［教學目標］全麵係統地了解各種生物因子、化學因子、物理因子導致食品變質的基本理論，掌握控製食品變質的各種物理措施，如降溫、控濕、調氣、包裝、輻照處理等，同時掌握化學保藏劑處理、建立食品冷藏鏈、食品保藏期限和貨架期等方麵的知識。
食品是由多種化學物質組成的極為複雜的混合體，它們絕大多數來源於植物和動物，不僅含有大量的水分，而且含有豐富的營養成分。絕大多數食品屬於性質不穩定的物質，它們在保藏中的質量變化是不可避免的，但其變化的速度及程度卻受多種因素的影響，並遵循一定的變化規律。人們可以通過多種技術措施控製食品變質的速度，達到保持食品質量的目的，最大限度地杜絕食品發生變質。
引起食品變質的因素很多，按其屬性可劃分為生物因素、物理因素和化學因素，每類因素中又包括引發食品變質的諸多因子。
一、生物因素
（一）微生物
自然界中微生物分布極為廣泛，幾乎無處不在，而且生命力強，生長繁殖速度快。食品中的水分和營養物質是微生物生長繁殖的良好基質，如果食品被微生物汙染，在一定的條件下就會導致其質量迅速下降，最終表現為腐敗、黴變和發酵三種生物化學變化。
1.食品腐敗
食品腐敗主要是細菌將食品中的蛋白質、氨基酸、肽和腖等含氮有機物分解為低分子化合物，使食品帶有惡臭氣味和厭惡的滋味，並產生毒性。食品腐敗主要發生在富含蛋白質的動物性食品中，如畜禽肉類、魚類、貝類、鮮蛋、鮮乳及它們的製成品。豆製品如豆腐、豆乳、豆芽及含水量高的豆粒含有豐富的植物蛋白，因而也容易發生腐敗變質。
引起食品腐敗的微生物主要是細菌類，特別是能分泌大量蛋白質分解酶的腐敗細菌，它們主要分屬於以下七個屬：①假單胞菌屬（Pseudomonas）；②黃色杆菌屬（Flavobacterium）；③無色杆菌屬（Achromobacter）；④變形杆菌屬（Bacter proteus）；⑤芽孢杆菌屬（Bacillus）；⑥梭狀芽孢杆菌屬（Clostridium）；⑦小球菌屬（Micrococcus）。
引起食品腐敗的菌源與食品原料的來源密切相關。生鮮魚類、貝類來自淡水養殖或海水捕撈，因而引起它們腐敗的主要是水中細菌，如無色杆菌屬、黃杆菌屬、假單胞菌屬和小球菌屬的細菌。新鮮的畜禽肉類、鮮蛋、鮮乳來自飼養場和屠宰場，容易受到土壤中腐敗細菌的汙染，常見的土壤細菌是好氣性芽孢杆菌屬、厭氣性梭狀芽孢杆菌屬和變形杆菌屬細菌。
對於加工食品而言，由於製造與加工工藝不同，因而引起食品腐敗的細菌種類也有差異。例如，鹽醃食品的腐敗多是嗜鹽性細菌所致，幹製食品的腐敗多是耐幹燥細菌所致，罐頭的腐敗除了空氣中細菌的再次汙染外，也不排除罐內未被殺滅的耐熱性芽孢杆菌參與腐敗過程。
2.食品黴變
食品黴變是黴菌在食品中大量生長繁殖而引起的發黴變質現象。黴菌能分泌大量的糖酶，可分解利用食品中的碳水化合物。溫度、濕度較高時，由於黴菌活動旺盛而使食品發生黴變現象。黴變食品不僅營養成分損失，外觀顏色改變，而且染有黴味。如果食品被產毒菌株（如黃曲黴、染色曲黴、玉米赤黴等）汙染，則會產生嚴重危害人體健康的毒素。所以，黴變也是食品保藏中不可忽視的一種變質現象。
黴變主要發生在富含糖類和澱粉的食品中，如禾穀類糧食及其製品、水果蔬菜及其製品、茶葉、幹花等。
