Jump to content

Подрумянивание еды

(Перенаправлено из «Подрумянивание фруктов »)
Продолжительность: 16 секунд.
Браунинг Фуджи с яблоком – 32 минуты за 16 секунд (видео)

Потемнение — это процесс, когда пища становится коричневой из-за химических реакций , происходящих внутри нее. Процесс подрумянивания — это одна из химических реакций, происходящих в пищевой химии , которая представляет собой интересную тему исследований в области здравоохранения, питания и пищевых технологий . Хотя существует множество различных способов химического изменения продуктов питания с течением времени, потемнение, в частности, делится на две основные категории: ферментативные и неферментативные процессы потемнения.

Браунинг имеет множество важных последствий для пищевой промышленности, касающихся питания, технологий и экономических затрат. [ 1 ] Исследователи особенно заинтересованы в изучении контроля (ингибирования) потемнения и различных методов, которые можно использовать для максимизации этого подавления и, в конечном итоге, продления срока годности пищевых продуктов. [ 2 ]

Ферментативное подрумянивание

[ редактировать ]
Пример общей реакции полифенолов с полифенолоксидазой (PPO), которая катализирует ферментативное потемнение. Производство хинонов подвергается большему количеству реакций, которые в конечном итоге образуют коричневые пигменты на поверхности пищи.

Ферментативное потемнение — одна из наиболее важных реакций, происходящих в большинстве фруктов и овощей, а также в морепродуктах. [ 3 ] Эти процессы влияют на вкус, цвет и ценность таких продуктов. [ 3 ] Как правило, это химическая реакция с участием полифенолоксидазы (ПРО), катехолоксидазы и других ферментов , которые создают меланины и бензохинон из природных фенолов . Ферментативное потемнение (также называемое окислением продуктов) требует воздействия кислорода . Он начинается с окисления фенолов полифенолоксидазой в хиноны , [ 4 ] сильное электрофильное состояние которого обуславливает высокую восприимчивость к нуклеофильной атаке со стороны других белков. [ 4 ] Эти хиноны затем полимеризуются в ходе ряда реакций, что в конечном итоге приводит к образованию коричневых пигментов ( меланоз ) на поверхности пищи. [ 5 ] Скорость ферментативного потемнения отражается количеством активных полифенолоксидаз, присутствующих в пище. [ 1 ] Следовательно, большинство исследований методов предотвращения ферментативного потемнения было направлено на ингибирование активности полифенолоксидазы. [ 1 ] Однако не всякое потемнение продуктов питания приводит к негативным последствиям. [ 1 ]

Примеры полезного ферментативного подрумянивания:

Примеры невыгодного ферментативного потемнения:

Контроль ферментативного потемнения

[ редактировать ]
В процессе превращения винограда в изюм участвует желательная ферментативная реакция потемнения.
В процессе превращения винограда в изюм участвует желательная ферментативная реакция потемнения.
Нежелательная ферментативная реакция потемнения приводит к образованию коричневых пятен на кожуре бананов.
Нежелательная ферментативная реакция потемнения приводит к образованию коричневых пятен на кожуре бананов.
Облученная гуава

Контроль ферментативного потемнения всегда был проблемой для пищевой промышленности. Для предотвращения или замедления ферментативного потемнения пищевых продуктов используются различные подходы, каждый из которых направлен на определенные этапы химической реакции. Различные типы ферментативного контроля потемнения можно разделить на две большие группы: физические и химические. Обычно используют несколько методов. Использование сульфитов (мощных химикатов, препятствующих потемнению) было пересмотрено из-за потенциальных опасностей, которые они вызывают вместе со своей активностью. [ 8 ] Было проведено много исследований относительно точных типов механизмов контроля, которые имеют место при взаимодействии с ферментативным процессом. Помимо профилактики, борьба с потемнением включает также меры, направленные на восстановление цвета пищевых продуктов после их потемнения. Например, ионообменную фильтрацию или ультрафильтрацию можно использовать в виноделии для удаления осадка коричневого цвета из раствора. [ 9 ]

Физические методы

[ редактировать ]
  • Обработка холодом . Охлаждение и замораживание — наиболее распространенные способы хранения продуктов, предотвращающие гниение. Активность ферментов потемнения, т. е. скорость реакции , падает при низких температурах. [ 14 ] Таким образом, охлаждение помогает сохранить первоначальный вид, цвет и вкус свежих овощей и фруктов. Охлаждение также используется при распределении и розничной торговле фруктами и овощами.

Химические методы

[ редактировать ]
Выдержанное белое вино коричневого цвета.

