色素及著色劑

關(guān)于色素及著色劑第八章色素及著色劑1第八章色素及著色劑2

第一節(jié)引言

人肉眼觀察到的顏色是由于物質(zhì)吸收了可見光區(qū)（400~800nm）的某些波長的光后，透過光所呈現(xiàn)出的顏色。即人們看到的顏色是被吸收光的互補(bǔ)色。1.食品色素的作用①通過視覺給人以美感；②決定食品質(zhì)量；③決定食品的可接受性。第2頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑3（1）原有的：葉綠素、血紅素、葉黃素等，即天然色素

（2）添加的：食品著色劑：天然的、人工合成的人工合成色素：優(yōu)點，如色彩鮮艷、著色力強(qiáng)、性質(zhì)較穩(wěn)定，結(jié)合牢固等。但人工合成色素存在安全性問題。天然食品著色劑：安全性高，在賦予食品色澤的同時，有些天然色素還有營養(yǎng)性和某些功能性。但天然色素一般對光、熱、酸、堿和某些酶較敏感，著色性差，成本也較高。（3）食品加工中產(chǎn)生的：在食品加工過程中由于天然酶及濕熱作用的結(jié)果，常會發(fā)生酶促的氧化、水解及異構(gòu)等作用，會使某些化學(xué)成分產(chǎn)生變化從而引起色澤的變化。如紅茶、綠茶的顏色；美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)等。2、食品中顏色的來源第3頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑4來源：植物色素、動物色素、微生物色素

色澤：紅紫色系列色素、黃橙色系列色素、藍(lán)綠色系列色素結(jié)構(gòu)：四吡咯衍生物色素（葉綠素；血紅素；膽紅素）異戊二烯衍生物色素(胡蘿卜素類、葉黃素類）多酚類色素（花青素類、類黃酮化合物）酮類衍生物色素（紅曲色素、姜黃素）醌類衍生物色素（蟲膠色素、紫草色素）其他類色素（核黃素、甜菜紅色素）

溶解性：水溶性色素、脂溶性色素3、食品中色素分類第4頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑5天然色素:

即食品中固有的色素，一般是指新鮮原料中眼睛能看見的有色物質(zhì)，或者本來沒有顏色而能通過化學(xué)反應(yīng)呈現(xiàn)顏色的物質(zhì)。

第二節(jié)食品中天然色素第5頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑6（二）性質(zhì)1、基本性質(zhì)脂溶性：葉綠素a、b都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、氯仿苯等有機(jī)溶劑。對光、熱敏感酸性條件下鎂易被氫取代與蛋白質(zhì)結(jié)合，葉綠體鎂離子可被銅、鋅、鐵等取代第6頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑7（綠色，水溶性）脫植葉綠素-植醇

葉綠素（綠色，脂溶性）葉綠素酶

-Mg2+

酸/熱-Mg2+

酸/熱

脫鎂脫植葉綠素（橄欖綠，水溶性）脫鎂葉綠素（橄欖綠，脂溶性）

-CO2CH3

熱

-CO2CH3

熱

（乙酸根）焦脫鎂脫植葉綠素（褐色，水溶性）焦脫鎂葉綠素（褐色，脂溶性）

2、葉綠素的降解與色變第7頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑8（1）光、氧

葉綠素采后貯藏時易見光分解，光和氧可使葉綠素不可逆褪色。（2）酶：葉綠素酶直接作用，降解褪色；葉綠素酶是一種酯酶，能催化葉綠素和脫鎂葉綠素脫植醇，分別生成脫植基葉綠素和脫鎂脫植基葉綠素。此外，蛋白酶，果膠酶，脂酶，過氧化物酶等可間接作用于葉綠素使之褪色。（3）酸、熱：pH影響蔬菜組織中葉綠素的熱降解，在堿性介質(zhì)中（pH9.0），葉綠素對熱非常穩(wěn)定，然而在酸性介質(zhì)中（pH3.0）易降解。（4）水份活度：水分活度很低時有利于護(hù)色，脫水蔬菜能長期保持綠色（5）鹽：鹽的加入可以部分抑制葉綠素的降解3、影響葉綠素穩(wěn)定性的因素第8頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑94、常用的護(hù)綠技術(shù)1）加堿護(hù)綠：

