食品添加剂着色剂和护色剂ppt课件.pptx

食品添加剂和食品安全2013 3 1 2 3 秀色可餐 秀色 美女的姿容或自然的美景 餐 吃 形容女子容貌秀丽动人或景色非常美 典故出处晋 陆机 日出东南隅行 鲜肤一何润 秀色若可餐 成语示例钱钟书 围城 我明白了 鲍小姐秀色可餐 你看饱了不用吃饭了 4 写在前面 色 香 味 形是构成食品感官质量的四大要素 任何食品都与这四个要素有着密不可分的关系 而这四大要素中 颜色居于首位 因为它是对消费者的第一刺激信号 是食物最重要的感官指标 人们常说颜色是感动心灵的钥匙 适宜的颜色能刺激人的摄食 购买欲 生理学作用浅析 5 生理学上的其它作用 许多天然食品具有本身的色泽 这些色泽除了给人以视觉享受外 更主要的是能促进人的食欲 增加消化液的分泌 因而有利于消化和吸收 但是 天然食品在加工 保存过程中容易褪色或变色 有的食物本身颜色比较浅 为了改善食品的色泽 或为模拟天然食品 人们常常在加工食品的过程中添加食用色素 以改善感官性质 6 在食品加工中 添加食品添加剂确实是个必不可少的环节 水果糖 主要成份是砂糖 柠檬酸 各种口味的水果香精 如果不加色素 从外观上是无法区分哪个是草莓 哪个是凤李 哪个椰果的 按国家规定适当加入一些接近天然水果颜色的食用色素 整个糖果的形象就生动起来 不但很容易区分 也会带给人美好的想象力 从而引起人们的食欲 7 概述 能使人的视觉产生各种色感的物质 称为色素 人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可见光区 400 800nm 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 8 不同的物质能吸收不同波长的光 如果某种食物所吸收的光的波长在可见光区之外 则这种物质看起来是白色的 如果它吸收的光的波长在可见光区 则该物质会呈现一定的颜色 如某种物质选择吸收了波长为640nm的红色光 其呈现出来的红色光的互补色 即青绿色 9 光的电磁波性质 电磁波谱 电磁辐射按波长顺序排列 称 10 单色光 复合光 光的互补 单色光 复合光 光的互补 单一波长的光 由不同波长的光组合而成的光 若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光 那么就称这两种单色光为互补色光 这种现象称为光的互补 11 不同颜色的可见光波长及其互补光 12 发色团在紫外或可见光区 200 800nm 具有吸收峰的基团被称为发色团 发色团均具有双键 如 N N N O C S C C C O等 助色团有些基团的吸收波段在紫外区 不可能发色 但当它们与发色团相连时 可使整个分子对光的吸收向长波方向移动 这类基团被称为助色团 如 OH OR NH2 NHR NR2 SR Cl Br等 13 食物中的色素化合物都是由生色团和助色团组成的 它们相互作用会引起化合物分子结构的变化 从而表现出不同的色素颜色 14 第四章着色剂 Colorant 和护色剂 ColourFixatives 食品着色剂 是指使食品赋予色泽和改善食品色泽的食品添加剂 功能分类代码 08CNS 08 0 合成08 1 天然 15 据粗略统计 我国食用着色剂产量约28000吨 其中化学合成着色剂年产量约3000吨 天然色素年产量约为25000吨 我国的红曲红 功能红曲 辣椒红 焦糖色 栀子黄 叶黄素等均已打入了国际市场 16 当今世界的食用色素消费中 各个国家和地区发展也各不相同 其中美国占到40 是食用着色剂消费大国 据美国FDA公布法定食用着色剂达5000吨 其中包括应用于医药和化妆品的色素 食用色素在最终食品市场的比例 酒精饮料29 宠物食品15 糖果13 其他食品用途12 甜食粉9 焙烤食品9 谷物食品5 日常产品5 香肠制品3 17 食用色素可分为天然物 天然提取和生物合成 和人工化学合成色素两大类 在德国 合成色素的使用量是天然色素的两倍 但在日本 合成色素的使用量不到天然色素的1 10 18 近年来 国外正致力于的发展聚合物合成色素的开发 这种聚合色素相对分子量30000到130000 这种色素在生理上不活跃 并经同位素标记证实几乎完全不会吸收 