機理與技術研究

1.機理

(1)色變的原因

對于農產品中紅色食物(包括辣椒紅色素)變色主要表現為褪色和褐變。

農產品食品變色的原因由其內在機理所決定。有關紅色食物變色的理論分析很多，集中表現為食品色素中的生物化學反應，而使之變色。

本文研究的紅色，其色素主要為類胡蘿卜色素和甲氧基鹽酸硫胺色素。前者為脂溶性色素，廣泛分布于植物、動物以及微生物界中，比較容易氧化。后者為水溶性色素，廣泛分布于果蔬植物(包括辣椒)中，易受熱、光、氧等影響而褪色。紅色素無論是脂溶性還是水溶性，都很難使之穩定地保存下來，表現為褪色、變色或褐變，傳統研究認為是這些色素物質不穩定，易產生氧化而導致色變。

現代科學研究表明：食品變色是因為其物體內部某些酶的作用，而加速其色素反應，使之產生氧化而失去原有色澤，特別是食品中的紅色，對于辣椒紅色素的變化，促進其色變的內在動力尚缺乏研究。

但統計表明，辣椒紅色變主要是以褐變為主。其褐變也屬于生物酶的作用，也就是酶促褐變。酶促褐變是因果蔬原料中的氧化酶產生生化反應所致。主要由多酚氧化酶(phlyphenol oxiase)催化內源性的酚類化合物生成褐色或黑色物質的化學過程。植物中的酚酶是寡聚體，每個亞基含有一個銅離子作為輔基，氧為受氫體，酚類為底物。在完整的植物組織中，酚酶與酚類底物是彼此分開的，特別是酚類物質在正常的植物組織中參與呼吸代謝作用，酚與醌處于氧化還原的動態平衡，褐變不會發生。植物細胞被破壞使正常的呼吸鏈被打斷，氧氣的加入使酚類底物在酚酶的作用下迅速氧化成鄰醌，轉而又快速地通過對羥基醌自動聚合作用形成褐色素或黑色素。因此一旦植物組織受到損傷，并且又存在著氧和銅，那么褐變就很易發生，這在淺色蔬菜中表現得尤為明顯。因此抑制酶促褐變反應的方法是基于除去氧、銅、酶或酚類底物等，尤其是酶。

(2)保色機理

食品或植物中保色機理關鍵是使原有色素固化或保持穩定。運用保色機理可達到食物保色的目的。紅色食物中的紅色保護也就是利用其保色機理完成的。具體的保色機理有如下幾方面。

①控制植物中原有色素在加工過程中的pH、O2、光照等條件發生變化減少色變；

②植物中的多酚物質因多酚氧化酶和氧氣作用會發生褐變，需控制多酚物質。

③植物中的碳水化合物、氨基酸在加工的熱處理過程中會發生非酶褐變；

④植物的某些無色成分受金屬離子等因素的影響會引起變色。并非所有的色澤穩定技術都能達到保色目標要求。

在現有食品保色處理中，很多辦法難以達到保色目的。便加入護色劑而進行保色，這就導致了蘇丹紅這類物質的加入。無論加入何種護色劑(食品添加劑)都將對人體無益