加堿中和體系所產(chǎn)生的H+，罐藏蔬菜時常加入適量的CaO和NaH2PO4或MgCO3，Na3PO4。但加堿會導(dǎo)致維生素的損失。（2）高溫瞬時滅菌：

熱燙和滅菌是加工過程中葉綠素?fù)p失的主要原因，而高溫瞬時滅菌有利于護(hù)綠及維生素和風(fēng)味的保持。（3）加入銅鹽和鋅鹽：脫鎂脫植葉綠素遇Cu2+，Zn2+可生成銅（鋅）代脫植葉綠素，色鮮艷且穩(wěn)定，是良好的水溶性食品著色劑。第9頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑10(4)Aw：

Aw很低時，組織中的H+不易遷移，故葉綠素不易脫鎂而保綠，且Aw很低時酶活被抑制，微生物的生長受到抑制（產(chǎn)酸），有利于保綠。（5）氣調(diào)護(hù)綠：氣調(diào)使水果的呼吸躍變延緩，葉綠體及葉綠素也較慢地被破壞。（6）加鹽：分別加入NaCl、MgCl2、CaCl2可使煙葉中脫鎂反應(yīng)減少。鹽的作用可能是作為靜電屏蔽劑，陽離子中和葉綠體膜上的脂肪酸和蛋白質(zhì)具有的負(fù)電荷，從而降低質(zhì)子透過膜的速度。第10頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑11肌紅蛋白結(jié)構(gòu)簡圖

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。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)。第11頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑12（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12頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑13

剛切開的肉表面由于與充足的氧氣接觸，肉色就是鮮紅的，此時肉表下雖會一定量高鐵肌紅蛋白生成。但看不出來。隨著肉的貯放，高鐵肌紅蛋白生成量加大，鮮紅色減弱。在肉中只要有還原物質(zhì)存在，肌紅蛋白就會使肉保持紅色，當(dāng)還原物質(zhì)耗盡時，高鐵肌紅蛋白的褐色就會成為主要色澤。第13頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑14香腸、火腿等制品中常加入硝酸鹽或亞硝酸鹽作發(fā)色劑,使產(chǎn)品保持鮮紅色.其發(fā)色原理如下：NO3-

細(xì)菌還原作用

NO2-

pH5.4~6,H+2HNO2

肉內(nèi)固有還原劑

2NO+2H2O或3HNO2

歧化

HNO3+2NO+H2O3、腌肉色素第14頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑15MbNONOMb（氧化氮肌紅蛋白）加熱氧化氮肌色原(紫紅色)(鮮桃紅)(鮮桃紅)

還原劑

MMbNONOMMb（氧化氮高鐵肌紅蛋白）

(褐色)(深紅)NOMb,NOMMb,氧化氮肌色原統(tǒng)稱為腌肉色素，其顏色更加鮮艷，性質(zhì)更加穩(wěn)定（對熱、氧)。腌肉制品的顏色雖在許多條件下是穩(wěn)定的，但光可促使其轉(zhuǎn)變?yōu)榧〖t蛋白和肌色原，進(jìn)一步因生成高鐵肌色原和高鐵肌紅蛋白而變褐。第15頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑16MNO2(亞硝酸鹽)的作用：

（1）發(fā)色（2）抑菌（3）產(chǎn)生腌肉制品特有的風(fēng)味。

但過量使用安全性不好，在食品中導(dǎo)致亞硝胺生成；肉色變綠。L-抗壞血酸，乳酸是發(fā)色助劑，L-抗壞血酸的作用是使HNO2

生成NO，還可抑制亞硝胺的生成，而乳酸的作用是促進(jìn)HNO2的生成。第16頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑17（1）高氧壓護(hù)色(形成氧合肌紅蛋白,呈色作用，鮮肉)。（2）采用低透氣性材料、抽真空和加除氧劑。（3）采用氣調(diào)或氣控技術(shù)大規(guī)模貯藏肉或肉制品。采用100%CO2條件，配合使用除氧劑，效果更好。腌肉制品的護(hù)色一般采用避光、除氧。4、肉及肉制品的護(hù)色第17頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑18

