烹饪基础化学第八章菜肴颜色的化学基础.docx
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烹饪基础化学第八章菜肴颜色的化学基础
第8章菜肴颜色的化学基础
学习目标
第一节概述
一、色泽是食品的重要感官质量
二、颜色的形成
三、食品颜色的形成和变化
四、食品色素的分类
第二节食品中的天然色素及其变化
一、叶绿素和绿色蔬菜在烹饪中变色
二、血红素和肉类变色
三、食品中的其他天然色素及其变化
第三节食品的褐变作用
一、食品褐变概述
二、酶促褐变
三、抗坏血酸褐变的作用
第四节烹饪中的人工着色
一、人工着色的食用天然色素
二、食用合成色素
本章小结
思考及练习
第8章
菜肴颜色的化学基础
学习目标
◇掌握叶绿素及绿色蔬菜变色
◇了解血红素及肉色变化
◇熟悉酶促褐变
第一节概述
一、色泽是食品的重要感官质量
食品的色泽是食品感观质量的一个重要方面，是人们通过视觉对食品的一种感受。
食品的几何形状、大小、外观形态和质感都可以用视觉来认识，但颜色是最重要的视觉因素，因为食品几乎所有的理化变化都可能给食品带来颜色、光泽方面的变化。
良好的色泽对食品营养价值、口感、风味等方面有一定程度的保障和体现。
在烹饪加工中，操作者很大程度上是凭颜色来判估加工中食品的性质的。
可以说，烹饪的一个重要目的就是怎样能使菜肴的色泽更加诱人。
作为第一外观因素，人们往往对颜色有偏爱，因此食品颜色成了人们评价和选购食品的主要依据。
例如，红色可以使人解馋，黄色可以止渴，绿色则使人清凉等。
又如，人们会根据红烧肉颜色的深浅来判断它的油腻程度，根据葡萄酒粉红色的程度来判断它的风味，根据咖啡颜色的深浅来判断苦味的差异大小等。
二、颜色的形成
颜色是由光波的波长（或频率）决定的。
波长愈长，愈偏向红色；波长愈短，愈偏向紫色。
例如，红光的波长在750~640nm之间，橙光的波长在640~600nm之间，而紫光的波长在400nm附近。
物体呈现一定的颜色的关键在于它能选择性的吸收可见光的一部分，而剩下的其他光则按三原色原理综合起来形成该物体的颜色。
因为不同的物质吸收光的波长和程度不同，所以表现出各种不同的颜色。
如果吸收光的波长是在可见光区以外，那么这种物质是无色的。
例如，在全色光照射下，如果一个物体只吸收510mm波长（绿色）的那部分光，那么剩下的其他光相加是紫色的。
物体吸收什么波长的光，吸收程度的大小都是由其分子结构决定的，当分子结构中含有多个共轭双键或—N=N—等基团时，便在可见光中显色，这些基团叫发色团。
三、食品颜色的形成和变化
一种食品或菜肴的颜色是在一定照射光下，食品各成分对光的行为（吸收、反
射、透射等）的总结果。
但食品各成分所起作用的大小不一样，我们把起关键作用
的、对食品颜色有决定作用的成分称为色素。
菜肴颜色的形成和变化有两个方面
的影响因素：
一个是照射光的颜色及强度；另一个就是菜肴中色素的种类、含量和
状态。
因此，从化学方面来看，食品的变色可以分为两方面：
一是原有色素性质的
改变；二是原有色素或新增色素在含量上的增减。
色素增加可叫褐变，色素减少叫
褪色或漂白。
四、食品色素的分类
食品中的色素按其来源可分为天然色素和人工色素。
天然色素又可按来源、溶解
