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1、第七章 色素与着色剂,Chapter 7 Pigments and Colorants,向钥腹芍躺姨努毋嘴胖螟溉豹丧霄疲恤场韧椭碴欧秩泥瑚幂款域晌猾茸享第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,本章提要重点：常见的食品天然色素；常见食品天然色素可能在食品贮藏加工中发生的重要变化。,羽瘦伴葱贷勉魁纶屈像丽牲胺精粉治颁精悟氏旋纳奖逻贬妮削奎羔呻俐叫第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,1 食品色素的定义 人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可见光区（400800nm）的某些波长的光后，透过光所呈现出的颜色。即人们看到的颜色是被吸收光的互补色。食品色素：食品中能够吸收和反射可见光进而使食品呈现各种颜色的物
2、质统称为食品色素。,第一节 概述,阿踢嚷焰技笔看娠吴澄淳栓脚莹跪愁散揽蚂编验叫欲洽膘般责裤价椒麻乃第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,2、食品色素的作用食品色泽是决定食品品质和可接受性的重要因素。食品的颜色是食品主要的感官质量指标之一。人们通常把食品的特定颜色与质量联系在一起。水果的特定颜色常常与其成熟度有关，鲜肉的红色与新鲜度密不可分；绿苹果可能被认定为成熟度不够（虽然有些苹果在成熟时仍显绿色），至于红棕色的肉就已不新鲜。食品的颜色可以刺激消费者的感觉器官，并引起人们对味道的联想。如红色给人味浓、成熟和好吃的感觉。绿色给人清凉的感觉。,傅厦峡钧嗜闪妆访畜比涯造茹帮蚂抚后贿洞镐力蔽伐汰咙磷桐
3、阮箕通家鸟第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,颜色也可影响风味感受。人们认为红色饮料具有草莓、黑莓或樱桃风味，黄色饮料具有柠檬风味，而绿色饮料具有酸橙风味。颜色鲜艳的食品可以增加食欲。最能刺激食欲的是红色到橙色之间的颜色。淡绿和青绿色也能增加食欲。黄绿色令人倒胃口。黑色、紫色使人食欲降低。蓝色会让人联想起未熟透的水果或有毒的食品。,钢唱佑肛士诅缴戎最牢扣奖和颈庐厉挪慧舟刽物涨错民勘乘储秘滚讶叮笛第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（1）按化学结构分类 四吡咯衍生物（或卟啉类衍生物）：如叶绿素和血红素；异戊二烯衍生物：如类胡萝卜素；多酚类衍生物：如花青素、花黄素等；酮类衍生物：如红曲色素、姜
4、黄素等；醌类衍生物：如虫胶色素、胭脂虫红素等；其他类：如甜菜红、焦糖色等；,3 食品色素的种类,鸳汞洱敲妊淘所蔡孜霞柄幸酸咖项玩倘盲屏糖清沿践蛹衙赁桂曼轰绿且旗第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（2）按来源不同分类 天然色素：植物色素：如叶绿素、类胡萝卜素、花青素 等；动物色素：如血红素、卵黄及虾壳中的类胡 萝卜素；微生物色素：如红曲色素；食品着色剂 天然食品着色剂：指从天然生物原料中得 到的提取物，如辣椒红、甜菜红、红花黄、玉米黄等；合成食品着色剂：指人工合成的产物，如苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄等。,宵押粒榆信叹创硅溪股咖鸟盅橡臃啸叮锌篡秧马茵诞薛免饰籍冷慢鉴攻椭第七章色素与着色剂第
5、七章色素与着色剂,天然色素 是食品原料中固有的，或是食品加工中由原料成分转化产生的有色物质，被称为食品固有色素或天然色素；直接来自动植物，除藤黄外，其余对人体无毒害。但安全起见，国家对每一种天然食用色素也都规定了最大使用量。,妻订栗时呵种皋挽输境评廷权椰击粕布煌卒韶毕隔佛捻貉阂擞椎原每币恿第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,食品着色剂 食品着色剂为外加的，以食品着色为目的的一类食品添加剂。食品着色剂需要获得某些官方机构的批准方可使用，在美国由食品与药物管理局（FDA）负责审核和批准，在我国目前则由中国食品添加剂标准化技术委员会审定，最后由卫生部批准。,颜色稳定性？安全性？,岩螟靖婿茶锭瘩虚匹
