调色类食品添加剂

1、食品添加剂,2 调色类食品添加剂,2.1 食品着色剂,食品着色剂又称食用色素，是以食品着色为目的的一类食品添加剂。 食品的颜色是食品感官质量的重要指标之一 。 食品外表能够反映食品的新鲜程度、性质和状态等性质，颜色发生改变，这种食品就会受到怀疑。 食品的颜色会影响感官感觉。,2,3,着色剂的分类,偶氮类色素,非偶氮类色素,来源,天然色素,合成色素,油溶性偶氮类,水溶性偶氮类,结构,溶解性,来源：,微生物色素,动物色素,植物色素,结构,多酚类衍生物：萝卜红、葡萄皮红 异戊二烯衍生物：-胡萝卜素、辣椒红 四吡咯衍生物：叶绿素、血红素 酮类衍生物：红曲红、姜黄素 醌类衍生物：紫胶红、胭脂虫红 其他类

2、色素：甜菜红、焦糖色,色淀和不吸收的聚合着色剂,溶解性,水溶性,脂溶性,色淀是指由水溶性合成色素沉淀在许可使用的不 溶性基质（通常为氧化铝,所以又叫铝色淀）上所制 备的特殊着色剂。 不吸收的聚合着色剂：发色团与一惰性的聚合体主 干相连，所产生的大分子化合物具有与发色团相似 的光谱，并可对食品着色，且不被吸收。,优点：具有色泽鲜艳、着色力强、稳定性好、无臭 无味、易溶解、易调色、成本低等优点。 缺点：有一定毒性。人工合成的着色剂多为由苯、甲苯、萘等物质经过磺化、硝化、卤化、偶氮化等有机合成反应制得。,合成色素特点（ ）,着色剂的特点,天然色素特点（ ）,优点：品种繁多、色泽自然、毒性低、使用范围

3、和日允许用量都比合成着色剂宽，不少品种还有一定的营养价值或疗效性能。,缺点：着色力弱、不稳定、较难溶解、有异味、臭味，难以调出任意色、有批次色差、成本高。,2.1.1 食品的着色与调色 发色机理,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，所呈现出的颜色。它呈现出来的颜色是由反射或透过未被吸收的光所组成的综合色。即人们看到的颜色是被吸收光组成颜色的互补色。 1.发色团 2.助色团,8,在紫外或可见光区(200800nm）具有吸收带的基团。 发色团均具有双键。 如：-N=N-, -N=O, C=S, C=C, C=O等。,有些基团的吸收波段在紫外区，不可能发色

4、，但与发色团相连后， 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, -SH, -Cl, -Br 等,不同波长光的颜色及其互补色 物质吸收的光 透过光（互补色） 波长（nm） 相应的颜色 400 紫 黄绿 425 蓝青 黄 450 青 橙黄 490 青绿 红 510 绿 紫 530 黄绿 紫 550 黄 蓝青 590 橙黄 青 640 红 青绿 730 紫 绿,9,食品着色色调的选择,食品色调的选择是依据心理或习惯对食品颜色的要求以及色泽与风味、营养的关系。 “相近”原则,* 绿色和蓝色：给人以新鲜、清爽的感觉。多用于酒

5、类、饮料等食品中。,食品的常见颜色,青梅酒,饮料,* 红色：给人以味浓、成熟、好吃的感觉，而且比较鲜艳和引人注目，能刺激消费者的购买欲，所以许多糖果、糕点和饮料等都采用。,糖果(candy),糕点( cake),饮料 (beverage),* 黄色：给人以芳香、成熟、可口、食欲大增的感觉，焙烤食品、水果罐头和人造奶油等食品中常采用。,焙烤食品,水果罐头、饮料,人造奶油,* 橙色：是黄色和红色的混合色，兼有红黄两色的优点，给人以强烈的甘甜、成熟和醇美的感觉，饮料和罐头等食品常用。,饮料(beverage),罐头(canned food),* 咖啡色：给人以风味独特浓郁的感觉，咖啡、巧克力、饮料、