解性和化学结构分成不同类别和具体种类。
常见天然色素的分类和特征见表8—1。
类别和结构特征
色素名称
亚类（具体色素）
溶解性
存在方式
种类
数量
颜色
主要来源
四吡咯类（卟啉类）
叶绿素
叶绿素a叶绿素b
脂溶
叶绿体
25
绿色、褐色
绿色蔬菜
血红素
血红素铁血红素铜
水溶
血红蛋白肌红蛋白
6
红色、褐色
禽畜肉
四吡咯衍生物
藻色素
藻红素等
水溶
色素蛋白
15
红色到绿色
海藻
四吡咯衍生物
胆色素
胆绿素等
水溶
6
红、绿、黄色
禽畜肉
异戊二烯衍生物（多烯色素）
类胡萝卜素
叶红素类（番茄红素、胡萝卜素等）
脂溶
脂肪或蛋白质复合物
450
黄色到红色
蔬菜水果等植物原料
叶黄素类（辣椒红素、虾青素、卵黄素等）
植物、部分动物
多酚类衍生物
花青素
天竺葵色素等
水溶
糖苷形式
150
红、紫、蓝色
花、水果等
花黄素（黄酮类）
芹菜素、橙皮素等
800
黄色
植物
儿茶素（黄烷醇）
儿茶素、没食子酸等
30
反应型
茶叶
鞣质
儿茶酚、黄木素等
水溶或不溶
单体或聚合物
200
反应型
植物
醌类衍生物
甜菜红
甜菜红素、天然苋菜红素等
水溶
糖苷形式
70
黄色到红色
红甜菜等许多植物
虫胶色素
水溶
1
橙色到紫色
紫胶虫
胭脂虫红
水溶
1
红色
胭脂虫
黑色素
水不溶
聚合物、蛋白质复合物
16
黑色
动物
酮类衍生物
红曲色素
红斑素等
脂溶
15
红色
微生物（红曲）
姜黄素
水溶
脂溶
1
黄色
姜黄、芥末
异咯嗪
核黄素
水溶
酶蛋白辅基
1
黄绿色
动物
第二节食品中的天然色素及其变色
一、叶绿素和绿色蔬菜在烹饪中变色
叶绿素是存在于植物细胞叶绿体内的一种能进行光合作用的绿色色素，它使蔬菜和未成熟的果实呈现绿色。
（一）叶绿素的组成和结构
叶绿素是一种镁卟啉衍生物，其结构见图8-1。
它的化学组成或名称可以叫镁卟啉二羧酸叶绿醇甲醇二脂。
叶绿素是含镁的卟啉二羧酸（叶绿酸）及叶绿醇（含20个碳原子的一种高级一元醇，或叫二十碳醇，它是一种二萜化合物）和甲醇（CH3-OH）形成的酯。
H3C
H：
C
H
图8-1叶绿素的分子结构
不同的叶绿素分子只是在于卟咯环上R取代基不同。
叶绿素a是最常见的一种，其R为甲基；叶绿素b也常见，R为甲醛基。
叶绿素a、b常一同存在，并以3：
1的比例一起构成叶绿体中的复合体。
（二）叶绿素的性质
1．叶绿素的物理性质
叶绿素的绿色来源于其组成中的镁卟啉结构，所以只要这部分结构变化都会引起变色。
叶绿素中的叶绿醇是脂溶性的，所以叶绿素是脂溶性色素，但叶绿酸是水溶性的。
2．化学性质
叶绿素分子中及颜色和溶解性有关的结构可以发生如下反应，从而对绿色蔬菜的色泽有重大影响。
（1）叶绿素分子中镁卟啉发生镁取代反应
叶绿素镁卟啉结构中的镁可被H+和其他金属离子取代，从而产生变色。
叶绿素在稀酸环境中镁可被两个氢原子取代，生成褐色的脱镁叶绿素，从而使原有的绿色消失。
所以，在酸性中加热，蔬菜容易变为褐色。
叶绿素中的镁可被铜离子取代，形成绿色鲜亮且稳定的铜叶绿素。
该色素可以用做人工着色。
（2）叶绿素的水解反应
在酸、碱或叶绿素酶的作用下，叶绿素的二酯结构可水解，生成叶绿醇、甲醇及水溶性的叶绿酸或仍然是脂溶性的脱叶醇基叶绿素（甲基叶绿素）。
