色素与着色剂资料PPT课件
合集下载
第八章_色素及着色剂
1
29
（二）、类胡萝卜素的化学性质及应用
1、 类胡萝卜素的性质
1）、所有类型的类胡萝卜素都是脂溶性化合物。 2）、具有适度的热及酸碱稳定性。 3）、易发生氧化而褪色，亚硫酸盐或金属离子的存在将加速
β-胡萝卜素的氧化。 4）、光的作用下很容易发生光敏氧化及异构化。
5）、类胡萝卜素的颜色在黄色至红色范围，其检测波长一般 在430～480nm。
pH3时吸光度随时间的变化
pH4吸光度随时间的变化
1
42
pH5.4吸光度随时间的变化
pH6.7吸光度随时间的变化
pH7.5吸光度随时间的变化
1
43
5、金属离子
花色苷分子中因为具有邻位羟基，能和金属离子形成复合物，色 泽一般为兰色，这也是自然界中的一些花青素呈现蓝色的原因
6、光
光通常会加速花色素的降解。花色素苷的结构影响其对光的稳定性， 酰化和甲基化的二糖苷比未酰化的稳定，双糖苷比单糖苷更稳定。研 究表明，紫外光的降解作用比室内光的降解作用更明显。
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
氯铁胆绿素 胆汁色素
加热、盐对亚硝基肌红蛋白的作用
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。
第八章色素及着色剂ppt文档
肉内固有还原剂 2NO + 2H2O或 3 HNO2
歧化 HNO3 + 2NO + H2O
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)。
看见的有色物质，或者本来没有颜色而能通过化学反 应呈现颜色的物质。
（二）性质
1、基本性质
脂溶性：叶绿素a、b都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、氯仿 苯等有机溶剂。
对光、热敏感 酸性条件下镁易被氢取代 与蛋白质结合，叶绿体 镁离子可被铜、锌、铁等取代
2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素遇 Cu2+ ，Zn2+可生成铜（锌）代脱植 叶绿素，色鲜艳且稳定，是良好的水溶性食品着色剂。
• (4) Aw： • Aw很低时，组织中的H+不易迁移，故叶绿素不易脱镁而保绿，
且Aw 很低时酶活被抑制，微生物的生长受到抑制（产酸），有 利于保绿。 • （5）气调护绿： • 气调使水果的呼吸跃变延缓，叶绿体及叶绿素也较慢地被破坏。 • （应6减）少加。盐：分别加入NaCl、MgCl2、CaCl2可使烟叶中脱镁反 • 盐的作用可能是作为静电屏蔽剂，阳离子中和叶绿体膜上的脂 肪酸和蛋白质具有的负电荷，从而降低质子透过膜的速度。
（3）食品加工中产生的：在食品加工过程中由于天然酶及湿 热作用的结果，常会发生酶促的氧化、水解及异构等作用，会 使某些化学成分产生变化从而引起色泽的变化。如红茶、绿茶 的颜色；美拉德反应、焦糖化反应等。
歧化 HNO3 + 2NO + H2O
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)。
看见的有色物质，或者本来没有颜色而能通过化学反 应呈现颜色的物质。
（二）性质
1、基本性质
脂溶性：叶绿素a、b都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、氯仿 苯等有机溶剂。
对光、热敏感 酸性条件下镁易被氢取代 与蛋白质结合，叶绿体 镁离子可被铜、锌、铁等取代
2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素遇 Cu2+ ，Zn2+可生成铜（锌）代脱植 叶绿素，色鲜艳且稳定，是良好的水溶性食品着色剂。