Другие методы

[ редактировать ]
  • Натуральные агенты . Известно, что различные натуральные продукты и их экстракты, такие как лук , ананас , лимон и белое вино , подавляют или замедляют потемнение некоторых продуктов. [ 16 ] Лук и его экстракт обладают мощными свойствами против потемнения, ингибируя активность PPO. Было доказано, что ананасовый сок предотвращает потемнение яблок и бананов. Лимонный сок используют при приготовлении теста, чтобы кондитерские изделия выглядели ярче. Этот эффект, возможно, объясняется свойствами лимонной и аскорбиновой кислот, содержащихся в лимонном соке, предотвращать потемнение.

Неферментативное подрумянивание

[ редактировать ]
Корочка бриоши становится золотисто-коричневой из-за реакции Майяра.

Второй тип потемнения, неферментативное потемнение, представляет собой процесс, который также вызывает коричневую пигментацию пищевых продуктов, но без активности ферментов. Двумя основными формами неферментативного потемнения являются карамелизация и реакция Майяра . Оба различаются по скорости реакции в зависимости от активности воды (в пищевой химии стандартное состояние активности воды чаще всего определяется как парциальное давление паров чистой воды при той же температуре).

Карамелизация процесс пиролиза сахара . — Его широко используют в кулинарии для достижения желаемого орехового вкуса и коричневого цвета. В ходе процесса летучие выделяются химические вещества, создающие характерный карамельный вкус.

Пример карамелизации столового сахара (сахарозы) до вещества с коричневым ореховым вкусом (фуран и мальтол)
Обзор механизма неферментативной реакции Майяра в пищевых продуктах. Основание Шиффа теряет молекулу CO 2 и присоединяется к воде. Обратите внимание на взаимодействие между аминогруппой аминокислоты (здесь аспарагин) и карбонильным углеродом сахара (глюкозы). Конечный продукт — акриламид . Для получения дополнительной информации посетите Реакцию Майяра .

Другая неферментативная реакция — реакция Майяра . Эта реакция отвечает за образование вкуса при приготовлении пищи. Примеры продуктов, подвергающихся реакции Майяра, включают хлеб, стейки и картофель. Это химическая реакция, происходящая между аминогруппой свободной аминокислоты и карбонильной группой сахара редуцирующего . [ 1 ] обычно с добавлением тепла. Сахар взаимодействует с аминокислотой, создавая разнообразные запахи и вкусы. Реакция Майяра является основой производства искусственных ароматизаторов для обработанных пищевых продуктов в ароматизирующей промышленности. [ 23 ] поскольку тип задействованной аминокислоты определяет конечный вкус.

Меланоидины представляют собой коричневые высокомолекулярные гетерогенные полимеры, которые образуются при соединении сахаров и аминокислот в результате реакции Майяра при высоких температурах и низкой активности воды. Меланоидины обычно присутствуют в продуктах, подвергшихся той или иной форме неферментативного подрумянивания, таких как ячменный солод (Венский и Мюнхенский), хлебная корочка, хлебобулочные изделия и кофе. Они также присутствуют в сточных водах сахарных заводов, что требует очистки, чтобы избежать загрязнения в местах сброса этих заводов.

Подрумянивание винограда при виноделии

[ редактировать ]

Как и большинство фруктов, виноград различается по количеству содержащихся в нем фенольных соединений. Эта характеристика используется в качестве параметра при оценке качества вина. [ 4 ] Общий процесс виноделия инициируется ферментативным окислением фенольных соединений полифенолоксидазами. [ 4 ] Контакт между фенольными соединениями в вакуоли клетки винограда и полифенолоксидазой ферментом (расположенным в цитоплазме ) запускает окисление винограда. Таким образом, первоначальное потемнение винограда происходит в результате «модификации компартментализации» в клетках винограда. [ 4 ]

Последствия для пищевой промышленности и технологий

[ редактировать ]

Ферментативное потемнение влияет на цвет, вкус и пищевую ценность продуктов, вызывая огромные экономические потери, если они не продаются потребителям вовремя. [ 1 ] По оценкам, более 50% продукции теряется в результате ферментативного потемнения. [ 2 ] Увеличение численности населения и, как следствие, истощение природных ресурсов побудили многих биохимиков и инженеров-пищевиков найти новые или улучшенные методы сохранения продуктов питания и на более длительный срок, используя методы подавления реакции потемнения. Это эффективно увеличивает срок хранения пищевых продуктов, решая эту часть проблемы отходов. Лучшее понимание ферментативных механизмов потемнения, в частности, понимание свойств ферментов и субстратов, участвующих в реакции, может помочь технологам пищевой промышленности контролировать определенные этапы этого механизма и в конечном итоге применять эти знания для предотвращения потемнения.