水解对绿色没有影响，但能改变叶绿素的溶解性能。
（3）叶绿素分子中镁卟啉环上发生变化
当组织衰败时，叶绿体蛋白及其辅基叶绿素分离，在光辅射或酶的作用下，叶绿素分子的卟啉环上可发生氧化、还原、加成或裂解等反应，从而引起颜色的巨大变化，生成无色或紫色物质。
（三）绿色蔬菜组织变色及保护
1．绿色蔬菜储藏中变色
绿色蔬菜在储藏过程中容易发生“黄化”作用而变色，这是因为叶绿索受酶、酸、氧的作用，逐渐降解为无色产物和黄色的脱镁产物，使蔬菜中原有的呈黄色的类胡萝卜素显露出来的缘故。
要防止这种变色，应尽量维持新鲜蔬菜的最低生命状念，做到临用时才加工。
2．绿色蔬菜烹饪加热中变色
蔬菜在烹饪加热中会引起叶绿素不同程度的变化。
短时间的快速加工，主要是发生蛋白质变性、组织破坏而释出叶绿素，叶绿素本身没有变化，所以蔬菜的绿色更加明显，这个现象是烹饪中加工蔬菜时判断制熟程度的主要标志。
但长时间的加热，会使游离叶绿素在蔬菜组织中的有机酸的作用下，发生脱镁反应，生成褐色脱镁叶绿素。
这是蔬菜久煮变化的原因。
同时，叶绿素加热还会发生水解反应，产生水溶性成分。
以上这些变化可概括为图8-2。
（绿色脂溶性产物）（绿色水溶性产物）（绿色水溶性产物）
叶绿体蛋白叶绿素脱叶醇基叶绿素叶绿酸
脱镁叶绿素脱镁脱叶醇基叶绿素脱镁叶绿酸
（褐色脂溶性产物）（褐色水溶性产物）（褐色水溶性产物）
图8-2绿色蔬菜烹饪加热中的变色反应
3．绿色蔬菜烹饪中的护色
从上面分析可以看出，绿色蔬菜加热中变色的主要影响因素应该是pH值和加热时间。
pH值越低，变色越容易，一般在pH<4.0时，很快变色，所以加醋烹调的蔬菜会很快变成黄绿色。
pH>8.6时，蔬菜呈青绿色，因为稀碱能中和有机酸，能防止叶绿素脱镁，从而保持叶绿素原有的鲜绿色，这就是在烹饪中经常谈到的稀碱定绿的原理。
开锅盖或加锅盖炒菜，其变色速度不一，前者慢，后者快，这种现象亦和pH值有关。
开盖煮时，菜中部分有机酸挥发，菜汤的pH值较大，所以变色速度慢。
煮菜时间对变色程度有影响，长则变色程度大，短则小。
传统烹饪工艺中常使用热水烫漂（即焯水）来保护绿色。
其原理大致是：
大量高温的热水，能使叶绿素酶迅速失活，排除蔬菜组织内的氧气，对组织中的有机酸具有稀释和挥发作用，从而减少了叶绿素生成脱镁叶绿素的机会。
这种方法成功的保证是，一要水多、二要快速、三要高温。
另外，目前较好的蔬菜护绿方法是多种技术联合使用。
例如，在采用高温短时间处理的同时，并辅以加碱式盐、脱植醇，低温贮藏产品，添加铜叶绿酸钠等。
二、血红素和肉类变色
血红素是高等动物血液和肌肉中的红色色素，存在于肌肉及血液的红血球中，以复合蛋白质的形式存在，分别称肌红蛋白（Mb）和血红蛋白（Hb）。
在活的机体中，它是呼吸过程中02和CO2的载体。
（一）血红素的结构和存在方式
血红素是一原子铁和卟啉构成的铁卟啉化合物。
其结构见图8-3。
图8-3血红素结构
在动物中，血红素都是以肌红蛋白和血红蛋白方式存在的，很少有自由的血红素。
肌红蛋白是由1分子血红素和1分子一条肽链组成的球蛋白构成，而血红蛋白是由4分子的血红素和1分子四条肽链组成的球蛋白构成。
肌红蛋白的分子量为17000，血红蛋白为68000。
