1、高温时奶液褐变的机制：
       褐变反应的机制主要有酶促褐变、非酶促褐变即美拉德反应以及氧化还原褐变等数种，你说的液态奶在高温下的褐变，主要是发生了非酶褐变的结果。
      这种非酶褐变一般称为美拉德反应。美拉德反应是胺、氨基酸、蛋白质与糖类、醛类、酮类之间的反应。糖类、醛类、酮类自身，也有可能发生褐变，而与氨基酸、蛋白质共存时，更有促进褐变的作用。所有食品都有以上成份，所以都有可能发生美拉德反应。
美拉德反应过程十分复杂，其第一步，由还原糖与氨基化合物在中性或微酸性条件下缩合生成葡萄糖胺，葡萄糖胺经分子重排生成果糖胺，再与葡萄糖作用生成双果糖胺。其第二步，双果糖胺不稳定，失去一个果糖分子经结构重排重新生成单果糖胺和3-脱氧葡萄糖醛酮，3-脱氧葡萄糖醛酮脱水生成3，4-脱氧葡萄糖醛酮，进一步脱水生成羟甲基糠醛。其第三步，3-脱氧葡萄糖醛酮、3，4-脱氧葡萄糖醛酮、羟甲基糠醛又与氨基化合物缩合与聚合，最终生成含氮的复杂化合物，即黑色素。黑色素分散在奶液中，即造成了奶液色泽的褐变。
2、影响奶液褐变反应速度的因素：
         影响奶液褐变反应速度的因素主要有：反应物的组成和结构以及反应时的条件。
⑴褐变反应速度，与参于反应的糖类和氨基化合物的组成和结构有关。还原糖中以五碳糖反应最强，约为六碳糖的十倍。各种糖果反应速度顺序如下：
       五碳糖：核糖>阿拉伯糖>木糖
      六碳糖：半乳糖>甘露糖>葡萄糖
      还原性双糖，因分子较大，反应速度较慢。
      羰基化合物中，α-已烯醛褐变速度最快，其次为α-双羰基化合物，酮的反应速度较慢。
      氨基化合物中，胺类较氨基酸易于褐变。氨基酸中，以碱性的氨基在ε-位或末端者易于褐变。蛋白质的美拉德反应速度比肽类和氨基酸慢。
⑵褐变的反应速度，与反应时的条件有关。
        温度直接影响褐变速度。一般在30℃以上较快，20℃以下较慢。温度每上升10℃，褐变速度加快3～5倍。室温下氧能促进褐变，但在80℃以上时，不论有氧无氧存在，其褐变速度均相同。奶液二次杀菌，一般在121℃高温下进行20分钟，其褐变反应速度当然是非常之快的，如果不加以防范，就必然引起褐变。
         褐变反应在有水存在的条件下进行，水分在10％～15％时最易发生。一般情况下，反应速度与基质浓度成正比。
         PH值在3以上时，糖类与氨基酸反应的速度随PH值的增加而加快，酸度较高时，褐变不易发生。
         促进非酶褐变，还有有机酸和金属离子。酒石酸比柠檬酸褐变活性强。金属离子能促进褐变，特别是铜离子和铁离子促进褐变的能力较强。
3、防止高温杀菌奶液褐变的措施。
        知道了奶液褐变机理，又明确了影响奶液褐变速度的因素，就可以采取措施防止褐变了。
        首先采取的措施，也是最简单有效的措施，是使用防褐剂。上海健鹰食品科技研究所研制的防褐剂有三种：护E、护E2、护E3，其中护E、护E3已为许多奶饮企业使用，证明它们都可有效地防止高温杀菌奶液的褐变。最近推向市场的护E3，是以符合国家卫生标准、无毒副作用的食品添加剂加工而成，以这种防褐剂加工的奶液，符合绿色食品标准，用量为0．01～0．02％。护E3还具有特殊的醒酒功能，可以在人体内将酒精软化为乙醛。使用护E、护E3时应注意，在瞬时高温杀菌之后，灌装之前加入，然后进行高温杀菌，因为它们的防护作用只是一次性的，如果在瞬时高温杀菌前就加入，那么在第二次高温杀菌时，它们都失去作用了
       除加入护色剂外，把奶液的PH值控制在6．8～7．2，不要高于7．2，高于7．2，不仅易褐变，口感也不好。尽可能不要使用五碳糖和果糖，生产时不使用铁器、铜器，并尽可能清除和控制铁、铜离子等，均可在不同程度上抑制奶液褐变发生。