Яблоки — это фрукты, которые обычно изучаются исследователями из-за высокого содержания фенолов, что делает их очень восприимчивыми к ферментативному потемнению. [ 3 ] В соответствии с другими данными, касающимися яблок и активности потемнения, была обнаружена корреляция между более высокими количествами фенолов и повышенной ферментативной активностью в яблоках. [ 3 ] Это дает потенциальную цель и, следовательно, надежду для пищевой промышленности, желающей генетически модифицировать продукты питания, чтобы снизить активность полифенолоксидазы и, таким образом, уменьшить потемнение. Примером таких достижений в пищевой промышленности является производство арктических яблок . Эти яблоки, созданные компанией Okanagan Specialty Fruits Inc, являются результатом применения сплайсинга генов — лабораторного метода, который позволил снизить уровень полифенолоксидазы.

Еще одна проблема, которая тщательно изучается, — это потемнение морепродуктов. [ 7 ] Морепродукты , в частности креветки, являются основным продуктом питания людей во всем мире. Потемнение креветок, которое на самом деле называется меланозом , вызывает серьезную обеспокоенность у работников пищевой промышленности и потребителей. Меланоз в основном возникает во время послеубойной обработки и хранения в холодильнике. [ 7 ] Недавние исследования показали, что растительный экстракт, который действует как ингибитор антимелатониновой полифенолоксидазы, выполняет ту же функцию, что и сульфиты, но без риска для здоровья. [ 7 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Корсо-Мартинес, Марта; косуля, Ньевес; Вильямиэль, Мар; дель Кастильо, М. Долорес (1 января 2012 г.). Доктор философии, Бенджамин К. Симпсон (ред.). Пищевая биохимия и пищевая промышленность . Уайли-Блэквелл. стр. 56–83. дои : 10.1002/9781118308035.ch4 . ISBN  9781118308035 .
  2. ^ Перейти обратно: а б Каанане, А.; Лабуза, ТП (1 января 1989 г.). «Реакция Майяра в пищевых продуктах». Прогресс клинических и биологических исследований . 304 : 301–327. ISSN   0361-7742 . ПМИД   2675033 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д Холдербаум, Дэниел (2010). «Ферментативное потемнение, активность полифенолоксидазы и полифенолы в четырех сортах яблок: динамика во время развития плодов» . ХортСайенс . 45 (8): 1150–1154. дои : 10.21273/HORTSCI.45.8.1150 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и Маше, Джей-Джей; Сапис, JC; Флерье, А. (1 января 1991 г.). «Фенольные соединения и полифенолоксидаза в отношении потемнения винограда и вина». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 30 (4): 441–486. дои : 10.1080/10408399109527552 . ISSN   1040-8398 . ПМИД   1910524 .
  5. ^ Николас, Джей-Джей; Ришар-Форже, ФК; Гупи, премьер-министр; Амиот, MJ; Обер, Южная Дакота (1 января 1994 г.). «Ферментативные реакции потемнения яблок и яблочных продуктов». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 34 (2): 109–157. дои : 10.1080/10408399409527653 . ISSN   1040-8398 . ПМИД   8011143 .
  6. ^ Он, Цян (2008). «Выяснение механизма ферментативного ингибирования потемнения хлоритом натрия» . Пищевая химия . 110 (4). Эль-Севьер: 847–51. doi : 10.1016/j.foodchem.2008.02.070 . ПМИД   26047269 . Архивировано из оригинала 12 января 2017 г. Проверено 6 ноября 2016 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б с д Нирмал, Нилеш Пракаш; Бенджакул, Соттават; Ахмад, Мехрадж; Арфат, Ясир Али; Паничаюпакаранант, Фаркпхум (1 января 2015 г.). «Нежелательное ферментативное потемнение ракообразных: причинные эффекты и его ингибирование фенольными соединениями» . Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 55 (14): 1992–2003. дои : 10.1080/10408398.2012.755148 . ISSN   1549-7852 . ПМИД   25584522 . S2CID   22348619 .
  8. ^ Тейлор, Стив Л.; Хигли, Нэнси А.; Буш, Роберт К. (1986). «Сульфиты в пищевых продуктах: использование, аналитические методы, остатки, судьба, оценка воздействия, метаболизм, токсичность и гиперчувствительность». Достижения в области пищевых исследований . 30 :1–76. дои : 10.1016/s0065-2628(08)60347-x . ISBN  9780120164301 . ПМИД   3526827 .
