精品食品色素和着色剂课件

第九章 食品色素和着色剂 Chapter 9 Pigments and Colorants l l一、分类 l二、卟啉衍生物 l三、异戊二烯衍生物 l四、多酚类色素 l五、着色剂 l一、分类 l 1、来源 l 动物色素（血红素、虾、蟹皮类、胡萝卜素） l 植物色素（绿、红、紫） l 微生物（红曲素） l 2、化学结构 l 卟啉类衍生物（叶绿素、血红素） l 异戊二烯类衍生物（类胡萝卜素） l 多酚类衍生物（花青素、儿茶素） l 酮类衍生物（姜黄、红曲） l 醌类衍生物（虫胶、胭脂虫红） l 3、溶解性 l 脂溶性色素 水溶性色素 二、卟啉类色素 Porphyrin （一）叶绿素 Chlorophylls l1、结构 l 有叶绿素a， l3位为甲基 l 有叶绿素b， l3位为醛基 l a：b=3：1 l l 2、性质 l 叶绿素在植物体内与蛋白质、脂类结合为叶绿体。（P卟 啉环植醇末端脂类） l 植物细胞死亡后，叶绿素游离出来。 l 游离的叶绿素很不稳定，对光、热敏感，不溶于水， 溶于 乙醇、丙酮。 l 在酸性条件下，Mg原子被H取代，（绿）褐色脱镁叶绿素 （共振结构位移） l 在稀碱液中可水解为绿色的叶绿酸盐+叶绿醇+甲醇（加热 v） （叶绿酸盐溶于水、较稳定，叶绿醇又称 为植醇） l 在适当条件下，叶绿素分子中Mg2+可被Cu2+、Fe2+、Zn2+取代 ，较稳定,其中叶绿素铜钠为食品着色剂。 l3、护色 l 稀碱处理 （0.1%Na2CO3） l 烫漂（6075）排除组织中的 氧，防止氧化 l 加入Cu2+、Fe2+、Zn2+等离子 l 添加叶绿素铜钠（0.5g/kg） l 低温、冷冻干燥脱水 l 低温、避光贮藏 （二）血红素 Haemachrome l1、结构 l血红素是高等动物血液和肌肉中的红色色素。 血红素是血红蛋白和肌红蛋白的辅基。 2、性质 (1) 色变 (p281) (氧合作用，氧化反应） 氧合肌红蛋白 肌红蛋白 高铁肌红蛋白 鲜红 紫红 褐 N N N N Fe2+ P O2 N N N Fe2+ P H2O N N N Fe3+ P OH 氧合作用 Oxygenation（肌红蛋白） 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，生成鲜红色的氧合血 红素，这种作用被称为氧合作用。 氧化作用 Oxidation（肌红蛋白）血 红素中的亚铁与氧发生氧化还原反应，生成 棕褐色的高铁血红素的作用被称为氧化作用 。 l% l高 l铁 80 l肌 l红 60 l蛋 l白 40 l l 20 l l 1 2 3 4 5 6 l O 2% l以上可逆变化与O2浓度有关，一般O2为14%时，易变为高铁 l（变）肌红蛋白。 新鲜肉放在空气中，因为细菌繁殖，内 l部O2 ，褐色 l l（2）与亚硝酸盐作用 l肌红蛋白（Mb）（桃红）与NO结合生成鲜桃红色 的亚硝基亚铁肌红蛋白（NOMb）。 l亚硝基肌红蛋白受热（蛋白质变性）生成较稳定 的鲜红色亚硝基血色原 lMb+NONOMb（桃红）加热亚硝酰血色原（鲜 红） l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。 l（硝酸钠0.5 g/kg（+Vc），亚硝酸钠 0.15g/kg） lMNO2的作用：（1）发色（2）抑菌（3）产生腌肉 制品特有的风味。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。 肉及肉制品的护色 肉色变绿 三、异戊二烯衍生物 （类胡萝卜素 Carotenoids） （一）结构 异戊二烯衍生物为共轭多烯的一类色素。 l按结构及溶解性可分为：胡萝卜素类 共轭多烯 l 叶黄素类 共轭多烯含氧衍生物 1、胡萝卜素类 l2、叶黄素类 l叶黄素类共轭多烯烃的含氧衍生物、呈浅 黄、橙、黄等色。 l主要有：叶黄素、玉米黄素、隐黄素、蕃 茄黄素、 辣椒红素、柑桔黄素、虾黄素 l （二）性质 l 类胡萝卜素具有亲脂性、溶于石油醚。 l 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。 l 易发生氧化而褪色，亚硫酸盐或金属离子的 l存在将加速-胡萝卜素的氧化。 l 热、酸或光的作用下很容易发生异构化。 l（三）应用 l广泛用于油质食品的着色，如人造黄油。 四、多酚类色素 Polyphenol Pigments l（一）种类及结构 l多酚类色素的分子结构的基本母核是苯并吡喃衍生物。 l由下列几种类型：花色素、黄酮素、儿茶素、丹宁 l（二）性质 l1、花色苷 Anthocyans 是黄酮中的一种，具有特 征的C6C3C6的骨架结构。在自然状态下以糖苷形式存在， 成苷的位置大多在C3、C5，C7也能成苷。 