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第七章食用色素 1 主要内容 1 概述 2 食用合成色素 3 食用天然色素 4 食用色素今后发展趋势 2 一 概述 定义 使食品着色和改善食品色泽的物质 目的 主要是食品着色食品具有鲜艳的色彩 对增进食欲有一定的作用 天然食品有鲜艳的颜色 但是经过加工处理 容易发生褪色或变色 误以为变色 加工中选用适当的色素 得到令人满意的食品 3 一 概述 分类 按照食用色素按其来源和性质 可分为食用天然色素和食用合成色素两大类主要是利用有机物合成某种颜色的色素 目前世界各国允许使用的合成色素主要是水溶性食用色素 主要是利用动物 植物和微生物制取的 在着色性能方面和合成色素相比相差很大 因此天然色素使用范围很广 合成色素 天然色素 4 合成色素的两面性 人工合成色素一般较天然色素色彩鲜艳 坚牢度大 性质稳定 着色力强 且可任意调配色调 加之成本低廉 使用方便 故应用广泛合成色素很多属于煤焦油染料 不仅无营养价值 而且大多数对人体有害 一 概述 5 色素着色的作用原理不同的物质能吸收不同波长的光 如果某物质所吸收的光 其波长在可见光区域 那未被吸收的光波被反映出来的 呈现颜色 原因是物质含有发色基团和助色基团发色基团 碳双键 醛基 羰基 氮双键等助色基团 羟基 氨基 氯键等 着色剂是由发色团和助色团所组成 能够呈现不同颜色 一 概述 6 7 合成色素的分类按照化学结构来分 偶氮类化合物和非偶氮类化合物偶氮类化合物可分为油溶性和水溶性油溶性的合成色素人体不溶解 毒性较大 基本不用 二 食用合成色素 8 食用合成色素的一般性质1 溶解度 最重要的溶剂是水 醇 特别是乙醇和甘油 以及植物油 温度对水溶性色素的溶解度影响很大水的pH值及食盐等盐类亦对溶解度有影响此外 水的硬度高则易变成难溶解的色淀 二 食用合成色素 9 2 染着性在液体或酱状食品基质中溶解混合成分散状态 染在食品的表面3 坚牢度指色素在所染着的物质上对周围环境 或介质 抵抗程度的一种量度 色素的坚牢度主要决定于它们自己的化学结构及所染着的基质等因素 二 食用合成色素 10 衡量色素的坚牢度有如下几项耐热性与色素种类有关 靛蓝 胭脂红耐热性较弱 柠檬黄 日落黄耐热性较强 与共存的物质有关 如糖类 食盐 酸 碱等耐酸性食用合成色素在酸性强的水溶液中 可能形成色素酸沉淀或引起变色 二 食用合成色素 11 耐碱性一般食品的pH值大多在酸性范围内 但对使用碱性膨松剂的糕点类 则要考虑色素的耐碱性的问题 而且 这些食品都是需经高温处理的 所以这种影响也越大 耐氧化性食用合成色素的氧化性 与空气的自然氧化 氧化酶的活性 含游离氯或残存次氯酸钠的用水 共存的重金属离子等有关 二 食用合成色素 12 耐还原性氧蒽类色素相素稳定 靛类及偶氮类色素不稳定 耐紫外线 日光 性随着食品加工技术的发展 现在大量使用透光性薄膜包装食品 而紫外线可以使食品的品质变劣 所以耐紫外线性也是应当考虑的问题 二 食用合成色素 13 耐盐性需要考虑食用合成色素耐盐性问题的主要是腌渍制品 耐细菌性不同色素对细菌的稳定性不同 柠檬黄 日落黄强 而靛蓝则较弱 二 食用合成色素 14 几种常见的食用合成色素1 苋菜红分子式性状 为紫红色均匀粉末 无臭 