyl แคติคอล , กรดเบนโซอิก , กรดลิวโคไซยาไนดิน p-coumaric , ไกลโคไซด์ , apricot
3
isochlorogenic กรด Caffeic กรด chlorogenic acid แคติคอล 4-methyl , Catechin , แคเทชินซึ่งแคติคอล flavonols , , ,
p-coumaric อนุพันธ์กรด อะโวคาโด 4-methyl แคติคอลโดพามีน ซึ่งแคติคอล , , , กรดคลอโรจีนิก , Caffeic กรดกล้วยด้วย
3,4-dihydroxyphenylethylamine ( dopamine ) leucodelphinidin ลิวโคไซยาไนดิน
,
leucoanthocyanidins catechins , โกโก้ , แอนโทไซยานิน ซับซ้อน แทนนิน
กาแฟถั่ว chlorogenic acid กรด Caffeic
มะเขือ
chlorogenic acid กรด Caffeic , coumaric กรดซินนามิก (
องุ่น
Catechin , chlorogenic acid แคติคอลด้วยแทนนิน , กรด Caffeic , , ฟลาโวนอลรีโปรโตคาเทคซู ค , , ,ไฮโดรควิโนน ฟีนอล
ซีน Caffeic กรด , ผักกาดหอม , chlorogenic acid อนุพันธ์
ซีนกุ้งมังกรมะม่วงโดปามีน HCl , 4-methyl แคติคอลกรด Caffeic แคติคอล , , , Catechin , chlorogenic กรดซีนด้วย
, , p-cresol เห็ดแต่อย่างใด แคติคอลโดโด , , , , ตื่นเต้น , noradrenaline
ซึ่งพีช chlorogenic acid , 4-methyl แคติคอลแคติคอล , กรด Caffeic กรดแกลลิค , , ,
Catechin , โดพามีนลูกแพร์
chlorogenic acid แคติคอล Catechin , ด้วย , กรด Caffeic กรดเบนโซอิก , , 3,4-dihydroxy , พลัม p-cresol
chlorogenic acid Catechin , กรด Caffeic แคติคอลด้วย
, , มันฝรั่ง chlorogenic acid กรด Caffeic , แคติคอลด้วย p-cresol p-hydroxyphenyl , , , กรดโพรพิ p-hydroxyphenyl กรดไพรูวิก m-cresol
, ,
หวานกุ้งแต่อย่างใด
chlorogenic acid กรด Caffeic , caffeylamide
catechins ชา flavanols ,แทนนิน , กรดซินนามิก (
โพลีฟีนอลอ ซิเดส ( PPO , ฟีนอเลส )
polyphenoloxidases มีคลาสของเอนไซม์ที่ถูกค้นพบครั้งแรกในเห็ด และมีกระจายอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ พวกเขาปรากฏอยู่ในพลาสติด และคลอโรพลาสต์ของพืช แม้ว่าได้อย่างอิสระที่มีอยู่ในไซโตปลาสซึมของ senescing หรือสุกพืชโพลีฟีนอลอ ซิเดสจึงคิดที่จะมีบทบาทสำคัญในการต้านทานของพืชจุลินทรีย์และไวรัส และสภาพอากาศที่ไม่พึงประสงค์ .
โพลีฟีนอลอ ซิเดสยังเกิดขึ้นในสัตว์และเป็นความคิดที่จะเพิ่มความต้านทานโรค แมลง และ สัตว์ .
ในการปรากฏตัวของออกซิเจนจากอากาศเอนไซม์และ ขั้นตอนแรกในการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีของผลผลิต ควินโนเนส ซึ่งผ่านกระบวนการผลิตที่ไม่มืดอีก โพลิเมอร์ เรียกว่า melanins .
แบบฟอร์ม melanins อุปสรรคเหล่านี้และมีคุณสมบัติต้านจุลชีพซึ่งป้องกันการแพร่กระจายของการติดเชื้อหรือมีแผลในเนื้อเยื่อพืช พืช ซึ่งมีความต้านทานสูงต่อภูมิอากาศปานกัน ความเครียดได้รับการแสดงที่จะมีค่อนข้างสูงในระดับกว่าโพลีฟีนอลอ ซิเดสอ่อนแอพันธุ์ .