6、糕点、啤酒及茶叶等常用。,巧克力,饮料,咖啡,糕点,啤酒,食品着色色调的调配,红、黄、蓝三种基本色。 调色原理为： 红 黄 蓝 红 黄（基本色 ） 橙 绿 紫 橙（二次色） 橄榄绿 灰 棕褐（三次色）,配色例子（%）,注意事项：,拼色调配往往使用合成色素。 在调配过程中，各种着色剂溶解于不同溶剂时，可产生不同的色调和强度，尤其是在使用两种或者数种着色剂拼色时，情况更为显著。 各种色素的稳定性的不同可能导致合成色调的变化。 考虑消费者的心理和食品着色剂使用要求，还有美学和民族习惯。,2.1.2 食品合成色素及应用 食品合成色素,GB2760允许使用的人工合成色素主要有： 苋菜红，胭脂红，赤藓红，

7、新红，诱惑红，酸性红 柠檬黄，日落黄 亮蓝，靛蓝,19,（1）苋菜红 又名蓝光酸性红，属水溶性偶氮红色色素。 着色能力：着色力较弱，在浓硫酸中呈现紫色，浓硝酸中呈现亮红色，盐酸中为黑色沉淀，色素粉末有带黑色的倾向。 性质与性能：为红褐色或紫色均匀粉末或颗粒，对氧化-还原作用敏感，不适合于发酵食品中使用。 毒性：能使受试动物致癌致畸。ADI为00.5mg/kg（bw） 使用： 在食品中的最大允许用量为0.0250.3g/kg，主要限用于糖果、糕点、果汁饮料、碳酸饮料等种类。,20,（2）胭脂红 水溶性偶氮类色素。 性质与性能：红色至深红色均匀粉末或颗粒。对光和酸较稳定，耐热性强，但对还原剂的耐受

8、性很差，能被细菌所分解，遇碱变成褐色。 着色能力：不适用于发酵食品，着色力弱。 毒性：无致肿瘤作用。ADI为04mg/kg 。 使用：同苋菜红。另外还可用于豆奶饮料、果冻、红肠肠衣等。 是红色使用色素中应用最广泛的一种。,21,（3）赤藓红,又称樱桃红，水溶性非偶氮类着色剂 性质与性能：红色至红褐色均匀粉末或颗粒。着色力强，耐热、耐还原性好，但耐酸性、耐光性很差，吸湿性强。酸性时生成黄棕色沉淀，碱性时产生红色沉淀。 着色能力：具有良好的染色性，尤其对蛋白质的染色。在需要高温焙烤食品和碱性或中性食品中着色力较其他合成红色着色剂强。 毒性：ADI为00.1mg/kg 。 使用：适于果汁饮料、碳酸饮

9、料、糖果等，不适于对酸性强的液体食品和水果糖等。,22,（4）新红,又称桃红，水溶性偶氮类着色剂 性状 红色均匀粉末，无臭。易溶于水呈艳红色溶液。微溶于乙醇，不溶于油脂。遇铜铁易变色，对氧化还原较敏感。 毒性 未见致癌、致畸、致突变。 使用 主要用于糖果、饮料等。,（5）诱惑红,性质与性状：为深红色粉末。中性和酸性水溶液呈现红色，碱性呈暗红色。 着色能力：着色牢固度较强者。 毒性：ADI为0-7mg/kg,（6）酸性红,性质与性状：为紫褐色粉末或颗粒。水溶液呈带蓝的红色，发浅黄色荧光。耐热、耐光、耐碱、耐氧化、耐还原性及耐盐性均佳。 着色能力：食用焦油色素中着色牢固度最强者。 毒性：ADI0-

