暨南大学食品化学本科课件 第九章 色素
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-COOCH3 热Fra bibliotek-COOCH3 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）
食品色素和着色剂
3 影响叶绿素稳定性的因素
（1）酶：叶绿素酶在蔬菜采收后加热处理时被激活， 被激活的适宜温度：60～82℃，100℃叶绿素酶灭活；
脂酶、蛋白酶、果胶酶等通过作用于相应的底 物（非叶绿素），间接使叶绿素发生与蛋白或自身 分解，降低稳定性。
食品色素和着色剂
色素及着色剂发色机理
✓发色团(Chromophore )
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。
如：-N=N-、-N=O、 C=S、 C=C 、 C=O 等.
✓ 助色团( Auxochrome)
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，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。
氧分压对三种肌红蛋白的影响
(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
食品色素和着色剂
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 3HNO2 歧化 HNO3 + 2NO + H2O
食品色素和着色剂
3 影响叶绿素稳定性的因素
（2）酸、热：热处理对叶绿素脱镁反应影响最大，绿 色蔬菜经过热处理后，叶绿素含量降低 80～100%， 色泽转变为黄绿色甚至暗褐色；这种变化在水介质中 是不可逆的。
pH影响加热时叶绿素的分解速度，pH 9.0时叶绿 素对热的稳定性最高，3.0 时叶绿素最不稳定。
暨南大学食品化学课件10 (2)
第九章 色素（Pigments）前言食品的色泽是通过它们对可见光波的选择吸收及反射而产生的。
食品中能够吸收和反射可见光波进而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品色素，包括食品原料中固有的天然色素，食品加工中由原料成分转化产生的有色物质和外加的食品着色剂。
食品色泽的形成过程主要的食品色素都是有机物，具有发色团和（或）助色团结构。
在紫外或可见光区（200～800nm）具有吸收峰的基团被称为发色团（chromophore），发色团均具有双键结构，常见的有-N=N-，-N=O，C=S，C=C，C=O等。
而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，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（auxochrome），如：-OH，-OR，-NH2，-NHR，-NR2，-SR，-Cl，-Br等。
不同色素的颜色差异和色素的变色主要是由发色团和助色团的差异和变化引起的。
食品的色泽是决定食品品质和可接受性的重要因素。
美丽而符合人们心理要求的食品颜色是优质食品的一个重要特征，相反不正常、不自然、不均匀的食品颜色常被认为是劣质、变质或工艺不良的直观标志。
食品的色泽主要由其所含的色素决定，如肉及肉制品的色泽主要由肌红蛋白及其衍生物决定，绿叶蔬菜的色泽主要由叶绿素及其衍生物决定。
因此，认识和掌握主要食品色素的性质及其变化并使其发挥良好的作用是十分重要的。
食品色素按来源的不同可分为天然色素和人工合成色素两大类，其中天然色素分为：植物色素，如叶绿素、类胡萝卜素、花青素等；动物色素，如血红素、卵黄和虾壳中的类胡萝卜素；微生物色素，如红曲色素。
按化学结构的不同可分为：四吡咯衍生物（或卟啉类衍生物），如叶绿素和血红素；异戊二烯衍生物，如类胡萝卜素；多酚类衍生物，如花青素、花黄素等；酮类衍生物，如红曲色素、姜黄素等；醌类衍生物，如虫胶色素、胭脂虫红素等。
食品中应用的人工合成着色剂中有一些发色团中含有-N＝N-结构，另一些则无此结构，由此常将它们分为偶氮化合物，如胭脂红、柠檬黄等；非偶氮化合物，如赤鲜红、亮蓝等。
