食品色素與著色劑

1、關(guān)于食品色素和著色劑1第一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月2第一節(jié) 概述食品的色澤是由食品中能夠反射或發(fā)射不同波長（380-770nm）的可見光的物質(zhì)所產(chǎn)生的。第二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月3一、食品色素的定義結(jié)構(gòu)：主要的食品色素都是有機物，具有發(fā)色團和（或）助色團結(jié)構(gòu)。 色素能夠吸收或反射可見光進而使食品呈現(xiàn)各種顏色的物質(zhì)。食品原料中天然存在的色素叫食品固有色素，專門用于食品染色的添加劑稱為食品著色劑。 第三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月4結(jié)構(gòu)：發(fā)色團 在紫外或可見光區(qū)(200-800nm）具有吸收峰的基團被稱為發(fā)色團，發(fā)色團均具有雙鍵。 如：-N=N-, -

2、N=O, C=S, C=C, C=O等。助色團 有些基團的吸收波段在紫外區(qū)，本身不發(fā)色，但當它們與發(fā)色團相連時，可使整個分子對光的吸收向長波方向移動，這類基團被稱為助色團。 如：-OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -SR, -Cl, -Br 等。第四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月5二、食品色素的分類1 、化學(xué)結(jié)構(gòu)：四吡咯衍生物異戊二烯衍生物多酚類衍生物酮類衍生物醌類衍生物葉綠素、血紅素類胡蘿卜素花青素、花黃素紅曲色素、姜黃素蟲膠色素、胭脂蟲紅素第五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月62 、來源：天然色素人工合成色素植物色素動物色素微生物色素葉綠素、類胡蘿卜素

3、、花青素血紅素、蝦青素紅曲色素3 、溶解性質(zhì)：水溶性色素和脂溶性色素第六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月7第二節(jié) 四吡咯色素 由四個吡咯通過次甲基橋（=CH-）互聯(lián)而形成的大分子雜環(huán)化合物，稱為卟啉類化合物。第七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月81、結(jié)構(gòu)一、葉綠素第八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月92、基本性質(zhì) 脂溶性 與蛋白質(zhì)結(jié)合，葉綠體 對光、熱敏感 酸性條件下易被H取代 Mg離子 鎂離子可被銅、鋅、鐵取代第九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月103、葉綠素在食品加工和貯藏中的變化第十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月11酶促變化 間接作用：脂酶、蛋白

4、酶、果膠酯酶、脂氧合酶、過氧化物酶等。 直接作用：直接以葉綠素為底物的酶只有葉綠素酶，它是酯酶的一種。 催化葉綠素（脫鎂葉綠素）中植酸酯鍵的水解而產(chǎn)生脫植葉綠素（脫鎂脫植葉綠素）。脂酶和蛋白酶：破壞葉綠素一脂蛋白復(fù)合體，使 葉綠素失去脂蛋白的保護而更易遭受破壞。果膠酯酶：將果膠水解為果膠酸，從而提高質(zhì)子 濃度而使葉綠素脫鎂。脂氧合酶和過氧化物酶：催化它們的底物氧化，其 間產(chǎn)生的一些物質(zhì)會引起葉綠素的氧化分解。葉綠素酶：最適溫度在6082范圍內(nèi)，80以上其活性下降，100時就完全失活。 第十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月12酸和熱引起的變化 葉綠素 脫鎂葉綠素 焦脫鎂葉綠素酸的來源：

5、加熱下，由于組織的破壞，加強了與葉綠素 的接觸。加熱中，植物中又有新的有機酸生成。加熱中，脂肪水解為脂肪酸，蛋白質(zhì)分解產(chǎn) 生硫化氫和脫羧產(chǎn)生的二氧化碳等都引起pH 降低。第十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月13脫鎂反應(yīng)的影響因素pH pH 9.0時，葉綠素很耐熱， pH 3.0時，很不穩(wěn)定。 鹽 降低脫鎂反應(yīng)速度。 脫植葉綠素比葉綠素更易脫鎂 第十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月14光解 活植物中，葉綠素受到良好保護 葉綠素在貯藏加工中經(jīng)常發(fā)生光解 光和氧氣 單線態(tài)氧和羥基自由基 葉綠素和吡咯鏈 分解褪色第十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月154、護綠技術(shù) 加堿護