自然界中黴菌的種類很多，引起食品黴變的黴菌主要有毛黴屬（Mucor）的總狀毛黴（Mucor recemosus）、大毛黴（Mucor mucedo），根黴屬（Rhizopus）的黑根黴（Rhizopus nigricane），曲黴屬（Aspergillus）的黃曲黴（Aspergillus flavus）、灰綠曲黴（Aspergillus glaucus）、黑曲黴（Aspergillus niger），青黴屬（Penicillium）的灰綠青黴（Penicillium giaucum）等。毛黴和根黴常在含水量高的食品中生長繁殖，其菌落顏色為黑色或褐色。曲黴適於在含水量低的食品中繁殖，其菌落為黃、綠、褐、黑等顏色。青黴屬的一些菌適合在含水量少的食品，並且環境比較幹燥的條件下繁殖；也有一些菌適宜在含水量高的果品，並且環境濕度大的條件下繁殖，其菌落為青綠色或黃綠色。
3.食品發酵變質
此處所謂的發酵是指食品被微生物汙染後，在微生物分泌的氧化還原酶的作用下，使食品中的糖發生不完全氧化的過程。發酵對發酵食品的生產是必不可少的過程，但是如果發生在食品保藏或流通過程中，則是一種變質現象。
酒精發酵是以含糖為主的食品被酵母菌汙染所發生的變質現象。例如，果汁、果醬、果蔬罐頭等發生變質時，常常產生酒味，即是酒精發酵的結果。水果蔬菜氣調貯藏時，如果O2濃度過低，使產品長時間進行無氧呼吸，組織中無氧呼吸產生的酒精積累到一定程度，致使產品發生變質，又稱為低氧傷害。
醋酸發酵是低度酒和某些糖類食品被醋酸菌汙染所發生的變質現象。例如，果酒、啤酒、黃酒等低度酒中的酒精在醋酸菌作用下產生醋酸，使酒味變酸而降低其飲用品質。果汁、水果罐頭、果醬等含糖多的食品，在遭受酵母菌和醋酸菌的共同汙染後，連續發生酒精發酵和醋酸發酵，結果使其味道變酸而喪失食用價值。
乳酸發酵是食品的糖在乳酸杆菌作用下產生乳酸的過程。例如，酸乳、奶酪、泡菜、酸菜等食品的生產都必須經過乳酸發酵。但是這些乳酸發酵產品在生產過程中發酵過度，或者在流通、保藏中再次發酵，或者鮮乳和乳製品遭受包括乳酸菌在內的雜菌汙染，導致產品中以乳酸為主的有機酸含量增大，使之因酸味過重而喪失食用或飲用價值。
酪酸發酵是食品中的糖在酪酸菌的作用下產生酪酸的過程。酪酸會使食品具有一種令人厭惡的氣味，尤其是鮮乳、奶酪、青豌豆、酸菜等在流通、保藏過程中易被酪酸菌汙染而發生變質，嚴重降低食品質量。
（二）生理生化變化
食品的生理作用泛指新鮮的果蔬、活魚、活蟹、鮮蛋、糧食、油料等鮮活產品在貯藏和流通過程中所進行的生理生化變化及畜、禽、魚等屠宰後生鮮肉品所發生的僵直、軟化等變化。食品生理生化變化的表現形式及特征在食品種類間有較大差異，它們對食品質量具有重要影響。
1.呼吸作用
呼吸作用是生物體活細胞中複雜的有機物質在多種酶係統的參與下，逐漸降解為簡單物質並釋放出能量的過程。其功能是利用有機物降解釋放的能量和產生的某些中間產物供生物體進行生理活動和新陳代謝。理論和實踐證明，呼吸作用是水果、蔬菜、原糧、油料籽及各種植物種子最基本、最重要的生理活動，具有維持自身生存、抵抗病菌侵染的功能。
但是，呼吸作用又是一個不斷地消耗體內貯藏物質、釋放熱量、促使自身逐漸成熟衰老的生理過程，糖類、脂類、蛋白質、氨基酸、有機酸等物質的消耗隨貯藏期延長而增加。另外，水果、蔬菜氣調貯藏時，由於呼吸作用使周圍環境中O2濃度過低或CO2濃度過高，可能發生低氧傷害或CO2中毒的生理性病害，影響產品質量，縮短貯藏期。因此，呼吸對水果蔬菜質量的影響是不可忽視的。保持低水平的正常呼吸，是果品蔬菜在貯藏、流通中應掌握的基本原則。
