马萨诸塞大学阿默斯特分校的食品科学教授琳恩·麦克兰斯伯勒解释了这个经常被观察到的厨房难题。
当苹果被切开（或擦伤）时，氧气被引入受伤的植物组织。当细胞中存在氧气时，叶绿体中的多酚氧化酶（PPO）会迅速氧化苹果组织中天然存在的酚类化合物，形成邻醌，邻醌是棕色次级产物的无色前体。然后，邻醌通过与氨基酸或蛋白质反应形成化合物，或自组装形成聚合物，从而产生众所周知的棕色。
经常伴随您的问题是，“为什么有些苹果似乎比其他苹果褐变得更快？”
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嗯，几乎所有植物组织都含有PPO，然而，PPO的活性水平和底物的浓度——这里指的是酚类化合物——在不同品种的水果之间（例如，青苹果与红富士苹果）可能有所不同。此外，组织的PPO水平可能因生长条件和水果成熟度而异。食品工业采用的一种防止酶促褐变的方法是选择不易变色的水果品种——要么是因为PPO活性较低，要么是因为底物浓度较低。然而，这种方法对于家庭“烹饪科学家”来说可能不切实际。
在家庭厨房中，可以通过降低PPO氧化活性或降低酶可以结合的底物量来防止酶促褐变。用糖或糖浆涂抹新鲜切好的苹果可以减少氧气的扩散，从而减缓褐变反应。柠檬汁或菠萝汁都天然含有抗氧化剂，可用于涂抹苹果片并减缓酶促褐变。此外，这两种果汁都是酸性的，它们带来的较低pH值会导致PPO活性降低。加热也可以用来灭活PPO酶；苹果可以在沸水中焯烫四到五分钟，以几乎消除PPO活性。（请注意，烹饪会影响产品的质地。）
酶促褐变并非苹果独有。PPO——单酚氧化酶和儿茶酚氧化酶的混合物——存在于几乎所有植物组织中，也存在于细菌、动物和真菌中。事实上，PPO引起的褐变并不总是不良反应；茶、咖啡和可可熟悉的棕色是在产品加工过程中通过PPO酶促褐变形成的。