食品化学课件8色素
食用色素是食品添加剂的一种，主要用 于给食品着色，提升食品的感官品质和
吸引力。
在食品加工中，食用色素发挥着至关重 要的作用，能够增加食品的多样性，满
足不同消费者的需求。
在特定食品中，食用色素还具有一些特 殊的应用价值，例如在糖果、巧克力、 冰淇淋等食品中，通过使用食用色素可
以改善产品的外观和口感。
食用色素的安全性问题和应对措施
食用色素必须符合国家食品安全法规的要求，无毒、无害、无异味，且在规定的使 用范围内使用。
食用色素可以来源于天然或合成，根据其溶解性质可分为水溶性和油溶性两类。
02
食用色素的种类
天然色素
天然色素是从植物、动物或微生 物中提取的，具有天然的色彩和 香味，如叶绿素、胡萝卜素、花
青素等。
天然色素安全性较高，对人体无 害，且具有营养价值和保健功能。
代谢机制研究
了解食用色素在人体内的代谢机制，有助于评估其安全性和潜在的健康风险。未来，代谢 机制的研究将更加深入，为食用色素的安全性评估提供更多依据。
安全性评估标准
随着研究的深入，食用色素的安全性评估标准也将不断完善。未来，将制定更加科学、严 格的安全性评估标准，确保食用色素的安全使用。
06
结论
食用色素的重要性和应用价值
食用色素的安全风险评估
评估食用色素在食品中的实际摄入量与限量标准之间的差异。
分析食用色素在食品加工过程中的稳定性、与其他食品成分的相互作用 以及在人体内的代谢情况。
综合考虑食用色素的安全风险，提出相应的风险管理措施，如加强监管、 标识说明等。
05
食用色素的未来发展
新型食用色素的开发
01 02
新型食用色素
THANKS
食品化学_色素1
H+，加热
亚硝基Heme
[H]
[H]
硝基Mb
RNH2 + NaNO2
H R N N O + Na+ + H2O
发色的影响因素
亚硝酸盐数量：稍微过量为好，数量过大产生绿 色物质，硝基高铁肌红蛋白(
pH：弱酸性促进发色，如乳酸促进亚硝酸的形成 还原剂：促进亚硝酸盐转变成一氧化氮，如Vc 光照：促进转变为肌红蛋白和肌色原，发生褐变 氧气：促进肌红蛋白氧化为褐色物质
肉类发色的机理
NO3NO2- + H+
[H] pH5.4-6.0
NO2HNO2
3HNO2 2HNO2 NO +Mb
HNO3+2NO+H2O
[H]
2NO+H2O
加热
MbNO
dMbNO
过量的亚硝酸盐可能导致产生硝酸高铁肌红蛋白 亚硝酸盐可能与胺结合产生致癌物亚硝胺
绿色产物和致癌物的形成
MMb NO2- 亚硝酰MMb HNO2 硝基MMb
发色剂过量，产生游离亚硝酸盐，可与胺类形成 致癌的亚硝胺。
7.1.2 叶绿素chlorophyll
叶绿素的结构：叶绿素母环、叶绿酸、植醇、甲 醇和Mg2+构成。
存在于叶绿体中，与类胡萝卜素、类脂和脂蛋白 形成复合物
不溶于水，溶于有机溶剂。
叶绿素的结构
叶绿素在储藏加工中的变化
酶的作用
食品化学
第八章 色素 1
食品当中的色素 四吡咯色素
类胡萝卜色素
7.0 食品当中的色素
色泽的产生：食品中发色物质对可见光波的吸收 和反射。
色素：能吸收和反射可见光，使食品呈现颜色的 物质
食品化学9-第9章--褐变反应 (1).ppt
必须在加工和贮存过程中对褐变的发生进行系统的 控制，有目的地促进或控制美拉德反应的进行和色泽的 加深，以符合产品对风味和颜色的要求。
回本小节
9.3.2 焦糖化反应（Caramelization）
✓ 又称卡拉蜜尔作用
焦糖化反应的概念
✓ 将不含氨基化合物的糖类物质加热到熔点以上温度，会
发焦变黑生成黑褐色物质（焦糖），此即为焦糖化作用。
工过程中的褐变？ 4、褐变反应在食品产品开发和食品工业发展中的地位
和作用。
美拉德反应的概念
包括胺、氨基酸、 肽、蛋白质
✓ 又称羰氨反应，指食品体系中含有氨基的化合物与含有
羰基的化合物之间发生反应而使食品颜色加深的反应。
包括还原糖、醛和酮（来源广泛，包括 油脂氧化酸败产物、焦糖化中间产物、
维生素C氧化降解产物等）
回本节
9.3.1 美拉德反应（Maillard browning）
②氨基化合物 一般来说，美拉德反应的相对速
度：胺>氨基酸>多肽>蛋白质。
氨基酸中，碱性氨基酸具有高褐变活性，包括赖