l作为花色苷的糖基部分仅发现5种糖，葡萄糖、鼠李糖、半 乳糖、木糖、阿拉伯糖。 l花色苷分单糖苷、双糖苷、三糖苷等。 l花色苷水解失去糖基后的配体称花色素或花青素（ Anthocyanidin） l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。 l（1）pH值影响颜色的改变 l 如：矢车菊色素（花青素） l pH3.0 pH=8.5 pH=11 l 红 紫罗兰 蓝 l（2）与Mn+作用 l与Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Al3+等络合生成 深色色素。 l（3）与氧气的作用颜色变成暗棕色 l（4）光加速降解 l（5）二氧化硫，退色、漂白 l2、黄酮类 Flavonoids l (1) 呈浅黄色主要有黄酮、黄酮醇、黄烷酮、查 耳酮及衍生物。 （2）类黄酮羟基呈酸性。 l 遇三氯化铁可呈兰、紫、蓝黑、棕色。在碱性条 件下，黄酮易开环生成查尔酮型结构呈黄色（橙、 棕），在酸性条件下，又恢复闭环结构，颜色消失 ，如：马铃薯，小麦面粉、稻米、芦笋、荸荠等在 碱性下烹煮变黄。 l （3）黄酮可与金属离子生成络合物。 l （4）类黄酮色素在空气中久置，易氧化生成褐色 沉淀。 l（5）橙皮素，芦丁（芸香苷）等黄酮具有 降低血管渗透性作用，为Vp组分，具有降 血压作用。类黄酮具有抗氧化作用。 l3、单宁 Tannin l相对分子量在500-3000的水溶性多酚化合 物，能与生物碱、果胶和蛋白质形成沉淀。 l单宁可分为2类：缩合单宁（原花色素）、 可水解单宁。 l存在于柿子、茶叶、石榴等植物中，具有收 敛性涩味。结构复杂，水解后生成葡萄糖没 食子酸，及其它多酚酸（鞣花酸）。易溶于 水，无色黄色，水溶液呈酸性，涩味，遇 碱 l+Fe3+（黑or蓝、绿）；+P（蛋白质）（ 去单宁） 五、着色剂 Colorants in Foods l为保持或改善食品的色泽，需对食品进行人工着色。 l（一）天然色素Natural pigment l(1) 叶绿素铜钠盐Chlorophyll l(2) 胭脂虫色素Carminic acid l胭脂红酸是一种蒽醌色素，存在于胭脂仙 l人掌上寄生的胭脂虫(cochineal)。 (3)紫胶虫色素laccaic acid l(4)红曲色素 l 红曲色素（monascin）为红曲菌(Monascus sp.) 产生的色素，为混合物，属于氧茚并类化合物。 l 红曲色素均不溶于水，溶于乙醇水溶液、乙醇和 l乙醚等溶剂。 l 红曲色素可具有较强的耐光、耐热等优点，并且 l对一些化学物质有较好的耐受性。 l 红曲色素是我国食品卫生法规定允许使用的食用 l色素之一，广泛用于肉制品、豆制品、糖、果酱 和果汁等的着色。 (5)姜黄色素Curcumin 姜黄色素(curcumin或turmeric yellow) 主要成分为 l姜黄素、脱甲基姜黄素和双脱甲基姜黄素。 l 姜黄色素不溶于水，溶于醇或醚，显鲜艳黄色，在 l碱性溶液中呈红色，经酸中和后仍恢复原来的黄色。 l 着色性（特别是对蛋白质）较强，不易被还原. l 对光、热稳定性较差，易与铁离子结合而变色。 l 一般用于咖喱粉和蔬菜加工产品等着色和增香。具 l体允许使用量参见我国GB2760-1996食品添加剂使用 l卫生标准规定。 l(6)焦糖色素Caramel pigment l焦糖色素是糖类化合物，由蔗糖、糖浆等 加热脱水生成的复杂的红褐色或黑褐色混 合物，是我国传统使用的色素之一。 l我国已经明确规定加胺盐制成的焦糖色素 因毒性问题不允许使用，非胺盐法生产的 焦糖色素可用于罐头、糖果和饮料等。 （二）合成色素 lArtificial color l苋菜红、 l胭脂红、 l赤藓红、 l新红 l柠檬黄、 l日落黄、 l亮 蓝、 l靛蓝 l(三）色淀 l1、概念 l 将可溶于水的色素沉淀在可使 用的不溶性基质上所制备的一种 特殊的着色剂。 l基质为氧化铝的为铝色淀，还有 氧化锌、碳酸钙、二氧化钛、滑 石粉 l2、作用 l增强水溶性色素在油脂中的 l分散性，提高耐光、耐盐性 l3、应用 l粉末食品、油脂食品、糖 l果、包衣等 JLZqq1y%ypMJq3Y$szo8)5FLxc&%ioQiR30vd70Sc6qXmLOjgsHOC&PRY#J+UX-5(vrI-a1h-tM(scwr8YP!BUKJA7iVGvfQXpmuH0U9c74gSP-sW3)qotxLcaSn)yPBOoZwmGww(rFrWiH-D0CrqplX#Et%hjIOFt9!d$JKR7Ih9nuR3TU&vE3vQc#IUc%JQ)- 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