摄入人体内由肠道排出 不会对人体产生危害 可适用多种食品着色 19 1着色剂概述一 着色剂的分类 常用的食品色素按来源分两类 天然色素与合成色素 天然色素来自生物机体 主要由植物组织中提取 也包括来自动物和微生物的一些色素 人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机与无机色素 主要是指以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的有机色素 20 1着色剂概述一 着色剂的分类 按溶解特性 分为水溶性和脂溶性 目前使用的合成着色剂均为水溶性 我国允许生产色淀 以改变它们的剂型 目前主要使用的是铝色淀 铝色淀 食用色淀是一类水 油不溶性合成着色剂 它是有相应的水溶性色素吸附于氧化铝水合物基质上 经色淀化而制得的 国外食用铝色淀除用于食品 药品 化妆品外 绝大多数用于无毒油漆 涂料 装饰材料 印刷材料 玩具材料 食品包装材料等 21 色淀 食用色素与食用色淀有什么区别 目前 世界上允许使用的合成色素除二氧化钛 白色素 外 几乎全部是水溶性色素 Dye 即溶解在溶液中 通过溶液进行着色的色素 而食用色淀 Lake 却是将水溶性色素沉淀在氧化铝上制备成的特殊着色剂 不溶于任何介质 通过扩散在某种载体中 如砂糖 油 甘油 糖浆 进行着色 22 二 着色剂的基本要求 1 安全性2 溶解度 分散性 均匀程度 3 着色度 染着性 4 坚牢度 稳定性 耐热耐光耐酸碱耐氧化 还原 ADI值愈大 表示毒性愈小 天然不等于无毒 某些天然色素ADI值较小 并不比人工合成色素安全 不少天然色素的毒性资料比较少 未能制订ADI值 就是说 它们的毒性还不甚清楚 我国允许使用的人工合成色素 苋菜红与赤藓红ADI值较小 其他几种ADI值均在2 5mg kg bw 以上 在一定使用量范围内是安全的 23 三 天然与合成着色剂的比较 一 天然着色剂 优点 天然色素多来自动 植物组织 除藤黄外 其余对人体无毒害 安全性高 有的天然色素具有生物活性 如 胡萝卜素 VB2 因而兼有营养强化作用 天然色素能更好地模仿天然物颜色 着色时色调比较自然 有的品种具有特殊的芳香气味 添加到食品中能给人带来愉快的感觉 24 三 天然与合成着色剂的比较 一 天然着色剂 缺点 1 色素含量一般较低 着色力比合成色素差 2 成本高 3 稳定性差 有的品种随pH值 温度不同而色调有变化 4 难于用不同色素配出任意色调 5 在加工及流通过程中 受外界因素的影响易劣变 6 由于共存成分的影响 有的天然色素有异味 异臭 25 三 天然与合成着色剂的比较 二 合成着色剂 优点 缺点 三 结论 成本低 价格廉 具有色泽鲜艳 着色力强 稳定性高 无臭无味 易溶解 易调色 大多以煤焦油为原料制成 其化学结构属偶氮化合物 可在体内代谢生成 萘胺和 氨基 1 1萘酚 这两种物质具有潜在的致癌性 26 合成着色剂按其化学结构分为偶氮类和非偶氮类着色剂 油溶性偶氮类着色剂不溶于水 进入人体内不易排出体外 毒性较大 基本上不再使用 水溶性偶氮类着色剂较容易排出体外 毒性较低 27 2 合成色素 婴幼儿 老年人禁 合成色素 因其安全性问题 不单在品种和质量上有明确的限定 在生产单位也有明确的限制 我国曾指定上海市染料研究所为全国独家生产厂 全球最多时达100多种 现允许使用的40余种 各国准许使用的合成色素品种各不相同 美国10种 品种有所不同 英国22种 欧共体约22种 日本11种 我国11种 合成色素包括 有机和无机色素 后者比较少 仅二氧化钛一种 28 2 合成色素 婴幼儿 老年人禁 我国GB2760 2011允许使用的10种合成有机类色素分别是 苋菜红 胭脂红 赤藓红 新红 诱惑红 酸性红 柠檬黄 日落黄 靛蓝和亮蓝 及其同名色淀 按结构分为 1 偶氮类 红色或黄色 包括 苋 胭 新 诱 酸 柠 日2 三苯甲烷类 这一类颜色主要为绿色和蓝色 如亮蓝 3 夹氧杂蒽 如赤藓红 4 靛蓝类 29 2 合成色素 婴幼儿 老年人禁 其他国家则更严格地限制某些色素 特别是偶氮类色素在食品中的使用 经过多年的努力 现在可以合法使用的食用合成色素品种已经大为减少 在世界各国使用合成色素最多时 