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褐變是指食物或生物材料在受到損傷、加工或儲存後，表面顏色逐漸轉變為褐色、棕色或黑色的自然現象。最常見的例子就是蘋果切開後表面變黑。
褐變是我們日常生活中經常看到的現象。當蘋果切開後暴露在空氣中，表面會逐漸變成褐色；香蕉成熟時表皮會出現褐斑；麵包烘烤時會產生誘人的金黃色澤。這些都是褐變反應的表現。
酶促褐變是最常見的褐變類型，由多酚氧化酶催化引起。當植物組織被破壞時，原本分隔的酶和底物接觸，在氧氣存在下發生氧化反應，最終形成褐色色素。
非酶褐變不需要酶的參與，主要包括美拉德反應和焦糖化反應。這些反應通常在高溫條件下發生，如烘烤麵包時，糖分和氨基酸結合產生褐色物質，同時產生特殊的香味。
褐變反應受多種因素影響。溫度是重要因素，高溫會加速褐變反應；水分活度也很關鍵，適當的水分能促進反應進行；pH值會影響反應速率；對於酶促褐變，氧氣是必需的；反應時間越長，褐變現象越明顯；酶的種類和活性也會直接影響反應的程度。
褐變反應具有雙重性。在有益方面，它能增加食物的風味和改善外觀，如烤麵包的金黃色澤和咖啡豆烘焙產生的香氣，還能產生具有抗氧化功能的物質。但在不良方面，褐變會降低食物的營養價值，影響外觀美感，縮短保存期限，改變口感質地，如蘋果切開後的變褐就是我們不希望看到的現象。
非酶褐變不需要酶的參與，主要包括美拉德反應和焦糖化反應。這些反應通常在高溫條件下發生，如烘烤麵包時，糖分和氨基酸結合產生褐色物質，同時產生特殊的香味。
防止褐變有多種方法。可以通過降低儲存溫度來減緩反應速度，用保鮮膜包裝來隔絕氧氣接觸，添加維生素C等抗氧化劑來阻止氧化反應，調節pH值來影響酶活性，或者通過加熱等方式破壞酶的活性。這些方法能有效延長食物的保鮮期。
褐變反應在食品工業中有廣泛應用。咖啡豆烘焙過程中的褐變產生獨特香氣，麵包烘烤時形成誘人的金黃色澤，醬油釀造過程中的褐變反應提供深褐色外觀，茶葉發酵時的褐變產生特殊風味。總的來說，褐變是食品化學中的重要反應，既要學會控制其不良影響，也要善用其有益作用。