8色素化学

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1. 氧合肌红蛋白:未变性、Fe2+、鲜红 2. 高铁肌红蛋白:未变性 、 Fe3+、褐色 3. 氧化氮肌红蛋白:未变性 、 Fe2+、带粉色的鲜红 4. 氧化氮高铁肌红蛋白:未变性 、 Fe3+、深红 5. 肌色原:变性 、 Fe2+、暗红 6. 高铁肌色原:变性 、 Fe3+、褐色 7. 氧化氮肌色原:变性 、 Fe2+ 、带粉色的鲜红 8. 亚硝酸高铁肌红蛋白:未变性 、 Fe3+、红褐色 9. 亚硝酸高铁血红素:分开 、 Fe3+、绿色 10. 硫肌红蛋白:未变性 、 Fe3+、绿色 29 11. 胆绿蛋白:未变性 、未确定 、绿色 。
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脱镁反应的影响因素
pH
9.0时 叶绿素很耐热, pH 9.0时,叶绿素很耐热, 3.0时 很不稳定。 pH 3.0时,很不稳定。

降低脱镁反应速度。 降低脱镁反应速度。 脱植叶绿素比叶绿素更易脱镁
例:腌制蔬菜
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光解
• 活植物中,叶绿素受到良好保护 活植物中, • 叶绿素在贮藏加工中经常发生光解 光和氧气 叶绿素和吡咯链
颜色常为黄色和橙黄色也有少数为红色如辣椒红49叶黄素类在食品加工与贮藏中的变化叶黄素类在食品加工与贮藏中的变化褪色或褐变光照氧化中性或酸性条件下加热出现异构氧化分解5051第四节第四节多酚类色素多酚类色素一花青素类二类黄酮色素三儿茶素四单宁52花青素类花青素类花青素是多酚类化合物中一个最富色彩的子类
(1)天然食品着色剂:天然生物原料中得到的提取物。 (1)天然食品着色剂:天然生物原料中得到的提取物。 天然食品着色剂 辣椒红、甜菜红、红花黄、玉米黄; 如辣椒红、甜菜红、红花黄、玉米黄; (2)合成食品着色剂 人工合成的产物。 合成食品着色剂: (2)合成食品着色剂:人工合成的产物。 觅莱红、胭脂红、柠檬黄、日落黄。 如觅莱红、胭脂红、柠檬黄、日落黄。
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胡萝卜素类
• 含40个碳的多烯四萜,由异戊二烯经头尾 或尾尾相连而构成。
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性质
• 胡萝卜、甘薯、蛋黄和牛奶等中的α-、β-、 胡萝卜、甘薯、蛋黄和牛奶等中的α 胡萝卜素含量较高。 γ-胡萝卜素含量较高。 • 番茄红素广泛存在于西瓜、南瓜、柑橘、杏和桃 番茄红素广泛存在于西瓜、南瓜、柑橘、 等水果中。 等水果中。 • 在植物组织中,它们可能以固态微粒或以与蛋白 在植物组织中, 脂质或糖类复合的形式存在, 质、脂质或糖类复合的形式存在,特别是在有色 体中存在。 体中存在。 • 在动物体中,它们在富含脂质的特定组织中较多 在动物体中, 分布,如蛋黄中。 分布,如蛋黄中。
氧气分压低
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• 血红素中二价铁被氧化成三价铁的反应是 自动氧化的一种。 自动氧化的一种。 • 当存在球蛋白时该氧化速度降低。 当存在球蛋白时该氧化速度降低。 • 氧合肌红蛋白比肌红蛋白耐氧化。 氧合肌红蛋白比肌红蛋白耐氧化。 • pH值低时氧化加快。 pH值低时氧化加快 值低时氧化加快。 • Cu2+等金属离子存在时氧化亦加快。 等金属离子存在时氧化亦加快。
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在食品加工贮藏中的衍生物
结 构 Mg,+ ,+2H -Mg,+2H -植醇,+OH 植醇,+OH ,+ 甲酯基, V环,-甲酯基, 酮基转为烯醇 式 脱镁脱植叶绿素 无镁又无植醇 同脱植、 焦脱镁脱植叶绿素 同脱植、焦脱 镁叶绿素 名 称 脱镁叶绿素 脱植叶绿素 焦脱镁叶绿素 颜 色 橄揽绿 绿色 褐色 溶解性 脂溶性 水溶性 脂溶性

