高級(jí)食品化學(xué)講稿色素

高級(jí)食品化學(xué)講稿色素一、食品的顏色

食品的色澤是構(gòu)成食品感官質(zhì)量的一個(gè)重要因素。食品的色澤能誘導(dǎo)人的食欲，因此，保持或賦予食品以良好的色澤是食品科學(xué)技術(shù)中的重要問(wèn)題。食品的顏色9-1第2頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天食品中的天然色素一般都對(duì)光、熱、酸、堿等條件敏感，在加工、貯存過(guò)程中常因此而褪或變色，食品工業(yè)中廣泛使用一些人工合成的色素來(lái)使食品著色，因而，開發(fā)無(wú)害食用色素是非常重要的。天然色素9-2食品的顏色第3頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天食物中的天然色素按來(lái)源的不同可分為：植物色素：如葉綠素、胡蘿卜素、花青素等。動(dòng)物色素：如血紅素、類胡蘿卜素等。微生物色素：如紅曲色素等。

9-3天然色素食品的顏色第4頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天若按溶解性能可分為：脂溶性色素（如葉綠素和類胡蘿卜素）及水溶性色素（如花青素）。

從化學(xué)結(jié)構(gòu)類型可分為：吡咯色素、多烯色素、酚類色素、吡啶色素、醌酮色素及其它類別的色素。9-4天然色素食品的顏色第5頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1.吡咯色素

吡咯類色素是以四個(gè)吡咯構(gòu)成的大環(huán)（卟吩）為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的天然色素，如動(dòng)物中的血紅素和植物中的葉綠素。9-5天然色素食品的顏色第6頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）血紅素

帶有側(cè)基的卟吩稱為卟啉，血紅素是鐵和卟啉構(gòu)成的化合物，可溶于水。

血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌紅蛋白都是由亞鐵血紅素及蛋白質(zhì)組成的。動(dòng)物肌肉的紅色主要是由這兩種物質(zhì)形成的，屠宰放血后胴體中的色素，90％以上是肌紅蛋白。

肌紅蛋白為暗紅色，它易被氧化變?yōu)榛疑蚓G色（燒肉或腐?。Ｔ陔缛庵?，若加入硝酸鹽和亞硝酸鹽，它們易生成NO和肌紅蛋白反應(yīng)而成為鮮紅色的一氧化氮肌紅蛋白，肉食加工中利用這一原理來(lái)賦予肉制品以鮮艷的紅色，但亞硝酸和二級(jí)胺易于結(jié)合，形成致癌的亞硝胺，故國(guó)家對(duì)亞硝酸的加入量有嚴(yán)格控制，為≦70mg/Kg。9-6食品的顏色天然色素第7頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天（２）葉綠素

葉綠素是一切綠色植物綠色的來(lái)源，它也是四吡咯組成的卟吩化合物，與血紅素的不同之點(diǎn)在于：（i）側(cè)基不同，（ii）卟啉中的金屬元素是Mg。有a,b兩種葉綠素。9-7食品的顏色天然色素第8頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天葉綠素在活細(xì)胞中與蛋白質(zhì)相結(jié)合，當(dāng)細(xì)胞死亡后葉綠素即被釋出。游離葉綠素很不穩(wěn)定，它會(huì)被細(xì)胞中的有機(jī)酸分解為脫鎂葉綠素，葉綠素受光輻射發(fā)生光敏氧化，裂解為無(wú)色物質(zhì)。盡管人們作了幾十年的努力，但加工蔬菜的葉綠素保存問(wèn)題迄今仍沒(méi)得到解決。若將葉綠素分子中的Mg以Cu取代，則可得到對(duì)光和熱均比較穩(wěn)定、色澤鮮亮的銅葉綠素，它在食品工業(yè)中被用作色素添加劑。9-8食品的顏色天然色素第9頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、多烯色素

多烯色素是以由異戊二烯為單元組成的共軛雙鍵長(zhǎng)鏈為基礎(chǔ)的一類色素，其中最早發(fā)現(xiàn)的是存在于胡蘿卜中的胡蘿卜素，因此這種色素又總稱為類胡蘿卜素。已知的類胡蘿卜素已達(dá)300種以上，顏色從黃、橙、紅以至紫色都有，9-9食品的顏色天然色素第10頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天按其結(jié)構(gòu)與溶解性，可分為二類：胡蘿卜素：共軛多烯，溶于石油醚，但僅微溶于甲醇、乙醇。葉黃素類：共軛多烯的含氧衍生物，溶于甲醇、乙醇及石油醚。9-10食品的顏色天然色素第11頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天