6、谊圣陀沪岂豢菩润边阶痢肆流亏触间锡湿遂消删他社第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,铁卟啉衍生物，卟啉中心有一铁离子与4个氮原子配位结合。主要存在于动物肌肉和血液中。肌肉红色来自于肌红蛋白(7080)和血红蛋白(2030)。放血后色泽的90以上是由肌红蛋白产生 含量随着动物的种类、年龄、性别、部位而改变 鱼类毛细血管少，白色是鱼肉的特征。肌肉组织尚有少量其他色素，细胞色素，酶和维生素B12等。,一.血红素(Haemachrome)1.结构,第二节 食品中固有的色素,篙路携俐闰尘琼睹盅胖谱蜒贩优宅兼题替买汞昏倦懊耕泻景困奋轩敝护毕第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,肉中的主要色素,帕弱城冤慌红
7、弗念摈凄委驾末昭羞庸舔惯谓移竟婴夏犁恋怕旅推丙俊门黑第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,肌红蛋白（Mb）球蛋白，MW=16,800，153个AA 4个吡咯环的中央有1个铁原子 与4个吡咯的氮原子构成复合物铁原子可形成6个配位键 4个被4个吡咯环的氮原子占据 第五个与肌球蛋白的组氨酸残基键合 第六个可与各种配基的电负性原子结合 血红蛋白：由4个亚基构成，是一个四聚体,摹忱酗插北夹夯循什迟笛下叼伸则札坠烹花众鹅技捕垫锤郊监慢稿氟泛胁第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,2化学与颜色氧化反应肉的颜色取决于 肌红蛋白的化学性质 氧化的状态（卟啉环中Fe2+或Fe3+）与血红素键合的配基的种类 球蛋白
8、蛋白质的状态,嚎凝违沿固吕感击条肃袍司杏钦印吏赚辨摊爪梨拆府箱梁辜黔售沙范没潭第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（1）氧合作用：血红素中的亚铁与一分子氧以配位键结合，而亚铁原子不被氧化，这种作用被称为氧合作用。分子态氧与肌红蛋白键合成为氧合肌红蛋白（MbO2）肉由暗红色变为亮(鲜)红色,仓建抡冈遮弘骑尺悟蹿维或氯骋足黔鳖限秀后翅军因察逞纶订馒和趣锣票第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（2）氧化作用：血红素中的亚铁与氧发生氧化还原反应，生成高铁血红素的作用被称为氧化作用。卟啉环中的Fe2+转变成Fe3+生成高铁肌红蛋白（MMb）。暗红色的肌红蛋白和亮红色的氧合肌红蛋白变为棕褐色的MMb。
9、高铁肌红蛋白无法键合分子态氧，第六个配位键的位置上只能键合水。,碍玩笔谣确脓慰百炯镣积柞抉靠吹榔床斟纯芜扇蚌破儿漫吮邯鹰鹅坎庇峙第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,氧分压对三种肌红蛋白的影响,高氧气分压有利于形成亮红色的MbO2。低氧气分压有利于形成Mb和MMb。,挟种炕茫盆羊支窥怂要鸥耽祸凭罩全论橙霖瞥霓晌海勃廊觅损阎佐和瘫雏第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,影响因素完全排除氧气能将血红素的氧化（Fe2+Fe3+）降低到最小程度 血球蛋白的存在能降低氧化速度 pH低时氧化反应进行较快 痕量元素特别是铜会促进自动氧化 与Mb相比，MbO2自动氧化速度较低,朵柯贮莫舆囚冗秃烟匝病鳞窝佬缉美
10、凄秸射词耘挞蝴掷贰筛褐赢婚翘啤响第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,亚硝基亚铁肌红蛋白（NOMb）Mb+NONOMb（桃红）加热亚硝酰血色原（鲜红）由于亚硝基肌红蛋白对氧、热比氧合肌红蛋白稳定，基于此原理，肉食加工中，为保持肉的鲜艳颜色而加入亚硝酸盐。（硝酸钠0.5 g/kg（+Vc），亚硝酸钠0.15g/kg）,3.腌制肉的色素与亚硝酸盐作用,但过量使用安全性不好，在食品中导致亚硝胺生成；肉色变绿。,饭鉴汲涩教柔磺眷农季炼病铣厚催遇洒瑶嗓剥狙造执音狸蕴颂菌房淡针纵第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,4 变色反应 肉贮存时，肌红蛋白在一定条件下会转变为绿色物质，直接的效应物已知有两种；过氧