氨酸、甘氨酸、色氨酸和酪氨酸；低褐变活性的氨基
酸包括天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨酸。
9.3.1.3 美拉德反应的控制
（2）调节影响美拉德反应速度的因素 ①降低温度 ②降低pH值 ③调节水分活度 ④使用褐变抑制剂 还原剂、氧化剂、酶制剂等 ⑤金属离子
步脱水生成更高级不饱和醛； 二是生成类黑精的聚合反应，中间阶段生成产物
如葡萄糖酮醛、二羰基化合物、糠醛及其衍生物、还 原酮类及不饱和亚胺类等经过进一步缩合、聚合形成 复杂的高分子色素类黑精。
回本小节
9.3.1.2 美拉德反应产物的抗氧化作用
✓ 美拉德反应产物（maillard reaction products，MRP）
回本小节
9.3.2 焦糖化反应（Caramelization）
✓ 又称卡拉蜜尔作用
焦糖化反应的概念
✓ 将不含氨基化合物的糖类物质加热到熔点以上温度，会
发焦变黑生成黑褐色物质（焦糖），此即为焦糖化作用。
工过程中的褐变？ 4、褐变反应在食品产品开发和食品工业发展中的地位
和作用。
美拉德反应的概念
包括胺、氨基酸、 肽、蛋白质
✓ 又称羰氨反应，指食品体系中含有氨基的化合物与含有
羰基的化合物之间发生反应而使食品颜色加深的反应。
包括还原糖、醛和酮（来源广泛，包括 油脂氧化酸败产物、焦糖化中间产物、
维生素C氧化降解产物等）
回本节
9.3.1 美拉德反应（Maillard browning）
②氨基化合物 一般来说，美拉德反应的相对速
度：胺>氨基酸>多肽>蛋白质。
氨基酸中，碱性氨基酸具有高褐变活性，包括赖
氨酸、甘氨酸、色氨酸和酪氨酸；低褐变活性的氨基
酸包括天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨酸。
9.3.1.3 美拉德反应的控制
（2）调节影响美拉德反应速度的因素 ①降低温度 ②降低pH值 ③调节水分活度 ④使用褐变抑制剂 还原剂、氧化剂、酶制剂等 ⑤金属离子
步脱水生成更高级不饱和醛； 二是生成类黑精的聚合反应，中间阶段生成产物
如葡萄糖酮醛、二羰基化合物、糠醛及其衍生物、还 原酮类及不饱和亚胺类等经过进一步缩合、聚合形成 复杂的高分子色素类黑精。
回本小节
9.3.1.2 美拉德反应产物的抗氧化作用
✓ 美拉德反应产物（maillard reaction products，MRP）
第九章色素
9.3.3 化学性质
易被氧化，并失去颜色
组织内：与氧气隔离，受到保护
组织破损或被萃取：直接与氧接触，发生氧 化
高度共扼，双键数很多，氧化产物复杂 氧化促进因子
金属离子和亚硫酸盐
脂肪氧合酶
化学性质（续）
氧气分压高——氧化强化剂 氧气分压低——抑制脂质的过氧化 类胡萝卜素有一定的抗氧化活性，能淬 灭单线态氧，防止细胞的氧化损伤 抗氧化活性使它具有抗衰老、抗白内障、 抗动脉粥状硬化与抑制癌细胞的作用
高铁血红素的作用被称为氧化作用。
卟 啉 环 中 的 Fe2+ 转 变 成 Fe3+ 生 成 高 铁 肌 红 蛋 白 （MMb） 浅红色的肌红蛋白和亮红色的氧合肌红蛋白变为棕 红色的MMb 高铁肌红蛋白无法键合分子态氧，第六个配位键的 位置上只能键合水
氧气分压对三种肌红蛋白的影响
高氧气分压有 利于形成鲜（亮） 红色的氧合肌红蛋 白（ MbO2 ） 而低氧气分压 有利于形成肌红蛋 白（Mb）和高铁 肌红蛋白（MMb ）
结构
类胡萝卜素的结构（续）
类胡萝卜素最基本的组成单元是异戊间二烯，通过共 价键头-尾或尾-尾相连产生
类胡萝卜素（续）
所有的类胡萝卜素都是脂溶性色素 稳定性一般 被氧化后会褪色 因酸、加热或光照而异构化 颜色从黄到红，检测的波长范围一般为 430～480 nm
第九章 色素和着色剂
Pigments and Colorants
西南科技大学生命科学与工程学院
教学目的与要求
1.了解食品贮藏、加工中控制 色泽的一般技术及其原理；食 品着色剂的使用要求。 2.掌握食品色素的分类和熟悉 常见食品色素的名称。 3.掌握常见食品天然色素的化 学结构、基本的物理化学性质 以及在食品贮藏和加工中发生 的重要变化及其条件。
色素ppt课件
– ⑷光降解