品种多达100余种 日本曾批准使用的合成色素有27种 现已禁止使用其中的16种 美国1960年允许使用的合成色素有35种 现仅剩下7种 瑞典 芬兰 挪威 印度 丹麦 法国等早已禁止使用偶氮类色素 其中挪威等一些国家还完全禁止使用任何化学合成色素 此外还有一些国家已禁止在肉类 鱼类及其加工品 水果及其制品 调味品 婴儿食品 糕点等食品中添加合成色素 30 美国FDA已认证食品染料清单 FD CRed 40FD CYellow 6FD CYellow 5FD CBlue 1FD CGreen 3FD CBlue 2FD CRed 3CitrusRed 2OrangeB Orange red Orange Lemonyellow Skyblue Tealgreen Royalblue Hotpink 31 通常用染料着色的食品 饮料糖果宠物食品烘焙产品点心预混料乳品谷物 32 已认证食品染料的化学分类 偶氮类 AZO FD CYellow 5柠檬黄FD CYellow 6日落黄FD CRed 40诱惑红 N 33 FD CREDNO 40的化学结构 34 FD CYELLOWNO 6的化学结构 35 FD CYELLOWNO 5的化学结构 36 已认证食品色素的化学分类 偶氮类FD CYellow 5FD CYellow 6FD CRed 40 三芳甲烷类 TPM FD CBlue 1亮蓝FD CGreen 3 37 FD CBLUENO 1的化学结构 SO 3 N CH CH 2 2 5 SO 3 Na SO 3 Na N CH CH 2 5 2 C 38 FD CGREENNO 3的化学结构 N CH CH 2 2 5 SO 3 Na SO 3 N CH CH 2 5 2 C HO 39 已认证食品色素的化学分类 AzoFD CYellow 5FD CYellow 6FD CRed 40 靛型类 Indigoid FD CBlue 2 TPMFD CBlue 1FD CGreen 3 40 FD CBLUENO 2的化学结构 NaOS 3 CO NH C C CO NH SONa 3 41 已认证食品色素的化学分类 AzoFD CYellow 5FD CYellow 6FD CRed 40 IndigoidFD CBlue 2 TPMFD CBlue 1FD CGreen 3 氧杂蒽类 Xanthene FD CRed 3赤鲜红 42 FD CREDNO 3的化学结构 43 一 苋菜红 食用红色2号 CNS 08 001用量 50 100ppm美国FD CRedNo 2兰光酸性红 为水溶性偶氮类色素 多年来公认安全性高 并被世界各国普遍列为法定许可使用的色素 44 毒性 从1970年前后有关于苋菜红具有致癌性 可降低生育能力 增加死产数并产生畸胎等有关对人体有害的报道 1984年JECFA在对鼠的无作用量50mg kg的基础上规定其ADI为0 0 5mg kg体重 一直持续至今 尽管小鼠口服的LD50大于10g kg 欧共体儿童保护集团和美国等不准将苋菜红用于儿童食品 我国规定最大使用量为50mg kg食品 主要限于糖果 汽水和果子露等种类 45 使用范围 使用注意事项 46 产品名称 水果味硬糖 水蜜桃味 产品配料 白砂糖 高麦芽糖浆 食品添加剂 柠檬酸 柠檬酸钠 食用香精 苋菜红 胭脂红产品类型 砂糖 淀粉糖浆型硬质糖果保质期 12个月 47 Mirinda碳酸饮料百事公司 碳酸水 水 二氧化碳 白砂糖 柠檬酸 苯甲酸钠 食用香精 山梨酸钾 焦糖色 苋菜红 维生素C 柠檬黄 柠檬酸钠 日落黄 胭脂红 葡萄皮红 亮蓝 48 Sugus瑞士糖 产品配料 白砂糖 葡萄糖浆 氢化植物油 食品添加剂 明胶 柠檬酸 磷脂 大豆磷脂 柠檬黄 日落黄 胭脂红 苋菜红 亮蓝 浓缩苹果汁 浓缩黑加仑子汁 浓缩柠檬汁 浓缩橙汁 浓缩草莓汁 食用香料 原产地 上海 49 野生蓝莓果汁饮料290ml蓝颜知己 蓝莓汁 配料表 纯净水 蓝莓汁 白砂糖 蓝莓果粒 食品添加剂 苹果酸 使用增稠剂 安赛蜜 苯甲酸钠 苋菜红 食用香精果汁含量 20 50 二 胭脂红及其铝色淀 食用红色1号 CNS 08 002用量 25 100ppm丽春红 大红 