10、4mg/kg,食用黄色5号，又称酒石黄，为水溶性偶氮类色素。 性质与性状：对热、酸、光及盐均稳定;耐氧化性差;在酒石酸和柠檬酸中稳定，遇碱变红色，还原时褪色。 着色能力：是着色剂中最稳定的一种，可与其他色素复配，匹配性好。是黄色色素中使用最多的。 毒性：ADI7.5mg/kg体重。 使用：主要用于果汁饮料、碳酸饮料、糖果等。,26,（7）柠檬黄,（8）日落黄 性质与性能：为橙红色粉末或颗粒 ，易溶于水、甘油，微溶于乙醇，不溶于油脂。耐光、耐酸、耐热，遇碱变红褐色。 着色能力：在酒石酸、柠檬酸中稳定，比较稳定，着色牢固度强，可与其他色素复配。 毒性：ADI为02.5mg/kg体重。 使用：可用于

11、饮料、碳酸饮料、糖果等。,27,（9）亮蓝,水溶性非偶氮类着色剂 性质与性能：易溶于水，在水溶液中呈现绿光蓝色，弱酸时呈青色，强酸时呈黄色，在沸腾碱液中呈紫色。耐光性、耐热性、耐酸性、耐盐性均很好，耐碱性和耐氧化还原特性也好。 毒性：ADI为012.5mg/kg 使用：饮料、糖果、加工坚果与籽类和熟制豆类。,28,（10）靛 蓝 称酸性靛蓝、磺化靛蓝，为水溶性非偶氮类着色剂 性质与性能：在水中溶解度较低，溶于甘油、丙二醇，难溶于乙醇、油脂。对热、光、酸、碱、氧化作用均较敏感，耐盐性也较差，易为细菌分解，还原后褪色。 着色性能：有独特的色调，但着色力差，牢固低，较不稳定，很少单独使用。 毒性：A

12、DI5mg/kg体重。,29,食品合成色素的应用,（1）毒性 对人体体现在三个方面： 一般毒性（致肝炎、结石、过敏症） 致泻作用（腹痛、腹泻、消化不良） 三致作用（致癌、致畸、致突变）,（2）使用 添加食品色素时，要严格执行规定标准，并准确称量，以免形成色差。 食品着色剂一定要配成溶液再使用。 染色适度。 在使用混合着色剂时，要用溶解性、浸透性、染着性等性质相近的着色剂，并防止褪色与变色的的发生。并考虑色素间和环境等的影响。 在加工过程中要避免各种因素对合成色素的影响，色素的加入应尽可能放在最后。 水溶性色素因吸湿性强，宜储存于干燥阴凉处，长期保存时，应装于密封容器中，防止受潮变质。,（3）发

13、展趋势 人工合成天然等同物色素 不被人吸收的高分子聚合物色素 合成色素使用性能进行改造,2.1.3 天然色素及应用 主要是由动、植物和微生物中提取的色素 食品天然着色剂按化学结构可以分成6类： 吡咯类衍生物(卟啉类衍生物)，如叶绿素、血红素等 异戊二烯衍生物，如-胡萝卜素、辣椒红等； 多酚类衍生物，如萝卜红、高梁红等； 酮类衍生物，如红曲红、姜黄素等； 醌类衍生物，如紫胶红、胭脂虫红等； 其他类色素，如甜菜红、焦糖色等。,33,吡咯类衍生物天然着色剂,叶绿素 着色性能：稳定性较差，很少直接添加到食品中，实际上是直接使用植物的叶和干燥粉末。 毒性：ADI值不做限制性规定。 使用建议：糕点、饮料、

14、利口酒等。,叶绿素铜钠盐 着色性能：着色坚牢度强，色彩鲜艳。但在酸性食品或含钙食品中使用时沉淀，遇硬水也生成不溶性盐而影响着色性能和色彩。 毒性：ADI值为0-15mg/kg(bw) 使用建议：饮料、饼干、糖果等，最大使用量0.5g/kg,异戊二烯生物类衍天然着色剂,类胡萝卜素，是胡萝卜素和含氧衍生物叶黄素的总称，为从浅黄色到深红色的脂溶性着色剂。 结构：含有四个异戊二烯单位，中间两个尾尾连接，两端的首尾连接，形成一个链状的共轭结构，链的两端可以连接不同的基团。,37,38,环氧结构,-紫罗兰酮环,39,分类：按化学结构和溶解性分,胡萝卜素类,叶黄素类,-胡萝卜素-胡萝卜素-胡萝卜素番茄红素,