• (4) Aw： • Aw很低时，组织中的H+不易迁移，故叶绿素不易脱镁而保绿，
且Aw 很低时酶活被抑制，微生物的生长受到抑制（产酸），有 利于保绿。 • （5）气调护绿： • 气调使水果的呼吸跃变延缓，叶绿体及叶绿素也较慢地被破坏。 • （应6减）少加。盐：分别加入NaCl、MgCl2、CaCl2可使烟叶中脱镁反 • 盐的作用可能是作为静电屏蔽剂，阳离子中和叶绿体膜上的脂 肪酸和蛋白质具有的负电荷，从而降低质子透过膜的速度。
（3）食品加工中产生的：在食品加工过程中由于天然酶及湿 热作用的结果，常会发生酶促的氧化、水解及异构等作用，会 使某些化学成分产生变化从而引起色泽的变化。如红茶、绿茶 的颜色；美拉德反应、焦糖化反应等。
第7章色素和着色剂
• 异构化反应： 热加工、有机溶剂提取、光照（特别是碘 存在时）和酸性环境等，能导致异构化反应。
在加工和贮藏过程中类胡萝卜素 降解和异构化的可能机制
2.食品中原有的色素
2.3 多酚类色素
• 该类色素由于分子结构中含有苯环，且苯环上带有多 个羟基，故而得名；
• 绝大多数多酚为黄酮类化合物，即以C-6—C-3—C-6结 构为母核，C-3部分可以是酯链，也可以是与C-6部分形 成的五元或六元氧杂环；
• （2）食品加工中添加的色素成分（食品着色剂）：天 然食品着色剂，安全性高，赋予食品色泽的同时，有的 还有营养性和某些功能性，如核黄素、胡萝卜素；人工 合成的食品着色剂，广泛适用。
• （3）食品加工中产生的色素成分：焦糖化反应、美拉 德反应、酶促氧化、水解及异构化等作用产生色素，如 茶鲜叶加工，采用不同工艺的可获得绿茶、红茶。
2.食品中原有的色素
2.2 类胡萝卜素（多烯色素）
③ 在加工、贮藏中的变化：
• 热降解反应：高温下发生降解反应形成芳香族化合物； • 氧化反应：共轭不饱和双键形成游离基而发生自动氧化 反应；在光和氧存在下，发生光氧化反应，双键过氧化后 发生断裂，终产物是紫罗酮；在油脂存在时，发生耦合氧 化，失去颜色；
1.基本概述
1.2 食品中色素的分类
• （1）根据来源进行分类：植物色素（天然色素中来源最 为丰富、应用最多），如叶绿素、红花色素、葡萄皮色素、 辣椒红色素等；动物色素，如血红素、虫胶色素、胭脂虫 色素等；微生物色素，如红曲色素、核黄素等。
• （2）根据色泽进行分类：红紫色素，如甜菜红色素、红 曲色素等；黄橙色素，如胡萝卜素、姜黄素等；蓝绿色素， 如叶绿素、藻蓝素等。
• 金属离子影响：叶绿素脱镁后，四吡咯核的氢离子容易被 锌或铜离子置换形成绿色、稳定性强的金属配合物。叶绿素 铜盐色泽最鲜亮，对光、热较稳定，是理想的食品着色剂。
在加工和贮藏过程中类胡萝卜素 降解和异构化的可能机制
2.食品中原有的色素
2.3 多酚类色素
• 该类色素由于分子结构中含有苯环，且苯环上带有多 个羟基，故而得名；
• 绝大多数多酚为黄酮类化合物，即以C-6—C-3—C-6结 构为母核，C-3部分可以是酯链，也可以是与C-6部分形 成的五元或六元氧杂环；
• （2）食品加工中添加的色素成分（食品着色剂）：天 然食品着色剂，安全性高，赋予食品色泽的同时，有的 还有营养性和某些功能性，如核黄素、胡萝卜素；人工 合成的食品着色剂，广泛适用。
• （3）食品加工中产生的色素成分：焦糖化反应、美拉 德反应、酶促氧化、水解及异构化等作用产生色素，如 茶鲜叶加工，采用不同工艺的可获得绿茶、红茶。
2.食品中原有的色素
2.2 类胡萝卜素（多烯色素）
③ 在加工、贮藏中的变化：
• 热降解反应：高温下发生降解反应形成芳香族化合物； • 氧化反应：共轭不饱和双键形成游离基而发生自动氧化 反应；在光和氧存在下，发生光氧化反应，双键过氧化后 发生断裂，终产物是紫罗酮；在油脂存在时，发生耦合氧 化，失去颜色；
