食品化學(xué)-6-添加劑

第六章色素與添加劑PigmentsandColorants第一節(jié)概述第二節(jié)食品中的天然色素第三節(jié)我國(guó)允許使用的合成色素第四節(jié)添加劑人肉眼觀察到的顏色是由于物質(zhì)吸收了可見(jiàn)光區(qū)（400~800nm）的某些波長(zhǎng)的光后，透過(guò)光所呈現(xiàn)出的顏色。即人們看到的顏色是被吸收光的互補(bǔ)色。第一節(jié)概述Introduction食品質(zhì)量與顏色食品中顏色的來(lái)源食品著色劑與食品質(zhì)量第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood一、血紅素（Haemachrome）1、結(jié)構(gòu)2+血紅素是亞鐵卟啉化合物血紅蛋白(Hemoglobin)和肌紅蛋白(Myoglobin)是動(dòng)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(jìn)行配位，達(dá)到配位數(shù)為六的化合物。第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood一、血紅素（Haemachrome）1、結(jié)構(gòu)肌紅蛋白結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖肌紅蛋白的立體示意圖2、性質(zhì)

（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(chēng)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(chēng)為氧化作用。第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood一、血紅素（Haemachrome）第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin）褐色肌紅蛋白（myoglobin）紫紅色氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin）鮮紅色氧分壓對(duì)三種肌紅蛋白的影響低氧壓時(shí)(1~20mm汞柱)

主要為氧化作用；高氧壓時(shí)主要為氧合作用。2、性質(zhì)

第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood一、血紅素（Haemachrome）第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood一、血紅素（Haemachrome）3、腌制肉的發(fā)色細(xì)菌還原作用pH5.4～6.0最適岐化反應(yīng)肉內(nèi)固有的還原劑肌紅蛋白氧化氮肌紅蛋白氧化氮肌色原高鐵肌紅蛋白氧化氮高鐵肌紅蛋白NONO加熱還原劑（深紅色）（褐色）（紫紅色）（鮮紅色）（鮮紅色）第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood二、葉綠素（Chlorophylls）1、結(jié)構(gòu)葉綠素a、b植醇第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood二、葉綠素（Chlorophylls）2、基本性質(zhì)脂溶性與蛋白質(zhì)結(jié)合，葉綠體對(duì)光、熱敏感酸性條件下易被氫取代鎂離子可被銅、鋅、鐵取代第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood二、葉綠素（Chlorophylls）3、葉綠素的穩(wěn)定性葉綠素（綠色，脂溶性）-植醇葉綠素酶（綠色，水溶性）脫植葉綠素脫鎂葉綠素（橄欖綠，脂溶性）-Mg2+酸/熱脫鎂脫植葉綠素（橄欖綠，水溶性）-Mg2+酸/熱-COCH3熱焦脫鎂脫植葉綠素（褐色，水溶性）焦脫鎂葉綠素（褐色，脂溶性）-COCH3熱第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood二、葉綠素（Chlorophylls）4、護(hù)綠方法加堿護(hù)綠高溫瞬時(shí)滅菌加入銅鹽和鋅鹽第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood三、類(lèi)胡蘿卜素（Carotenoids）