是苋菜红的异构体 在应用上基本与苋菜红相同 该着色剂的铝色淀在一些特性上优于该色素 如耐光 耐热性 由于制备成铝色淀 因此 其溶解性很差 51 性状 红色至深红色颗粒或粉末 耐光 耐酸 耐热 105 性强 对柠檬酸 酒石酸稳定 耐还原性 耐细菌性差 遇碱变为褐色 易溶于水 23g 100ml 20 水溶液呈红色 溶于甘油 难溶于乙醇 不溶于油脂 毒性小鼠经口LD5019 3g kg体重 ADI为0 4mg kg体重 使用范围主用用于饮料 配制酒和糖果 50mg kg 52 三 柠檬黄及柠檬黄铝色淀 食用黄色5号 CNS 08 005用量 50 100ppm食用色素中使用最多 应用广泛 占全部食用色素使用量的1 4以上 易着色 坚牢度高 偶氮类水溶性色素 毒性大鼠经口LD50 2g kg体重 小鼠经口服LD5012 75g kg体重 1985年FAO WHO规定 ADI为0 7 5mg kg体重 53 54 配料 水 芒果汁 白砂糖 果葡糖浆 食品添加剂 黄原胶 瓜尔胶 柠檬酸 柠檬酸钠 甜蜜素 安赛素 日落黄 柠檬黄 食用香精 55 四 亮蓝及亮蓝铝色淀 CNS 08 007用量 25 100ppm食品蓝2号 水溶性三苯甲烷类色素 毒性大鼠经口LD50 2g kg体重 ADI为0 12 5mg kg体重 56 亮蓝是一种着色剂 在果酱 巧克力 糕点上彩装 碳酸饮料 果冻等20余种食品上有广泛使用 亮蓝在糕点上彩装的最大使用量是0 025g kg 青团添加亮蓝就适用这个限量标准 根据 食品添加剂使用标准 GB2760 2011 的规定 青团 在GB2760食品分类系统中属于粮食和粮食制品类别的米粉制品 不得使用食品添加剂亮蓝 57 配料 白砂糖 葡萄糖浆 全脂奶粉 可可液块 奶油 食品添加剂 食用明胶 食用香料 着色剂 柠檬黄 诱惑红 亮蓝 二氧化钛 焦糖色 58 五 二氧化钛 又名 钛白粉 CNS 08 011TiO2 作为一种由矿物质加工成的无机食用色素 常作为白色色素 使用时常用二氧化硅 氧化铝或二者混合物作为分散剂 性状白色无定形粉末 无臭 无味 不溶于水 盐酸 稀硫酸 乙醇及其他有机溶剂 毒性小鼠经口LD50大于12000mg kg体重 人体不吸收 不积累 无致癌性 使用糖果包衣 最大使用量2 0g kg 日本规定 不得用于着色以外的目的 德国 不准用于食品 59 60 61 归纳几种合成色素的性质比较 62 63 人工色素是为了促进人们的食欲 提高食品的食品价值而使食品着色的一类食品添加剂 主要用于碳酸饮料 果汁饮料类 配制酒 糕点上的彩装 糖果 山楂制品 腌制小菜 冰淇淋 果冻 巧克力 奶油 速溶咖啡等各类食品的着色 也用于化妆品的着色 如口红等 64 65 66 科学家早就发现 长期摄入生产糖果和软饮料时经常使用的人工添加剂会导致多动症等行为障碍 每个孩子都喜欢五颜六色的糖果 色彩缤纷的果冻 然而 最新研究显示 令食品颜色变得鲜艳的人工色素对孩子的危害程度等同于含铅汽油 除了会导致多动症等行为障碍外 长期摄入6种人工色素还会损害儿童的智力 严重时会令其iq值下降5 5分 67 柠檬黄 在英国人常吃的青豆茸以及棉花糖中使用 英国禁止在所有3岁以下儿童的食品和饮料中使用 喹啉黄 经常在果汁和感冒胶囊中使用 日落黄 经常在泡泡糖和豆形软糖中使用 蓝光酸性红 经常在润喉糖中使用 食用胭脂红 经常在软糖中使用 诱惑红 经常在果冻和棒棒糖中使用 68 配料 白砂糖 葡萄糖浆 氢化植物油 明胶 酸度调节剂 浓缩果汁 食用香料 磷脂 着色剂 柠檬黄 苋菜红 胭脂红 日落黄 亮蓝 69 冰激凌 雪糕里面富含丰富的着色剂 日落黄 柠檬黄 胭脂红 苋菜红 亮蓝等 都是食用合成色素 也称食用合成染料 我国规定 任何婴幼儿食品中严禁使用任何人工合成色素 70 美年达系列饮料 水 水 二氧化碳 白砂糖 柠檬酸 苯甲酸钠 食用香精 山梨酸钾 焦糖色 苋菜红 维生素C 柠檬黄 柠檬酸钠 日落黄 胭脂红 葡萄皮红 亮蓝 71 72 73 苏丹红并非食品添加剂 而是一种化学染色剂 它的化学成份中含有一种叫萘的化合物 该物质具有偶氮结构 由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性 