1.基本概述
1.2 食品中色素的分类
• （1）根据来源进行分类：植物色素（天然色素中来源最 为丰富、应用最多），如叶绿素、红花色素、葡萄皮色素、 辣椒红色素等；动物色素，如血红素、虫胶色素、胭脂虫 色素等；微生物色素，如红曲色素、核黄素等。
• （2）根据色泽进行分类：红紫色素，如甜菜红色素、红 曲色素等；黄橙色素，如胡萝卜素、姜黄素等；蓝绿色素， 如叶绿素、藻蓝素等。
• 金属离子影响：叶绿素脱镁后，四吡咯核的氢离子容易被 锌或铜离子置换形成绿色、稳定性强的金属配合物。叶绿素 铜盐色泽最鲜亮，对光、热较稳定，是理想的食品着色剂。
【生物课件】第23章色素和着色剂
第二十三章 色素和着色剂食品中呈现各种颜色的物质统称为色素，分为天然色素和人工合成色素两类。
天然色素一般都对光、热、酸、碱等条件敏感，在加工、贮存过程中常因此而褪色或变色。
合成色素一般都有程度不等的毒性。
各种色素都是由发色基团和助色基团组成的。
第一节 食品中的天然色素食品中的天然色素按其来源可分为动物色素、植物色素和微生物色素三大类，按溶解性能可分为脂溶性色素和水溶性色素。
按化学结构不同可分为吡咯色素、多烯色素、酚类色素、吡啶色素、醌酮色素以及其他类别的色素。
一、吡咯色素吡咯类色素是以四个吡咯环的α-碳原子通过次甲基相连而成的卟啉共轭体系。
在卟啉平面结构的中间空隙里以共价键和配位键与不同的金属元素结合，四个吡咯环的β-位上有不同的取代基。
生物组织中的天然吡咯色素有动物组织中的血红素和植物组织中的叶绿素。
在天然状态下这些色素都和蛋白质相结合，其区别在于侧基和结合的金属不同。
(一)叶绿素叶绿素是一切绿色植物绿色的来源，在植物光合作用中进行光能的捕获和转换。
由叶绿酸(镁卟啉衍生物)与叶绿醇及甲醇所成的二醇酯，绿色来自叶绿酸残基部分。
高等植物叶绿素有a(蓝绿色)、b(黄绿色)两种。
陆地植物中一般a :b ＝3:l ，颜色偏蓝绿；绿藻中为1.3:1，褐藻中为1.9:1，颜色偏黄。
叶绿素存在于叶绿体中类囊体及片层膜上，与膜蛋白相结合。
细胞死亡后叶绿素即释出。
游离叶绿素很不稳定，对光和热均敏感，在稀碱液中可皂化水解为颜色仍为鲜绿色的叶绿酸盐、叶绿醇及甲醇；在酸性条件下分子中的镁原子可为氢原子取代，生成暗绿色至绿褐色的脱镁叶绿素，腌渍菜类失去绿色是因发酵产生乳酸所致。
在适当条件下，分子中的镁原子可为铜、铁、锌、钴等取代。
N 3X= CH 3为叶绿素a X= CHO 为叶绿素b叶绿素a(b)20H 39在贮存和衰老过程中，叶绿素在叶绿素酶的作用下水解为脱叶醇基叶绿素及叶绿醇。
在烹饪或罐藏杀菌时，热力的作用使叶绿体蛋白变性而释放叶绿素，同时细胞中的有机酸也释出，结果脱镁形成脱镁叶绿素。
第八章+色素和着色剂
血红素基团的结构
血红蛋白和肌红蛋白 是动物肌肉的主要色 素蛋白。 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6的化合 物。
肌红蛋白结构简图
(2) 性质 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，这种作用称 氧合作用。 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称氧化作用。
Mb (紫红色)
NO
NOMb(氧化氮肌红蛋白) (鲜桃红)
加热
氧化氮肌色原 (鲜桃红)
MMb (褐色)
NO
NOMMb(氧化氮高铁肌红蛋白) (深红)
NOMb, NOMMb,氧化氮肌色原统称为腌肉色素， 颜色更鲜艳，性质更稳定（对热，氧）。
MNO2的作用 发色 抑菌 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。