血紅素在強(qiáng)烈氧化后會變成綠色，反應(yīng)發(fā)生在

-亞甲基上，綠色的形成有三種情況:A、亞硝酸鹽用量過大，常發(fā)生在酸性的腌制品中，如肉的PH值在5.0以下時易發(fā)生此變化，血紅素卟啉環(huán)中的α－甲烯基被硝基化，生成綠色的亞硝基酰鐵卟啉，成為亞硝基卟啉肌綠蛋白。B、由于細(xì)菌活動產(chǎn)生過氧化氫，直接氧化肌紅蛋白與血紅蛋白的卟啉環(huán)，生成綠色的羥基卟啉膽綠蛋白，簡稱膽綠蛋白。C、由于一些細(xì)菌的活動，產(chǎn)生H2S，在大氣中的氫或由于細(xì)菌產(chǎn)生的H2O2存在下，將硫直接加在血紅素的卟啉環(huán)的α－甲烯基上，成為硫卟啉肌綠蛋白及硫卟啉血綠蛋白。5、肉色變綠第18頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑19

類胡蘿卜素（carotenoids）是一類使動植物食品顯現(xiàn)黃色和紅色的脂溶性色素。因最早發(fā)現(xiàn)于胡蘿卜肉質(zhì)中的紅橙色色素即胡蘿卜素類胡蘿卜素按結(jié)構(gòu)分：胡蘿卜素類：純C、H化合物組成的共軛多烯（溶于石油醚，微溶于甲醇、乙醇）。葉黃素:共軛多烯的含氧衍生物，可以醇、醛、酮、酸的形式存在，溶于甲醇、乙醇和石油醚。三、類胡蘿卜素Carotenoids第19頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑201、烴類胡蘿卜素(Carotenes，又稱胡蘿卜素類)

胡蘿卜素類目前指4種物質(zhì)：α、β、γ胡蘿卜素和番茄紅素，它們都是含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，它們是結(jié)構(gòu)很相近的化合物。但α、β、γ胡蘿卜素是維生素A源，而番茄紅素不是。（一）結(jié)構(gòu)第20頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑212、含氧衍生物(Xanthophylls)葉黃素（1）玉米黃素(zeaxanthin)：3,3′-二羥基-

-胡蘿卜素，存在于玉米、柑橘、蘑菇等中。（2）葉黃素(lutein)：3,3′-二羥基-

-胡蘿卜素，存在于金盞花、綠葉中。（3）辣椒紅素(capsanthin)及辣椒玉紅素(capsorubin)：存在于紅辣椒中。（4）柑橘黃素(citroxanthin)：5,8-環(huán)氧-