对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用 苏丹红属于化工染色剂 主要是用于石油 机油和其他的一些工业溶剂中 目的是使其增色 也用于鞋 地板等的增光 74 1995年欧盟 EU 等国家已禁止其作为色素在食品中进行添加 对此我国也明文禁止 但由于其染色鲜艳 印度等一些国家在加工辣椒粉的过程中还容许添加苏丹红I 75 76 77 红心鸡蛋 就是在鸡蛋饲料中加入超量人工色素佳丽素红 鸡吃后三天就能产下红心蛋 这种鸡蛋不易煮熟 佳丽素红一般使用在颜料生产工艺中 在禽饲料中严格限制添加 在禽蛋中沉积的佳丽素红对人体造成危害 轻者危害胃 肠道 引起胃炎 胃溃疡 重者则引起严重贫血 白血病 骨髓病变 如果长期食用人工色素添加剂的食品 会导致基因改变 78 染色虾仁 市场上很多染色虾仁大都黄里透红 很是诱人 是用黄光红色粉末 整容 过的产品 染色后在三个月之内颜色不会褪色 这种红的粉末学名叫 亮藏花精 俗称 酸性大红73 是一种化学染料 溶于水呈红色 不能用作食品添加剂 这种染料吸附性强 色泽牢靠 是含苯环的偶氮化合物 有强致癌性 79 3 食用天然色素 食用天然色素的安全性较高 特别是来自果蔬等食物的天然色素 按来源不同 可分为三类 按结构不同 可分为四类日本市场上年需求量在200吨以上的是 焦糖色素 胭脂树橙色素 红曲色素 栀子黄色素 辣椒红色素和姜黄色素等6种 其中焦糖色素的需求量最大 每年消费量达2000吨 约占天然色素消费总量的40 80 3 食用天然色素 我国天然食用色素产品中 焦糖色素的产量最大 年产量约占天然食用色素的86 主要用于国内酿造行业和饮料工业 其次是红曲红 高梁红 栀子黄 萝卜红 叶绿素铜钠盐 胡萝卜素 可可壳色 姜黄等 主要用于配制酒 糖果 熟肉制品 果冻 冰淇淋 人造蟹肉等食品 81 天然着色剂成分复杂 经提纯后 其性质也有可能与原来不同 而且在加工中 其化学结构可能变化等等 故天然物本身并不能保证都是安全的 所以 天然色素也要经过毒理实验 其一般要求是 1 凡从已知食物中分离出来的 化学结构上无变化的色素 又应用于原来食物 其浓度又是原来食物中的正常浓度 对这种产品可不需要进行毒理检验 82 2 凡从食品原料中分离出来的 化学结构上无变化的色素 当其使用浓度超过正常浓度时 对这种产品需要进行毒理评价 各项要求与合成着色剂的毒理评价要求相同 3 凡从已知食物中分离出来的 但在其生产过程中化学结构已发生变化的着色剂 或从非食品原料中分离出来的天然着色剂 对它们都要进行与合成着色剂相同的毒理评价 83 食品着色时 色调的选择依据是心理或习惯上对食品颜色的要求以及色与风味 营养的关系 要选择与该食品应有的色泽基本相似的着色剂或根据拼色原理 调制出相应的颜色 如樱桃罐头 杨梅罐头应先用樱桃红及杨梅红 红葡萄酒应用紫红色 白兰地酒应用黄棕色 奶油用奶黄色 通心粉用蛋黄色 糖果的色调可以随意些 如薄荷糖用绿色 橘子糖用橘红色等 84 一 胡萝卜素 Carotene 性状稀溶液呈橙黄色至黄色 浓度增大时呈橙色 不溶于水 丙二醇 甘油 酸和碱 溶于二硫化碳 苯 氯仿 乙烷及橄榄油等植物油 几乎不溶于甲醇或乙醇 LD50狗口服大于8g kg体重 1994年FAO WHO规定 ADI值为0 5mg kg体重 人体摄取 胡萝卜素后有30 90 由粪便排出 若溶于油 人体吸收较好 成人可吸收10 41 儿童50 60 85 胡萝卜素 色素 营养强化剂 用于VA缺乏症和光敏感患者的治疗 防癌抗癌方面 预防心血管疾病方面 清除氧自由基的作用 提高人体免疫功能 抗氧化剂 86 由胡萝卜中提取 胡萝卜素 沉淀法萃取 胡萝卜素 胡萝卜 洗净 榨汁 胡萝卜汁 CaCl2 橙红色沉淀 有机溶剂 黄色透明的醚层萃取液 蒸馏 橙红色的胡萝卜素油 萃取 80 87 冷冻干燥法提取 胡萝卜素 胡萝卜 冷冻干燥 磨粉 胡萝卜粉 氯仿 罐组逆流 萃取 萃取液 真空浓缩 浓缩液 丙酮 结晶 胡萝卜素晶体 洗涤 重结晶 真空干燥 纯净的胡萝卜素晶体 80 90 胡萝卜素晶体 88 由藻类物质提取 胡萝卜素 胡萝卜素在藻类中的存在很丰富 其中盐藻中的天然 胡萝卜素含量最高 是水果和蔬菜的几百倍 