华农考研资料食品化学第七章色素课件

鲜红色
H2O
N
N
Fe++
N
N
珠蛋白 肌红蛋白 （myoglobin）
红紫色
OH
N
N
Fe+++
N
N
珠蛋白 高铁肌红蛋白 （metmyoglobin）
褐色
上述三种色素处于动态平衡中，其含量的多少决定于 氧的浓度。 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。
氧分压对三种肌红蛋白的影响(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
腌肉制品的颜色虽在许多条件下是稳定的，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。
L-抗坏血酸，乳酸是发色助剂，L-抗坏血酸的作用是使 HNO2 NO，还可抑制亚硝胺的生成，而乳酸的作用是促 进HNO2的生成。
MNO2的作用： （1）发色
（2）抑菌
（3）产生腌肉制品特有的风味。
从紫苏中提取紫苏色素
(3, 5---二葡萄糖苷基矢车菊色素及3--葡萄糖苷基飞燕草色素)
从紫色玉米提取紫玉米色素
7.4.2.花黄素(Anthoxanthins)(黄酮类)
花黄素是指黄酮及其衍生物. 结构母核是2—苯基苯并吡喃酮( 2-
phenylbenzopyrone)
主要有： 黄酮醇，黄烷酮 ， 异黄铜，异 黄烷酮，双黄酮，查耳酮及金酮。
5位上接上糖苷，色泽加深。
。花青色素的色泽与外界因素的关系：
pH 值 ： 花 青 色 素 的 色 泽 随 pH 值 变 化 ， 主 要 原 因是pH值改变了花青色素的结构。
金属离子：二价铁离子使颜色变浅，二价锡离 子和三价铝离子可使颜色加深。所以水果必 须装在涂涂料罐内或玻璃瓶内；加工水果的 器皿必须用不锈钢或铝器不同铁器。
光和温度：光及高温使花青色素易褪色。
氧及氧化剂：使花青素因氧化而褪色。
二氧化硫：发生加成反应导致退色，当加热使 二氧化硫挥发时，颜色可恢复。
花青色素的提取： 天然花青素来源丰富。提取容易，是良好的食
用色素资源。
现举几例已实用的提取方法。
一般溶剂用盐酸（稀）
从葡萄酒厂下脚料葡萄皮中提取紫葡萄色 素。（3—β—葡萄糖苷锦葵色素及3,5--二葡萄糖苷基锦葵色素）商品名:Enocyanin 及Enocianin等
MbO2比Mb耐氧化，低pH值及Cu2+有促氧化作用，当 血红素结合了球蛋白后，氧化速度降低（因为空阻）。 3. 腌肉色素：
香肠、火腿等制品中常加入硝酸盐或亚硝酸盐作发色 剂。其发色原理如下：
NO3- 细菌还原作用 NO2- pH 5.4~6, H+ 2HNO2 肉内固有还原剂 2NO + 2H2O
波长红移 （nm）
-X ( Cl, Br, I ) 2~30
-OR
17~50
-SR
23~85
-NR2
40~95
食品色素按来源分类：天然色素、合成色素 天然色素按来源分类：动物色素、植物色素
微生物色素 天然色素按溶解性分类：水溶性色素、脂溶
性 色素 天然色素按结构分类：
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） 酚类衍生物（花青素 、花黄素 、鞣质 ） 酮类衍生物（红曲色素 、 红曲色素） 醌类衍生物（胭脂虫及紫胶虫色素）
-Mg2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素（橄榄绿，水溶性） 脱镁叶绿素（橄榄绿 ，脂溶性）
-COCH3 热
-COCH3 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）
3. 护绿方法：
（1）加碱护绿： 加碱中和体系所产生的 H+，罐藏蔬菜时常加入适量
的CaO和NaH2PO4或MgCO3， Na3PO4。 加碱会导致维生素的损失。
各种黄酮类色素，就在上述各类黄酮母核 的不同碳上发生羟基、甲氧基取代而成。也 可与糖成苷。成苷的糖有葡萄糖，鼠李糖， 半乳糖，阿拉伯糖，木糖。
常见合重要的黄酮色素举例如下：
。 槲皮素（Quercitin）5，7，3，4，--四羟 基黄酮醇。
。 杨梅素（Myyicetin）5,7,3,4,5—五羟基黄 酮醇。
飞燕草色素:3,5,7,3,4,5---六羟基花色基元
花色素在自然条件下以糖苷形式存在，很少 以游离态存在。成苷位置多在3-，5-位置上， 成苷的糖有五种，以其丰富程度排列： 葡萄糖〉鼠李糖〉半乳糖〉木糖〉阿拉伯糖
性质 。 花青色素的色泽与自身结构的关系：
羟基增加向紫蓝方向移动； 甲氧基数增加向红色方向移动；
α -胡萝卜素及γ --胡萝卜素只有β—胡萝卜的 一半的效价。
(2) 叶黄素类
是番茄红素和胡萝卜素的加氧衍生物，也有 的是较番茄红素和胡萝卜素的链烃短的加氧 衍生物。
食品中的常见的叶黄素如下：
2 性质 。 溶解度
类胡萝卜素不溶于水，而溶于乙醚等 非脂肪溶剂。叶黄素易溶于甲醇、乙醇，而 胡萝卜素微溶，利用此性质可将两者分开。 。耐热，耐PH变化
血红素基团的结构
肌红蛋白结构简图
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。
O2
N
N
Fe++
N
N
珠蛋白 氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin）
7.4.1 花青素类 结构:
花青素的基本结构母核是2-苯基苯并吡喃， 即花色基元.