類胡蘿卜素結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是其中有大量共軛雙鍵，大多數(shù)天然類胡蘿卜素都可以看作是番茄紅素的衍生物。9-11食品的顏色天然色素第12頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天葉黃素類是共軛多烯的加氧衍生物，有的是番茄紅素和胡蘿卜素的加氧衍生物，有的是較番茄紅素和胡蘿卜素鏈短的多烯烴加氧衍生物。在食品中較常見的葉黃素類色素，舉例如下：1、葉黃素：為3,3'-二羥基-α-胡蘿卜素，廣泛存在于綠葉中。2、玉米黃素：為3,3'-二羥基-β-胡蘿卜素，存在于玉米、辣椒等中。3、隱黃素：為3-羥基-β-胡蘿卜素。4、番茄黃素：為3-羥基番茄紅素。5、藏花素：存在于枙子屬及藏花屬植物花芯中的紅色色素。9-12食品的顏色天然色素第13頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天類胡蘿卜素耐PH值變化，較耐熱，在Zn、Cu、Al、Fe、Sn等金屬存在下也不易破壞，只有強(qiáng)氧化劑才使它破壞褪色，因而在罐藏及其它加工處理中不易損失。類胡蘿卜素的破壞主要是由于光敏氧化作用使雙鍵發(fā)生裂解而變?yōu)闊o(wú)色。類胡蘿卜素是廣泛用于油質(zhì)食品的色素，如人造黃油等，用環(huán)糊精可將類胡蘿卜素分散于水中，用于飲料、乳品糖漿等的著色，類胡蘿卜素是食物中的正常成分，攝入過(guò)多對(duì)機(jī)體也無(wú)損害，故用它作添加劑不限制用量。9-13食品的顏色天然色素第14頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、酚類色素酚類色素是植物中水溶性色素的主要成分，可分為花青素、花黃素和鞣質(zhì)，鞣質(zhì)既可視為呈味（澀）物質(zhì)，也可列入呈色物質(zhì)，它們都是多元酚的衍生物。9-14食品的顏色天然色素第15頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天花青素類花青素的基本結(jié)構(gòu)母核是α-苯基苯并吡喃。9-15食品的顏色天然色素第16頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天由于其上的取代基及取代基的位置不同，就形成了形形色色的花青素。水果、花卉的繽紛色彩就是由于它們的存在而形成的。如天竺葵色素、矢車菊色素、芍藥色素等。

花青素在自然狀態(tài)下以糖苷形式存在，它在氧及氧化劑存在下極不穩(wěn)定，花青素的顏色會(huì)隨PH而改變，此外還受K+,Na+和其它金屬離子的影響，因此含花青素的水果必須裝在玻璃瓶中，鋁對(duì)花青素的影響不如鐵那樣顯著，因此水果、蔬菜加工中不能用鐵器皿而必須用鋁或不銹鋼器皿?；ㄇ嗨貙?duì)光和溫度也極敏感，含花青素的食品在光照或稍高溫度下會(huì)很快變成褐色。此外，SO2也會(huì)使花青素褪色。9-16食品的顏色天然色素第17頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天花黃素花黃素的顏色一般并不顯著，常為淺黃色至無(wú)色，偶為鮮明橙黃色，它對(duì)食品感官性質(zhì)的作用遠(yuǎn)不如其潛在的影響大。它的重要性僅在于它在加工條件下會(huì)因PH改變和金屬離子的存在而產(chǎn)生難看的顏色，影響食品的外觀質(zhì)量?；S素的結(jié)構(gòu)母核是黃酮，在此基礎(chǔ)上作出變形或在不同碳位上發(fā)生羥基或甲氧基取代，即成為各種黃酮色素，如楊梅素、桷皮素及橙皮素等。9-17食品的顏色天然色素第18頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天植物鞣質(zhì)又稱單寧質(zhì)，它是高分子多元酚的衍生物，易氧化，易與金屬離子反應(yīng)生成褐黑色物質(zhì)，它有澀味，是植物可食部分澀味的主要來(lái)源。作為呈色物質(zhì)，鞣質(zhì)在植物組織受損及加工過(guò)程中起作用。9-18食品的顏色天然色素第19頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、其它天然色素

除了上述幾大類外，存在于食品中或添加于食品中的天然色素還有甜菜色素、紅曲色素、胭脂蟲、紫膠蟲色素、紫草色素及姜黃色素等多種，其結(jié)構(gòu)及一般情況如下：9-19食品的顏色天然色素第20頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1.甜菜色素

甜菜色素為吡啶衍生物，它在大多數(shù)食物PH值范圍內(nèi)（3.5-7）是穩(wěn)定的，光和O2能促使其降解，有紅色色素及黃色色素之分。

2.紫草色素

紫草色素是一種萘醌衍生物，它在中性為紫色，堿性為蘭色，酸性為紫紅色。9-20天然色素第21頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3.胭脂紅酸

屬蒽醌類，它是由胭脂蟲體內(nèi)提取的，它的耐熱性、耐光性都很好，最適宜用作飲料類著色之用。它在PH<4為黃色，PH＝4-6為橙色，PH＝6為紅色，PH＝8為紫色。9-21天然色素第22頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.紫膠蟲色素屬蒽醌類，是從紫膠蟲的分泌物紫膠中提取的，性質(zhì)與胭脂紅類似。9-22天然色素第23頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.紅曲色素

系由紅曲菌產(chǎn)生的色素，我國(guó)自古以來(lái)將其用于食品著色，它的耐光性及耐熱