ตัวอย่างของการก่อตัวของ melanins จากง่ายต่อซีน จะแสดงในรูปด้านล่าง :
โครงสร้าง 3 : การก่อตัวของ melanins จากแหล่งพันธุ์แต่อย่างใด
โพลีฟีนอลอ ซิเดส 2 ปฏิกิริยาพื้นฐาน : การเตรียมแบบและออกซิเดชันทั้งการใช้โมเลกุลออกซิเจน ( อากาศ ) เป็น Co พื้นผิว ปฏิกิริยาจะไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับสถานะของอากาศ แต่ยังเกี่ยวกับค่า pH ( ความเป็นกรด ) ปฏิกิริยาที่ไม่เกิดขึ้นที่เป็นกรด ( pH < 5 ) หรือด่าง ( pH > 7 ) เงื่อนไข สีน้ำตาล
การป้องกันควบคุมสีน้ำตาลเป็นหนึ่งในปัญหาที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรม thefood ,เป็นสีเป็นคุณลักษณะที่สำคัญของอาหารที่มีผลต่อผู้บริโภคในการตัดสินใจ และน้ำตาล อาหาร ( โดยเฉพาะผลไม้ ) จะเห็นเป็นนิสัยเสีย
หลายวิธีที่สามารถใช้เพื่อหลีกเลี่ยงสีน้ำตาล ตาม inactivating เอนไซม์ ( ความร้อน ) หรือโดยการเอาคอมโพเนนต์ที่จำเป็น ( ส่วนใหญ่มักจะออกซิเจน ) จากผลิตภัณฑ์ .
ลวกลวกเป็นรักษาความร้อนสั้นๆ ทำลาย หรือทำให้เอนไซม์ก่อนการแช่แข็งของผลิตภัณฑ์ ( ส่วนใหญ่เป็นผัก ) กิจกรรมของเอนไซม์อาจเปลี่ยนสี หรือทําผักในระหว่างแช่แข็ง ซึ่งผลลัพธ์ในการสูญเสียคุณภาพ แดงสดใส สี เนื้อนุ่ม แต่ได้ผลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับปริมาณธาตุอาหาร หรือกลิ่นมันเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างสั้น .
การลวกที่อุณหภูมิขึ้นอยู่กับชนิดของเอนไซม์ซึ่งเกิดขึ้นในผลิตภัณฑ์ แต่โดยทั่วไประหว่าง 70 และ 100 องศา C บางครั้งสูงกว่าเมื่อทนต่อเอนไซม์จะถูกยับยั้ง . ตารางที่ 2 ด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ของอุณหภูมิต้องทำให้เอนไซม์สำคัญ
ตารางที่ 2 : เมื่ออุณหภูมิของเอนไซม์เอนไซม์ผล
/
c การยับยั้งชั่วคราวlipolityc เอซิลไฮโดรเลส
เหม็นหืน
~
~
เมื่อภาค 75 80
~ โพลีฟีนอลอ ซิเดสสีน้ำตาล 100
~ มีการเสื่อมสภาพ 135
ประเภทลวก :
ลวกในน้ำเดือดไอน้ำ ;
ไอน้ำหรือน้ำร้อนลวกเป็นประเภทของการรักษาความร้อนเพื่อควบคุมสีน้ำตาลในกระป๋องหรือแช่แข็ง ผัก ผลไม้ และมันลวกผัก หรืออาหารในน้ำหรือไอน้ำสำหรับระยะเวลาอันสั้นของเวลา ไอน้ำลวกน้ำเดือดลวกนานเกิน 1.5 เท่า การลวกด้วยไมโครเวฟ
; การลวกด้วยไมโครเวฟอาจไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากมีงานวิจัยที่แสดงให้เห็นว่าเอนไซม์บางตัวอาจไม่สามารถยับยั้ง . นี้อาจเป็นผลจากรสชาติและการสูญเสียของพื้นผิวและสี