2.蒸騰作用
蒸騰作用通常是指新鮮果品蔬菜在貯藏、流通過程進行的一種生理作用，即產品組織中的水分通過其表麵以氣態散失到環境中的現象。蒸騰失水不但造成產品數量方麵的損失，而且使果蔬的新鮮度下降，失水嚴重時使外觀萎蔫、質地柔韌、抗病性降低、喪失貯藏性和商品價值。
禽蛋在貯藏、流通中也易發生失水，將這種失水現象通常稱為蒸發。禽蛋蒸發失水導致重量減少、氣室增大，蛋的新鮮度和食用質量也隨之下降。
3.成熟衰老變化
成熟衰老變化通常是指水果蔬菜收獲後進行的生理生化變化，包括色澤、風味、氣味、質地等發生的變化。另外，小麥等一些糧食收獲後的一段時期也有後熟變化。
水果、蔬菜的種類很多，它們分屬於植物的根、莖、葉、花、果器官，當達到一定的成熟度收獲後，在貯藏、流通中仍然進行著在田間尚未完成的成熟衰老過程。
許多種果蔬如蘋果、洋梨、香蕉、獼猴桃、番茄等采後發生的成熟變化，使它們的色、香、味、質地得到改善，商品質量得到提高。但當它們進入衰老階段時，商品質量卻發生劣變，表現為色澤暗淡、質地疏鬆軟化、風味和氣味變差，更重要的是抗病性顯著下降，易受病菌侵染而腐爛變質。所以，這些果蔬采後應采取措施，使之緩慢完成成熟過程，阻止其很快進入衰老階段。
但有更多種果蔬如葡萄、柑橘、菠蘿、石榴、草莓、黃瓜、菜豆、馬鈴薯、洋蔥、胡蘿卜、蘿卜、甘藍、蒜薹、花椰菜、食用菌等，收獲時的品質最好，收獲後隨著貯藏、流通時間的延長，其成熟衰老進程逐漸推進，品質不斷下降，商品質量呈現下降趨勢。質量下降的表現特征因果蔬種類而不同，例如，葡萄、柑橘表現為風味變淡，黃瓜表現為變形和肉質變糠，菜豆表現為豆莢革質化和豆粒硬化，洋蔥、胡蘿卜表現為發芽和肉質糠心，蒜薹表現為梗端纖維化、薹苞肥大和薹條糠心。不難看出，這類果蔬收獲後，最大限度地保持其收獲時的固有質量，是貯藏保鮮的基本目標。
小麥的後熟變化是胚進一步成熟、提高發芽勢和發芽率、改善食用品質的過程，經過後熟期的小麥呼吸作用減弱。可見，小麥等糧食的後熟變化對其貯藏的積極作用遠大於消極影響。
4.生鮮肉類的僵直和軟化
動物剛屠宰後的肉體是柔軟的，並具有很高的持水性。經過一段時間後肉體變僵硬，持水性降低，即出現僵直。僵直之後繼而發生軟化，肌肉變得柔軟多汁，並產生令人愉悅的氣味和滋味。僵直和軟化是肉類成熟過程中的兩個階段。
（1）僵直僵直又稱僵硬或屍僵，是畜、禽、魚屠宰後一段時間裏發生的生化變化，由於肌肉纖維的收縮所致。其特征是肌肉喪失原有的柔軟性和彈性，呈現僵硬狀態。例如，手握魚頭，其尾部挺直而不下彎，就是僵直的表現。
僵直與肌肉中的肌糖原酵解產生的乳酸、ATP、磷酸肌酸的分解等有密切關係。這些物質的分解都會增加肌肉中酸性成分的積累，降低肌肉的pH，使原來呈鬆弛狀態的肌肉因肌纖蛋白質與肌球蛋白質結合，形成無伸展性的肌凝蛋白質，因而喪失肌肉原有的彈性而呈現僵直狀態。
僵直出現的時間及對肉品質的影響因動物種類、致死方式和溫度等不同而異。通常魚類的僵直先於畜、禽類，帶血致死的先於放血致死的，溫度高的先於溫度低的。從死後到僵直的時間，魚類為1～4h，禽肉為6～12h，牛肉為12～24h，豬肉為36h。處於僵直期的魚是新鮮度高的鮮魚，食用品質好；而僵直期的畜肉和禽肉，因彈性差、難煮爛、缺少香味、消化率低而不適於食用。但是，從肉的保藏角度考慮，僵直期的肌肉pH低，不利於腐敗微生物的生長繁殖；肌肉組織致密，主要成分尚未發生明顯的分解變化，基本保持了肉固有的營養價值，因而適合於冷凍貯藏。