在花色基元中,氧为+4价,所以显碱性,能遇 酸成盐。 花青素是在花色基元的羟基取代物,所以显酸性, 能遇碱成盐.
。自然界中的花青素有20种,其中主要为下列三 种的衍生物
天竺葵色素:3,5,7,4---四羟基花色基元 矢车菊色素:3,5,7,3,4---五羟基花色基元
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。
一.叶绿素 (Chlorphylls)：
1.结构：叶绿素是中心原子为镁的卟啉化合物，属脂溶 性色素。
叶绿素a、b
植醇
2. 稳定性及其影响因素：
（1）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。光解产物是一系列的小分子化合物， 如：乳酸、柠檬酸等。
因具有鞣质性能而得名,是多元酚类衍生 物,具有味涩,是食品涩味的来源,如生柿子. 除了真正的鞣质外,还包括儿茶素,无色花青 素、某些羟基酚酸等,这些物质没有鞣革作用.
结构 分类
植物鞣质分为水解性鞣质和缩合性鞣质两大类
水解性鞣质(焦没食子酸类鞣质) 分子中的芳核通过酯键联系,很易在温和
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：
气调方法使水果的呼吸跃变延缓，叶绿体及叶绿素 也较慢地被破坏。
（6）加盐：分别加入NaCl、MgCl2、CaCl2可使烟叶 中脱镁反应减少。
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。采用阳离子表面活性剂有类似的 作用。
（2）酶：
叶绿素在叶绿素酶的直接作用下，降解褪色；此 外，蛋白酶，果胶酶，脂酶，过氧化物酶等可间接 作用于叶绿素使之褪色。
（3）酸、热：
叶绿素在碱性条件下稳定， 在pH = 9时，叶绿素对热稳定， 而在 pH=3时，很不稳定。
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-植醇
叶绿素（绿色，脂溶性）
叶绿素酶
-Mg2+ 酸/热
花黄素在加工条件下因PH值的变化而发生难 看的颜色变化。
在水果，蔬菜加工中用柠檬酸调整预煮水 的PH值的目的之一就是控制黄酮色素的变化。
生物活性 ：
黄酮类物质一般具有降低血管阻力，增加 脑血流量，具有降血压功能，对心绞痛，心 机梗塞等一系列心血管疾病有特殊疗效。
7.4.3 植物鞣质 （Plant Tannins）(单宁)
。 圣草素（Eriodictyol）5,7,3,4---四羟基 黄酮。
。 橙皮素（Hesperitin）5，7，3—三羟基-4 –甲养基黄烷酮
。 柚皮素（Naringgenin）5，7，4—三羟基黄 烷酮
。 红花素 ：一般与葡萄糖成苷，称为红花 苷。
花黄素的性质
黄铜类物质遇铁离子变成蓝绿色 在碱性溶液中由无色变成浅色或变为黄色。
如：-N=N-, -N=O, C=S, C=C , C=O等.
2.助色团：
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。
助色团
（2）高温瞬时灭菌：
热烫和灭菌是加工过程中叶绿素损失的主要原因，而 高温瞬时灭菌有利于护绿（叶绿素的损失减少）及维生 素和风味的保持。
（3）加入铜盐和锌盐：
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
3.类胡萝卜素的应用
。 用于油脂食品,如人造黄油,鲜奶油及其他食 用油脂的着色.(因为胡萝卜素.如将类胡萝卜素用环状胡精 分散,经喷雾干燥制成可溶于水的微粒.
7.4.酚类色素
可分为三大类: 花青素 、花黄素 、鞣质 它们均为酚类衍生物.是水溶性色素。
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