6、綠 高溫瞬時滅菌 加入銅鹽和鋅鹽第十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月16其他方法氣調(diào)保鮮技術(shù) -生理護色 脫水 包裝材料 抗氧化劑 第十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月17二、血紅素血紅素是亞鐵卟啉化合物第十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月18肌紅蛋白結(jié)構(gòu)簡圖 血紅蛋白(Hemoglobin)和肌紅蛋白(Myoglobin)是動物肌肉的主要色素蛋白質(zhì)。 血紅蛋白和肌紅蛋白是球蛋白，其結(jié)構(gòu)為血紅素中的鐵在卟啉環(huán)平面的上下方再與配位體進行配位，達到配位數(shù)為六的化合物。1、結(jié)構(gòu)第十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月19肌紅蛋白的立體示意圖第十九張，PPT共七十頁

7、，創(chuàng)作于2022年6月20血紅蛋白的立體示意圖第二十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月21（1）氧合作用：血紅素中的亞鐵與一分子氧以配位鍵結(jié)合，而亞鐵原子不被氧化，這種作用被稱為氧合作用。（2）氧化作用：血紅素中的亞鐵與氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成高鐵血紅素的作用被稱為氧化作用。 2、性質(zhì) 第二十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月22氧化氧合第二十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月233、鮮肉顏色的變化低氧壓時-氧化作用；高氧壓時-氧合作用。第二十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月動物被屠宰放血后 肌紅蛋白紫紅色氧合肌紅蛋白 鮮紅色 分割長時間放置高鐵肌紅蛋白棕褐色氧

8、氣分壓高 氧氣分壓低 第二十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月25鮮肉熱加工時，肉變褐色。肌紅蛋白 肌色原 （球蛋白變性） 高鐵肌紅蛋白 高鐵肌色原 （球蛋白變性） 第二十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月26肉在儲存時，肌紅蛋白在一定條件下會變綠。肌紅蛋白+ H2O2 膽綠蛋白肌紅蛋白+ H2S 硫代肌紅蛋白第二十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月274、腌肉顏色的變化細菌還原作用pH5.46.0 最適岐化反應(yīng)肉內(nèi)固有的還原劑硝酸鹽或亞硝酸鹽發(fā)色原理 第二十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月MNO2作用： （1）發(fā)色；（2）抑菌； （3）產(chǎn)生腌肉制品特有的風味

9、。第二十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月29過量使用，導(dǎo)致亞硝胺生成；肉色變綠，產(chǎn)生致癌物。第二十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月305、肉及肉制品的護色 （1）采用低透氣性材料、抽真空和加除氧劑。（2）高氧壓護色。（3）采用100%CO2條件，若配合使用除氧劑，效果更好。 腌肉制品的護色一般 采用避光、除氧。第三十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月31第三節(jié) 類胡蘿卜素類胡蘿卜素又稱多烯色素，具有共軛雙鍵，構(gòu)成其發(fā)色基團，這類化合物由異戊間二烯單位組成，異戊間二烯單位的連接方式是在分子中心的左右兩邊對稱。它是一類使動植物食品顯現(xiàn)黃色和紅色的脂溶性色素。 分兩類： 純

10、碳氫化合物組成的共軛多烯（胡蘿卜素） 上述化合物的含氧衍生物（葉黃素）第三十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月32一、胡蘿卜素類 1、結(jié)構(gòu) 含40個碳的多烯四萜，由異戊二烯經(jīng)頭尾或尾尾相連而構(gòu)成。 第三十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月332、性質(zhì)胡蘿卜、甘薯、蛋黃和牛奶等中的-、-、-胡蘿卜素含量較高。番茄紅素廣泛存在于西瓜、南瓜、柑橘、杏和桃等水果中。動物體中，在富含脂質(zhì)的特定組織中較多分布，如蛋黃中。胡蘿卜素類為典型的脂溶性色素，易溶于石油醚、乙醚而難溶于乙醇。 具有適度的熱及酸堿穩(wěn)定性。類胡蘿卜素的顏色在黃色至紅色范圍，其檢測波長一般在400550nm。第三十三張，P

11、PT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月34在一般加工和貯藏條件下是相對穩(wěn)定。加熱或熱滅菌會誘導(dǎo)順/反異構(gòu)化反應(yīng)。反- -胡蘿卜素順- -胡蘿卜素分裂產(chǎn)品、揮發(fā)性產(chǎn)品單-環(huán)氧化物、雙-環(huán)氧化物、羰基化合物、醇類氧化熱擠壓加工非常高的溫度3、胡蘿卜素在加工貯藏中的變化第三十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月35第三十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月36胡蘿卜素可作為食品添加劑用于油脂食品的著色，作為食品添加劑使用無限量。在某些產(chǎn)品加工中添加類胡蘿卜素，還可提高其香氣。抗氧化劑 ：氧氣分壓較低時，清除單線態(tài)氧、羥基自由基、超氧自由基和過氧自由基。4、 應(yīng)用第三十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)