  9. ^ Маше, Джей-Джей; Сапис, JC; Флерье, А. (1 января 1991 г.). «Фенольные соединения и полифенолоксидаза в отношении потемнения винограда и вина». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 30 (4): 441–486. дои : 10.1080/10408399109527552 . ISSN   1040-8398 . ПМИД   1910524 .
  10. ^ Маше, Жан-Жак; Сапис, Жан-Клод; Флерье, Энни; Ли, Калифорния (январь 1991 г.). «Фенольные соединения и полифенолоксидаза в отношении потемнения винограда и вина». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 30 (4): 441–486. дои : 10.1080/10408399109527552 . ПМИД   1910524 .
  11. ^ Сяо, Хун-Вэй; Пан, Чжунли; Дэн, Ли-Чжэнь; Эль-Машад, Хамед М.; Ян, Сюй-Хай; Муджумдар, Арун С.; Гао, Чжэнь-Цзян; Чжан, Цянь (июнь 2017 г.). «Последние разработки и тенденции в области термического бланширования – всесторонний обзор» . Обработка информации в сельском хозяйстве . 4 (2): 101–127. Бибкод : 2017IPAgr...4..101X . дои : 10.1016/j.inpa.2017.02.001 .
  12. ^ Гранди, Мириам Мария-Луиза; Лэпсли, Карен; Эллис, Питер Рори (2016). «Обзор влияния обработки на биодоступность питательных веществ и переваривание миндаля» . Международный журнал пищевой науки и технологий . 51 (9): 1937–1946. дои : 10.1111/ijfs.13192 . ПМК   5003169 . ПМИД   27642234 .
  13. ^ «Национальный центр домашнего сохранения продуктов питания | Как мне? Заморозить» . nchfp.uga.edu .
  14. ^ Перейти обратно: а б Он, Цян; Ло, Ягуан (1 декабря 2007 г.). «Ферментативное потемнение и контроль над ним свежесрезанных продуктов». Обзор Стюарта после сбора урожая . 3 (6): 1–7. дои : 10.2212/спр.2007.6.3 .
  15. ^ Мартинес, М. Виктория; Уитакер, Джон Р. (1 июня 1995 г.). «Биохимия и контроль ферментативного потемнения». Тенденции в пищевой науке и технологиях . 6 (6): 195–200. дои : 10.1016/S0924-2244(00)89054-8 .
  16. ^ Йылдирим, Сельчук; Рекер, Беттина; Петтерсен, Марит Квальвог; Нильсен-Нигаард, Джули; Айхан, Зехра; Руткайте, Рамуне; Радусин, Таня; Суминская, Патриция; Маркос, Бегония; Кома, Вероника (январь 2018 г.). «Применение активной упаковки для пищевых продуктов: применение активной упаковки для пищевых продуктов…» . Комплексные обзоры в области пищевой науки и безопасности пищевых продуктов . 17 (1): 165–199. дои : 10.1111/1541-4337.12322 . hdl : 20.500.12327/362 .
  17. ^ Перейти обратно: а б Л. Броуди, Аарон; Струпинский, Е.П.; Клайн, Лаури Р. (2001). Активная упаковка для пищевых продуктов (1-е изд.). ЦРК Пресс. ISBN  9780367397289 .
  18. ^ Юсуф, Башарат; Кадри, Овайс Шафик; Шривастава, Абхая Кумар (март 2018 г.). «Последние разработки в области продления срока хранения свеженарезанных фруктов и овощей путем нанесения различных съедобных покрытий: обзор». ЛВТ . 89 : 198–209. дои : 10.1016/j.lwt.2017.10.051 .
  19. ^ «Торможение и контроль браунинга». Производство фруктов . 2006. стр. 183–215. дои : 10.1007/978-0-387-30616-2_8 . ISBN  978-0-387-30614-8 .
  20. ^ «Заглушение ППО» . Okanagan Specialty Fruits, Inc. 2019. Архивировано из оригинала 27 апреля 2021 года . Проверено 14 ноября 2019 г.
  21. ^ «Соединенные Штаты: ГМ-не темнеющее арктическое яблоко расширяется в сфере общественного питания» . Портал свежих фруктов. 13 августа 2019 года . Проверено 14 ноября 2019 г.
  22. ^ Таманна, Нахид (2015). «Продукты пищевой промышленности и реакции Майяра: влияние на здоровье и питание человека» . Международный журнал пищевой науки . 2015 : 526762. doi : 10.1155/2015/526762 . ПМЦ   4745522 . ПМИД   26904661 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f03e16ee95bea857e625bd5ec080e847__1722446280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f0/47/f03e16ee95bea857e625bd5ec080e847.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Food browning - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)