各种肉的颜色不同的原因就是其所含的肌红蛋白、血红蛋白的含量及它们的状态、分布不同。
特别是正常屠宰的动物肉，其颜色及肌红蛋白的含量、状态和分布极其相关，所以肉色素常指肉中肌红蛋白（有时包括血红蛋白）的各种存在方式和状态。
例如，生猪肉及熟猪肉颜色的差异实质上是其肌红蛋白存在方式和状态上的差异。
（二）血红素的存在方式和理化性质
1．血红素及肌红蛋白的物理性质
血红素及肌红蛋白都是水溶性的红色成分，存在于肌肉的肌浆中。
2．血红素及肌红蛋白的化学性质
肌红蛋白及其所结合的血红素可以发生许多化学变化，导致肉色改变。
这些反应有：
（1）血红素卟啉铁的结合反应
正常情况下，肌红蛋白中的血红素铁处于二价，它能够通过配位键及O2、CO、NO等结合，分别形成氧合肌红蛋白（MbO2）、羰合肌红蛋白（一氧化碳肌红蛋白MbCO）、亚硝基肌红蛋白（MbNO）。
它们都是红色物质。
氧合肌红蛋白（MbO2）可以脱氧变回肌红蛋白状态。
（2）血红素卟啉铁的氧化还原反应
血红素铁在低压氧时，能够被氧化为三价，形成褐色的高铁血红素肌红蛋白或称为变肌红蛋白（MMb）；在有还原物质存在时，变肌红蛋白还可能被还原为二价状态。
（3）血红素铁卟啉环的破坏和脱铁反应
血红素铁卟啉环发生氧化、还原、加成等反应，会破坏卟啉环的稳定，出现脱铁、脱珠蛋白、卟啉开环等严重后果，使肉色产生很大变化。
（三）肉类在贮存、加工中的色泽变化
1．新鲜肉的色泽变化
新鲜肉的颜色由氧合肌红蛋白、肌红蛋白、变肌红蛋白三种色素的动态平衡所决定。
动物屠宰放血后，由于对肌肉组织供氧停止，所以新鲜肉中的肌红蛋白保持为还原状态，使肌肉的颜色呈稍暗的红色（Mb）。
鲜肉存放在空气中，肉表面的肌红蛋白处于高氧分压下，容易及氧结合形成鲜红的氧合肌红蛋白（MbO2）。
MbO2是比较稳定的，因为肌红蛋白中的珠蛋白部分具有防止血红素氧化的作用。
因此，MbO2的鲜红色可以保持相当时间。
但肉的内部，特别是次表层，因为存在低氧分压条件，亚铁（Fe2+）血红素被氧化成高铁（Fe3+）血红素，形成棕褐色的变肌红蛋白（MMb），这时若鲜肉中还原性物质存在，能不断使变肌红蛋白又还原为肌红蛋白。
只要有氧存在，这种循环过程即可以连续进行。
这种循环过程可以表示为：
如果新鲜肉放置在空气中过久，由于表面的干结防止了氧的渗透，加上还原物耗尽和细菌的繁殖生长，降低了氧压，最终致使肉内外都变成棕褐色。
可见，肉的颜色及其存放时间紧密相关，可作为判断肉新鲜程度的重要指标。
鲜肉用膜包装时，低氧分压会加快血红素的氧化速度，如果薄膜对氧穿透小而且肉组织耗氯超过透人的氧，则可造成低氧分压，促使氧合肌红蛋白变成褐色变肌红蛋白。
如果薄膜包装材料完全不透气，肉类的血红素将全部还原成紫红色肌红蛋白，当打开包装膜使肉品暴露于空气中时，即形成鲜红色的氧合肌红蛋白。
当有金属离子存在时，会促进氧合肌红蛋白的氧化并使肉的颜色改变，其中以铜离子的作用最为明显，其次是铁、锌、铝等离子。
2．肉类在加热过程中色泽的变化
未经腌制的肉加热时，肌红蛋白及肌浆其他蛋白变性、凝固，肌红蛋白失去水溶性，导致颜色变浅。
并且，血红素失去珠蛋白的保护，很快被氧化成珠蛋白变性高铁肌红蛋白，从而呈灰褐色。
这是烹调加热肉类最常见的变色现象。
3．腌制肉的色泽