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第二节 四吡咯色素
☆由四个吡咯联成的 由四个吡咯联成的 环称为卟吩, 环称为卟吩, 当卟 吩环带有取代基时, 吩环带有取代基时, 称为卟啉类化合物。
☆中间由四个甲烯 基连接
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叶绿素 • 结构: 结构:
叶绿素a:叶绿素 叶绿素 :叶绿素b =3:1 :
青绿色 黄绿色
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物理性质
• 纯叶绿素a蓝黑色粉末,其乙醇溶液呈蓝绿 纯叶绿素a蓝黑色粉末, 色并有深红色荧光; 色并有深红色荧光; • 叶绿素b深绿色粉末,其乙醇溶液呈绿或黄 叶绿素b深绿色粉末, 绿色,有红色荧光。 绿色,有红色荧光。 • 叶绿素不溶于水,易溶于有机溶剂,丙酮、 叶绿素不溶于水,易溶于有机溶剂,丙酮、 乙醇、乙酸乙酯。 乙醇、乙酸乙酯。
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肉变绿现象
微 生 物 生 长
过氧化氢: 过氧化氢:它可与血红素中二价或三 价铁作用,生成胆绿蛋白; 价铁作用,生成胆绿蛋白; 硫化氢:在有氧条件下, 硫化氢:在有氧条件下,它和肌红蛋 白反应生成硫代肌红蛋白。 白反应生成硫代肌红蛋白。
MNO2过量引起。
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第三节 类胡萝卜素
• 类胡萝卜素又称多烯色素,它是一类使动植 类胡萝卜素又称多烯色素, 物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。 物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。 分两类: 分两类:
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2 来源: 来源:
天然色素 植物色素 动物色素
叶绿素、类胡萝卜素、花青素 血红素虾青素
微生物色素 红曲色素 人工合成色素
3 溶解性质: 溶解性质:
水溶性色素(花青素)和脂溶性色素(叶绿素) 水溶性色素(花青素)和脂溶性色素(叶绿素)10


4 食品着色剂 分为天然食品着色剂 合成食品着色剂。 天然食品着色剂和 分为天然食品着色剂和合成食品着色剂。
氧化作 用
氧合作用
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鲜肉颜色的变化
低氧压时--氧化作用; 高氧压时--氧合作用。
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鲜肉颜色的变化
肌红蛋白 动物被屠宰放血后 分割 紫红色 有少量好氧菌开始在肉表生长,使氧气分 压有所降低; 氧气分压高 高铁肌红蛋白逆向转化为肌红蛋白是通过 肉内固有的还原性物质(比如谷胱甘肽、巯 基化合物等)的还原作用来实现的,这些还 高铁肌红蛋白 长时间放置 氧合肌红蛋白 原物质逐渐被耗尽。 棕褐色 鲜红色
纯碳氢化合物组成的共轭多烯(胡萝卜素) 纯碳氢化合物组成的共轭多烯(胡萝卜素) 上述化合物的含氧衍生物(叶黄素) 上述化合物的含氧衍生物(叶黄素)
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结构特征: 结构特征:
具有共轭双键,构成其发色基团, 具有共轭双键,构成其发色基团,这类化合物由 个异戊二烯单位组成 单位组成, 8个异戊二烯单位组成,异戊二烯单位的连接方 式是在分子中心的左右两边对称。 式是在分子中心的左右两边对称。
其他方法
• 气调保鲜技术 ---生理护色 • 脱水 • 包装材料 • 抗氧化剂
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血红素
26
血红素
• 结构
血红素是亚 铁卟啉化合 物
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肌红蛋白
血液——血红蛋白, 血红蛋白, 血液 血红蛋白 肌肉——肌红蛋白。 肌红蛋白。 肌肉 肌红蛋白 血红蛋白= 肌红蛋白 血红蛋白=4肌红蛋白
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肌红蛋白衍生物
高温瞬时杀菌
• 使维生素和风味更好 保留,显著减轻绿色 破坏程度。 • 但经过约两个月的贮 藏后,护绿效果降低。
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绿色再生
• 返绿现象:Cu2+和Zn2+与加热中产生的叶 绿素衍生物(如脱镁叶绿素和焦脱镁叶绿 素)结合形成绿色物质。
Zn2+
罐藏蔬菜 pH值在6.0左右, 60℃以上
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热处理
热烫
2.助色团 助色团
有些基团的吸收波段在紫外区,不可能发色, 有些基团的吸收波段在紫外区,不可能发色, 但当它们与发色团相连时, 但当它们与发色团相连时,可使整个分子对光的吸 收向长波方向移动,这类基团被称为助色团。 长波方向移动 收向长波方向移动,这类基团被称为助色团。 如:-OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -SR, -Cl, -Br 等。
橄榄绿 褐色
水溶性 水溶性
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叶绿素在食品加工和贮藏中的变化
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酶促变化
脂酶和蛋白酶: 脂酶和蛋白酶:破坏叶绿素一脂蛋白复合体,使 ♪间接作用:脂酶、蛋白酶、果胶酯酶、脂 叶绿素失去脂蛋白的保护而更易遭受破坏。 氧合酶、过氧化物酶等。 果胶酯酶: 果胶酯酶:将果胶水解为果胶酸,从而提高质子 浓度而使叶绿素脱镁。 脂氧合酶和过氧化物酶: 脂氧合酶和过氧化物酶:催化它们的底物氧化,其 ♪直接作用:直接以叶绿素为底物的酶只有 间产生的一些物质会引起叶绿素的氧化分解。 叶绿素酶,它是酯酶的一种。 叶绿素酶: 叶绿素酶: 最适温度在60~82℃范围内, 催化叶绿素(脱镁叶绿素)中植酸酯键的水解而 80℃以上其活性下降, 产生脱植叶绿素(脱镁脱植叶绿素)。 100℃时就完全失活。
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鲜肉的热加工
肌色原 高铁肌色原 球蛋白部分已变性 血红素已被氧化
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腌肉色素
• 硝酸盐或亚硝酸盐发色原理
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MNO2作用: (1)发色;( )抑菌; 作用: )发色;(2)抑菌; 作用 ;( (3)产生腌肉制品特有的风味。 )产生腌肉制品特有的风味。
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过量使用,导致亚硝胺生成;肉色变绿,产生致癌物。
而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品色素。 而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品色素。
• 结构:主要的食品色素都是有机物,具有发色 结构:主要的食品色素都是有机物,具有发色
助色团结构 结构。 团和(或)助色团结构。
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结构:
1.发色团 发色团
紫外或可见光区(200 800nm)具有吸收峰 (200吸收峰的 在紫外或可见光区(200-800nm)具有吸收峰的 基团被称为发色团,发色团均具有双键。 基团被称为发色团,发色团均具有双键。 C=S, C=C , C=O等。 如:-N=N-, -N=O, 等
第八章 色素化学
1