（2）軟化軟化又稱自溶或解僵，是肌肉達到最大僵直後，繼續進行著一係列的生化變化，逐漸使僵直的肌肉變軟，恢複彈性，並獲得細嫩的結構和美好的滋味。軟化是畜肉獲得食用品質所必需的成熟過程。魚類由於含水多，組織細嫩，屬於冷血動物，帶有水中大量微生物等原因，軟化後會很快腐敗變質，因而應防止其死後發生軟化。畜肉僵直1～3d後即開始軟化。
軟化是由於肌肉中所含的自溶酶使蛋白質分解的結果，又稱蛋白質自溶現象。由於蛋白質和ATP分解，使肌肉多汁，產生芳香氣味。充分軟化的肉加工後，組織柔嫩，具有美好的風味，持水性也有所恢複。處於未解僵狀態的肉加工後，咀嚼口感老化，風味不佳，缺乏香氣。
肉的軟化過程受溫度影響最大，高溫能加速軟化，低溫能延緩軟化，當溫度降至0℃時則停止軟化。因此，冷凍貯藏可有效地阻止畜、禽、魚肉的軟化，延長貯藏期。此外，軟化持續的時間還受動物種類、肌肉pH的影響，一般冷血動物（如魚類）肉的軟化時間短於溫血動物（如畜、禽類）的肉；隨著肌肉pH的下降，軟化速度相應加快。
從上述僵直和軟化的變化可以看出，畜、禽、魚肉由於它們的化學成分、組織結構以及酶係統特點，使之成為容易腐敗變質的生鮮食品。僵直和軟化是畜、禽、魚宰殺後肌肉組織中連續發生的生化變化過程。從食用品質要求而言，以軟化階段的畜、禽肉類最佳，魚類則以僵直階段最新鮮。但從貯藏角度考慮，延長僵直階段的持續時間是畜、禽、魚肉類保鮮的關鍵。因此，在畜、禽屠宰後和魚類捕撈後，應盡快采取冷卻降溫措施，使之在貯藏期間處於僵直階段，以延緩肉的生化變化過程，這是冷凍貯藏生鮮肉類食品的基本原理。
5.禽蛋的生理變化
雞蛋、鴨蛋和鵪鶉蛋等禽蛋在貯藏溫度較高（＞25℃）時會引起胚胎的生理變化，使受精卵的胚胎周圍產生網狀的血絲、血圈甚至血筋，稱為胚胎發育蛋；使未受精卵的胚胎有膨大現象，稱為熱傷蛋。
蛋的生理學變化常常引起蛋的質量下降和耐藏性降低，嚴重者會導致蛋的腐敗變質。控製鮮蛋生理變化以及物理、化學、微生物變化的關鍵措施是降低溫度，在保持蛋體完整無損的前提下，控製溫度0℃左右，再輔之80%～85%的相對濕度條件，一般可貯藏6～8個月，在10℃以下可貯藏3個月左右。
6.休眠與發芽
根莖類蔬菜如蘿卜、胡蘿卜、洋蔥、大蒜、生薑、馬鈴薯、百合等，葉菜類蔬菜如大白菜、甘藍等，幹果如板栗、核桃、銀杏等，各種原糧及油料種子等，它們收獲後具有休眠與發芽的生理特性。有些產品的休眠是在長期的係統發育過程中應對不良生存環境而形成的生理特性，如洋蔥、大蒜、生薑、馬鈴薯、板栗的生理休眠；而有些產品的休眠則是由於外界環境溫度偏低所致，如蘿卜、胡蘿卜、大白菜、甘藍、各種糧食、油料等由於低溫而具有的強製休眠。無論是生理休眠還是強製休眠，它們對保持產品質量和增進耐藏性都是有益無害的生理作用。
蔬菜、板栗的生理休眠期結束後或者強製休眠的低溫解除後，由於它們本身水分含量高，無需外源水就會發芽生長。發芽消耗體內的貯藏物質，使食用品質下降，嚴重者如蘿卜、胡蘿卜糠心後喪失食用價值，馬鈴薯發芽後在芽眼部位產生劇毒物質龍葵素。