肉类腌制过程中加入亚硝酸盐或硝酸盐起发色怍用。
亚硝酸盐或硝酸盐可产生NO，肌红蛋白及NO反应生成亚硝基肌红蛋白（MbNO）。
MbNO较Mb和MbO2更稳定，加热时，球蛋白部分发生变性，生成变性珠蛋白—氧化氮肌红蛋白，或称亚硝基肌色原，此时NO一血色原仍保持鲜红色，从而保证了腌制肉的鲜红色。
这一原理也称为肉色固定原理。
腌制肉加热时，颜色不再发生变化的原因就在于此。
抗坯血酸存在时，可以防止MbNO进一步及空气中氧的氧化作用，使其形成的色泽更稳定。
但MbNO对可见光的照射不稳定，因此经腌制后的肉类制品的切口暴露于光线下，MbNO会发生分解，由鲜红色变成褐色高铁血色原。
4．腐败肉的颜色
当肉经过久存后，肉中过氧化氢酶的活性消失，过氧化氢的积累使血红素氧化而变绿。
这是肉类偶尔会发生变绿现象的原因。
另外，细菌活动产生的硫化氢及肌红蛋白作用也产生硫代肌绿蛋白，使肉变成绿色。
腐败变质的肉中还存在血红素的分解产物，如各种胆色素等，从而出现非正常的黄色或绿色。
新鲜肉、熟肉、腌肉和腐败肉中的主要色素见表8-2。
表8-2新鲜肉、熟肉、腌肉和腐败肉中的主要色素
色素
生成方式
铁的价态
卟啉环的状态
球蛋白的状态
颜色
1.肌红蛋白
高铁肌红蛋白的还原、氧合肌红蛋白脱氧
Fe2+
完整的
天然的
暗红
2.氧合肌红蛋白
肌红蛋白的氧合
Fe2+
完整的
天然的
亮红
3.变肌红蛋白
肌红蛋白及氧合肌红蛋白的氧化
Fe3+
完整的
天然的
棕色
4.亚硝基肌红蛋白
肌红蛋白及一氧化氮结合
Fe2+
完整的
天然的
亮红
5.球蛋白变性高铁肌红蛋白
变肌红蛋白受热
Fe3+
完整的
变性的
棕色
6.亚硝基肌色原
亚硝酰基肌红蛋白受热
Fe2+
完整的
变性的
亮红
7.硫代肌绿蛋白
肌红蛋白及H2S、O2作用
Fe3+
完整的,但一个双键被饱和
天然的
绿色
8.胆绿蛋白
过氧化氢氧化作用，抗坏血酸盐或其他还原剂作用
Fe2+或Fe3+
完整的，但一个双键被饱和
天然的
绿色
9.胆色素
各种氧化、还原作用
无铁
卟啉环破坏
不存在
黄、绿、红
三、食品中的其他天然色素及其变化*
食品中除叶绿素和血红素外，异戊二烯衍生物色素、多酚类色素等也较常见。
（一）异戊二烯衍生物色素——类胡萝卜素
类胡萝卜素是由异戊二烯残基为单元构成的以共轭双键为基础的一类色素，是一类从浅黄到深红色的脂溶性色素，在植物食品蔬菜中含量丰富，也在蛋黄、部分羽毛、甲壳类，金鱼和鲑鱼中存在。
其中，最早发现的是存在于胡萝卜肉质根中的红橙色色素即胡萝卜素，因此，这类色素又总称为类胡萝卜素。
类胡萝卜素在结构上的特点是其中有大量共轭双键，形成发色基，产生颜色。
类胡萝卜素都是脂溶性色素。
类胡萝卜素热稳定性较好，加工或贮藏中，pH值、温度、加热时间对类胡萝卜素影响很小，但抗氧化、抗光照性能较侈差，易被酶分解褪色。
侧如，虾黄素（结构见表8-3）及蛋白质配位时龙虾壳显蓝色，红加热烹饪过程中，由于及虾黄素结合的蛋白质变性凝固，从而使虾黄索游离出来，游离型虾黄素不稳定，能氧化生成红色的虾红素，从而使虾的表皮呈现诱人的红色。
类胡萝卜素作为一类天然色素早就广泛应用于油质食品（如人造黄油、鲜奶油及其他食用油脂等）着色。