類(lèi)胡蘿卜素（carotenoids）是一類(lèi)使動(dòng)植物食品顯現(xiàn)黃色和紅色的脂溶性色素。

綠葉中的三種主要類(lèi)胡蘿卜素是葉黃素（lutein）、堇菜黃質(zhì)（violaxanthin）和新黃質(zhì)（neoxanthin）。①純碳?xì)浠衔锝M成的共軛多烯（烴類(lèi)胡蘿卜素）②上述化合物的含氧衍生物（氧合葉黃素）類(lèi)胡蘿卜素包括第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood三、類(lèi)胡蘿卜素（Carotenoids）1、結(jié)構(gòu)具有共軛雙鍵，構(gòu)成其發(fā)色基團(tuán)，這類(lèi)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(duì)稱(chēng)。結(jié)構(gòu)特征β-胡蘿卜素第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood三、類(lèi)胡蘿卜素（Carotenoids）1、結(jié)構(gòu)玉米黃素(zeaxanthin)辣椒紅素(capsanthin)第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood三、類(lèi)胡蘿卜素（Carotenoids）2、性質(zhì)所有類(lèi)型的類(lèi)胡蘿卜素都是脂溶性化合物；具有適度的熱穩(wěn)定性；易發(fā)生氧化而褪色，亞硫酸鹽或金屬離子的存在將加速β-胡蘿卜素的氧化；熱、酸或光的作用下很容易發(fā)生異構(gòu)化；類(lèi)胡蘿卜素易被組織中存在的脂肪氧合酶迅速降解；某些類(lèi)胡蘿卜素可以作為一種單重態(tài)氧猝滅劑。第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood三、類(lèi)胡蘿卜素（Carotenoids）3、類(lèi)胡蘿卜素的穩(wěn)定性在一般加工和貯藏條件下是相對(duì)穩(wěn)定。加熱或熱滅菌會(huì)誘導(dǎo)順/反異構(gòu)化反應(yīng)。反-β-胡蘿卜素順-β-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(lèi)氧化熱擠壓加工非常高的溫度第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood四、花色苷類(lèi)（Anthocyans）1、結(jié)構(gòu)花色苷被認(rèn)為是類(lèi)黃酮的一種，具有C6C3C6碳的骨架機(jī)構(gòu)。所有花色苷都具有2-苯基-苯并吡喃陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。+第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood四、花色苷類(lèi)（Anthocyans）1、結(jié)構(gòu)食品中較重要的6種花色素第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood四、花色苷類(lèi)（Anthocyans）2、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。氧氣與還原劑

對(duì)氧氣比較敏感，有抗壞血酸存在時(shí)，花色苷會(huì)消失。受pH變化的影響，在pH0.71時(shí)為深紅色，pH升高色素轉(zhuǎn)變成藍(lán)色醌式堿?；ㄇ嗨?3-鼠李葡糖苷在pH0.71～4.02緩沖液中的吸收光譜，色素濃度為1.6×10-2g/L光和溫度

光照和加熱會(huì)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)定第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood四、花色苷類(lèi)（Anthocyans）2、影響花色苷穩(wěn)定性的因素第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood四、花色苷類(lèi)（Anthocyans）2、影響花色苷穩(wěn)定性的因素

金屬離子的影響(Al3+、Fe3+)

花色苷的相鄰羥基可與多價(jià)金屬離子形成螯合物而改變顏色。第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood四、花色苷類(lèi)（Anthocyans）2、影響花色苷穩(wěn)定性的因素二氧化硫的影響

二氧化硫會(huì)作用于花色苷的C4而生成了一種無(wú)色物質(zhì)?；ㄉ諄喠蛩猁}復(fù)合物（無(wú)色）第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood五、類(lèi)黃酮化合物（Flavonoids

）1、結(jié)構(gòu)類(lèi)黃酮的基本結(jié)構(gòu)：2-苯基-苯并吡喃酮

最重要的類(lèi)黃酮化合物是黃酮(flavone)和黃酮醇(flavonol)的衍生物。黃酮（2-苯基-苯并吡喃酮）

黃酮醇類(lèi)黃酮的羥基呈酸性，具有酸類(lèi)化合物的通性。類(lèi)黃酮在堿性溶液中易開(kāi)環(huán)生成查耳酮型結(jié)構(gòu)而呈黃色、橙色或褐色。類(lèi)黃酮可與金屬離子生成絡(luò)合物。類(lèi)黃酮色素在空氣中久置，易氧化生成褐色沉淀。第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood五、類(lèi)黃酮化合物（Flavonoids