糧食和油料籽的休眠是由於它們通常處於臨界安全含水量以下，低含水量使之處於強製休眠狀態而得於安全儲藏。但是由於它們潛在的發芽能力是長期存在的，遇到適宜的水分、溫度、空氣三者共存時就會發芽。糧食發芽時赤黴素促進澱粉酶的活性增大，激動素促進蛋白酶和纖維素酶的活性，細胞分裂素促進細胞增大和增殖，於是種子發芽。發芽糧食的呼吸特別旺盛，呼吸消耗顯著增加，發芽糧食的食用品質和加工性能嚴重下降，對於儲藏極為不利。因此，在糧食、油料儲藏中，應特別注意防止其發芽，如果發現有發芽跡象的種子，應及時采取晾曬或烘烤、降溫等措施抑製發芽。
7.糧食的陳化
糧食隨著儲藏時間的延長，雖未發黴變質，但由於酶活力普遍下降，原生質膠體結構鬆弛，理化性狀明顯改變，生活力減弱，因而食用品質和工藝性狀變劣。糧食這種由新到陳、生活力由旺盛到衰弱的陳化過程，是其長期儲藏過程中生理生化變化累積的結果，是糧食儲藏中的自然劣變，是一種無形的損失。
糧食不論有胚還是無胚，都會發生陳化。含胚糧食如小麥、玉米、稻穀等陳化後，不但品質降低，而且還表現為生活力下降即不易發芽。不含胚的糧食如大米、小米等由於無生活力可言，陳化集中表現為品質的下降。糧食的陳化與蟲害、黴菌雖無直接關係，但陳化的糧食抵抗蟲和黴菌的能力下降，因而更易遭受蟲害和黴菌的危害。
（三）害蟲與鼠類
害蟲和鼠類對於食品貯藏有很大的危害性，它們不僅是食品貯藏損耗加大的直接原因，而且由於害蟲和鼠類的繁殖遷移，以及它們排泄的糞便、分泌物、遺棄的皮殼和屍體等還會汙染食品，甚至傳染疾病，因而使食品的衛生質量受損，嚴重者喪失商品價值，造成巨大的經濟損失。
1.害蟲
危害食品的害蟲種類繁多，世界上有數百種，大多屬於昆蟲和蟎類。它們的共同特點是：體小色暗，不易發現；適應力強，抗高溫，耐嚴寒和耐饑餓；食性複雜，危害廣泛；食源豐富，繁殖力強；分布廣泛，大多為世界性害蟲。食品害蟲對食品的危害主要表現在以下幾方麵：
（1）造成食品數量的損失根據聯合國糧農組織（FAO）統計，世界糧食被害蟲危害造成的數量損失在5%以上，這是個相當驚人的數字。有人估算，10對穀象在適宜環境中連續繁殖5年，其後代在5年中能吃掉400t小麥。
（2）造成食品質量的損失食品遭受害蟲危害後，品質和營養成分嚴重受損。例如蛾類害蟲喜食小麥胚部和麥皮，因胚部和麥皮的蛋白質、糖、脂肪、維生素等營養物質含量豐富，被害蟲取食後營養成分下降，碎屑增多，嚴重時害蟲能蛀食到麥粒內部，使麥粒僅剩空殼，喪失商品價值。
（3）引起食品發熱黴變害蟲大量發生時，由於它們生命活動的結果，產生熱量和水分，熱量和水分有利於微生物的滋生蔓延，結果導致食品發熱黴變，甚至嚴重黴爛變質。這些黴變的食品，輕則用作飼料或工業原料，重則隻好用作肥料或銷毀。
（4）影響食品衛生和人體健康害蟲危害食品時，它們生活中的排泄物、糞便、蛻皮以及屍體等混雜在食品中，使食品的衛生質量嚴重受損，由此影響到消費者的身體健康。例如有一種糖蟎，能在甜的糕點、糖果及砂糖中生活，而且很難除治，人吃了感染糖蟎的食品，常常會引起腹瀉、嘔吐，直接影響人體健康。
（5）破壞性大而且麵廣有些食品害蟲的食性雜、取食範圍廣，它們除了危害食品，還對食品包裝、生產工具等有很大的破壞性。例如，大穀盜除主要危害稻穀、玉米、麥類、大米、麵粉、豆類、油料等食品外，還危害中藥材、土產品、日雜用品等，大穀盜還喜歡潛入木板內，或是咬齧食品廠的篩絹、麻袋、布麵袋、木箱等，影響廠房結構和破壞生產設備。據報道，國外曾有一艘貨船，因被白腹皮蠹蛀食船底及船兩側，使船艙進水而幾乎使船沉沒。