叶绿素受光照射发生光敏氧化，四吡咯环打开， 裂解成小分子化合物。
• 叶绿素与蛋白质结合，即可光合作用又不被破坏 • 植物衰老、色素从植物中萃取出来或在加工和贮藏中细
胞受到破坏，则保护作用丧失，叶绿素游离，很快被光 解 • 在有氧条件下，叶绿素或卟啉遇光产生单线态氧和羟自 由基，它们与四吡咯进一步反应，生成更多过氧化物和 自由基 • 最终卟啉环破坏形成甘油和少量乳酸、柠檬酸、丙二酸 等，颜色丧失。
一、叶绿素
• 1.结构
-CHO为叶绿素b -CH3为叶绿素a
叶绿素尾巴：植醇
叶绿素a、b、c、d，所有绿色植物都含有a，高等植 物和绿藻含a、b，硅藻褐藻含c，红藻含d。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏 变化
– ⑴酶促变化
• 叶绿素酶水解叶绿素产生脱植 叶绿素和脱镁脱植醇叶绿素，
酯复合酶体和酶10，蛋活0叶白℃最绿酶可适素破灭失坏温去活叶度保绿。6护素0~易-8脂受2蛋破.2白坏℃。， •
pH
叶绿 素酶
脱镁叶绿素
pH 脱镁叶绿酸
一、叶绿素
2.叶绿素在食品加工和储藏变化
⑵热处理和pH值的影响
亲水性有机酸（柠檬酸、乙酸、苹果酸）比疏水的具 有苯环的有机酸（苯甲酸）有更好的保留绿色作用。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑶其他金属离子的影响
• 叶绿素脱镁衍生物中，中心的H+很容易被Cu2+、Zn2+取 代，形成绿色、稳定性好的叶绿素衍生物
•
叶绿素b比叶绿素a稳定。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• 热处理中体系的pH值降低
叶绿素受光照射发生光敏氧化，四吡咯环打开， 裂解成小分子化合物。
• 叶绿素与蛋白质结合，即可光合作用又不被破坏 • 植物衰老、色素从植物中萃取出来或在加工和贮藏中细
胞受到破坏，则保护作用丧失，叶绿素游离，很快被光 解 • 在有氧条件下，叶绿素或卟啉遇光产生单线态氧和羟自 由基，它们与四吡咯进一步反应，生成更多过氧化物和 自由基 • 最终卟啉环破坏形成甘油和少量乳酸、柠檬酸、丙二酸 等，颜色丧失。
一、叶绿素
• 1.结构
-CHO为叶绿素b -CH3为叶绿素a
叶绿素尾巴：植醇
叶绿素a、b、c、d，所有绿色植物都含有a，高等植 物和绿藻含a、b，硅藻褐藻含c，红藻含d。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏 变化
– ⑴酶促变化
• 叶绿素酶水解叶绿素产生脱植 叶绿素和脱镁脱植醇叶绿素，
酯复合酶体和酶10，蛋活0叶白℃最绿酶可适素破灭失坏温去活叶度保绿。6护素0~易-8脂受2蛋破.2白坏℃。， •
pH
叶绿 素酶
脱镁叶绿素
pH 脱镁叶绿酸
一、叶绿素
2.叶绿素在食品加工和储藏变化
⑵热处理和pH值的影响
亲水性有机酸（柠檬酸、乙酸、苹果酸）比疏水的具 有苯环的有机酸（苯甲酸）有更好的保留绿色作用。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑶其他金属离子的影响
• 叶绿素脱镁衍生物中，中心的H+很容易被Cu2+、Zn2+取 代，形成绿色、稳定性好的叶绿素衍生物
•
叶绿素b比叶绿素a稳定。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• 热处理中体系的pH值降低
食品化学 第九章 色素
脱镁叶绿素（μ g/g 干重） a 830 340 180 34 b 200 120 51 13
焦脱镁叶绿素（μ g/g 干重） a 4000 260 110 33 b 1400 95 30 12
加氧作用与光降解
叶绿素溶解在乙醇或其他溶剂后并暴露于空气中会发生氧化，
将此过程称为加氧作用（allomerization）。
染色 使获得和保持食品的另外一种方法。
3、食品呈色机理
在可见光中，不同波长的光呈现不同的颜色，这是因为
不同的物质能够吸收不同波长的光。
如果某种物质吸收的光的波长范围在可见光以外，这种物质 就是无色的；
如果吸收可见光区的某些波长的光，那这种物质是有颜色的，
而它所呈现的颜色就在可见光中未被吸收的光的颜色，即被 吸收光的互补色。