12、作于2022年6月37二、葉黃素類 1、結(jié)構(gòu) 是胡蘿卜素的含氧衍生物第三十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月38蝦青素 巖藻黃質(zhì)第三十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月392、性質(zhì)隨著葉黃素的羥基和羰基等增加，它們的脂溶性下降。顏色常為黃色和橙黃色，也有少數(shù)為紅色（如辣椒紅素）。第三十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月403、葉黃素類在食品加工與貯藏中的變化 變化復(fù)雜褪色或褐變 光照、氧化、中性或酸性條件下加熱出現(xiàn)異構(gòu)，氧化分解第四十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月41第四十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月42第四節(jié) 多酚類色素一、花色苷二、類黃酮色素

13、三、兒茶素四、單寧第四十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月43一、花色苷是花青素與糖結(jié)合成的苷類化合物，存在于植物細胞液中，是植物最主要的水溶性色素之一。構(gòu)成花、果實、莖和葉五彩繽紛的美麗色彩，包括藍、紫、紫羅蘭、洋紅、紅和橙色等。第四十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月441、結(jié)構(gòu) 有C6-C3-C6碳骨架結(jié)構(gòu)，是2-苯基苯并吡喃陽離子（又稱花樣鹽）結(jié)構(gòu)的衍生物。 第四十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月45牽?；ㄉ氐谒氖鍙垼琍PT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月462、影響花色苷穩(wěn)定性的因素 pH值 酸度的改變，花色素的結(jié)構(gòu)改變，顏色隨之改變。 花青素-3-鼠李葡

14、糖苷在pH0.714.02緩沖液 中的吸收光譜，色素濃度為1.610-2g/L 受pH變化的影響，在pH0.71時為深紅色，pH升高色素轉(zhuǎn)變成藍色醌式堿。第四十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月47氧氣與還原劑 對氧氣比較敏感，有抗壞血酸存在時，花色苷會消失。 光和溫度 光照和加熱會加速花色苷的降解。 糖及其降解產(chǎn)物 高濃度的糖有利于花色苷的穩(wěn)定第四十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 金屬離子的影響(Al3+、Fe3+) 花色苷的相鄰羥基可與多價金屬離子形成螯合物而改變顏色。第四十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 酶促變化酸或糖苷水解酶將花色苷水解為花青素。 多酚氧

15、化酶和G苷酶催化氧化小分子酚類成鄰醌，使花色苷轉(zhuǎn)化為氧化的花色苷及降解產(chǎn)物。 二氧化硫的影響 二氧化硫會作用于花色苷的C4而生成了一種無色物質(zhì)?；ㄉ諄喠蛩猁}復(fù)合物（無色）第四十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月50二、類黃酮色素1、結(jié)構(gòu) 2-苯基-苯并吡喃酮 （C6-C3-C6，區(qū)別于花青素：4位皆為酮基）第五十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月512、類黃酮的性質(zhì)羥基呈酸性，具有酸類化合物的通性。類黃酮在堿性溶液中易開環(huán)生成查耳酮型結(jié)構(gòu)而呈黃色、橙色或褐色。類黃酮可與金屬離子生成絡(luò)合物。類黃酮色素在空氣中久置，易氧化生成褐色沉淀第五十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月

16、523、食品加工和貯藏中的變化 類黃酮可與多價金屬離子形成絡(luò)合物，這些絡(luò)合物比類黃酮的呈色效應(yīng)強。在食品加工中，pH值上升，原本無色的黃烷酮或黃烷酮醇可轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩牟槎悺ｎ慄S酮，酶促褐變的中間生成物鄰醌或其他氧化劑可氧化類黃酮而產(chǎn)生褐色物質(zhì)。類黃酮具有抗氧化作用。 柑桔類黃酮被稱為生物黃酮，即維生素P。此外，柑桔類黃酮還應(yīng)用于室內(nèi)除臭和消毒。柚皮苷、橙皮苷在堿性條件下加氫開環(huán)，是高甜度的新型甜味劑。 第五十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月53三、兒茶素1、結(jié)構(gòu) 第五十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月54茶葉中的兒茶素L一表沒食子兒茶素（LEGC），L一沒食子兒茶素（D，