螺旋藻中 胡萝卜素的含量比胡萝卜的含量则高出1 5倍 89 发酵法生产 胡萝卜素 布拉克须霉菌 三孢布拉霉菌 粘红酵母 红酵母 90 CNS 08 112栀子黄色素又称藏化素 Crocin 是栀子中所含黄色色素 性状 栀子黄GRADENIAYELLOW黄色膏状或红棕色结晶粉末 微臭 易溶于水 溶于乙醇和丙二醇 不溶于油脂 对蛋白的着色力优于淀粉 二 栀子黄 GRADENIAYELLOW 91 毒性 LD50为 小鼠口服大于2 2g kg体重 使用范围及用量 目前 几乎所有的方便面产品都添加这种色素 方便面中不能添加柠檬黄色素 92 三 花青苷类衍生物 多酚类 是一类水溶性色素 广泛分布于植物界 并且是花 叶 茎和果实等美丽色彩的主要成分 由糖和花色素苷配基组成 自然界常见的花色素苷配基有天竺葵素 矢车菊素 飞燕草素 芍药色素 牵牛色素 锦葵色素6种 其基本结构是苯并吡喃的衍生物 R1 R2 H天竺葵素R1 OHR2 OH矢车菊素R1 R2 OH飞燕草素R1 OCH3R2 H芍药色素R1 OCH3R2 OH牵牛色素R1 R2 OCH3锦葵色素 93 三 花青苷类衍生物 花色素苷在酸性时呈红色 pH 4时颜色较稳定 在碱性时则呈蓝色 它对光和热都很敏感 但苷配基的不同 特别是其酚羟基和位置等的不同 颜色的稳定性可有不同 氧和金属离子对其稳定性也有一定的影响 尤其是铜 铁等金属可加速其降解或变色 我国许可使用的花色苷如甜菜红 玫瑰茄红 葡萄皮红 越桔红 萝卜红 甘薯红 黑豆红和桑椹红等 94 甜菜红 BeetRed BeetrootRed 概述 甜菜根红 它是用食用甜菜根制取的一种天然色素 是由红色的甜菜花青和黄色的甜菜黄素组成的 甜菜花青中主要成分为甜菜红苷 占红色素的75 95 其余的有异甜菜苷 前甜菜苷和异前甜菜苷 十字花科植物红心萝卜 Raphanussaliousl 的块根 其主要呈色成分为花青素类的天竺葵素 紫红色或红色粉末 产品易溶于水 稀乙醇 不溶于油脂及丙酮类溶剂 在酸性条件下水溶液为红色且色调稳定 95 四 酮类衍生物 具有营养 保健作用 黄酮类色素是多酚类衍生物中另一类水溶性色素 同样以糖苷的形式广泛的分布于植物界 其基本结构是 苯基并吡喃酮 这类色素的稳定性较好 但也受分子中羟基数和结合位置的影响 酮类衍生物中包括 姜黄和姜黄素红曲米和红曲色素 可可壳 96 一 红曲米和红曲红 红曲米又名红曲 赤曲 红米 福米 是将稻米蒸煮后接种红曲霉发酵制得的一种大米发酵食品 也是我国传统食用的天然色素 红曲红是由红曲深层培养或从红曲米中提取制得 红曲色素中主要含6种不同的成分 其中有红色色素 黄色色素和紫色色素各两种 几种色素的物理化学性质互不相同 具有实际应用价值的主要是醇溶性的红色素 红斑素和红曲红素 97 红曲色素均不溶于水 但是在培养红曲菌时 若培养基中的氨基酸 蛋白质和肽的含量比例增大 便可以得到水溶性的红曲色素 这可能是红曲色素与蛋白质之间形成了溶于水的复合物 红曲色素可溶于乙醇水溶液 乙醇和乙醚等溶剂 具有较强的耐光 耐热等优点 红曲色素广泛应用于肉制品 豆制品 糖 果酱和果汁等的着色 98 红曲色素的制造方法 固体培养法 液体培养法 液体 固体两步法 以面包粉 大米为培养基进行培养 采用液体发酵法 具有色素含量高 杂质少 应用范围广 节约工业用粮等优点 红曲霉菌种经过液体培养成种子 再移植到固体大米上繁殖成红曲 其色素含量比传统工艺的提高了约45 99 工艺流程如下 原料米 浸泡 蒸米饭 制曲 出曲 固体发酵 提取 液体发酵 过滤 液体红曲红 真空浓缩 喷雾干燥 粉末红曲红 100 红曲色素的特性 对pH值稳定 耐热性强 耐光性 随着pH值的增加和时间的延长 色素的稳定性下降 但当加入抗氧化剂时 其稳定性显著提高 中性条件下 100 加热60s 其色素的残存率为88 加热8h后其色素的残存率为45 在130 的中性条件下 色素变成褐色 也不再溶于乙醇 红色成分在阳光下直照5h会变为橙色 在室内存放40d就开始褪色 光下50d 其色素的残存率仅为20 若避光保存则很稳定 数月也不会变色 101 几乎不受食品中常见金属离子的影响 在Ca2 Mg2 fe2 Cu2 的存在下 其色素的残存率均大于97 