（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。
分子态氧与肌红蛋白键合成为氧合肌红蛋白（MbO2）
肉由暗红色变为亮(鲜)红色
（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。
卟啉环中的Fe2+转变成Fe3+生成高铁肌红蛋白（MMb） 暗红色的肌红蛋白和亮红色的氧合肌红蛋白变为棕褐 色的MMb
食品的颜色可以刺激消费者的感觉器官，并引 起人们对味道的联想。
如红色给人味浓、成熟和好吃的感觉。
绿色给人清凉的感觉
颜色也可影响风味感受
人们认为红色饮料具有草莓、黑莓或樱桃风味，黄色饮料 具有柠檬风味，而绿色饮料具有酸橙风味。
0809暨南大学食品化学资料
08/09食品化学资料一、名词解释1.水分活度2.焦糖化反应3.味觉对比4.蛋白质组织化二、填空题1.食品中的水分根据其存在状态大致可分为。
2.在食品中广泛应用的改性纤维素主要有和。
3.油脂存在同质多晶现象，常见的3种晶体分别为、和。
4.天然果胶可分为两类，分别称和。
5.抑制人体对钙、锌、铁等矿物质吸收的食物成分主要有和。
6.面筋所含的主要蛋白质为和。
7.列出食品中常用的3种高倍甜味剂。
8.最容易被氧化的维生素主要有、。
9.充当辅酶的维生素主要有维生素B1，B2 ，PP及泛酸（至少两种）。
10.制作方便面时，通常添加K2CO3，它可与面粉中反应而使面体呈金黄色。
11.导致绿色蔬菜褐变的酶主要有和。
12.鲜味剂可分为3大类，分别是、和。
13.啤酒的主要苦味物质分别是、。
14.新鲜大蒜、葱和芥菜的组织被破坏后会产生刺激性气味，这些物质的共同特点是含有元素。
15.列出我国允许使用的合成色素3种（红、黄、兰各1种）、、。
16.抑制蛋白质起泡的物质主要有。
17.甜味和酸味的基准物质分别为。
三、简答题1.简述影响淀粉糊化的因素？2.低聚糖有哪些主要生理功能？3.简述食品中多糖（食品胶）的结构特点及其对食品功能性质的影响。
4.简述亚硝酸盐的发色机理。
5. 影响叶绿素稳定性的因素有哪些？如何护绿？四、论述题1.论述蛋白质的改性方法及其对蛋白质的功能性和营养价值的影响？2.食品加工过程中，蛋白质易与哪些食品成分反应？这些反应会对食品的感官和营养价值产生什么影响？3.花青素有哪些理化性质？食品工业中如何利用它并避免其不利影响？4.哪些加工方法会影响油脂或含油食品的品质？检测油脂品质的指标有哪些？。
食品化学——色素
分割肉中的色素变化
肉在储存时，其中的肌红蛋白在一定条 件下会转变为绿色物质。这是由于污染细菌 的生长繁殖产生了过氧化氢或硫化氢，二者 与肌红蛋白的血红素中的高铁或亚铁反应分 别生成了胆绿蛋白和硫代肌红蛋白，致使肉 的颜色变为绿色。
MbO2（肌红蛋白）+H2O2胆绿蛋白（绿色）
MbO2（肌红蛋白）+H2S+O2硫代肌红蛋白（绿 色）
c、绿色再生：在商业上，目前还采用一种复杂的方法，采用含锌或铜 盐的热烫液处理蔬菜加工罐头，结果可得到比传统方法更绿的产品。
d、水分活度很低时有利于护色，脱水蔬菜能长期保持绿色。 e、气调保鲜目前保持叶绿素稳定性最好的方法，是挑选品质良好的原
料，尽快进行加工并在低温下贮藏——气调保鲜。
9.2.2 血红素
1.酶促变化
叶绿素酶是目前已知的唯一能使叶绿素降解的酶。叶绿素酶 是一种酯酶，能催化叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇，分别生成 脱植叶绿素和脱镁脱植叶绿素。
对于叶绿素的其他衍生物，因其结构不同，叶绿素酶的活 性显示明显的差别。
叶绿素酶在水、醇和丙酮溶液中具有活性，在蔬菜中的最 适反应温度为60～82.2℃，因此植物体采收后未经热加工， 脱植叶绿素不可能在新鲜叶片上形成。如果加热温度超过 80℃，酶活力降低，达到100℃时则完全丧失活性。
叶黄素易受氧化和光氧化而降解，强热下 分解为小分子，这些变化有时会明显的改 变食品的颜色并影响风味
叶黄素中也有一部分是维生素A原如隐黄 素、柑橘黄素等
多数叶黄素也具有抗氧化作用
9.3.2.2 叶黄素类在食品加工和储藏中的变化
Thank you!