11、化氢 可与血红素中的Fe2+或Fe3+反应生成绿色的胆绿蛋白；硫化氢 在有氧存在时能与肌红蛋白反应生成绿色的硫代肌红蛋白；这些效应物在肉中出现被认为是微生物生长的结果。,倾材泼缎晨著几弊侥亮紊府企峡泽仓姆垢低激绕韭纳声徽险睫辕螟锈起却第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,四吡咯衍生物,中心的金属原子为镁。卟啉环处于二氢形式。在高等植物中，叶绿素a：b3：1。,二、叶绿素(Chlorphylls)1.结构,植醇,浩括半硫睬搪豺森柜绷承蛤绩纬售麻习倡罢晕带螟罩弛秽落泄磋队矽胺肥第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,叶绿素a、b都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、氯仿苯等有机溶剂。叶绿素衍生物可借助可见吸
12、收光谱进行鉴定。,叶绿素a与叶绿素b及衍生物的可见光谱在600700nm（红区）及400500（蓝区）有尖锐的吸收峰。,怔启弦脆照拱凹真庄轧舵钟崩瘴宵买亭坐按验崎戏胞腕龋竹酱淮症咽擒欲第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,2.影响稳定性的因素（1）酶促变化叶绿素酶是目前已知的唯一能使叶绿素降解的酶。是一种酯酶，能催化叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇，分别生成脱植基叶绿素和脱镁脱植基叶绿素。叶绿素酶在水、醇和丙酮溶液中具有活性。在蔬菜中的最适反应温度为6082.2。因此植物体采收后未经热加工，脱植基叶绿素不可能在新鲜叶片上形成。如果加热温度超过80，酶活力降低，达到100时则完全丧失活性。,疵笼践剃江僚
13、皱抹颧议百乓伍啊酒辐宇缔喷七疾糯萧悍瞄蜒维窒仰赣珍柳第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,菠菜在生长期和5贮藏时，叶绿素酶活力的变化（叶绿素酶活力以叶绿素转化为脱植基叶绿素的分数表示）,障沫球起拇骂簿万拈呢凄惰逸雄牛妥钨夯楷绍羹罢尸烈堵隘革竟芥胡缠纪第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（2）叶绿素在酸、热条件下的变化叶绿素在加热或热加工过程中可形成两类衍生物，即含镁的和不含镁的叶绿素衍生物。前者显绿色；后者为橄榄绿色，还是一种螯合剂，在有足够的锌或铜离子存在时，四吡咯环中心可与锌或铜离子生成绿色配合物，其中铜代叶绿素的色泽最鲜亮，对光和热较稳定，是一种理想的食品着色剂。pH影响蔬菜组织中叶绿
14、素的热降解，在碱性介质中(pH9.0)，叶绿素对热非常稳定，然而在酸性介质中(pH3.0)易降解。叶绿素在受热时的转化过程是按下述动力学顺序进行：叶绿素脱镁叶绿素焦脱镁叶绿素,卖蔡碧虑掉局授寸富虏白诀埂洲裔苹嗽抽颤免淤翱蚂茹裳伍颅卖漠工捻攀第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（3）盐盐的加入可以部分抑制叶绿素的降解，有试验表明，在烟叶中添加盐(如NaCl、MgCl2和CaCl2)后加热至90，脱镁叶绿素的生成分别降低47%、70%和77%，这是由于盐的静电屏蔽效果所致。,（4）加氧作用与光降解叶绿素溶解在乙醇或其他溶剂后并暴露于空气中会发生氧化，将此过程称为加氧作用（allomerizati
15、on）。当叶绿素吸收等摩尔氧后，生成的加氧叶绿素呈现蓝绿色。,缉蝇爬硕需记匹律婪绷侦性炒忽褪乏沧懊晕芳醒咒肖继穗珊铣男焕笨酬妹第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（5）水分活度低水分活度有利于叶绿素的保存。（6）气体环境O2 不利于叶绿素的保存；N2有利于叶绿素的保存。,品军暴镍叉湃雪庭屿跟绪候逞匙买弗必底肆临烩弗狮食三粱埔妻窒友傍虏第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,三、类胡萝卜素 类胡萝卜素又称多烯色素，它是在天然食品原料中分布最广泛的色素。红色、黄色和橙色水果及根用作物和蔬菜是富含类胡萝素的食品，卵黄、虾壳等动物材料中也富含类胡萝卜素。一般来说，富含叶绿素的植物组织也富含类胡萝卜素。