-胡蘿卜素，存在于柑橘皮和辣椒中。（5）蝦青素(astaxanthin)：3,3′-二羥基-4,4′-二酮基-

-存在于蝦、蟹、牡蠣等體內(nèi)。第21頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑22

類胡蘿卜素也可與糖或蛋白質(zhì)結(jié)合，或與脂肪酸以酯類的形式存在。

類胡蘿卜素與蛋白質(zhì)結(jié)合不僅可以保持色素穩(wěn)定，而且可以改變顏色。

類胡蘿卜素還可通過糖苷鍵與還原糖結(jié)合。3、其它第22頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑23類胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)和顏色的關(guān)系：（1）類胡蘿卜素分子中有高度共軛雙鍵的發(fā)色團(tuán)和-OH等助色團(tuán)，可產(chǎn)生不同的顏色。（2）分子中含有7個以上共軛雙鍵時呈現(xiàn)黃色。這類色素因雙鍵位置和基團(tuán)種類不同，其最大吸收峰也不相同。（3）雙鍵的順、反幾何異構(gòu)也會影響色素的顏色。第23頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑241）脂溶性化合物。2）具有適度的熱及酸堿穩(wěn)定性。3）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。4）光的作用下很容易發(fā)生光敏氧化及異構(gòu)化。在通常情況下，天然的類胡蘿卜素是以全反式構(gòu)型存在的，在熱加工過程以及光照和酸性條件下，都能導(dǎo)致異構(gòu)化反應(yīng)。5）類胡蘿卜素的顏色在黃色至紅色范圍，其檢測波長一般在430～480nm。（二）性質(zhì)1.基本性質(zhì)第24頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑256）許多試劑能與類胡蘿卜作用產(chǎn)生光譜位移，7）類胡蘿卜素易被組織中存在的許多酶特別是脂肪氧合酶迅速降解。8）某些類胡蘿卜素可以作為一種單重態(tài)氧猝滅劑，這種作用與氧分壓的大小有關(guān)。第25頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑26單-環(huán)氧化物、雙-環(huán)氧化物羰基化合物、醇類等反-

-胡蘿卜素（黃、橙、紅色）順-

-胡蘿卜素（色澤變化）分裂產(chǎn)品、揮發(fā)性產(chǎn)品等（無色）氧化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)。酶促氧化及光敏氧化2、類胡蘿卜素的降解及對品質(zhì)的影響第26頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑271、類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。2、在某些產(chǎn)品加工中添加類胡蘿卜素，還可提高其香氣。（三）應(yīng)用水分活度影響類胡蘿卜素的自動氧化反應(yīng)，在低水分含量時，有利于類胡蘿卜素的自動氧化反應(yīng)，在有水和高水分活度的情況下抑制自動氧化反應(yīng)。第27頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑28四、花色苷類

花色素苷是類黃酮的一種，只有C6-C3-C6碳骨架結(jié)構(gòu)。所有花色素苷都具有2-苯基-苯并吡喃陽離子的基本結(jié)構(gòu)。水溶（一）結(jié)構(gòu)+第28頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑29?

花葵素（天竺葵色素，pelargonidin）花青素（矢車菊色素，cyanidin）飛燕草色素（翠花素，delphinidin）芍藥色素（peonidin）

3′-甲花翠素（petunidim）二甲花翠素（錦葵色素，malvidin）在食品中較重要的花色素有6種：第29頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑30

在自然狀態(tài)下上述花色素多以苷的形式存在?；ㄉ剀沼膳浠ɑㄉ兀┡c一個或幾個糖分子結(jié)合而成。目前僅發(fā)現(xiàn)5種糖構(gòu)成花色素苷分子的糖基部分，按其相對豐度大小依次為葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖?；ㄉ剀瞻雌渌Y(jié)合的糖分子數(shù)的多少可分成：

單糖苷：只含一個糖基，幾乎都連接在3碳位上。

二糖苷:含二個糖分子，二個可以都在3碳位，或3和5碳位各有一個。

三糖苷:三個糖分子通常二個在3碳位和一個在5碳位的，有時三個在3碳位上形成支鏈結(jié)構(gòu)或直鏈結(jié)構(gòu)。花青素隨OH增多，吸收波長紅移，藍(lán)紫色增加，隨甲氧基增多吸收波長藍(lán)移，紅色增加。第30頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑311、結(jié)構(gòu)：分子中羥基數(shù)目增加則穩(wěn)定性降低；甲基化程度提高則增加穩(wěn)定性；糖基化也有利于色素穩(wěn)定。（二）影響花色素苷穩(wěn)定性的因素2、酸度：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

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(lán)色醌式堿。第31頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑32

低pH值時，以二甲花翠素-3-葡萄糖苷羊陽離子占優(yōu)勢；而在pH4～6主要為無色甲醇假堿結(jié)構(gòu)；當(dāng)溶液在pH6時呈現(xiàn)無色。

藍(lán)色醌式堿（A）質(zhì)子化生成紅色花色羊陽離子（AH+），然后水解形成無色甲醇堿（B），甲醇假堿與無色查耳酮（C）處于平衡狀態(tài)，可概略表示于下：第32頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑33亞硫酸鹽與花色苷的反應(yīng)3、氧化劑與還原劑如在貯藏和加工時添加亞硫酸鹽或二氧化硫可導(dǎo)致花色素苷迅速褪色。第33頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑34