17、LGC），L一表兒萊索（LEC），L一兒茶素（D，LC），L一表兒茶素沒食子酸酯（LECG），L一表沒食子兒茶素沒食子酸酯（L。EGCG）。第五十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月552、性質(zhì)兒茶素本身無色，具有較輕的澀味。兒茶素與金屬離子結(jié)合產(chǎn)生白色或有色沉淀。（例如兒茶素溶液遇三氯化鐵生成黑綠色沉淀，通醋酸鋁生成灰黃色沉淀）。作為多酚，兒茶素易被氧化生成褐色物質(zhì)。 第五十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月56紅茶加工中，兒茶素的氧化產(chǎn)物被稱為茶黃素和茶紅素，茶黃素色亮，茶紅素色深，二者以適當比例就構(gòu)成紅茶的顏色。 第五十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月57四、單寧

18、食品中單寧包括兩種類型： 縮合單寧 即原花色素 水解單寧 水解可破壞碳骨架 單寧也稱鞣質(zhì)，在植物中廣泛存在，在柿子中含量較高。 第五十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月581、結(jié)構(gòu)第五十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月592、性質(zhì)單寧的顏色為白中帶黃或輕微褐色，具有十分強的澀味；單寧與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生不溶于水的沉淀，與多種生物堿或多價金屬離子結(jié)合生成有色的不溶性沉淀。食品貯藏加工中，單寧會在一定條件（比如加熱、氧化或遇到醛類）下縮合，從而消除澀味。單寧易被氧化，酶促褐變和非酶褐變都可發(fā)生。第五十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月60第五節(jié) 食品著色劑 1、焦糖色素 2、

19、紅曲色素 3、姜黃素4、甜菜紅素 5、其他天然著色劑6、人工合成著色劑第六十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月61 焦糖色素是糖類化合物，由蔗糖、糖漿等加熱脫水生成的復(fù)雜的紅褐色或黑褐色混合物，是我國傳統(tǒng)使用的色素之一。 我國已經(jīng)明確規(guī)定加銨鹽制成的焦糖色素因毒性問題不允許使用，非氨法生產(chǎn)的焦糖色素可用于罐頭、糖果和飲料等。 焦糖色素第六十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月62 紅曲色素（monascin）為紅曲菌(Monascus sp.)產(chǎn)生的色素，為混合物，屬于氧茚并類化合物。 紅曲色素均不溶于水，溶于乙醇水溶液、乙醇和乙醚等溶劑。 紅曲色素具有較強的耐光、耐熱等優(yōu)點，并且

20、對一些化學(xué)物質(zhì)有較好的耐受性。 紅曲色素是我國食品衛(wèi)生法規(guī)定允許使用的食用色素之一，廣泛用于肉制品、豆制品、糖、果醬和果汁等的著色。紅曲色素（monascin）第六十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月63 姜黃色素(curcumin或turmeric yellow) 主要成分為姜黃素、脫甲氧基姜黃素和雙脫甲氧基姜黃素。 姜黃色素不溶于水，溶于醇或醚，顯鮮艷黃色，在堿性溶液中呈紅色，經(jīng)酸中和后仍恢復(fù)原來的黃色。 著色性（特別是對蛋白質(zhì)）較強，不易被還原。 對光、熱穩(wěn)定性較差，易與鐵離子結(jié)合而變色。 一般用于咖喱粉和蔬菜加工產(chǎn)品等著色和增香。姜黃色素(curcumin)第六十三張，PPT共

21、七十頁，創(chuàng)作于2022年6月64GB2760-1996食品添加劑使用衛(wèi)生標準規(guī)定允許使用的人工合成色素主要有：莧菜紅，胭脂紅，赤蘚紅，檸檬黃，靛藍等。人工合成色素(artificial color)第六十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月65 莧菜紅屬偶氮磺酸型水溶性紅色色素。 對光、熱和鹽類較穩(wěn)定，且耐酸性很好，但在堿性條件下容易變?yōu)榘导t色。 對氧化還原作用較為敏感。 能使受試動物致癌致畸。 莧菜紅在食品中的最大允許用量為50mg/kg，主要限用于糖果、汽水和果子露等種類。莧菜紅第六十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月66 胭脂紅(ponceau 4R) 是莧菜紅的異構(gòu)體。