没食子酸 鞣花酸
8.5
酶促褐变
1 酶促褐变机理 植物中的酚类物质在酚酶及过氧化酶的催化 下氧化成醌，醌再进行非酶促褐变生成的 褐色色素。
2 酶促褐变的条件 多酚类底物，酶及氧 3 酶促褐变的防止 （1）抑制酶活 加热灭酶 调节pH 加酚酶抑制剂 （2）除氧
8.6
食品中的着色剂
1 天然色素 （1）叶绿素铜钠盐
羟基取代基增多，蓝色加强
花色素苷由配基（花色素）与一个或几个 糖分子结合而成。 目前只发现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。
花色素苷按其所结合的糖分子数分成许多种 类： 单糖基只含一个糖基，几乎都连接在3碳位 二糖苷含二个糖分子，可都在3碳位，或3碳 位和5碳位各有一个 三糖苷的三个糖分子通常二个在3碳位，一 个在5碳位，有时三个在3碳位形成支链或直 链结构
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
叶绿素稳定性及影响因素
酶(或稀碱溶液：
❖叶绿素在叶绿素酶(酯酶)的作用或稀碱溶 液中水解,使叶绿素脱去植醇，生成脱植 基叶绿素。
❖脱植基叶绿素仍为鲜绿色，且形成的绿色 更稳定、更易溶于水。 叶绿素酶：
• 蔬菜中的最适反应温度为60～82.2℃。 • 加热温度超过80℃，酶活力降低，达到
100℃时则完全丧失活性。
（5）气调护绿（保持叶绿素稳定性最好的方法）： 尽快加工并在低温下贮藏，使呼吸跃变延缓。
（6）加盐：NaCl、MgCl2、CaCl2可使脱镁反应减少。 作为静电屏蔽剂，阳离子中和叶绿体膜上的脂肪酸和
蛋白质具有的负电荷，从而降低质子透过膜的速度。 采用阳离子表面活性剂有类似的作用。
20
血红素
血红蛋白和肌红蛋白
吡咯
➢含有一个 N原子的五元杂环化合物
卟吩
➢通过4个次甲基桥（－CH＝）交替 连接起来的4个吡咯环组成的完全共 轭的4个吡咯环骨架
卟吩 7
叶绿素
• 光合生物体内(高等植物、藻类等)含有的一类绿 色色素，其作用是作为光合作用的催化剂。
• 与食品有关的高等植物含有两种叶绿素。即叶绿 素a和叶绿素b共存，含量约为3：1，前者为青绿 色，后者为黄绿色。二者的结构、性质、分布和 变化极为相似，一般可以不加区分。
• 加工中，叶绿素变化后会产生几种重要衍生物。
8
叶绿素
结构：由叶绿酸、叶绿醇(植醇)、甲醇、镁离子(中心原子) 构成的二醇酯
植醇
叶绿素a、b
9
性质：
色泽
叶绿素a 蓝黑色 粉末
叶绿素b 深蓝色 粉末
熔点
117～ 120℃ 120～ 130℃
乙醇溶 荧光色泽 旋光性 液色泽
蓝绿色 深红色 有
绿色或 红色
第7章 食品色素和着色剂
1
2
食品色素定义
• 食品色素：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。
天然色素(固有的) 食品着色剂(外加的) 天然色素
人工合成色素
3
食品中的天然色素
结构
来源
动物色素 植物色素 微生物色素
溶解性
水溶性色素 脂溶性色素
卟啉类衍生物（叶绿素、血红素）
异戊二稀衍生物类(类胡萝卜素） 多酚类衍生物(花青素、类黄酮、儿茶素、单宁) 酮类衍生物（红曲色素、姜黄色素）
叶绿素稳定性及影响因素
酸：
对酸敏感，在酸性条件下，叶绿素中 的镁原子会被氢原子取代，生成暗橄榄褐 色的脱镁叶绿素。
叶绿素稳定性及影响因素
热：
在碱性即pH = 9时，叶绿素对热稳定
在酸性即pH=3时，很不稳定。加热加速降解 受热后，细胞膜被破坏，增加了氢离子的通 透性和扩散速率，于是由于组织中有机酸的释放 导致pH降低，从而加速了叶绿素的降解。
(高价铁)
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， 比氧合肌红蛋白颜色更鲜艳，性质更稳定（对热、氧)。 故肉制品中常加入亚硝酸盐。