血红素是动物肌肉和血液中的主要红色色素， 是呼吸过程中氧气、二氧化碳载体血红蛋白 的辅基。血红素在肌肉中主要以肌红蛋白的 形式存在，而在血液中主要以血红蛋白的形 式存在。
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（2）叶绿素的性质 a.溶解性：不溶于水，易溶于乙醇、丙酮等。 b.对光、热敏感。 c.在碱作用下皂化：在KOH作用酯水解形成双羧酸 钾，仍为绿色。 d.在酸作用下形成脱镁叶绿素：暗绿色至绿褐色 e.Mg2+可被Cu2＋、Zn2＋取代 f. 酶 的 作 用 ： 叶 绿 素 酶 将 植 醇 链 水 解 ； 其 它 酶 （ P297）：蛋白酶、酯酶、脂氧合酶、过氧化物酶、果胶酯酶
亚硝胺的形成：304 发色助剂：促进NO的形成
罗非鱼CO发色
二、类胡萝卜素（多烯色素） 由异戊二烯基为单元组成长链色素，分子依靠其 共轭双键而呈现颜色。 种类和产量：560种以上，产量约1亿吨。 多烯色素按其组成和结构可分为：胡罗卜素类和 叶黄素类。 胡罗卜素类：为纯共轭多烯烃（只有C，H ） 叶黄素类：基本骨架为共轭多烯烃(C，H），但分 子中含有羟基、醛基、酮基和羧基（C，H，O）。
第九章 色素（Pigments）
❖天然色素 吡咯色素 类胡萝卜素（多烯色素） 酚类色素 酮类色素 醌类色素
❖人工合成色素：我国14种，了解8种 重点：天然色素的理化性质
影响食品感官（P292)
保存1wk
保存2年
影响食品安全
美国M&M‘s豆、进口马卡龙 色素超标（2013）
影响行为 参阅贸易技术壁垒
第一节食品中的天然色素
天然色素分类
系别 吡咯色素 多烯色素
多酚色素
醌酮色素 其它色素
类别 卟啉类 胡萝卜素类 叶黄素类 花青素类 黄酮类 鞣质类 查耳酮类 酮类 蒽醌类 萘醌类 含氮花青素 混合物
色素举例 叶绿素、血红素 β–胡萝卜素 辣椒红素、臧红花素 玉米红、萝卜红 高粱红、可可色素 鞣质、儿茶素 红花红、红花黄 姜黄素、红曲色素 虫胶色素 紫草根色素 甜菜红、核黄素 焦糖
β-胡萝卜素的使用范围
2、叶黄素(Xanthophylls) 叶黄素的中心结构（多烯链）与胡罗卜素相同， 但终端基团（60多）不同，一般都存在极性基团 ①叶黄素；②玉米黄素；③隐黄素；④番茄红素 ；⑤辣椒红素和辣椒玉米素；⑥柑桔黄素；⑦杏 菌黄素；⑧虾黄素 ；⑨藏红花 P308
虾青素
藏红花
藻青蛋白
3HNO 2 2HNO 2
肌红蛋白
岐化反应
HNO3+2NO+H2O
肉中的还原剂
2NO+H2O
NO
氧化氮肌红蛋白
加热
高铁肌红蛋白
还原剂
NO
氧化氮高铁肌红蛋白
腌肉制品中的发色反应
氧化氮肌色原
氧合肌红蛋白：鲜红；高铁肌红蛋白：褐色；氧化氮肌红蛋白和氧 化氮肌色原：粉红色；氧化氮高铁肌红蛋白：深红；肌色原：暗红； 高铁肌色原：褐色；亚硝酰高铁肌红蛋白：红褐色，最后三种物质 为绿色。
新色素开发
发色团（Chromophore）：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。 -N=N-,-N=O,C=S,C=C,C=O等。