0 01 水溶液呈玫瑰红色 可溶于甘油及丙二醇 极微溶于乙醇 不溶于油脂 耐细菌性差 有耐光性 耐热性 耐盐性 耐酸性良好 对氧化 还原作用敏感 故不适于在发酵食品中使用 二 食用合成色素 15 毒性及使用毒性 合成色素都有毒性 都进行限制 使用方法 分为混合和涂刷两种 混合 液态 糖果 涂刷 固态 糕点 使用量 0 05g kg吸湿性 较大使用范围 主要在糖果 糕点 饮料 红绿丝 二 食用合成色素 16 2 胭脂红分子式性状 为红色至深红色粉末 无臭 溶于水呈红色 溶于甘油而微镕于乙醇 不溶于油脂 耐光性 耐酸性尚好 但耐热性 耐还原性相当弱 耐细菌性亦较弱 遇碱变成褐色 二 食用合成色素 17 3 柠檬黄分子式 性状 为橙黄色均匀粉末 无臭 0 1 水溶液呈黄色 溶于甘油 微溶于乙醇 不溶于油脂 耐热性 耐酸性 耐光性 耐盐性均好 耐氧化性较差 遇碱变为红褐色 二 食用合成色素 18 4 日落黄分子式性状 为橙色的颗粒或粉末 无臭 易溶于水 0 1 水溶液呈橙黄色 溶于甘油和丙二醇 但难溶于乙醇 不溶于油脂 耐光性 耐热性 耐酸性非常强 耐碱性尚好 唯遇碱呈红褐色 二 食用合成色素 19 5 靛蓝性状 为蓝色均匀粉末 无臭 0 05 水溶液里深蓝色 对水的溶解度较其它食用合成色素为低 溶于甘油 丙二醇 不溶于乙醇与油脂 对热 光 酸 碱 氧化都很敏感 耐盐性及耐细菌性均较弱 还原时褪色 但染着力好 二 食用合成色素 20 称量正确 以免形成色差使用合成色素要注意量的大小 不能超过使用标准使用采用相近的色素 溶解度等 合成色素的正确使用 21 一 色素溶液的配制直接使用色素粉末不易使之在食品中分布均匀 可能形成紫色斑点 所以最好用适当的溶剂溶解 配制成溶液应用 应用蒸馏水 或经离子交换树脂处理 配制溶液时应尽可能避免使用金属器具 剩余的溶液保存时应避免日光宜射 最好在冷暗处密封保存 使用合成色素的注意事项 22 二 色调的选择与拼色色调的选择应考虑消费者对食品的食 香方面的认识 即应该选择与食品原有色彩相似的色调 理论上由红 黄 蓝三种基本色即可拼制出各种不同的色谱来 使用合成色素的注意事项 23 其他合成色素 樱桃红 亮蓝和新红三个品种1 樱桃红为红褐色的颗粒或粉末 无臭 易溶于水 可溶于甘油及乙醇 不溶于油脂 染着性 耐热性 耐碱性 耐氧化还原及耐细菌性均好 但耐酸性与耐光性差 因而不宜用于酸性强的清凉饮料和水果糖着色 比较适合于需高温烘烤的糕点类等的着色 24 其他合成色素 2 亮蓝耐光性 耐酸性 耐碱性构好 适用于糕点 糖果 清凉饮料及豆酱等的着色 使用时可以单独或与其它色素配合成黑色 小豆色 巧克力色等应用 3 新红为红色均匀粉末 易溶于水 呈红色澄清溶液 微溶于乙醇而不溶于油脂 具酸性染料特性 适用于糖果 糕点 饮料等的着色 25 分类按照其来源可以分为 植物色素 辣椒红 动物色素 虫胶色素 微生物色素 红曲 按照化学结构可分为 四吡咯衍生物 叶绿素 异戊二烯衍生物 类胡萝卜素 多酚衍生物 花青素 醌类衍生物 胭脂虫色素 三 食用天然色素 26 红曲米和红曲色素红曲霉是我国生产红曲米的主要菌种红曲色素是红曲霉菌丝产生的色素 含有六种不同的成分 其中红色色素 黄色色素和紫色色素各两种 红曲米为整粒米或不规则形的碎米 外表呈棕紫红色或紫红色 