）2、性質(zhì)類(lèi)黃酮具有抗氧化作用。

柑桔類(lèi)黃酮被稱(chēng)為生物黃酮，即維生素P。此外，柑桔類(lèi)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(kāi)環(huán)，是高甜度的新型甜味劑。第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood五、類(lèi)黃酮化合物（Flavonoids

）3、類(lèi)黃酮在食品中的重要性第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood六、甜菜色素類(lèi)（betalains）1、結(jié)構(gòu)甜菜色素的基本結(jié)構(gòu)相同，存在兩個(gè)手性碳原子C-2和C-15，具有光學(xué)活性。

熱和酸

甜菜色素在pH4.0～5.0最穩(wěn)定。

氧和光

氧會(huì)加速色素的褪色，抗氧化劑抗壞血酸和異抗壞血酸可增加甜菜苷的穩(wěn)定性。光加速甜菜色苷降解第二節(jié)食品中的天然色素NaturalPigmentsinFood六、甜菜色素類(lèi)（betalains）2、影響其穩(wěn)定性的因素第三節(jié)合成食品著色劑ArtificialColorsGB2760-1996《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定允許使用的人工合成色素主要有：莧菜紅胭脂紅檸檬黃日落黃靛藍(lán)亮藍(lán)赤蘚紅新紅1）食品添加劑的定義為改善食品品質(zhì)和色、香、味、形以及為防腐或根據(jù)加工工藝的需要的而加入食品中的化學(xué)合成的或者天然的物質(zhì).2）食品添加劑的分類(lèi)按來(lái)源分：天然的和化學(xué)合成的按功能分：防腐劑、漂白劑、發(fā)色劑、著色劑、酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑、膨松劑、穩(wěn)定劑和凝固劑、膠姆糖基礎(chǔ)劑、乳化劑、酶制劑、調(diào)味劑、被膜劑、水分保持劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、甜味劑、增稠劑、香料及其它，共22類(lèi)第四節(jié)食品添加劑3）食品添加劑的作用食品添加劑的發(fā)展大大地促進(jìn)了食品工業(yè)的發(fā)展，其所以如此，是因?yàn)槭称诽砑觿┚哂幸韵伦饔茫?1)增加食品的保藏性，防止腐敗變質(zhì)(2)改善食品的感官性狀(3)有利于食品加工操作，適應(yīng)生產(chǎn)的機(jī)械化和連續(xù)化(4)保持或提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(5)滿足其他特殊需要

4）食品添加劑的一般要求根據(jù)多年來(lái)的工作，由動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)添加劑已作出毒理學(xué)的評(píng)價(jià)，從而規(guī)定了添加劑的“每日允許攝取量”（AcceptedDailyIntake),即ADI值。ADI值，是指人每天允許食用的量，就是說(shuō)，某種化學(xué)物質(zhì)某種化學(xué)物質(zhì)一個(gè)人每天食用同樣的數(shù)量，并且長(zhǎng)期不斷食用下去，對(duì)人體也不致產(chǎn)生危害的劑量。這是通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)的結(jié)果將它應(yīng)用到人類(lèi)而制定的。ADI=ＭＮＬ／１００ＭＮＬ：為某種添加劑對(duì)動(dòng)物的最大無(wú)作用量１００：安全系數(shù)，根據(jù)種間毒性相差約10倍，而同種動(dòng)物敏感程度不同的個(gè)體，也相差約10倍。10×10＝100，此值是估計(jì)值。國(guó)家批準(zhǔn)使用的大多數(shù)食品添加劑是低毒性的合成物，例如山梨酸如果用在一個(gè)體重50千克的成人身上，每天攝入210克，才可能產(chǎn)生毒性反應(yīng)。按照食品衛(wèi)生規(guī)定山梨酸用于食品中的最高量是50毫克/千克，也就是要每天食用4200千克此食物，才會(huì)造成毒性反應(yīng)。在低劑量下，使用含食品添加劑