助色团（Auxochrome）：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，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。如：-OH, -OR, -NH2, NHR, -NR2, -SR, -Cl, -Br 等。
Mb＋O2
MbO2
Hb ＋ O2
HbO2
血红素中的Fe2+被氧化成Fe3+时，肉色则失去鲜艳
红色而呈褐色 。
Mb（Fe2＋）O2
氧合肌红蛋白（鲜红）
Mb （Fe2＋）H2O 肌红蛋白（紫红）
变（高铁）肌红蛋白－Fe3＋
（褐）
N 蛋白质 Fe2+
N O2
N
N
N
N
蛋白质 Fe2+ N
OH2 △ N
N
一、吡咯色素：叶绿素、血红素 1、叶绿素(chlorophyll) （1）叶绿素的结构 头部（叶绿酸）
卟啉环，吡咯的N与Mg形成配位健 两个羧酸酯 生色团：卟啉环和Mg2+ 尾部：叶绿醇（植醇）
芋头
甘蓝
From:Carmen Socaciu. Food Colorants. CRC Press,2008
N
蛋白质 Fe3+ OH
N
N
缺O2情况下平衡向右移动，O2低于4%时大部分转变成 变肌红蛋白。
细菌繁殖产生的硫化氢在有氧气存在时能形成绿色的 硫代肌红蛋白
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。
（2）亚硝酸盐的作用机理
产生NO防止亚铁离子的氧化；与肌红蛋白结合。P303
3、类胡罗卜素的性质
所有类型的类胡萝卜素都为脂溶性化合物 具有适度的热稳定性 易发生氧化而褪色，金属离子的存在加速β-胡 萝卜素的氧化
热、酸或光的作用下很容易发生异构化 易被组织中存在的许多酶系特别是脂肪氧合酶 迅速降解P172 用于油脂食品着色，作为食品添加剂使用无限 量
三、多酚色素
水溶性色素。它包括类黄酮类色素和单宁，类黄
（3）护绿技术 ①加碱护绿 ②高温瞬时灭菌 ③加入铜盐和锌盐
液泡的作用
2.血红素（hemachrome 或 haemachrome ） 存在于血红蛋白（hemoglobin,Hb）和肌红蛋白 （myohemoglobin, Mb）中。
图.血红蛋白结构
血红素
（变肌红蛋白）
（1）结构和性质（P300） 结构特点：卟啉环、二价铁（Fe2+） 特殊性：虾、蟹、昆虫等节肢类动物为血兰 蛋白，其血色素为兰色，金属离子为Cu2+。
为什么皂化不使叶绿素褐变？
叶绿素 —Mg2+ 酸/热
脱镁叶绿素 —CO 2CH3 热
-植醇 叶绿素酶
-植醇 叶绿素酶
脱植叶绿素 —Mg2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素 —CO 2CH3 热
焦脱镁叶绿素
焦脱镁脱植叶绿素
酸性：生成橄榄色的脱镁叶绿素
叶绿素酶：分子中的植醇由羟基取代，生成水溶性的脱植叶绿素 （绿色）。 焦脱镁叶绿素：镁离子被H取代，脱去甲酯基，颜色比脱镁叶绿素 更暗。
CH3 R1
1
CH32Biblioteka 3CH34
R2 CH3
中间四个异戊二稀单元，两端（R1、R2）为两个开链 结构或一个开链结构、一个环状结构或两个环状结构
多烯色素结构
1、胡罗卜素 大多数类胡罗卜素都可看作是番茄红素的衍生
物（由8个异戊二烯头尾相接而成），其一端或两 端环化形成了胡罗卜素。
环化后的环叫紫罗酮环，双键在4，5－C间称 α-紫罗酮环，在5，6间的称β-紫罗酮环（VA前体 ）。