质轻脆 断面为粉红色 微有酸气 味淡 易溶于氯仿呈红色 溶于热水和酸 碱溶液 三 食用天然色素 常见天然色素 27 红曲色素与其它食用天然色素相比 具有以下特点 对pH稳定 色调不象其它天然色素那样易随pH值的改变而发生显著变化 其水提取液在pH ll时呈橙色 pH 12时呈黄色 pH极度上升则变色 耐热性强 虽加热到100 也非常稳定 几乎不发生色调的变化 加热到l20 以上也相当稳定 耐光性强 醇溶性的红色色素对紫外线相当稳定 但在太阳光直射则可看到色度降低 几乎不受金属离子如Ca Mg等的影响 几乎不受氧化剂和还原剂过氧化氢 维生素C 亚硫酸钠等的影响 对蛋白质的染着性很好 不褪色 三 食用天然色素 常见天然色素 28 毒性红曲色素的安全性很高 而且性质稳定 是值得大力推广的食用天然色素 桔霉素 法国学者Blanc在1995年首次证实在红曲色素的生产代谢中有一种有害的真菌毒素使用制造红香肠 红腐乳 红色的酱肉和红粉蒸肉等 现在通常用于各种酱类 腐乳 糕点 香肠 火腿等食品的着色 三 食用天然色素 常见天然色素 29 紫胶色素紫胶色素是一种很小的蚧壳虫 紫胶虫在梧桐科 芒木属等寄主植物上所分泌的紫胶原胶 连胶带枝一并砍下称为紫梗 中的一种色素成分 主要产于云南 四川 台湾等地 性状紫胶酸为鲜红色粉末 可溶于水 乙醇和丙二醇 但溶解度不大 而且纯度愈高 在水中的溶解度愈小色调随pH值而改变主要的糖果 饮料中应用 三 食用天然色素 常见天然色素 30 焦糖焦糖亦称酱色 是我国传统使用的色素之一 为红褐色或黑褐色的液体或固体 制法焦糖可分为不加铵盐 非氨法制造 和加铵盐 如亚硫酸铵 生产 加铵盐生产的焦糖色泽较好 加工方便 得率亦较高 但有一定毒性非氨法制造液体焦糖是把饴糖 淀粉水解物 糖蜜及其它糖类物质在160 180 的高温下加热使之焦化 最后用碱中和制得 粉状或块状焦糖是将液体焦糖用喷雾干燥或其它方法干燥而成 三 食用天然色素 常见天然色素 31 液体焦糖是黑褐色的胶状物 非单一的化合物 大约有100种不同的化合物 因其是多种糖脱水缩合等的混合物 故由于使用原料或制造温度的不向 其性状有一定的差异 焦糖色调不受pH值及过度暴露在空气中的影响 本品过去常用于酱油 醋等调昧品以及酱菜 香干等食品的着色 目前可乐 糖果也用 三 食用天然色素 常见天然色素 32 食用天然色素特性简介食用天然色素与食用合成色素相比 具有以下特点 优点天然色素来自动植物组织 因此一般来说对人体的安全性较高有的天然色素本身就是一种维生素 如核黄素 或具有维生素活性 如胡萝卜素 因而兼有营养的效果 有的还具有一定的药理作用 如强肝 利尿等 能更好地模仿天然物的颜色 着色时的色调比较自然 三 食用天然色素 33 缺点一般来说较难溶解 不易染着均匀 天然物中提取出来的 故由于其共存成分的影响 有时有异味 异臭 随着pH值不同 稳定性也不相同 有时有色调的变化 染着性一般较合成色素差 某些天然色素与基质反应而变色的情况 难于用不同色素配出任意的色调 在加工及流通过程中 受外界因素的影响多易劣化 三 食用天然色素 34 天然色素分为以下三类 建议分别进行管理 凡从已知的食物中分离出来 化学结构无变化的色素 浓度没有超过原有食物时用于食品加工 不用进行毒理学评价凡从一种已知的食物