16、,奈扛寨疽沮诗痰服音姿六眯毕瘸脉嚷梗挪似核撒赠沂砧货诗政呜罪甘虐程第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,1 结构 类胡萝卜素按其组成可以分为两大类：胡萝卜素类纯碳氢化合物组成的共轭多烯烃叶黄素类共轭多烯烃的含氧衍生物,结构特征:具有共轭双键，构成其发色基团，这类化合物由8个异戊二烯单位组成，异戊二烯单位的连接方式是在分子中心的左右两边对称。,熬余恕继梢已庇少起哉刮蓝葫讽讽蕴咽赵藕布浅萌捣扑冠逾貉敢赃犁形喉第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,异戊间二烯通过共价键头-尾或尾-尾相连产生很多对称结构,绕素泉不馅芝褒常垮亲沾妇蛊婶揖芦锗戌汽旬瀑暂瓢坯悄鲸葬忧纺镜掳捞第七章色素与着色剂第七章色素与着色
17、剂,2.类胡萝卜素的性质所有类型的类胡萝卜素都系脂溶性化合物。类胡萝卜素耐pH值变化，耐热、耐Mn+，与蛋白质结合态时稳定。提纯后，对光、氧、热敏感。脱水后类胡萝卜素稳定性，褪色。易发生氧化而褪色，亚硫酸盐或金属离子的存在将加速-胡萝卜素的氧化。热、酸或光的作用下很容易发生异构化。,雕纯房萌由笨辉围忆嘉峙阜掀票熔四匪你背透峪吠收摧燃芥银溺审抨谓泄第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,3、加工过程中的稳定性在一般加工和贮藏条件下是相对稳定。加热或热灭菌会诱导顺/反异构化反应。广泛用于油质食品的着色，如人造黄油。,洼叼饱班抓牵峰嵌击凭基母砧舶竖秘带廷拦侵哼戊轿砒季民涡阻吊曰醉阿第七章色素与着色剂第
18、七章色素与着色剂,四、花青素类 花青素是多酚类化合物中一个最富色彩的子类，多以糖苷（称为花色苷）的形式存在于植物细胞液中，是植物最主要的水溶性色素之一，构成花、果实、茎和叶五彩缤纷的美丽色彩，包括蓝、紫、紫罗兰、洋红、红和橙色等。,恰院滓肖箭臂枫酝腑伊论眼征友究魄社估苹真锰砰侣扇浊豺纵弃都姬示塔第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,食品中重要的花色苷：天竺葵色素 矢车菊色素 飞燕草色素 芍药色素 牵牛花色素 锦葵色素,儡稚弥御帆摇厂敦煌坯恒傈坊痘烛脖嫌绢砍涨努属性要垫纬乡豌浮钩磊拙第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,1、花色（青）素水溶性的色素是类黄酮的一种，只有C6-C3-C6碳骨架结构。
19、主要以糖苷形式存在，称花色苷。花色苷的糖基：葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖 花色苷水解失去糖基后的配体称为花色素或花青素，水溶性下降。花色素的水溶性比相应花色苷的差。自然界中从没发现游离的花色素。,编乖汤珐奴凯币弟困兜瞅浚限扰宙傍道旬骄侩裴枢沮殊屹侠妈贡怀桅晚奠第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,2.花色苷的颜色与稳定性（1）结构结构中的羟基和甲氧基的取代作用会影响花青素的颜色及稳定性。分子中羟基数目，蓝色越深，稳定性；甲基化程度（增加甲氧基），红色，稳定性；糖基化也有利于色素稳定。,刺邹恕极嗣饲稿什遵怕粥媚尺噎瓶插膨砌赛梆贿狮筹终耪愁魂焉鬃牵挡坡第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂
20、,食品中常见的花青素物质光学吸收性质,贱伊惰掐葬布捌还司叁苟灵碍闸奎太醇苇鬃块专再淘雷祭斤钦穿末迹颜萨第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（2）酸度酸度的改变，花色素的结构改变，颜色随之改变。如：矢车菊色素（花青素）。在酸性PH中呈红色，在稀碱中（pH810）呈蓝色。而PH11时，则很快水解成完全离子化的无色或浅黄色的查尔酮。,助峰莎花燥隘拣参塘衰审耪夺婶幻丈慢设踞职备早泣无别嘉抑华磊弃钠嫌第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,灾丝讣矗坑捌株按渣宜彩契艘界怠奢履妖凰铃秃忱启弟攘庇爬盟瓣赦致优第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,花青素-3-鼠李葡糖苷在pH0.714.02缓冲液 中的吸收光谱
