色素及着色剂
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血红蛋白（Hemoglobin) 和肌红蛋白(Myoglobin)是动物 肌肉的主要色素蛋白质。
第八章 色素及着色剂
肌红蛋白结构简图
5
第八章 色素及着色剂
6
2、性质
（1）氧合作用：血红素中的亚铁与一分子氧以配位 键结合，而亚铁原子不被氧化，这种作用被称为氧 合作用。
（2）氧化作用：血红素中的亚铁与氧发生氧化还原 反应，生成高铁血红素的作用被称为氧化作用。
O2
N
N
Fe++
N
N
珠蛋白
H2O
N
N
Fe++
N
N
珠蛋白
OH
N
N
Fe+++
N
N
珠蛋白
氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin）
鲜红色
肌红蛋白 （myoglobin）
红紫色
第八章 色素及着色剂
高铁肌红蛋白 （metmyoglobin）
褐色
8
低氧压时 （1~20mm汞柱), 主要为氧化作用；
高氧压时
主要为氧合作用。
氯铁胆绿素 胆汁色素
加热、盐对亚硝基肌红蛋白的作用
Fe2+
完整
硫化氢和氧对肌红蛋白的作用
Fe3+
完整但被还原
过氧化氢对肌红蛋白或氧合肌红蛋白 的作用，抗坏血酸或其他还原剂对氧 合肌红蛋白的作用
Fe2+或 Fe3+
完整但被还原
过量试剂对硫肌红蛋白的作用
Fe3+
卟啉环开环
大大过量的试剂对硫肌红蛋白的作用 不含铁
第八章 色素及着色剂
10
Mb NO NOMb（氧化氮肌红蛋白） 加热 氧化氮肌色原
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
还原剂
MMb NO NOMMb（氧化氮高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOBiblioteka Baidub, NOMMb, 氧化氮肌色原统称为腌肉色素， 其颜色更加鲜艳，性质更加稳定（对热、氧)。
第八章 色素及着色剂
Fe2+
高铁肌红蛋白亚硝酸 高铁肌红蛋白和过量的亚硝酸盐结合 盐
Fe3+
珠蛋白血色原
加热、变性剂对肌红蛋白、氧合肌红
蛋白的作用，高铁血色原的辐照
Fe2+
羟高铁血红素环 的状态 完整
完整 完整
完整
完整
完整
珠蛋白血色原
加热、变性剂对肌红蛋白、氧合肌红
蛋白、高铁肌红蛋白、血色原的作用
Fe3+
完整
亚硝酰血色原 硫肌红蛋白 胆绿蛋白
根据来源分类 根据色泽分类
根据化学结构分类
根据溶解性质分类
第八章 色素及着色剂
3
第二节 食品中原有色素
一、 血红素(Haemachrome )
1、 结构
血红素是亚铁卟啉化合物
血红素的结构
第八章 色素及着色剂
4
血红蛋白和肌红蛋白是球
蛋白，其结构为血红素中的铁 在卟啉环平面的上下方再与配 位体进行配位，达到配位数为 六的化合物。
11
鲜肉和腌肉制品中血红色素的反应
第八章 色素及着色剂
12
鲜肉、腌肉和熟肉中存在的色素
色素 肌红蛋白
氧合肌红蛋白 高铁肌红蛋白
形成方式
高铁肌红蛋白还原，氧合肌红蛋白脱 氧合作用
肌红蛋白氧合作用 肌红蛋白和氧合肌红蛋白氧化作用
铁的价 态 Fe2+
Fe2+
Fe3+
亚硝酰肌红蛋白
肌红蛋白和一氧化氮结合
第八章 色素和着色剂
Pigments and Colorants
中国海洋大学食品科学与工程学院
汪东风
82031575 Wangdf@ouc.edu.cn
第八章 色素及着色剂
1
第一节 引言
1、食品质量与颜色 2、食品中颜色的来源 3、食品着色剂与食品质量
原有的 添加的 产生的
第八章 色素及着色剂
2
4、食品中色素分类
氧分压对三种肌红蛋白的影响
(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
第八章 色素及着色剂
9
3、 腌肉色素
硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下：
NO3- 细菌还原作用 NO2- pH 5.4~6, H+ 2HNO2 肉内固有还原剂 2NO + 2H2O或 3 HNO2 歧化 HNO3 + 2NO + H2O
第八章 色素及着色剂
7
在新鲜肉中存在三种状态的血红素化合物：肌红蛋白（Mb）、氧合
肌红蛋白（MbO2）和高铁肌红蛋白（MMb）,它们能够互相转化，使新鲜 肉呈现不同的色泽。肌红蛋白和分子氧之间形成共价键结合为氧合肌红蛋
白的过程称为氧合作用，肌红蛋白氧化（Fe2+转变为Fe3+）形成高铁肌红
蛋白的过程称为氧化作用。
但过量使用安全性不好，在食品中导致亚 硝胺生成；肉色变绿。
第八章 色素及着色剂
14
4、肉及肉制品的护色
（1）高氧压护色(形成氧合肌红蛋白,呈色作用，鲜 肉)。
