第八章色素和着色剂20121224(2)。

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日落黄(sunset yellow FCF)的呈橘黄色 ,易 溶于水、甘油,微溶于乙醇,不溶于油脂。
淀。
28
(3)类黄酮在食品中的作用
类黄酮具有抗氧化作用。 柑桔类黄酮被称为生物黄酮,即维生素P。此外,柑 桔类黄酮还应用于室内除臭和消毒。
柚皮苷,橙皮苷在碱性条件下加氢开环,是高甜度的 新型甜味剂。
类黄酮具有苦味,苷类可溶于水,呈微黄色,对食品 的味和色有一定的影响。
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8.2.6 单宁(tannin)
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在自然状态下上述花色素多以苷的形式存在。花色 素苷由配基(花色素)与一个或几个糖分子结合而成。
目前仅发现5种糖构成花色素苷分子的糖基部分, 按其相对丰度大小依次为葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木 糖和阿拉伯糖。
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8.2.5儿茶素类及类黄酮
8.2.5.1 儿茶素及氧化产物 (1)儿茶素类的结构特征
L-ECG
R1=H
L-EGCG
L-EC L-EGC
R1=OH R1=H R1=OH
R2=H R2=H
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(2)儿茶素氧化物茶黄素的结构
茶黄素
R1=R2=H
茶黄素单没 食子酸酯
茶黄素双没 食子酸酯
R1=H, R2=没食 子酰基 R1=R2=没 食子酰基
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(3)茶红素的结构
偶联氧化
(4)儿茶素氧化产物的性质及应用:
茶黄素(TF)纯品为结晶状粉末,色泽金黄;TF及 茶红素(TR)均能溶于热水、乙酸乙酯、正丁醇,较 易氧化;由于TR类形成的多途径和结构的异质性,目 前对其性质和功能不完全清楚。
TF及TR是红茶中特有色素,一般红茶中TF为0.5%
左右、TR为10%左右;它们具有呈色性能,是天然的
食品着色剂;茶色素具有较强的刺激性和收敛性,赋予
CH3 O
OH CH(CHOH)4CH3
HO HOOC O
OH OH
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胭脂红酸色素可溶于水、乙醇、丙二醇,在油脂中 不溶解。
胭脂红酸的颜色随pH改变而不同,pH4以下显黄色, pH4时呈橙色,pH6时呈现红色,pH8时变为紫色。
胭脂红酸与铁等金属离子形成复合物亦会改变颜色。 胭脂红酸对热、光和微生物都具有很好的耐受性, 尤其在酸性pH范围,但染着力很弱,一般作为饮料着色 剂,用量约为0.005%。
8.2.6.1 单宁概述
单宁没有严格的定义。它包含有缩合单宁和可水解 单宁。相对分子质量为500~3000的水溶性单宁;可 作为生物碱、果胶及蛋白质的澄清剂;单宁使食品具 有收敛性涩味,并产生酶促褐变反应。
8.2.6.2 缩合单宁
缩合单宁又称为原花色素(proanthocyanidins)。原 花色素是无色的,结构与花色素相似,在食品处理 和加工过程中可转变成有颜色的物质。
HO
O
OH
莰非醇
OH OH O
HO
O
OH OH
槲皮素
OH OH O
26
黄酮主要有芹菜素、槲皮酮等。
槲皮酮(黄酮类) 芹菜素(黄酮类)
27
(2)性质
类黄酮的羟基呈酸性,具有酸类化合物的通性。
类黄酮在碱性溶液中易开环生成查耳酮型结构 而呈黄色、橙色或褐色。
类黄酮可与金属离子生成络合物。 类黄酮色素在空气中久置,易氧化生成褐色沉
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8.3.1.2紫胶虫色素(laccaic acid)
HOOC
O
OH
R
HOOC
HO
OH
O
OH
紫胶红酸A,B,C,E
A:R= -CH2CH2NHCOCH3 (N-乙酰乙胺基)
B:R= -CH2CH2OH(乙醇基) C:R= -α -氨基丙酸基 E:R= -CH2CH2NH2(乙胺基)
CH3 O OH HOOC
OH
OH
HO
H
OH
OH
HO
[H +]
OH OH
O OH
H
OH
OH
OH
H OH
OH
HO +
H
OH
OH
原花色素
OH OH
HO
OH
原花色素的结构单元和OH水H解机O H制
OH
OH
O
HO H
H2 O H
OH
表儿茶素32
33
8.2.8 红曲米和红曲色素
红曲米即红曲,古称丹田。红曲米是由曲霉科中 的红曲霉、紫红红曲霉、变红红曲霉和马米加红曲 霉等菌种接种于蒸熟的大米,经培育所得。
