高级食品化学讲稿色素

高级食品化学讲稿色素一、食品的颜色

食品的色泽是构成食品感官质量的一个重要因素。食品的色泽能诱导人的食欲，因此，保持或赋予食品以良好的色泽是食品科学技术中的重要问题。食品的颜色9-1第2页,共25页，2024年2月25日，星期天食品中的天然色素一般都对光、热、酸、碱等条件敏感，在加工、贮存过程中常因此而褪或变色，食品工业中广泛使用一些人工合成的色素来使食品着色，因而，开发无害食用色素是非常重要的。天然色素9-2食品的颜色第3页,共25页，2024年2月25日，星期天食物中的天然色素按来源的不同可分为：植物色素：如叶绿素、胡萝卜素、花青素等。动物色素：如血红素、类胡萝卜素等。微生物色素：如红曲色素等。

9-3天然色素食品的颜色第4页,共25页，2024年2月25日，星期天若按溶解性能可分为：脂溶性色素（如叶绿素和类胡萝卜素）及水溶性色素（如花青素）。

从化学结构类型可分为：吡咯色素、多烯色素、酚类色素、吡啶色素、醌酮色素及其它类别的色素。9-4天然色素食品的颜色第5页,共25页，2024年2月25日，星期天

1.吡咯色素

吡咯类色素是以四个吡咯构成的大环（卟吩）为结构基础的天然色素，如动物中的血红素和植物中的叶绿素。9-5天然色素食品的颜色第6页,共25页，2024年2月25日，星期天（1）血红素

带有侧基的卟吩称为卟啉，血红素是铁和卟啉构成的化合物，可溶于水。

血液中的血红蛋白和肌肉中的肌红蛋白都是由亚铁血红素及蛋白质组成的。动物肌肉的红色主要是由这两种物质形成的，屠宰放血后胴体中的色素，90％以上是肌红蛋白。

肌红蛋白为暗红色，它易被氧化变为灰色或绿色（烧肉或腐败）。在腌肉中，若加入硝酸盐和亚硝酸盐，它们易生成NO和肌红蛋白反应而成为鲜红色的一氧化氮肌红蛋白，肉食加工中利用这一原理来赋予肉制品以鲜艳的红色，但亚硝酸和二级胺易于结合，形成致癌的亚硝胺，故国家对亚硝酸的加入量有严格控制，为≦70mg/Kg。9-6食品的颜色天然色素第7页,共25页，2024年2月25日，星期天（２）叶绿素

叶绿素是一切绿色植物绿色的来源，它也是四吡咯组成的卟吩化合物，与血红素的不同之点在于：（i）侧基不同，（ii）卟啉中的金属元素是Mg。有a,b两种叶绿素。9-7食品的颜色天然色素第8页,共25页，2024年2月25日，星期天叶绿素在活细胞中与蛋白质相结合，当细胞死亡后叶绿素即被释出。游离叶绿素很不稳定，它会被细胞中的有机酸分解为脱镁叶绿素，叶绿素受光辐射发生光敏氧化，裂解为无色物质。尽管人们作了几十年的努力，但加工蔬菜的叶绿素保存问题迄今仍没得到解决。若将叶绿素分子中的Mg以Cu取代，则可得到对光和热均比较稳定、色泽鲜亮的铜叶绿素，它在食品工业中被用作色素添加剂。9-8食品的颜色天然色素第9页,共25页，2024年2月25日，星期天二、多烯色素

多烯色素是以由异戊二烯为单元组成的共轭双键长链为基础的一类色素，其中最早发现的是存在于胡萝卜中的胡萝卜素，因此这种色素又总称为类胡萝卜素。已知的类胡萝卜素已达300种以上，颜色从黄、橙、红以至紫色都有，9-9食品的颜色天然色素第10页,共25页，2024年2月25日，星期天按其结构与溶解性，可分为二类：胡萝卜素：共轭多烯，溶于石油醚，但仅微溶于甲醇、乙醇。叶黄素类：共轭多烯的含氧衍生物，溶于甲醇、乙醇及石油醚。9-10食品的颜色天然色素第11页,共25页，2024年2月25日，星期天