（2）采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。
（3）采用100%CO2条件，若配合使用除氧剂， 效果更好。
腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。
第八章 色素及着色剂
20
叶绿素各种反应示意图
第八章 色素及着色剂
21
3、 影 响叶绿 素稳定 性的因 素
光、氧 酶 酸、热 水份活度
金属离子
第八章 色素及着色剂
22
4、常用的 护绿技术
1）、中和酸
2）、高温瞬时杀菌
3）、绿色再生 4）、其他方法
第八章 色素及着色剂
23
三、类胡萝卜素
19
2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸/热
-植醇 叶绿素酶
叶绿素（绿色，脂溶性）
-Mg2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素（橄榄绿，水溶性） 脱镁叶绿素（橄榄绿 ，脂溶性）
-COCH3 热
-COCH3 热
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性） 焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
第八章 色素及着色剂
15
5、 肉色变绿
血红素在强烈氧化后会变成绿色，反应发生 在-亚甲基上，绿色的形成有三种情况:
A. 由于一些细菌活动产生的H2O2可直接氧化-亚甲 基。
B. 由于细菌活动产生的H2S等硫化物，在氧或H2O2存 在下，可直接加在-亚甲基上。
C. 由于MNO2过量引起。
第八章 色素及着色剂
16
二、叶绿素类
卟啉环开环被破 坏；卟啉链
第八章 色素及着色剂
珠蛋白 状态 天然 天然 天然 天然 天然 变性
变性
变性 变性 变性
变性 不存在
颜色 略带紫红色
鲜红色 褐色 鲜红（粉红） 红色 暗红色
棕色
鲜红色（粉红） 绿色 绿色
绿色 黄色或无色
13
MNO2(亚硝酸盐)的作用： （1）发色 （2）抑菌 （3）产生腌肉制品特有的风味。
（一）、叶绿素的结构
由四个吡咯联成的环 称为卟吩, 当卟吩环带有 取代基时，称为卟啉类 化合物。
第八章 色素及着色剂
17
植醇
叶绿素a、b
第八章 色素及着色剂
18
（二）、叶绿素的性质
脂溶性
1、叶绿素 的基本性 质
与蛋白质结合，叶绿体
对光、热敏感
酸性条件下镁易被氢取代
镁离子可被铜、锌、铁等取代
第八章 色素及着色剂
第八章 色素及着色剂
肌红蛋白结构简图
5
第八章 色素及着色剂
6
2、性质
（1）氧合作用：血红素中的亚铁与一分子氧以配位 键结合，而亚铁原子不被氧化，这种作用被称为氧 合作用。
（2）氧化作用：血红素中的亚铁与氧发生氧化还原 反应，生成高铁血红素的作用被称为氧化作用。
O2
N
N
Fe++
N
N
珠蛋白
H2O
N
N
Fe++
N
N
珠蛋白
OH
N
N
Fe+++
N
N
珠蛋白
氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin）
鲜红色
肌红蛋白 （myoglobin）
红紫色
第八章 色素及着色剂
高铁肌红蛋白 （metmyoglobin）
褐色
8
低氧压时 （1~20mm汞柱), 主要为氧化作用；
高氧压时
主要为氧合作用。
氯铁胆绿素 胆汁色素
加热、盐对亚硝基肌红蛋白的作用
Fe2+
完整
硫化氢和氧对肌红蛋白的作用
Fe3+
完整但被还原
过氧化氢对肌红蛋白或氧合肌红蛋白 的作用，抗坏血酸或其他还原剂对氧 合肌红蛋白的作用
Fe2+或 Fe3+
完整但被还原
过量试剂对硫肌红蛋白的作用
Fe3+
卟啉环开环
大大过量的试剂对硫肌红蛋白的作用 不含铁
第八章 色素及着色剂
10
Mb NO NOMb（氧化氮肌红蛋白） 加热 氧化氮肌色原
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
还原剂
MMb NO NOMMb（氧化氮高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOBiblioteka Baidub, NOMMb, 氧化氮肌色原统称为腌肉色素， 其颜色更加鲜艳，性质更加稳定（对热、氧)。
第八章 色素及着色剂
Fe2+
高铁肌红蛋白亚硝酸 高铁肌红蛋白和过量的亚硝酸盐结合 盐
Fe3+
珠蛋白血色原
加热、变性剂对肌红蛋白、氧合肌红
蛋白的作用，高铁血色原的辐照
Fe2+
羟高铁血红素环 的状态 完整
完整 完整
完整
完整
完整
珠蛋白血色原
加热、变性剂对肌红蛋白、氧合肌红
蛋白、高铁肌红蛋白、血色原的作用
Fe3+
完整
亚硝酰血色原 硫肌红蛋白 胆绿蛋白
根据来源分类 根据色泽分类
根据化学结构分类