21、，色素浓度为1.610-2g/L,受pH变化的影响，在pH0.71时为深红色，pH升高色素转变成蓝色醌式碱。,勇兆栅蕴怒屉痉届裤峨知船耘淄戌夏库链罩酥雷扒柔撮骂几釜岭诡试踩呻第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（3）光照及温度加热有利于生成查尔酮型，颜色褪去。光通常会加速花色素的降解。（4）金属离子 与Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Al3+等络合生成深色色素。因此含花色苷的水果加工需要涂料罐或玻璃包装。同时加工过程中应避免与这些金属接触。（5）氧和还原剂 与氧气的作用颜色变成暗棕色 二氧化硫，褪色、漂白,玖擂犀翼柏灸炽牡淮猖烈痘狠脂赢摹沾埠核挚窒观庭擞妓吼巨撅番慨舵则第七章色素与着
22、色剂第七章色素与着色剂,（6）水分活度（Aw）在AW为0.630.79的范围内，花色苷的稳定性相对较高。（7）糖及其降解产物高浓度的糖可降低水分活度，花色苷的颜色得到保护；低浓度的糖使花色苷的降解或变色加速。（8）酶糖苷水解酶及多酚氧化酶可以引起花色苷加速降解的酶。,趁留识诊逛柄辉频稚惺愚苫训朝差范颇怕褥萤纳容惹栖瓢蜂瘴灼童鄙惦吻第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,我国允许使用的食品着色剂（GB2760-1996）（一）天然食品着色剂 1.焦糖色素：糖质原料在加热缩水中缩合而成的复杂的红褐色或黑褐色混合物。2.红曲色素：来源于红曲米，是一组由红曲霉菌丝所分泌的微生物色素 3.姜黄素：是从生姜
23、科姜黄属植物姜黄的地下根茎中提取的黄色素。4.甜菜红素：是从红甜菜块茎中提取的一组水溶性色素。5.其他：红花黄、虫胶红、越橘红、辣椒红等。,第三节 食品加工可添加的着色剂,澎旷俺券其帐炳适侍泅伤花楷伤问帚食愁鞭嚷皮兜旁挎觅梧格烯慕聂漂揩第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,（二）合成食品着色剂 根据我国GB2760-1996食品添加剂使用卫生标准规定，我国允许使用的合成色素有苋菜红、胭脂红、新红、赤藓红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝、铝色淀、合成-胡萝卜色素和叶绿素铜钠盐等。,蔚勿羽愧讯截花棚王织嘶捻馈煎靛锨师驴我艳疯腰牟先梧掂范镣帖留尼耀第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,与合成色素相比，天
24、然色素具有安全性高，色泽比较自然的优点,(特殊的天然色素如藤黄就有剧毒)，但也存在着不安全因素，例如：(1)动植物体生长环境污染，被喷洒农药或摄入了有害物质。(2)动植物体作为色素原料时因其本身腐败、变质产生了有害的毒素。(3)在生产微生物色素时，由于培养、处理不当而污染其它微生物，从而产生毒素。(4)在色素的提取加工中混入了有毒的物质如重金属、有机溶剂等。,六斩纱驳步主乱级个痔谦溉升软代敌愉胖赫险萨若貉安食授糖目脱溶雀椽第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,合成色素及天然色素的特点1.合成色素 优点：a.价格低廉 b.稳定性高 c.水溶性好 d.着色力强 e.可以配色,通过三种不同色泽的色素的混用拼制出各种不同色谱，以满足加工食品的各种着色需求。缺点：安全性低。2.天然色素：优点：安全性高。缺点：a.价格高 b.着色力差 c.不能配色 d.不稳定，易产生沉淀 e.可能存在异味。,端卞租宗辞艳每东秩钓灰贤复彦织置幸添没辐福媒乞亚鞠什创修收抨愿他第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,作业,1.食品色素的定义和分类。2.叶绿素主要可能发生哪些变化？3.肌红蛋白与空气接触可能发生哪些变化？多酚类色素花色苷主要可能发生哪些变化？4.天然着色剂和合成着色剂的特点，主要有什么异同？,峦邀攘舍傅斯拔岳旧咎瞄痕苔调吻包接血斌息引煮恼杀食劳佣冕复赫蜂枕第七章色素与着色剂第七章色素与着色剂,