2.鼠類
鼠類是食性雜、食量大、繁殖快及適應性強的齧齒類動物。危害食品的鼠類主要是家鼠中的褐家鼠、黃胸鼠、黑線姬鼠和小家鼠等。鼠害對食品貯藏的危害極大，據FAO統計，全世界糧食產量約3%因鼠害而損失。鼠類除了危害食品，還有咬齧其它物品的習性，對包裝食品及包裝物品均有危害。鼠類排泄的糞便、咬齧食品及其它物品的殘渣，能汙染食品和環境衛生，使之產生異味，嚴重影響食品的衛生質量，危害人體健康。此外，鼠類還能傳染多種疾病，例如，14世紀歐洲的一次鼠疫流行，竟然奪取了約2500萬人的生命。可見，鼠類對食品及人類的危害是極大的。老鼠過街，人人喊打，防鼠滅鼠工作應常抓不懈。
二、化學因素
食品和食品原料是由多種化學物質組成，其中絕大部分為有機物質和水分，另外還含有少量的無機物質。蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、色素等有機物質的穩定性差，從原料生產到貯藏、運輸、加工、銷售、消費，每一環節無不涉及一係列的化學變化。這些成分不僅各自發生變化，而且成分之間還會發生變化，因而化學成分變化對食品質量的影響是錯綜複雜的。有些變化對食品質量產生積極影響，有些則產生消極的甚至有害的影響，導致食品質量降低。其中對食品質量產生不良影響的常見化學變化表現為變色、變性和微量營養成分變化等。
（一）變色
食品的顏色是由各種色素構成的，其中有的是動物或植物的天然色素，有的是人為添加的某些食用色素，另外有的是食品在貯運、加工中因某些化學變化而產生的色素。這裏著重說明食品褐變和動植物食品中天然色素變化對食品質量產生的影響。
1.食品褐變
褐變是食品在貯藏、加工、流通過程中最常見的一種變色現象，一般表現為顏色變褐，有的還出現紅、藍、綠、黃等顏色，將這類顏色變化統稱為褐變。褐變不僅影響食品的感官色澤，而且降低食品的營養和滋味。食品褐變按其變色機理可分為酶褐變和非酶褐變。
（1）酶褐變酶褐變一般發生在具有生活力的水果蔬菜中，在貯藏或加工期間，由於逆境脅迫（低溫傷害、凍害、高濃度CO2傷害等）或組織損傷（機械傷、病蟲傷、日灼等）而易引起產品表麵或組織內部變為褐色、暗紅色或黑色。
酶褐變是一個複雜的酶促生化變化過程，至今對其變化過程尚未完全搞清楚。目前已知參與酶褐變的氧化酶主要是酚酶和多酚氧化酶，被氧化的基質是食品中的鄰二酚、一元酚、黃酮類和單寧等，並且必須在有O2條件下反應才能發生。基質發生褐變還要經過一係列的氧化、聚合作用，最終形成一種結構複雜的褐色產物，稱為黑色素。
（2）非酶褐變食品在貯藏和加工過程中，常發生與酶無關的褐變作用，稱為非酶褐變。非酶褐變主要是由食品中的糖分、蛋白質、氨基酸、抗壞血酸等發生化學變化所引起，在乳粉、蛋粉、幹製果蔬、水解蛋白、玉米糖漿等食品中屢見不鮮。食品在貯藏中發生的非酶褐變主要有美拉德反應和抗壞血酸氧化反應，焦糖化反應隻發生在食品加工中。
①美拉德反應：美拉德反應是食品中蛋白質或氨基酸的氨基與還原糖的羰基相互作用，最後生成暗褐色的類黑質，故又稱羰氨反應。影響美拉德反應的因素除了羰基化合物和氨基化合物自身的結構外，還與溫度、水分、pH及金屬離子等有關。