4、光照及溫度：加熱有利于生成查爾酮型，顏色褪去。花色素苷的熱降解機(jī)制與花色素苷的種類和降解溫度有關(guān)。光通常會加速花色素的降解。

5、金屬離子花色苷分子中因為具有鄰位羥基，能和金屬離子形成復(fù)合物，色澤一般為蘭色，這也是自然界中的一些花青素呈現(xiàn)藍(lán)色的原因第34頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑35

7、有機(jī)化合物在抗壞血酸、氨基酸、酚類、糖衍生物等存在時，由于這些化合物與花色素苷發(fā)生縮合反應(yīng)可使褪色加快花色苷與小分子化合物形成的聚合物第35頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑36

8、酶及其他因子糖苷酶和多酚氧化酶能引起花色苷失去顏色，它們也被稱為花色苷酶。糖苷酶的作用是水解花色苷的糖苷鍵，生成糖和苷元花青素；多酚氧化酶是在有氧和鄰二酚存在時，首先將鄰二酚氧化成為鄰苯醌，然后鄰苯醌與花色苷反應(yīng)形成氧化花色素苷和降解產(chǎn)物。加工過程中的漂燙處理，會對這些酶滅活，保持產(chǎn)品色澤。第36頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑373、茶紅素的結(jié)構(gòu)偶聯(lián)氧化4、兒茶素氧化產(chǎn)物的性質(zhì)及應(yīng)用：茶黃素（TF）純品為結(jié)晶狀粉末，色澤金黃；TF及茶紅素（TR）均能溶于熱水、乙酸乙酯、正丁醇，較易氧化；由于TR類形成的多途徑和結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性，目前對其性質(zhì)和功能不完全清楚。

TF及TR是紅茶中特有色素，一般紅茶中TF為0.5%左右、TR為10%左右；它們具有呈色性能，是天然的食品著色劑；茶色素具有較強(qiáng)的刺激性和收斂性，賦予茶葉特有的風(fēng)味。第37頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑38

類黃酮的基本結(jié)構(gòu)：2-苯基-苯并吡喃酮最重要的類黃酮化合物是黃酮(flavone)和黃酮醇（flavonol）的衍生物。黃酮（2-苯基苯并吡喃酮）

黃酮醇（二）類黃酮（Flavonoids)1、結(jié)構(gòu)第38頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑39

類黃酮的羥基呈酸性，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。2、性質(zhì)第39頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑40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。類黃酮具有苦味，苷類可溶于水，呈微黃色，對食品的味和色有一定的影響。3、類黃酮在食品中的作用第40頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑41六、單寧(tannin)

包含有縮合單寧和可水解單寧。相對分子質(zhì)量為500～3000的水溶性單寧；可作為生物堿、果膠及蛋白質(zhì)的澄清劑；單寧使食品具有收斂性澀味，并產(chǎn)生酶促褐變反應(yīng)。縮合單寧縮合單寧又稱為原花色素(proanthocyanidins)。原花色素是無色的，結(jié)構(gòu)與花色素相似，在食品處理和加工過程中可轉(zhuǎn)變成有顏色的物質(zhì)。第41頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑42

原花色素的基本結(jié)構(gòu)單元是黃烷3-醇或黃烷3，4-二醇以4→8或4→6鍵形成的二聚物，但通常也有三聚物或高聚物。黃烷-3，4-二醇

無色花色素

第42頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑43原花色素的結(jié)構(gòu)單元和水解機(jī)制

