食品化学 色素章节总结

虾青素




虾青素是由几种藻类和浮游生物产生的。 作用: 1、抗氧化作用 2、抗肿瘤作用
3、增强免疫作用
虾青素能促进抗体产生，分泌IgM和IgG的细胞数增加。
肉和肉制品的护色

1.抽真空
采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂
加入抗氧化剂，不但可阻止脂质氧化，还有利于延长和稳定鲜肉及肉制品的颜色，防止血红素 氧化。

2.气调 一氧化碳具有使鲜肉形成亮红色或樱桃红色的能力，即使在很低的浓度也可以达到呈色的 效果。


3.高分压 4.用亚硝酸盐
腌肉制品的颜色虽在多种条件下稳定，但见光会变褐，因此腌制肉的应避光和 除氧保存。
-胡萝卜素
番茄红素
胡萝卜素
分类：α-胡萝卜素，β-胡萝卜素，γ-胡萝卜素和番茄红素 胡萝卜，甘薯，蛋黄，牛奶中α- β- γ-胡萝卜素含量较高 番茄红素是番茄的主要色素，也广泛存在于西瓜，南瓜，柑橘，杏和桃等 水果中。 脂溶性，具有许多共轭双键，极容易被氧化
番茄红素:一种很强的抗氧化剂，具有很强的清除自由基的能力。
现各种颜色的物质统称为食品色素(food pigments)。包括：食品原料固有的天然色素； 食品加工中形成的有色物质；外加的食品着 色剂
食品色素的定义和作用
食品色素的作用:
(1)刺激消费者的感觉器官; (2)影响人们对食品风味的感受； (3)颜色鲜艳的食品可以增加食欲； (4)食品的色泽主要由其所含的色素决定.
叶绿素在食品加工和储藏中的变化


3.金属离子的影响
叶绿素脱镁衍生物中，中心的H+很容易被Cu2+、Zn2+等取代，形成绿色、稳定 性很好的叶绿素衍生物，其中以叶绿素铜盐的色泽最为明亮。例如：叶绿素铜
钠是我国允许使用的一种食品着色剂。

叶绿素的铜或锌的衍生物在酸性条件下稳定，在碱性条件下稳定性差，与叶绿 素相反。
肌红蛋白的结构
-肌红蛋白是由1条多肽链组成 的球状蛋白质（称珠蛋白） 与1分子血红素结合组成。
肌肉颜色在储藏和肉品加工中的变化
卟啉环内的血红素以Fe2+或Fe3+状态存在。
（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。
4个甲烯基—CH=组成）;亲水

叶绿素的尾部： 叶绿醇或植醇（由4个
异戊二烯单位组成的双萜）;亲脂
叶绿素发生化学变化后产生的衍生物
主要为：脱镁叶绿素

脱植基叶绿素 焦脱镁叶绿素 脱镁脱植叶绿素 焦脱镁脱植叶绿素
叶绿素发生化学变化后产生的衍生物
叶绿素在食品加工和储藏中的变化


叶绿素及其衍生物的色泽如何，与其中心离子的存在与种类有关：当卟啉环的
中心离子为Mg2+、Cu2+、Zn2+时，呈绿色；无中心离子时是黄绿色或褐色。
叶绿素及其衍生物的各种反应示意图
叶绿素分解物
(无色)
光/氧气
叶绿素分解物
(无色)
脂肪氧合酶、不饱和脂肪、氧气
脱植叶绿素
(绿色水溶)
-Mg 2+ 酸/热

1.酶促褐变
间接作用：
脂酶、蛋白酶破坏叶绿素－脂蛋白复合体； 果胶酯酶使果胶酸增加提高质子浓度而使叶绿素脱镁； 脂氧合酶、过氧化物酶产生氧化物质引起氧化分解。

直接作用：
叶绿素酶催化叶绿素中的植醇酯键，产生脱植叶绿素。
(叶绿素酶:较耐热，其最适温度为60~82 ℃，80℃以上活性下降，100℃完全钝化。)


1.以下哪种说法是错误的（ C）
A 血红素是由一个铁原子和一个平面卟啉环所组成的
B 血肌红色素的红色是由于亚铁血红素所形成的
C 肌红蛋白是球状蛋白，其蛋白部分称为球蛋白 D 血红蛋白和肌红蛋白都是结合蛋白


2.由图可知我们想要色泽鲜艳及新鲜的猪肉，氧气的分压应 该控制在：( D ) A．0～20 B．20～40 C．40～60 D．60～80
(CH=CH)15
去氢番茄红素
504
紫色