几乎不受氧化剂和还原剂的影响 0 1 的过氧化氢 抗坏血酸 亚硫酸钠等物质存在下 其色素的残存率均为95 以上 50但次亚氯酸钠则对其有较大影响 当它存在时 其色素的残存率在50 左右 红曲色素的特性 102 红曲色素的特性 对蛋白质的着色性好 一旦着色后经水洗也不褪色 兼具抗菌性 在红曲霉的生长代谢过程中 能产生某些杀菌和抑菌的生理活性物质 103 红曲色素在食品中的应用 红曲黄酒 香肠着色 酱 腐乳 粉蒸肉着色 糕点 禽类 火腿 糖果 药片 104 二 姜黄 Turmeric 和姜黄素 姜黄素 主要来源于生草本植物 姜黄的根茎中提取而得 性状姜黄色素易溶于甲醇 乙醇 碱和冰醋酸 微于水 苯和乙醚等 在酸性和中性溶液中显黄色 在pH约于9 0的碱性溶液中显红色 姜黄色素的染色力大于其它天然色素和合成柠檬黄等 尤其是对蛋白质等有很强的染色能力 105 姜黄精油应用 冰淇淋腌菜酸奶芥末乳制品沙拉酱粉末汤料烘焙产品调味料谷物糖果口香糖 106 三 可可壳色素 制法 由梧桐科植物可可树 TheobromacacaoL 果实的种子 可可豆 及外皮制取 一般以外皮为原料 利用现代的生物技术提取而成的天然着色剂 性状 可可壳色为巧克力色粉末 无臭 无异味 易溶于水 在pH值为7左右稳定 pH值大于5 5时红色色调较强 pH值小于5 5时黄橙色色调较强 但巧克力本色不变 对淀粉 蛋白质着色性良好 在加工和贮藏中不发生变化 有良好的抗氧化性能 107 108 五 其它天然色素 一 焦糖色素 Caramel 又名 酱色 糖色CNS 08 108 110 焦糖色素是以优质的蔗糖 葡萄糖或其它淀粉糖为主要原料 采用特殊的配方及工艺技术加工制成的天然色素 是目前食品工业使用的食品添加剂中最受欢迎的一种 根据在焦糖化过程中是否使用催化剂的不同而分为4大类 普通焦糖 PlainCaramel CausticCaramel 即不加氨生产的焦糖 苛性亚硫酸盐焦糖 CausticSulfiteCaramel 氨化焦糖 AmmoniaCaramel 亚硫酸氨焦糖 SulfiteAmmoniaCaramel 109 性状 深褐色或黑褐色的液状 块状 粉末状或糊状的物质 具有焦糖香味和愉快的苦味 易溶于水 水溶液呈透明状或红棕色 在日光照射下相当稳定 至少保持6小时不变色 其色调 受pH值及在大气中暴露时间长短的影响 使用普通焦糖和氨法焦糖 用于糖果 果汁 味 饮料 饼干 酱油 食醋 雪糕 冰棍 调味罐头 冰淇淋中按生产需要适量使用 亚硫酸铵焦糖 可以在碳酸饮料 黄酒 葡萄酒中按生产需要适量使用 110 111 辣椒红色素 以红辣椒果实为原料 经二氧化碳萃取而制得的粉末状色素 产品色泽鲜艳 着色力强 主要成份为辣椒红色素 capsanthin 约50 辣椒玉红素 capsorubin 约8 3 玉米黄质 zeaxanthin 约14 胡萝卜素 约13 9 隐辣椒质 cryptocapsin 约5 5 等成份 深红色黏性油状液体 针状结晶性粉末 有特殊的气味 用于肉制品 膨化食品 果酱 饮料 汤料 酒类 糖果 罐头 冰淇淋 糕点 饼干 人造蟹肉 蔬菜制品面制品等产品着色 辣素含量 0 01 112 113 辣椒红色素应用 沙拉酱休闲食品包衣甜品腌渍酱曲奇 爆玉米花产品重组奶酪裹粉肉汁脆饼 114 几类天然色素的性状 115 酱色 糖色 是将蔗糖酱和麦芽糖酱在160 180 高温下加热3h 使之焦糖化 再加碱中和而成 焦糖本身没有毒 但如果制作过程中加入铵盐 使焦糖中含氮的杂环化合物4 甲基味唑 对人体有害 红曲色素是作为天然色素来宣传的 但实际上红曲色素含有桔霉素 生物毒素 造成了安全隐患 116 在食品加工过程中 有时还需要使用护色剂来改善或保护食品的色泽 护色剂主要用于肉制品 4 护色剂 117 一 定义能与肉及制品中的呈色物质作用 使之在食品加工 保藏等过程中不致分解 破坏 呈现良好色泽的物质 此前 又称为发色剂 换句话说 护色剂是防止肉类物质发生褐变的一类食品添加剂 功能分类代码 09 CNS 09 09 001 09 004 二 种类食品护色剂可分为护色剂和护色助剂 护色剂助剂是指可提高护色剂效果的一类食品添加剂 一般为具有还原作用的有机酸 如抗血酸 D 