若将类胡萝卜素吸附在明胶或可溶性的碳水化合物载体（如环状糊精等）上，经雾干燥制成“微胶相分散体”，即可溶于水，形成光学透明的液体，可用于饮料、乳品、糖浆、面条等含水食品的着色。
表8—3食品中一些类胡萝卜素
颜色
名称
结构式
存在
橙黄色素
β—胡萝卜素
胡萝卜、柑橘、南瓜、蛋黄、绿色植物
叶黄素
柑橘、南瓜、蛋黄、绿色植物
玉米黄素
玉米、肝脏、蛋黄、柑橘
红色素
番茄红素
番茄、西瓜
虾黄素
虾、蟹、鲑鱼
辣椒素
辣椒
辣椒玉红素
（二）多酚类色素
多酚类色素是植物中水溶性色素的主要成分，自然界中最常见的为花青素、花黄素和鞣质（又称单宁）三大类，其中花黄素和鞣质还及呈味有关。
花青素、花黄素及鞣质中的一些成分的基本结构为苯并吡喃，结构为：
1．花青素类
花青素是酚类色素中的一大类，多及糖形成糖苷，故又称为花青苷。
所有花青素的基本结构母核是2一苯基苯并吡喃，即花色苷元（见图8—4）
图8—4花青素的基本母核结构
食品中的花青素主要存在于花、叶、果类蔬菜和水果中，如菜苔的紫色、茄子皮的蓝紫色、苹果的红色等色素，葡萄果汁色素就是7种以上的花青素苷组成的，主要为锦葵—葡萄糖苷色素，呈紫红色，在酸性条件下稳定，可用于饮料、色酒等。
花青素的稳定性差，受pH、SO2、金属离子和氧等因素的影响，发生变色现象。
例如，矢车菊色素在pH=3时为红色、pH=8.5时为紫色、pH=11时为蓝色。
2.花黄素类
花黄素又叫黄酮类色素，广泛分布于植物界，是一大类水溶性天然色素，呈浅黄色或橙黄色，花黄素类的母体结构是2—苯基苯并吡喃酮（见图8-5），及花青素的母体结构相似。
图8—52—苯基苯并吡喃的结构
花黄素类在加工条件下会因pH值和金属离子的存在而发生难看的颜色，影响食品的外观质量。
例如，遇到三氯化铁，花黄素可呈现蓝、蓝黑、紫、棕等不同颜色。
在烹调时，用铁锅和含铁自来水时，菜肴有时会呈现蓝色和褐色就是这个道理。
在自然情况下，黄酮类的颜色自浅黄以至无色，鲜见明显黄色，但在遇碱时却会变成明显的黄色，其机制是黄酮类物质在碱性条件下其苯并吡喃酮的1,2碳位间的C—O键断开成查耳酮型结构。
各种查耳酮的颜色自浅黄以至深黄不等，在酸性条件下，查耳酮又恢复为闭环结构，于是颜色消失。
例如，做点心时，面粉中加碱过量，蒸出的面点外皮呈黄色，这就是黄酮类色素在碱性溶液中呈黄色的缘故。
马铃薯、稻米、芦笋、荸荠等在碱性水中烹煮变黄，也是黄酮物质在碱作用下形成查耳酮结构的原因。
其变化反应式为：
橙皮素（白色）橙皮素查耳酮（金黄色）
3．植物鞣质
在植物中含有一种具有鞣革性能的物质，称为植物鞣质，简称鞣质或单宁。
其化学结构属于高分子多元酚衍生物。
鞣质主要由下列单体组成：
儿茶酚焦桔酚，即焦性没食子酸根皮酚
原儿茶酸棓酚（鞣质、没食子酸、五棓子酸）
鞣质作为色素，颜色较浅，一般为淡黄、褐色。
其对食品的重要性主要表现为易被氧化发生褐变作用，酶、金属离子、碱性及加热都促进它褐变，所以对含鞣质多的果蔬加热、储放时要特别注意这一现象。
另外，鞣质有涩味，是植物可食部分涩味的主要来源，如石榴、咖啡、茶叶、柿子等中都存在。
鞣质是无定形粉末，易溶于水中。
除儿茶素外，具收敛环，能使蛋白质凝固，所以果汁脱涩可用此方法。
鞣质及白明胶生成沉淀或混浊液，用这种方法可检出0.01%的鞣质。