原花色素

表兒茶素

原花色素在無機(jī)酸存在下加熱都可生成花色素第43頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑44抑菌及抗病毒作用原花青素的主要生物功能具有很強(qiáng)的抗氧化活性抗癌清除自由基性質(zhì)：①無定型粉末，易溶于水，酒精及丙酮②水溶液呈酸性并有澀味；③遇生物堿沉淀④與鐵鹽生成黑色或藍(lán)色、綠色沉淀⑤與蛋白質(zhì)作用生成不溶于水的沉淀⑥在氧化酶的作用下，發(fā)生氧化聚合而生成黑褐色沉淀。第44頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑45甜菜色素是一類水溶性色素，可分為甜菜紅色素和甜菜黃色素兩大類化合物。甜菜色素類的顏色不受pH的影響。包括甜菜色苷（betacyanin，紅色）和甜菜黃質(zhì)（betaxanthin，黃色）兩種類型的化合物。僅存在于10個科的種子植物中，含甜菜色素植物的顏色與含花色素苷類似。1、結(jié)構(gòu)甜菜色素的基本結(jié)構(gòu)相同，存在兩個手性碳原子C-2和C-15，具有光學(xué)活性，結(jié)構(gòu)中R和R′為氫原子或芳香取代基。七、甜菜色素類(betalaines)第45頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑46

色素的顏色是由于共振結(jié)構(gòu)引起的。

R或R′不擴(kuò)展共振，則此化合物呈黃色，稱為甜菜黃素；

R或R′擴(kuò)展共振，則此化合物顯紅色，稱為甜菜色苷。

一般形式甜菜色素的共振結(jié)構(gòu)2、甜菜色素類成色機(jī)理第46頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑471）熱和酸甜菜色素在pH4.0～5.0最穩(wěn)定。2）氧和光氧會加速色素的褪色，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。3、影響甜菜色素穩(wěn)定性的因素第47頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑48八、紅曲米和紅曲色素

紅曲米即紅曲，古稱丹田。紅曲米是由曲霉科中的紅曲霉、紫紅紅曲霉、變紅紅曲霉和馬米加紅曲霉等菌種接種于蒸熟的大米，經(jīng)培育所得。

紅曲色素耐熱性強(qiáng)，色調(diào)受pH變動影響小，幾乎不受金屬離子，如Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等影響，也不受氧化劑和還原劑的影響，對蛋白質(zhì)著色性特好。第48頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑49第三節(jié)食用著色劑簡介一、天然色素(naturalpigment)1、胭脂蟲色素（carminicacid）胭脂紅酸是一種蒽醌色素，存在于胭脂仙人掌上寄生的胭脂蟲(cochineal)。第49頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑50

胭脂紅酸色素可溶于水、乙醇、丙二醇，在油脂中不溶解。胭脂紅酸的顏色隨pH改變而不同，pH4以下顯黃色，pH4時呈橙色，pH6時呈現(xiàn)紅色，pH8時變?yōu)樽仙?。胭脂紅酸與鐵等金屬離子形成復(fù)合物亦會改變顏色。胭脂紅酸對熱、光和微生物都具有很好的耐受性，尤其在酸性pH范圍，但染著力很弱，一般作為飲料著色劑，用量約為0.005%。第50頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑51

紫膠蟲(Coceuslacceae)其體內(nèi)分泌物紫膠中含有五種蒽醌類色素，稱紫膠紅酸，又稱為蟲膠紅酸。紫膠紅酸蒽醌結(jié)構(gòu)中的苯酚環(huán)上羥基對位取代不同，分別稱為紫膠紅酸A、B、C、D、E。紫膠紅酸與胭脂紅酸性質(zhì)相類似，在不同pH值時顯不同顏色，即在pH＜4，和pH=4，6和8時，分別呈現(xiàn)黃、橙、紅和紫色。第51頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑52

紅曲色素（monascin）為紅曲菌(Monascussp.)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。紅曲色素可具有較強(qiáng)的耐光、耐熱等優(yōu)點，并且對一些化學(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。3、紅曲色素（monascin）紅曲色素在肉制品中的作用是著色劑；抑菌劑；產(chǎn)生風(fēng)味第52頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑53

姜黃色素(curcumin或turmericyellow)主要成分為姜黃素、脫甲基姜黃素和雙脫甲基姜黃素。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(qiáng)，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。具體允許使用量參見我國GB2760-1996《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定。4、姜黃色素(curcumin)第53頁,共61頁，星期六，2024年，5月第八章色素及著色劑54

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。