15、叶黄素 玉米黄素 辣椒红 栀子黄,能表现出维生素的生理作用。 呈现红色、橙色,呈黄色、浅黄色和橙色 广泛用作酒类、果汁、饮料、糕点、酱菜等的着色剂,性质： 对热较稳定 易被氧、脂肪氧化酶和氧化剂氧化而褪色 具有生理活性的抗氧化剂，能清除羟基自由基,在细胞中与细胞膜中的脂类结合，能有效抑制脂质氧化。抗癌、抗衰老。,-胡萝卜素,广泛存在于胡萝卜素、南瓜、辣椒等蔬菜中，水果、谷类、蛋黄、奶油中的含量也比较丰富。 性状与性能：为深红紫色至暗红色有光泽的微晶体或结晶性粉末。色调在低浓度时呈黄色，在高浓度时呈橙红色。在一般食品中较稳定，且不受还原物质的影响，但对光和氧不稳定，受微量金属、不饱和脂肪酸、过氧

16、化物等影响易氧化，重金属尤其是铁离子可促使其褪色。,着色性能：为非极性物质和油溶性色素，对油脂食品有良好的着色性能。在果汁中与维生素C同时使用，可提高其稳定性。 毒性：安全性高，未制定ADI 使用：A类优秀食品添加剂。为使其分散于水中，可以用羧甲基纤维素等作为保护胶体制成胶粒化制剂。,多酚类衍生物天然着色剂,主要为花青素、花黄素、儿茶素和鞣质类 种类多。颜色艳丽。但坚牢性差，有些在酸碱环境下产生变色，限制了它们的应用。 常见的有：,花青素,儿茶素,黄酮类色素,水溶性色素 花青素的吡喃环上的氧是四价的，性质活泼，并具 有碱性，而酚羟基有酸性，所以花青素随介质的pH 变化而改变，从而同一种花青素的

17、颜色随环境pH的 变化而改变。 具有较好的抗氧化功能,酮类衍生物天然着色剂,红曲色素： 姜黄素,已知的呈色物质有六种不同的成分，红色色素 （红斑素、红曲红素）、黄色色素（红曲素、 红曲黄素）和紫色色素（红斑胺和红斑红胺）各2种。 着色性能：对含蛋白质的食品染着性好 毒性：几乎无毒 使用建议：可用于各种肉制品、水产品和奶制品 均以生产需要适量使用。,主要成分：姜黄素、脱甲基姜黄素和双脱甲基姜黄素 色泽特性：显鲜艳黄色，着色性（对蛋白质）较强 性质与性能：不溶于水，溶于醇或醚，碱性溶液中呈红色，经 酸中和后仍恢复原来的黄色。 不易被还原。对光、热稳定性较差，易与铁离子结合而变色。 毒性：ADI值为

18、01.0mg/kg。 使用：可用于糖果、汽水等。,醌类衍生物天然着色剂,常见的有 紫胶红： 胭脂虫红 紫草红,颜色随pH改变而不同，酸性时显橙黄，中性时呈现红色， 碱性时变为紫红色。,颜色随pH改变而不同，酸性时显橙红色，中性时呈现橙红 至红紫色，碱性时变为红紫色。越接近中性，其着色性越差,属于油溶性色素。,其他,焦糖色 甜菜红,普通焦糖、亚硫酸铵法焦糖、氨法焦糖。具有胶体性质，pH在 34.5之间。在一般条件下均带有少量的电荷，使用时注意 与食品的关系,食品天然着色剂的应用,（1）使用 水溶性天然色素一般用于水基类的食品 油溶性天然色素常用植物油直接浸出或溶剂萃取的方法制备。可用于黄油、起酥