還原糖是參與美拉德反應的主要成分，五碳糖較六碳糖的反應快10倍左右，還原性雙糖因分子較大而反應緩慢；參與褐變反應的氨基化合物主要是氨基酸和肽，蛋白質參與褐變反應的速度很緩慢；褐變在30℃以上時反應加快，20℃以下時褐變緩慢；褐變反應在堿性條件下易進行，隨著pH下降，褐變反應受到抑製，當pH降至3左右時，褐變反應就不易發生；褐變反應必須有水分才能進行，食品水分含量在10%～15%時最易褐變，在非常幹燥條件下褐變難以進行，如奶粉、冰淇淋粉等水分含量小於3%時就可抑製褐變，液體食品因水分多、底物濃度低而褐變緩慢；金屬離子因性質不同而對褐變產生不同影響，鐵和銅離子由於能催化還原酮類氧化而促進褐變，鈣離子可與氨基酸結合生成不溶性化合物而抑製褐變。
②抗壞血酸氧化褐變：抗壞血酸氧化褐變經常發生在富含抗壞血酸的柑橘果汁、獼猴桃果汁、紅棗汁等食品中。抗壞血酸屬於抗氧化劑，對防止褐變具有一定作用。但是，當抗壞血酸發生自動氧化，變為脫氫抗壞血酸時，脫氫抗壞血酸可與氨基酸反應生成紅褐色產物。另外，抗壞血酸在缺氧的酸性條件下形成糖醛，並進一步聚合為褐色物質。
抗壞血酸氧化褐變與溫度、pH有密切關係，一般隨溫度升高而加劇，隨pH下降而減輕。pH對抗壞血酸氧化褐變影響極大，在中性或堿性溶液中，L-抗壞血酸易氧化成脫氫抗壞血酸，而且反應幾乎不可逆；但在pH小於5.0時，脫氫抗壞血酸的生成緩慢，而且反應是可逆的；當pH2.0～3.5範圍時，抗壞血酸氧化褐變卻與pH成負相關性變化。
③焦糖化作用：糖類在沒有含氨基化合物的情況下，加熱到熔點（150～200℃）以上，生成黏稠狀的深褐色物質的過程稱為焦糖化作用。焦糖又稱糖色，常用於醬油、食醋、威士忌酒、熟肉製品的著色。焦糖化反應常用於麵包、餅幹、糕點等焙烤食品的加工中。食品貯藏中不發生焦糖化反應。
以上分別敘述了食品非酶褐變的美拉德反應、抗壞血酸氧化褐變、焦糖化作用，但實際上食品褐變並不是按某一種途徑進行，褐變是錯綜複雜的，褐變產物也是多種多樣的。例如，醬油著色，既有酶促褐變，又有羰氨反應褐變；抗壞血酸氧化褐變中，當其被氧化生成脫氫抗壞血酸後，既能發生羰氨反應引起褐變，也能發生自動氧化、脫羧、聚合等變化而引起褐變。另外，多種條件也影響非酶褐變的發生和褐變程度，例如溫度、pH、水分活度等與非酶褐變有很密切的關係。
2.植物色素的變化
植物色素主要有葉綠素、類胡蘿卜素、花青素和葉黃素等，它們在植物類食品主要是果品、蔬菜、茶葉的貯藏加工中都會發生變化，從而影響這類食品的天然色澤。
（1）葉綠素葉綠素是植物綠色部分廣泛存在的一種色素，賦予綠色植物類食品的天然綠色。葉綠素與蛋白質結合成為葉綠蛋白，分布於植物的葉綠體中。葉綠體成分複雜並具有酶係統，擔負著植物光合作用的生理功能。在果品、蔬菜、茶葉的貯藏或加工中，葉綠素分解酶將葉綠素分解為甲基葉綠酸，導致葉綠體結構破壞而褪綠。葉綠素在低溫或幹燥狀態時性質比較穩定，所以低溫貯藏蔬菜、脫水蔬菜和茶葉，都能保持較好的綠色。
葉綠素在果品蔬菜加工中的變化受pH和溫度的影響最大，在高溫下的酸性介質中，葉綠素易分解生成脫鎂葉綠素即植物黑質。如果加工時增加適量的碳酸氫鈉，使介質的pH在7.0～8.5時，就可以生成性質比較穩定的葉綠素鈉鹽，使產品仍然保持鮮綠色。