根据溶解性质分类
第八章 色素及着色剂
3
第二节 食品中原有色素
一、 血红素(Haemachrome )
1、 结构
血红素是亚铁卟啉化合物
血红素的结构
第八章 色素及着色剂
4
血红蛋白和肌红蛋白是球
蛋白，其结构为血红素中的铁 在卟啉环平面的上下方再与配 位体进行配位，达到配位数为 六的化合物。
11
鲜肉和腌肉制品中血红色素的反应
第八章 色素及着色剂
12
鲜肉、腌肉和熟肉中存在的色素
色素 肌红蛋白
氧合肌红蛋白 高铁肌红蛋白
形成方式
高铁肌红蛋白还原，氧合肌红蛋白脱 氧合作用
肌红蛋白氧合作用 肌红蛋白和氧合肌红蛋白氧化作用
铁的价 态 Fe2+
Fe2+
Fe3+
亚硝酰肌红蛋白
肌红蛋白和一氧化氮结合
第八章 色素和着色剂
Pigments and Colorants
中国海洋大学食品科学与工程学院
汪东风
82031575 Wangdf@ouc.edu.cn
第八章 色素及着色剂
1
第一节 引言
1、食品质量与颜色 2、食品中颜色的来源 3、食品着色剂与食品质量
原有的 添加的 产生的
第八章 色素及着色剂
2
4、食品中色素分类
氧分压对三种肌红蛋白的影响
(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
第八章 色素及着色剂
9
3、 腌肉色素
硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下：
NO3- 细菌还原作用 NO2- pH 5.4~6, H+ 2HNO2 肉内固有还原剂 2NO + 2H2O或 3 HNO2 歧化 HNO3 + 2NO + H2O
第八章 色素及着色剂
7
在新鲜肉中存在三种状态的血红素化合物：肌红蛋白（Mb）、氧合
肌红蛋白（MbO2）和高铁肌红蛋白（MMb）,它们能够互相转化，使新鲜 肉呈现不同的色泽。肌红蛋白和分子氧之间形成共价键结合为氧合肌红蛋
白的过程称为氧合作用，肌红蛋白氧化（Fe2+转变为Fe3+）形成高铁肌红
蛋白的过程称为氧化作用。
但过量使用安全性不好，在食品中导致亚 硝胺生成；肉色变绿。
第八章 色素及着色剂
14
4、肉及肉制品的护色
（1）高氧压护色(形成氧合肌红蛋白,呈色作用，鲜 肉)。
（2）采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。
（3）采用100%CO2条件，若配合使用除氧剂， 效果更好。
腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。
第八章 色素及着色剂
20
叶绿素各种反应示意图
第八章 色素及着色剂
21
3、 影 响叶绿 素稳定 性的因 素
光、氧 酶 酸、热 水份活度
金属离子
第八章 色素及着色剂
22
4、常用的 护绿技术
1）、中和酸
2）、高温瞬时杀菌
3）、绿色再生 4）、其他方法
第八章 色素及着色剂
23
三、类胡萝卜素
19
2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸/热
-植醇 叶绿素酶
叶绿素（绿色，脂溶性）
-Mg2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素（橄榄绿，水溶性） 脱镁叶绿素（橄榄绿 ，脂溶性）
-COCH3 热
-COCH3 热
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性） 焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
第八章 色素及着色剂
15
5、 肉色变绿
血红素在强烈氧化后会变成绿色，反应发生 在-亚甲基上，绿色的形成有三种情况:
A. 由于一些细菌活动产生的H2O2可直接氧化-亚甲 基。
B. 由于细菌活动产生的H2S等硫化物，在氧或H2O2存 在下，可直接加在-亚甲基上。
C. 由于MNO2过量引起。
第八章 色素及着色剂
16
二、叶绿素类
卟啉环开环被破 坏；卟啉链
第八章 色素及着色剂
珠蛋白 状态 天然 天然 天然 天然 天然 变性
变性
变性 变性 变性
变性 不存在
颜色 略带紫红色
鲜红色 褐色 鲜红（粉红） 红色 暗红色
棕色
鲜红色（粉红） 绿色 绿色
绿色 黄色或无色
13
MNO2(亚硝酸盐)的作用： （1）发色 （2）抑菌 （3）产生腌肉制品特有的风味。
（一）、叶绿素的结构
由四个吡咯联成的环 称为卟吩, 当卟吩环带有 取代基时，称为卟啉类 化合物。
第八章 色素及着色剂
17
植醇
叶绿素a、b
第八章 色素及着色剂
18
（二）、叶绿素的性质
脂溶性
1、叶绿素 的基本性 质
与蛋白质结合，叶绿体
对光、热敏感
酸性条件下镁易被氢取代
镁离子可被铜、锌、铁等取代
第八章 色素及着色剂