19、油、糖果涂层等。 乳浊型天然色素是通过添加乳浊剂用特殊的加工方法生产的。可将其直接加入到水基或油基食品中。 固体粉末型是萃取后的色素经过浓缩、干燥后制备的。主要用于固体含量高，不依赖水的食品系统或需要高浓度色素的食品中，如某些干燥食品、速溶食品及焙烤食品。,通过调配产生各种各样的色泽 采取保护措施： 加入维生素C，防止氧化； 添加金属螯合剂； 制成胶囊,（2）发展趋势 天然、营养、多功能 加强稳定化技术的研究 加大生物技术的应用,2.2 护色剂,本身不具备颜色，但能使食品产生颜色或使食品的色泽得到改善如加强或保护的食品添加剂。 护色剂一般泛指硝酸盐和亚硝酸盐类物质，硝酸盐和亚硝酸盐本身并无着色

20、能力，但当其应用于动物类食品后，腌制过程中其产生的一氧化氮能使肌红蛋白或血红蛋白形成亚硝基肌红蛋白或亚硝基血红蛋白，从而使肉制品保持稳定的鲜红色。,血红素基团的结构,52,2.2.1 食品护色剂的护色机理,（1） 血红蛋白和肌红蛋白 禽畜肉的色泽是由肌红蛋白(Mb)及血红蛋白(Hb)所呈现的一种感官性状 血红蛋白和肌红蛋白都是复合蛋白，非肽部分称为血红素。 血红素是亚铁卟啉化合物,肌红蛋白结构简图,血红蛋白和肌红蛋白是动物肌肉的主要色素蛋白质。 血红蛋白和肌红蛋白是球蛋白，其结构为血红素中的铁在卟啉环平面的上下方再与配位体进行配位，达到配位数为六的化合物。,53,肉的色泽与血红素、珠蛋白及与氧

21、化态铁(Fe3+)和还原态铁(Fe2+)结合的配位体所构成的各种结合物有关 （1）氧合作用：血红素中的亚铁与氧分子共价络合，而亚铁原子不被氧化，这种作用被称为氧合作用。 （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。,54,氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin） 鲜红色,肌红蛋白 （myoglobin） 红紫色,高铁肌红蛋白 （metmyoglobin） 褐色,珠蛋白,珠蛋白,珠蛋白,55,肌红蛋白、氧合肌红蛋白与高铁肌红蛋白之间关系属于氧化还原，可连续地相互转换，新鲜肉类的色泽是动态和可逆的。,（2）腌肉色素 硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下： NO

22、3- NO2- 2HNO2 2NO + 2H2O 或 3 HNO2歧化 HNO3 + 2NO + H2O,56,细菌还原作用,pH 5.65.8, H+,肉内内源还原剂,肌红蛋白,NO,亚硝基肌红蛋白,加热,亚硝基血色原,（紫红色）,（鲜红色）,（鲜红色）,氧 化,还原,高铁肌红蛋白,（褐色）,NO,亚硝基高铁肌红蛋白,还原,（深红色）,腌肉色泽：亚硝基肌红蛋白、亚硝基血色原、亚硝基高铁肌红蛋白,还原剂：L-抗血酸、L-抗坏血酸钠、异抗坏血酸等 磷酸盐、柠檬酸盐,亚硝酸盐的作用： （1）发色 （2）抑制微生物增殖 （3）增强腌肉制品特有的风味。 但过量使用有安全性问题，在食品中导致亚硝胺生成；肉色变绿。,58,2.2.2 常用的食品发色剂和助色剂,常见的发色剂 亚硝酸钠/钾 ADI值为05mg/kg(bw),主要用于肉类制品、肉类罐头，最大使用量为0.15g/kg。 硝酸钠/钾(硝石