类胡萝卜素结构上的特点是其中有大量共轭双键，大多数天然类胡萝卜素都可以看作是番茄红素的衍生物。9-11食品的颜色天然色素第12页,共25页，2024年2月25日，星期天叶黄素类是共轭多烯的加氧衍生物，有的是番茄红素和胡萝卜素的加氧衍生物，有的是较番茄红素和胡萝卜素链短的多烯烃加氧衍生物。在食品中较常见的叶黄素类色素，举例如下：1、叶黄素：为3,3'-二羟基-α-胡萝卜素，广泛存在于绿叶中。2、玉米黄素：为3,3'-二羟基-β-胡萝卜素，存在于玉米、辣椒等中。3、隐黄素：为3-羟基-β-胡萝卜素。4、番茄黄素：为3-羟基番茄红素。5、藏花素：存在于枙子属及藏花属植物花芯中的红色色素。9-12食品的颜色天然色素第13页,共25页，2024年2月25日，星期天类胡萝卜素耐PH值变化，较耐热，在Zn、Cu、Al、Fe、Sn等金属存在下也不易破坏，只有强氧化剂才使它破坏褪色，因而在罐藏及其它加工处理中不易损失。类胡萝卜素的破坏主要是由于光敏氧化作用使双键发生裂解而变为无色。类胡萝卜素是广泛用于油质食品的色素，如人造黄油等，用环糊精可将类胡萝卜素分散于水中，用于饮料、乳品糖浆等的着色，类胡萝卜素是食物中的正常成分，摄入过多对机体也无损害，故用它作添加剂不限制用量。9-13食品的颜色天然色素第14页,共25页，2024年2月25日，星期天三、酚类色素酚类色素是植物中水溶性色素的主要成分，可分为花青素、花黄素和鞣质，鞣质既可视为呈味（涩）物质，也可列入呈色物质，它们都是多元酚的衍生物。9-14食品的颜色天然色素第15页,共25页，2024年2月25日，星期天花青素类花青素的基本结构母核是α-苯基苯并吡喃。9-15食品的颜色天然色素第16页,共25页，2024年2月25日，星期天由于其上的取代基及取代基的位置不同，就形成了形形色色的花青素。水果、花卉的缤纷色彩就是由于它们的存在而形成的。如天竺葵色素、矢车菊色素、芍药色素等。

花青素在自然状态下以糖苷形式存在，它在氧及氧化剂存在下极不稳定，花青素的颜色会随PH而改变，此外还受K+,Na+和其它金属离子的影响，因此含花青素的水果必须装在玻璃瓶中，铝对花青素的影响不如铁那样显著，因此水果、蔬菜加工中不能用铁器皿而必须用铝或不锈钢器皿。花青素对光和温度也极敏感，含花青素的食品在光照或稍高温度下会很快变成褐色。此外，SO2也会使花青素褪色。9-16食品的颜色天然色素第17页,共25页，2024年2月25日，星期天花黄素花黄素的颜色一般并不显著，常为浅黄色至无色，偶为鲜明橙黄色，它对食品感官性质的作用远不如其潜在的影响大。它的重要性仅在于它在加工条件下会因PH改变和金属离子的存在而产生难看的颜色，影响食品的外观质量。花黄素的结构母核是黄酮，在此基础上作出变形或在不同碳位上发生羟基或甲氧基取代，即成为各种黄酮色素，如杨梅素、桷皮素及橙皮素等。9-17食品的颜色天然色素第18页,共25页，2024年2月25日，星期天植物鞣质又称单宁质，它是高分子多元酚的衍生物，易氧化，易与金属离子反应生成褐黑色物质，它有涩味，是植物可食部分涩味的主要来源。作为呈色物质，鞣质在植物组织受损及加工过程中起作用。9-18食品的颜色天然色素第19页,共25页，2024年2月25日，星期天四、其它天然色素

除了上述几大类外，存在于食品中或添加于食品中的天然色素还有甜菜色素、红曲色素、胭脂虫、紫胶虫色素、紫草色素及姜黄色素等多种，其结构及一般情况如下：9-19食品的颜色天然色素第20页,共25页，2024年2月25日，星期天

1.甜菜色素

甜菜色素为吡啶衍生物，它在大多数食物PH值范围内（3.5-7）是稳定的，光和O2能促使其降解，有红色色素及黄色色素之分。

2.紫草色素

紫草色素是一种萘醌衍生物，它在中性为紫色，碱性为兰色，酸性为紫红色。9-20天然色素第21页,共25页，2024年2月25日，星期天

3.胭脂红酸

属蒽醌类，它是由胭脂虫体内提取的，它的耐热性、耐光性都很好，最适宜用作饮料类着色之用。它在PH<4为黄色，PH＝4-6为橙色，PH＝6为红色，PH＝8为紫色。9-21天然色素第22页,共25页，2024年2月25日，星期天4.紫胶虫色素属蒽醌类，是从紫胶虫的分泌物紫胶中提取的，性质与胭脂红类似。9-22天然色素第23页,共25页，2024年2月25日，星期天5.红曲色素

系由红曲菌产生的色素，我国自古以来将其用于食品着色，它的耐光性及耐热