异抗坏酸及盐 04 004 04 008 烟酰胺等 对于护色助剂 根据成本和需求确定投放量 一般不做限量规定 常用的护色剂有 亚硝酸钠 及K 硝酸钠 及K 以亚硝酸盐为主 118 1 简介 民间 称 亚硝 分子式 NaNO2 分子量 85 CNS 09 002商品制剂为白色的粉未 外观和滋味似食盐 比之食盐淡 LD50为220mg kg 小白鼠经口 ADI值为0 0 06mg kg 毒性较强 属于 剧毒 人中毒量为0 3g 0 5g 致死量为3 5 g以上 因外观和滋味似食盐 且比之食盐淡 在食品企业 易误食引起中毒 且中毒状态均比较严重 用于肉制品及罐头的护色 使用限量为150ppm 残余量 罐头 50ppm 肉制品 30ppm 一 亚硝酸钠 119 毒品级别 120 2 亚硝酸钠的护色机制和其它作用 三者比较 Mb Hb更容易与CO NO HCN生成非氧合产物 产物的色泽鲜艳且比之氧合物稳定 不可逆的 无毒 这一点 是肉类物质护色的依据 也是亚硝酸钠及煤气中毒 致死的生化诠释 肌红蛋白Mb Fe 2 70 90 暗红色血红蛋白Hb Fe 2 10 30 暗红色 O2 NO CO 氧合肌红蛋白MbO2 Fe 2 氧合血红蛋白HbO2 Fe 2 鲜红色 肌红蛋白MbNO Fe 2 血红蛋白HbNO Fe 2 鲜红色 肌红蛋白MbCO Fe 2 血红蛋白HbCO Fe 2 鲜红色 O2300倍 氧化卟啉 呈绿色或黄色 生命状态 一 肉色物质及其变化 高铁肌红蛋白Mb Fe 3 灰白色 烹调加热 灰褐 存放非加热 121 宰后成熟的肉因有氧呼吸的中断而含乳酸 pH值在5 6 5 8的范围 亚硝酸盐在此弱酸性条件下生成亚硝酸 亚硝酸很不稳定 即使在常温下也可分解产生亚硝基 NO 生成的亚硝基会很快地与肌红蛋白反应生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白 MbNO 其反应为 亚硝基肌红蛋白遇热后 成为具有鲜红色的亚硝基血色原 硝酸盐的护色机制 二 护色机制 122 在细菌 亚硝酸菌 的作用下还原成亚硝酸盐 它的护色速度慢 故用得不多 但硝酸的氧化作用很强 部分肌红蛋白易被氧化成高铁肌红蛋白 当使用硝酸钠护色时 常用L 抗坏血酸 L 抗坏血酸钠等还原性物质来防止肌红蛋白的氧化 同时它们还可以把高铁肌红蛋白还原为肌红蛋白 以助护色 硝酸盐的护色机制 123 1 抑菌作用添加0 1 0 2g kg的亚硝酸盐试验时 当pH 6时 对细菌有显著的抑制作用 与食盐并用 则抑菌作用会增强 亚硝酸盐对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊的作用 这也是使用亚硝酸盐的重要理由之一 2 增强风味作用亚硝酸盐对提高腌肉的风味也有一定的作用 这是使用亚硝酸盐的另一重要理由 但 其机制不详 三 其他作用 124 3 使用 一 最好与护色助剂共同使用 二 限制护色剂的使用量我国规定 1 亚硝酸钠添加量为0 15g kg 成品午餐肉等糜类食品中亚硝酸钠残留量不超过50mg kg 肉类制品中 不得超过30ppm 详见上表图2 硝酸钠添加量为0 5克 kg 残余量同亚硝酸钠 肉类罐头中不得使用硝酸钠 详见右表图 三 充分混合 午餐肉案例 将净瘦肉和肥瘦肉切成3 5cm的条块 分别腌制 每100kg加混合盐2kg 搅拌机拌匀 在0 4 冷库中腌制48 72h 125 4 亚硝酸盐的安全 卫生学问题 对这种添加剂 基本原则是 尽量不用 少用 妥善保管 做好标志 防止误食 少食色艳肉品 用量要仔细计算 使用时最好二人以上对其进行操作 以防一人过于自信发生悲剧 包装物外要有醒目标签 剩余的试剂 要立即归库 专人妥善保管 一 毒性强 可致死 绀紫症 由于硝酸盐与亚硝酸盐的外观 口味均与食盐相似 且比之食盐淡 摄取多量亚硝酸盐进入血液后 可使正常的血红蛋白变成NO血红蛋白 失去携带氧的功能 导致组织缺氧 严重时可窒息而死 中毒潜伏期为0 5 1h 症状为头晕 恶心 呕吐 全身无力 心悸 全身皮肤发紫 严重者呼吸困难 血压下降 昏迷 抽搐 如不及时抢救 会因呼吸衰竭而死亡 案例1 2 3 4 126 以亚硝酸钠当盐 127 滥用发色剂 12