腌肉制品的颜色虽很稳定，但光可促使其转变为 肌红蛋白和肌色原，进一步因生成高铁肌色原和高铁 肌红蛋白而变褐。
28
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。
而高温瞬时灭菌有利于护绿（叶绿素的损失减少）。
护绿方法
（3）加入铜盐和锌盐：
商业上，采用含锌或铜盐的热烫液处理蔬菜加工罐头， 脱镁脱植叶绿素遇 Cu2+ ，Zn2+可生成铜（锌）代脱植叶 绿素，结果可得到比传统方法更绿的产品。
（4）降低Aw： Aw很低时：①H+不易迁移，镁离子不被氢原子所置
换；②酶活被抑制；③微生物的生长受到抑制。 脱水蔬菜能长期保持绿色的原因
叶绿素可能产生的变化可用以下图解说明：
CO2CH
3 甲酯基
CO2CH
3
17
护绿方法
（1）加碱护绿： 采用碱性钙盐或Mg(OH)2，中和H+，使叶绿素中的
镁离子不被氢原子所置换。虽然在加工后产品可以保 持绿色，但经过贮藏后仍然变成褐色。
（2）高温瞬时灭菌（135℃以上的高温，1～4s） ： 热烫和灭菌是加工过程中叶绿素损失的主要原因，
醌类衍生物（胭脂虫及紫胶虫色素）
4
掌握： 叶绿素 血红素 花色素苷
熟悉： 类胡萝卜素色素 类黄酮、原花色素、单宁
了解： 甜菜色素、食品着色剂
5
主要内容
1
叶绿素、血红素
2 类胡萝卜素、类黄酮
3 花色素苷、原花色素
4
单宁、甜菜色素
1
天然色素
2
人工合成色素
固有的色素 添加的着色剂
叶绿素 血红素
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。
叶绿素稳定性及影响因素
盐：
盐的加入可以部分抑制叶绿素的降解
试 验 表 明 ， 在 烟 叶 中 添 加 盐 ( 如 NaCl 、 MgCl2 和CaCl2)后加热至90℃，脱镁叶绿 素的生成分别降低47%、70%和77%，这 是由于盐的静电屏蔽效果所致。
叶绿素稳定性及影响因素
其它：
在适当条件下叶绿素中的Mg还可以被其他 元素如：Cu、Fe、Zn 等取代或置换，形成的取 代物颜色仍为鲜绿色，且稳定性大为提高，尤其 以叶绿素铜钠的颜色最为鲜亮。
珠蛋白 组氨酸残基
珠蛋白
带负电荷原子
4分子多肽链组成的球蛋白 1分子多肽链组成的球蛋白
肌红蛋白分子肽链的三级结构
肌红蛋白可看成是在血红素基团的铁原子周围有8
股折叠的α-螺旋肽段的复杂分子。
23
血红素
N N
O2
N
N
Fe++
氧合作用 N
N
H2O
N Fe++ 氧化作用
N
N
N
OH N
Fe+++
N
珠蛋白
有
黄绿色
叶绿素a、b都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、 乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。
10
叶绿素稳定性及影响因素
光、氧：
叶绿素采后贮藏时易见光分解，光和氧可使 叶绿素不可逆褪色。
植物正常细胞中的叶绿素：受到周围的类胡萝 卜素和其他脂类的保护。
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这种保护，叶绿 素则容易发生降解。
珠蛋白
珠蛋白
氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin）
鲜红色
肌红蛋白 （myoglobin）
红紫色
高铁肌红蛋白 （metmyoglobin）
褐色
25
氧分压对三种肌红蛋白的影响
26
腌制肉的发色
27
(亚铁) Mb NO NOMb（氧化氮肌红蛋白） 加热 氧化氮肌色原
(紫红色)
(鲜桃红)
≥66℃ (鲜桃红)