แช่แข็งเครื่องทำความเย็นและหนาวจะใช้เพื่อป้องกันการเน่าเสียของผักและผลไม้ ในการกระจาย และค้าปลีก หนาวที่ใช้บ่อยสำหรับผักชนิดหนึ่ง , เบอร์รี่ , ผักขม , ถั่ว , กล้วย , มะม่วง , อะโวคาโดมะเขือเทศ . ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 5 องศา C เอนไซม์โพลีฟีนอลอ ซิเดสเป็นเอนไซม์ ยับยั้ง แต่ไม่ยับยั้ง . ดังนั้นอุณหภูมิควรจะควบคุม แจ่ม
ชอบแช่แข็งแช่แข็งยับยั้ง แต่ไม่ inactivates เอนไซม์ หลังละลาย , เอนไซม์จะกลับมา
เปลี่ยนอเอนไซม์มี pH ขึ้นอยู่กับ ลดของ pH 4.0 โดยนอกเหนือจากซิตริก , กรดแอสคอร์บิค หรืออื่น ๆยับยั้งแอคติวิตีของเอนไซม์ ในบ้านเตรียมผักหรือผลไม้มะนาวหรือน้ำส้มสายชูมักโรยบนผลไม้เพื่อป้องกัน
บราวนิ่งdehydratation
dehydratation เกิดจากการเอาโมเลกุลของน้ำจากผลิตภัณฑ์ เอนไซม์ PPO ความต้องการน้ำเพียงพอที่จะใช้งาน โดยยับยั้งเอนไซม์แห้ง แต่ไม่ทำลาย
เพื่อหลีกเลี่ยงกลิ่นและการสูญเสียคุณภาพน้ำไม่ควรเกี่ยวข้องกับวิธีการทั่วไปสำหรับการความร้อน .
:
แช่แข็งแห้งเมื่อความชื้นจะถูกเอาออกโดยการระเหิด ( เปลี่ยนจากของแข็งเป็นแก๊ส )ผลิตภัณฑ์แช่แข็งและค่อยๆแห้งภายใต้สูญญากาศ
ลดกิจกรรมน้ำ โดยเติมน้ำสารเคมีที่มีผลผูกพัน โดยส่วนใหญ่นิยมใช้สารเกลือ ( โซเดียมคลอไรด์ ) น้ำตาลซูโครสและน้ำตาลอื่น ๆ , กลีเซอรอล , propylene glycol และน้ำเชื่อมหรือน้ำผึ้ง การฉายรังสี
หรือที่บางครั้งเรียกว่า " เย็นพาสเจอไรซ์ "คือกระบวนการที่อาหารเป็นประจุรังสีเพื่อฆ่าแบคทีเรียและลดกิจกรรมของเอนไซม์ . การฉายรังสีมักใช้ในอาหารประเภทเนื้อสัตว์ อาหารทะเล ผัก ผลไม้ และธัญพืชธัญพืชเพื่อการเก็บรักษาระยะยาว
หลายประเภทของวิธีการที่ใช้ในการฉายรังสีอาหารแปรรูป : รังสีแกมมา , รังสีเอกซ์ และเร่งอิเล็กตรอน (
คานอิเล็กตรอน )ข้อเสียของรังสีจะสูญเสียสารอาหาร ( ต่ำ ) และการยอมรับของผู้บริโภค การฉายรังสี จึงไม่ค่อยใช้ .
การรักษาความดันสูงความดันสูงเรียกว่ากระบวนการความดันสูง ( เอชพี ) เป็นเทคนิคในการประมวลผลอาหารที่อาหารอยู่ภายใต้ความดันสูง ( 500-700 บรรยากาศ ) เพื่อให้จุลินทรีย์และการยับยั้งเอนไซม์ .
กระบวนการความดันสูงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดในอาหาร เมื่อเทียบกับการประมวลผลความร้อน เอชพีผลในอาหารที่มีรสชาติดีขึ้นและดีขึ้นลักษณะเนื้อสัมผัสและคุณค่าทางโภชนาการ กระบวนการความดันสูงโดยไม่ได้รับความร้อนลดการสุกออกรสชาติ เทคโนโลยีที่เป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสินค้าไวความร้อน แต่ยังคงมีราคาแพงมาก นอกจากนี้การ
ความ สามารถทำสามวิธี :
การยับยั้งต่อเอนไซม์ ( แสดงโดยตรงบนเอนไซม์
การแปล กรุณารอสักครู่..