生物碱及某些有机碱可使鞣质沉淀，重金属离子可及鞣质生成不溶性盐，鞣质也容易被氯化钠或氯化铵等盐类盐析出来。
第三节食品的褐变作用
一、食品褐变概述
褐变是食品加工和烹饪过程中普遍存在的颜色变深的一种变色现象。
有些褐变对食品有益，如面色、糕点、咖啡等食品在烘烤过程中生成焦黄色和由此引起的香气等是有益的；而有些褐变则是有害的，如蔬菜和水果的竭变．不仅使食品原料丧失其固有色泽，影响外观，降低营养价菹，而且是食物腐败变质的标志之一。
根据食品褐变反应的机理不同，可将裎变作再分为以下几类：
酶促褐变（生化褐变）
褐变作用羰氨反应褐变（美拉徳反应）
非酶褐变（非生化褐变）焦糖化褐变反应
抗坏血酸褐变反应
二、酶促褐变
酶促褐变是指发生在新鲜水果、蔬菜等植物性食物中的一种由酶所催化的变色现象。
在大多数情况下，酶促褐变是一种不希望出现的变化。
例如，香蕉、苹果、梨、茄子、马铃薯等都是很容易在削皮切开后褐变的食物，应尽可能避免其产生褐变。
但像茶叶、可可豆、蜜饯等食品，适当的褐变则是形成良好的风味及色泽所必需的条件。
（一）酶促褐变的机理
生鲜果蔬原料在采收后，组织中仍在进行生命代谢活动。
在正常情况下，完整的果蔬组织中氧化还原反应是偶联进行的，但当发生机械性的损伤（如削皮、切开、压伤、虫咬、磨浆等）及处于异常的环境变化下（如受冻、受热等）时，其原有代谢转变为异常代谢甚至产生不受控制的个别酶反应，使氧化产物积累，造成变色。
酶促褐变的产生是植物细胞内酚被酚酶催化氧化聚合的结果。
正常植物中的酚虽然也被氧化，但其氧化产物醌又可被其他还原物还原成酚，不会积累起来。
在异常情况下，细胞中还原物减少，酚酶又以游离态形式出现，加上组织破损后，及氧气接触面大大提高，氧气直接可将酚氧化成醌，大量醌自动聚合成分子量很大的高分子物质，其吸光性强，叫黑色素。
上述变化过程为：
酚酶自动聚合
酚醌黑色素
O2
正常代谢的还原作用
例如，马铃薯切开后，其自身的一种酚类化合物——酪氨酸，在其酚氧化酶催化下，被空气中的氧气迅速氧化，发生如下反应：
醌型
3,4-二羟苯丙氨酸（多巴）
多巴色素（红色）
上述反应过程也是动物毛发、皮肤中黑色素形成的机理。
儿茶酚在水果中含量多，同样容易氧化成邻二醌，然后形成极易聚合的羟基醌，最后形成黑色素。
绿原酸是许多水果特别是桃、苹果等酶促褐变的主要底物，也是这些水果褐变的主要原因。
而香蕉中，主要褐变的底物是一种含氮的酚衍生物，即3，4—二羟基苯乙胺，它可使香蕉变成黑褐色。
氨基酸及类似的含氮化合物及邻二酚作用可产生颜色很深的复合物。
其机理是酚类物质先经酶促氧化形成相应的醌。
然后，醌和氨基酸发生非酶的缩合反应，而导致褐变。
例如，白洋葱、大蒜、大葱在加工中出现的粉红色就属于此类变化。
另外，一些结构较复杂的酚类衍生物（如花青素、黄酮类、儿茶酚素等）都能作为酚酶的底物。
例如，红茶加工中鲜叶中的儿茶酚素经酶促氧化、缩合等作用，生成茶黄素和茶红素，它们是构成红茶色泽的主要成分。
（二）酶促褐变的防止
食品发生酶促褐变，必须具备四个条件：
多酚类物质（酚类底物）、酚氧化酶、空气中的
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