第一节 概述 第二节 卟啉类色素 第三节 类胡萝卜素 第四节 酚类色素 第五节 食品着色剂
2
第一节 概述
☼人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可 人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可 人肉眼观察到的颜色是由于 见光区(400-800nm)的某些波长的光后, 见光区(400-800nm)的某些波长的光后, 透过光或反射光所呈现出的颜色。 透过光或反射光所呈现出的颜色。即人们 看到的颜色是被吸收光的互补色。 看到的颜色是被吸收光的互补色。
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物质吸收的光 透过光(互补色) 波长(nm) 相应的颜色 紫 黄绿 400 蓝青 黄 425 青 橙黄 450 青绿 红 490 绿 紫 510 黄绿 紫 530 黄 蓝青 550 橙黄 青 590 4 红 青绿 640
一、食品色素的定义和作用
• 食品色素:食品中能够吸收和反射可见光波进 食品色素:
单线态氧和羟基自由基
分解 褪色
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护绿技术
中和酸而护绿(碱式盐处理) 高温瞬时杀菌 绿色再生 其他方法
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碱式盐处理
• 原理:维持体系弱碱性,使Mg2+有适当的浓度,
防止叶绿素脱镁。
罐藏蔬菜: 罐藏蔬菜:
•适量加入氧化钙和磷酸二氢钠或碳酸镁与磷酸钠调 适量加入氧化钙和磷酸二氢钠或碳酸镁与磷酸钠调 pH值 节pH值 缺点: 缺点:促进组织软化和产生碱味 •氢氧化钙或氢氧化镁 氢氧化钙或氢氧化镁 缺点:两个月以内,褪色。 缺点:两个月以内,褪色。 •含5%氢氧化镁的乙基纤维素在罐内壁上涂膜 含 缺点: 缺点:引起谷氨酰胺和天冬酰胺部分水解而产 生氨味,引起脂肪水解而产生酸败气味。 生氨味,引起脂肪水解而产生酸败气味。 22
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二、食品色素的分类
1 化学结构: 化学结构:
(1) 四吡咯衍生物 (2)异戊二烯衍生物 (2)异戊二烯衍生物 (3)多酚类衍生物 (3)多酚类衍生物 (4)酮类衍生物 (4)酮类衍生物 (5)醌类衍生物 (5)醌类衍生物 叶绿素和血红素 类胡萝卜素 花青素、 花青素、花黄素 红曲色素、 红曲色素、姜黄素 虫胶色素、 虫胶色素、胭脂虫红素
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酸和热引起的变化
叶绿素 脱镁叶绿素 焦脱镁叶绿素
酸的来源: 酸的来源:
①加热下,由于组织的破坏,加强了与叶绿素 加热下,由于组织的破坏, 的接触。 的接触。 加热中,植物中又有新的有机酸生成。 ②加热中,植物中又有新的有机酸生成。 加热中,脂肪水解为脂肪酸, ③加热中,脂肪水解为脂肪酸,蛋白质分解产 生硫化氢和脱羧产生的二氧化碳等都引起pH 生硫化氢和脱羧产生的二氧化碳等都引起 降低。 降低。
6
助色团 -X ( Cl, Br, I ) -OR -SR -NR2
波长红移 2~30 17~50 23~85 40~95
(nm) )
7
作用:
• 食品的色泽是决定食品品质和可接受性的重 要因素。 要因素。
食品的色泽主要由其所含的色素决定, 食品的色泽主要由其所含的色素决定,在 食品贮藏加工中, 食品贮藏加工中,常常遇到食品色泽变化的 情况。 情况。 护色和染色。 护色和染色。
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肉及肉制品的护色
(1)采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。 采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。 高氧压护色。 (2)高氧压护色。 采用100%CO 条件,若配合使用除氧剂, (3)采用100%CO2条件,若配合使用除氧剂, 效果更好。 效果更好。 腌肉制品的护色一般采用避光 除氧。 避光、 腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。
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