血红蛋白(Hemoglobin) 和肌红蛋白(Myoglobin)是动 物肌肉的主要色素蛋白质。
肌红蛋白结构简图
5
8.2.1.2 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。
红曲色素是我国食品卫生法规定允许使用的食用色 素之一,广泛用于肉制品、豆制品、糖、果酱和果汁 等的着色。
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8.3.1.4 姜黄色素(curcumin)
姜黄色素(curcumin或turmeric yellow) 主要成分为姜黄素、 脱甲基姜黄素和双脱甲基姜黄素。
姜黄色素不溶于水,溶于醇或醚,显鲜艳黄色,在碱性溶 液中呈红色,经酸中和后仍恢复原来的黄色。
HO
OH
O OH
紫胶红酸D
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8.3.1.3 红曲色素(monascin)
红曲色素(monascin)为红曲菌(Monascus sp.)产 生的色素,为混合物,属于氧茚并类化合物。
红曲色素均不溶于水,溶于乙醇水溶液、乙醇和乙 醚等溶剂。
红曲色素可具有较强的耐光、耐热等优点,并且对 一些化学物质有较好的耐受性。
肉内固有还原剂
2NO + 2H2O或 3 HNO2
歧化
HNO3 + 2NO + H2O
8
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)
NOMb, 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)。
我国已经明确规定加铵盐制成的焦糖色素因毒 性问题不允许使用,非氨法生产的焦糖色素可用于 罐头、糖果和饮料等。
40
8.3.2 人工合成色素(artificial color)
GB2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》 规定允许使用的人工合成色素主要有:
苋菜红,胭脂红, 赤藓红,柠檬黄, 靛蓝等。
胭脂树素(C25H30O4)
HOO
C CO
OH
辣椒玉红素
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O
HO
O
HO
HO O
堇菜黄质
岩藻黄质
HO
OCOCH3
OH
叶黄素
O
OH
虾青素
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(3)其 它
类胡萝卜素也可与糖或蛋白质结合,或与脂肪酸 以酯类的形式存在。 类胡萝卜素与蛋白质结合不仅可以保持色素稳定, 而且可以改变颜色。 类胡萝卜素还可通过糖苷键与还原糖结合。
4. 掌握在食品中应用的常见的色素。
2
8.1 引言
8.1.1食品质量与颜色
8.1.2食品中颜色的来源 8.1.3食品着色剂与食品质量
原有的 添加的 产生的
3
8.2 食品中原有色素
8.2.1 血红素(Haemachrome ) 8.2.1.1 结构
血红素是亚铁卟 啉化合物
血红素的结构 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。
④柑橘黄素(citroxanthin):5, 8-环氧--胡萝卜素,存 在于柑橘皮和辣椒中。
⑤虾青素(astaxanthin): 3, 3´ -二羟基-4, 4´-二酮基-存在于虾、蟹、牡蛎等体内。
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新黄质(C40H56O4)
玉米黄素(C40H56O2)
HOOC
辣椒红(C40H5603)
COOCH3
N
N
Fe++
N
N
H2O
N
N
Fe++
N
N
OH
N
N
Fe+++
N
N
珠蛋白
珠蛋白
珠蛋白
氧合肌红蛋白 (oxymyoglobin)
鲜红色
肌红蛋白
高铁肌红蛋白
(myoglobin) (metmyoglobin)
红紫色
褐色 7
8.2.1.3 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
8.2.3 类胡萝卜素
Carotenoids
类胡萝卜素(carotenoids)是一类使动 植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。
类胡萝卜素包括: ①纯碳氢化合物组成的共轭 多烯(烃类胡萝卜素) ②上述化合物的含氧衍生物 (氧合叶黄素)
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8.2.3.1 类胡萝卜素的结构
(1)烃类胡萝卜素(Carotenes,又称胡萝卜素类)
Pigments and Colorants
第八章 色素和着色剂
1
本章学习目的及要求
1. 熟悉掌握血红素、叶绿素的结构、性质、在食 品贮藏加工中的变化及控制。
2. 掌握类胡萝卜素、花青素的结构、性质、在食 品贮藏加工中的变化及控制;