1.下列哪种物质吸收光的波长最长（C）
A. CH=CH B. (CH=CH)3 C. (CH=CH)11 D. (CH=CH)5 2.可见光范围内，某物质选择对吸收紫色光，则该物质呈现的颜色是（B） A紫色 B绿色
C红色
D黄色
食品色素的分类
如：共轭多烯类化合物的吸收光波长与共轭双 键的关系如下：
名称
C-C CH=CH 烯 淡黄色 (CH=CH)5 (CH=CH)8 (CH=CH)11 维生素A 二氢胡萝卜素 番茄红素 335 415 470 淡黄色 橙色 红色 258 乙烷 乙烯
吸收波长
135 185 无色(CH=CH)4
颜色
无色 无色(CH=CH)3 二甲基辛四烯 296 己三

判断:动物胴体被分割后，由于分割肉与空气中的氧气结合而使动物肉保
持鲜红色。
错误。当胴体被分割后，随着肉与空气的接触，还原态的肌红蛋白向两种不同 的方向转变，一部分肌红蛋白与氧气反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白，产生人 们熟悉的鲜肉色，同时，一部分肌红蛋白与氧气发生氧化反应，生成棕褐色的 高铁肌红蛋白，而且随着分割肉在空气中放置时间的延长，肉色会越来越转向 褐红色。

判断: 天然色素的安全性比人工合成性高，稳定性
比人工色素好.
答：错，天然色素的安全性不一定比人工合成性高，稳定性一 般比人工色素差。
二、四吡咯色素
1.叶绿素
2.血红素
叶绿素的结构性质

结构： 是含镁的四吡咯衍生物，由叶绿
酸、甲醇、叶绿醇(植醇)等构成的酯，为脂溶 性物质，呈绿色。

Hale Waihona Puke Baidu
叶绿素的头部： 卟啉环（4个吡咯环和

低氧压时，主要为氧化作用；高氧压时，主要为氧 合作用。
肉色变绿：
血红素在强烈氧化后会变成绿色，反应发生在卟啉环的 -亚甲基上，绿色的形成有三种情况:
1.由于一些细菌活动产生的H2O2可直接氧化-亚甲基， 生产胆绿蛋白（绿色）。
2.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，生成硫代肌红蛋 白（绿色）。 3.由于亚硝酸盐（MNO2 ）过量引起。
第九章 色素章节总结
提要
一.
概述 二 四吡咯色素——叶绿素、血红素(重点) 三. 类胡萝卜素(重点) 四. 多酚类色素——花色苷、类黄酮、原花色 素
一、概述
1、食品色素的定义和作用
2、食品呈色的机理 3、食品色素的分类
食品色素的定义和作用
食品色素的定义:
食品中能够吸收或反射可见光进而使食品呈

叶黄素
叶黄素的作用:

又名“植物黄体素”，是构成视网膜黄斑区域 的主要色素，其作用主要有： 保护视力，降低白内障的发生率，防治糖尿 病性视网膜病变 抗氧的作用 延缓动脉硬化作用 抗癌作用
、下列色素不属于叶黄素类的是（D）
A隐黄素 C辣椒红素
B柑橘黄素 D番茄红素
三、类胡萝卜素
1，胡萝卜素
2，叶黄素
类胡萝卜素


定义：又称多烯色素，是天然食品原料中分布最广泛的色素。
红色，黄色和橙色水果及根茎类作物和蔬菜都富含类胡萝卜素。一般富 含叶绿素的植物组织也富含类胡萝卜素，因为叶绿体和有色体是类胡萝 卜素含量较丰富的细胞器。

结构分类： 1.纯碳氢化物，称为胡萝卜素类 2.含羟基，环氧基，醛基，酮基等含氧 基 团,称为叶黄素类
色素呈色机理

食品色素一般为有机化合物，其分子结构中往往具有发色团和助色团。在紫外和
可见光区（400～800nm)具有吸收峰的基团被称为发色团或生色团。

常见的发色团:–N=N–、–N=O、>C=S、–C–N=O、–C≡C–、>C=N– 、>C=C<、
>C=O等。

波段在紫外区，本身不产生颜色，但当与共轭体系或发色团连接时，可 使整个分子的吸收波长方向迁移而产生颜色，这类基团被称为助色团或


1、叶绿素中，占据卟啉环中的离子为（B）
A铁离子 B镁离子 C 锌离子 D铜离子
2、绿素a和叶绿素b及在某个波长范围内（红光）有尖锐的
吸收峰，可以借助这一特性来鉴定它们，这个波长范围是（D）

A 450~550
B 500～600
C 550～650
D 600～700


3、下列护绿技术中哪种效果在最适合条件下持续的时间最 短（B ） A中和酸而护绿 B高温瞬时杀菌 C绿色再生 D降低水分活度 ⑶ 叶绿素在哪个pH值下最耐热（A） A 9.0 B 7.0 C 5.0 D 3.0

在清除人体“万病之源”——自由基方面，番茄红素的作用比β-胡萝卜
素更强大。
叶黄素
结构和基本性质:

是胡萝卜素类的含氧衍生物，在其分子中含有羟基、 甲氧基、羧基、酮基或环氧基。种类比胡萝卜素类 多。广泛存在于生物材料中，含胡萝卜素的生物组 织中往往也含有叶黄素。 叶黄素的种类很多，如叶黄素(金盏花、绿叶)、辣 椒红素(红辣椒)、柑橘黄素、玉米黄素(玉米、柑橘、 蘑菇)、虾青素(虾、蟹、牡蛎)。
4、叶绿素由疏水的 叶绿醇 部分+亲水的 卟啉环 部分+甲醇 +Mg离子组成


5.请对下表的结果进行相应的分析.
图中表明：pH值越低， 菠菜的变色速度越快； 同时，pH值越高，菠菜 中的叶绿素越耐热，加 热有一定的护色作用。


原因分析:
pH值是决定脱镁反应速度的一个重要因素，当pH小于7时，溶液中的氢 离子便可取代镁离子，叶绿素发生脱镁反应，鲜绿色变为橄榄绿----暗绿 ----褐色，直到pH略偏碱性（pH=7.5）时，保持生物体内真正维持中性 状态时，才能防止叶绿素发生脱镁反应的进行；另外，由于加热使叶绿 素酶和脂肪氧化酶等失去活性，也起到防止氧化变色和酶解脱色反应的 进行的作用，从而达到护色的目的
胡萝卜素类
胡萝卜素类的结构特征：
-包括四种化合物，即、、-胡 萝卜素和番茄红素，自然界中以 -胡萝卜素含量最多，分布最广。 -都是含40个碳的多烯四萜，由异 戊二烯经头-尾或尾-尾相连而成。 具有共轭双键，构成其发色基团。
α-胡萝卜素
-胡萝卜素
-番茄红素是直链结构，无VA的功 能， 、 断裂后可形成1分子VA， 可形成两个VA 。
血红素
1.血红素及其衍生物的结构和物理性质

动物肌肉和血液中的主要红色色素,在肌肉中主要以
肌红蛋白存在,在血液中主要以血红蛋白存在。这两
种蛋白质都是球蛋白，由蛋白质和含铁的亚铁血红
素结合而成。

。
血红素基团的结构
-血红素是亚铁卟啉化合物，由两个
部分即一个铁原子和一个平面卟啉 环所组成。
-血红蛋白是由2条α肽链和2条肽 链组成的四聚体，每条肽链结合1 分子血红素。因此，血红蛋白由4 分子亚铁血红素与1分子蛋白结合 而成。
助色基。。
常见的助色基（团）：–OH、–OR、–NH2、–NR2、–SR， –Cl、-Br等。
色素呈色机理
物质的分子只含有一个上述基团时，由于它们的吸收
波长在200-400nm之间，物质仍是无色的。如果分
子中有2个或2个以上生色基共轭时，可以使物质对
光的吸收波长移向可见光区域内，使物质呈现颜色。
共轭体系越长，该结构吸收的光波长也越长。
叶绿素在食品加工和储藏中的变化


2.酸和热及光的影响
酸和热使叶绿素脱镁，颜色从绿变褐。 加热时，由于酸的作用，叶绿素→脱镁叶绿素→焦脱镁 叶绿素;叶绿素在pH9.0时，很耐热，而在pH3.0时不稳定。
植物衰老或从组织中提取出色素，或者是在加工过程中
导致细胞损伤而丧失保护，叶绿素则容易发生降解。当 有上述条件中任何一种情况和光、氧同时存在时，叶绿 素将发生不可逆的褪色.
叶绿素酶 -植醇
叶绿素
(绿色脂溶)
酸/热 -Mg 2+
脱镁叶绿素
(橄榄绿脂溶)
热 -CO2CH3
脱镁脱植叶绿素
(橄榄绿水溶)
-CO2CH3 热
焦脱镁叶绿素(
褐色脂溶)
焦脱镁脱植叶绿素
(褐色水溶)
护绿技术
1.中和酸：加入氧化钙和磷酸二氢钠pH接近
7.0。但会促进组织软化和产生碱味。 2.高温瞬时：但保绿时间短。 3.绿色再生：用锌或铜离子作用使产生取代 叶绿素。 4.调气、脱水、避光等。
植物色素 天然色素 动物色素
叶绿素 类胡萝卜素 花青素
血红素 卵黄 虾壳中的类胡萝卜素
食品色素
（按来源）
微生物色素 如红曲色素
人工色素
食品色素的分类


吡咯类
叶绿素 血红素
天然色素 （按化学结构）
异戊二烯类 类胡萝卜素 辣椒红色素 多酚类 花青素 花黄素 酮类 红曲色素 姜黄素 醌类 虫胶色素 胭脂虫红素