3. 了解类黄酮、原花青素、丹宁类物质的结构、 性质及其在食品中的重要性;
着色性(特别是对蛋白质)较强,不易被还原。 对光、热稳定性较差,易与铁离子结合而变色。 一般用于咖喱粉和蔬菜加工产品等着色和增香。具体允许 使用量参见我国GB2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》规 定。
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8.3.1.5 焦糖色素
焦糖色素是糖类化合物,由蔗糖、糖浆等加热 脱水生成的复杂的红褐色或黑褐色混合物,是我国 传统使用的色素之一。
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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。
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。
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8.2.2 叶绿素类
8.2.2.1 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。
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叶绿素a、b
植醇
12
18
8.2.4 花色苷类
8.2.4.1花色苷结构
8
7
A
花色素苷被认为是 6
类黄酮的一种,只有
5
C6-C3-C6碳骨架结构。 所有花色素苷都具有
2-苯基-苯并吡喃阳离
子的基本结构。
2' 3'
O +
1 2
1' B
4'
+ 3 6' 5'
4
19
在食品中较重要的花色素有6种:
• 花葵素(天竺葵色素,pelargonidin) 花青素(矢车菊色素,cyanidin) 飞燕草色素(翠花素,delphinidin) 芍药色素(peonidin) 3′-甲花翠素(petunidim) 二甲花翠素(锦葵色素,malvidin)
红曲色素耐热性强,色调受pH变动影响小,几 乎不受金属离子,如Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等影响, 也不受氧化剂和还原剂的影响,对蛋白质着色性特 好。
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8.3 食用着色剂简介
8.3.1 天然色素(natural pigment)
8.3.1.1 胭脂虫色素(carminic acid)
胭脂红酸是一种蒽醌色素,存在于胭脂仙人掌上寄生的胭脂虫 (cochineal)。
30
原花色素的基本结构单元是黄烷3-醇或黄烷3,4-二
醇以4→8或4→6键形成的二聚物,但通常也有三聚物或
高聚物。
OH
OH
OH
OH
HO
O
HO
O
OH
OH
OH
OH
O
HO
OH
OH OH
黄烷-3,4-二醇
OH
OH 无色花色素 31
原花色素在无机酸存在下加热都可生成花色素
OH OH
HO
O OH
H
OH
OH
OH
6
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ຫໍສະໝຸດ 称为氧化作用。O2-胡萝卜素
α- 胡萝卜素
14
(2)含氧衍生物(Xanthophylls)
①玉米黄素(zeaxanthin): 3, 3´ -二羟基--胡萝卜素, 存在于玉米、柑橘、蘑菇等中。
②叶黄素(lutein): 3, 3´ -二羟基--胡萝卜素,存在于 金盏花、绿叶中。
③辣椒红素(capsanthin)及辣椒玉红素(capsorubin): 存在于红辣椒中。
茶叶特有的风味。
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8.2.5.2 类黄酮(Flavonoids )
(1)结构
类黄酮的基本结构:2-苯基-苯并吡喃酮
最重要的类黄酮化合物是黄酮(flavone)和黄酮醇 (flavonol)的衍生物 。
O
2' '
1
3' 4'
O
6 ' 5'
O 黄酮(2-苯基苯并吡喃酮)
OH
O
黄酮醇
25
黄酮醇常见的有莰非醇(kaempferol)、槲 皮素(querein)等。
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8.3.2.1 苋菜红
苋菜红属偶氮磺酸型水溶性红色色素。 对光、热和盐类较稳定,且耐酸性很好,但在碱性条
件下容易变为暗红色。 对氧化还原作用较为敏感。 能使受试动物致癌致畸。 苋菜红在食品中的最大允许用量为50mg/kg,主要限
用于糖果、汽水和果子露等种类。
42
8.3.2.2 日落黄(sunset yellow )
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