色素和着色剂
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类胡萝卜素与蛋白质结合不仅可以保持色 素稳定，而且可以改变颜色。
类胡萝卜素还可通过糖苷键与还原糖结合
（二）类胡萝卜素的化学性质
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
脱镁叶绿素（橄榄绿 ，脂溶性） -COCH 3 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）
三、类胡萝卜素（carotenoids ）
类胡萝卜素（carotenoids ）是自然界最丰富的天然色素， 大部分由海藻生物合成。是一类使动植物食品显现黄色和红 色的脂溶性色素。
绿叶中的三种主要类胡萝卜素是叶黄素 （lutein ）、堇 菜黄质（violaxanthin ）和新黄质（neoxanthin ）。
血红素广泛分布于 动植物中，是动植物的 最重要色素,其结构是亚 铁卟啉化合物.
图8-1血红素的结构
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，在 第6配位上结合氧原子的化 合物是氧合肌红蛋白。与水 结合的化合物是肌红蛋白。
图8-2 肌红蛋白结构
图8-3 肌红蛋白的血红素结构
鲜红色
N H2O
N
N
OH
N
Fe2+
Fe3+
N 球蛋白 N
肌红蛋白 （myoglobin ）
红紫色
N 球蛋白 N
高பைடு நூலகம்肌红蛋白 (metmyoglobin)
褐色
? 高氧气分压时有利于 形成亮红色的MbO 2 为氧合作用。
? 低氧气分压时有利于 形成Mb 和MMb 为氧 化作用。
图8-5 氧分压对三种肌红蛋白的影响
辣椒玉红素 (capsorubin) （4）柑橘黄素 (citroxanthin)
新黄质（C 40 H 56 O 4） 玉米黄素（ C40H 56O 2） 辣椒红（ C 40 H 56 O 3） 胭脂树素（ C 25 H 30 O 4） 辣椒玉红素
堇菜黄质 叶黄素 岩藻黄质 虾青素
3、其 它
类胡萝卜素也可与糖或蛋白质结合，或与 脂肪酸以酯类的形式存在。
类胡萝卜素包括： ① 纯碳氢化合物组成的共
轭多烯（烃类胡萝卜素） ② 含氧衍生物（氧合叶黄素）
（一）类胡萝卜素的结构
1、烃类胡萝卜素 (Carotenes ，又称胡萝卜素类 )
β-胡 萝卜素 α-胡 萝卜素
2、含氧衍生物(Xanthophylls)
（1）玉米黄素 (zeaxanthin) （2）叶黄素 (lutein) （3）辣椒红素 (capsanthin)
第八章 色素和着色剂
Pigments and Colorants
第一节 引言
1、食品质量与颜色 2、食品中颜色的来源 3、食品着色剂与食品质量
将食品的色素成分按化学分类：
叶绿素、血红素均结合 4个吡咯核，形成卟啉环； 类胡萝卜素带有 8个异物二烯链组成的碳原子骨架 花色素系色素花色素具有黄烷盐结构，不同于黄酮 类，不稳定； 黄酮类色素带有 -C6-C3-C 6-的水溶性酚类物质，只存 在于植物界，多以配糖的形式存在； 其它色素包括单宁和焦糖等。
图8-6 叶绿素a的结构
叶绿素a和b：镁螯合的 四吡咯结构。
a的R基CH 3，C55H72O5N4Mg b的R基CH0 ，C55H70O6N4Mg
植醇
图8-7 叶绿素b和植醇的结构
（二）叶绿素的性质
1、叶绿素的 基本性质
脂溶性（乙醇、乙醚、苯和丙酮）
酶促反应：与蛋白质结合，使叶绿素 降解为叶绿素酶
腌肉色素
硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下：
NO
3
细菌还原作用
NO2- pH 5.4~6, H +
2HNO 2
肉内固有还原剂 2NO + 2H 2O
或 3HNO 2 歧化 HNO 3 + 2NO + H 2O
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
肉及肉制品的护色
（1）高氧压护色(形成氧合肌红蛋白,呈色作 用，鲜肉)
（2）采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂 （3）采用100%CO 2 条件，若配合使用除氧
剂,效果更好 腌肉制品的护色一般采用避光、除氧 。
肉色变绿
血红素在强烈氧化后会变成绿色，反应发生在 α-亚甲基上，绿色的形成有三种情况 : ? 由于一些细菌活动产生的 H 2 O 2 可直接氧化 ? 由于细菌活动产生的 H2S等硫化物，在氧或 H2O2
将食品的色素成分按动植物分类
植物性食品色素：
? 蔬菜类：叶绿素、胡萝卜素、叶黄素、类黄酮、花色素 ? 水果类：类胡萝卜素、类黄酮、花色素 ? 谷类：类胡萝卜素、类黄酮 ? 海藻类：叶绿素、类胡萝卜素
动物性食品色素：
? 兽肉：血红素 ? 鱼肉：血红素、类胡萝卜素 ? 虾、蟹、蛋、乳：类胡萝卜素
一、 血红素(Haemachrome )
图8-4 肌红蛋白的三级结构
化学与颜色---氧化反应
（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：当肌红蛋白中的铁原子转变为 Fe3+ 生成高铁肌红蛋白，被称为氧化作用。
N
O2
N
Fe2+
N 球蛋白 N
氧合肌红蛋白 (oxymyoglobin)
存在下，可直接加在 α-亚甲基上 ? 由于MNO 2过量引起。
二、叶绿素类
（一）叶绿素的结构
叶绿素是绿色植物经光合 作用产生的一种脂溶性色素。 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。叶绿素结构中 央的镁（Mg）不稳定，经长时 间加热或酸处理后， Mg2+脱离 变成脱镁叶绿素，失去绿色。
MMb NO NOMMb （氧化氮高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOMb ，NOMMb ，又称氧化氮肌色原，统称为腌肉 色素，其颜色更加鲜艳，性质更加稳定。
MNO 2 (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。
对光、热敏感发生氧化反应
酸性条件下镁易被氢取代 ，生成暗
橄榄绿褐色
镁离子可被铜、锌、铁等取代，以叶 绿素铜纳的颜色最为鲜亮，用作食品 染色剂。
2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素 -Mg 2+ 酸/热
-植醇
叶绿素（绿色，脂溶性）
叶绿素酶
-Mg 2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素（橄榄绿，水溶性） -COCH 3 热
类胡萝卜素还可通过糖苷键与还原糖结合
（二）类胡萝卜素的化学性质
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
脱镁叶绿素（橄榄绿 ，脂溶性） -COCH 3 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）
三、类胡萝卜素（carotenoids ）
类胡萝卜素（carotenoids ）是自然界最丰富的天然色素， 大部分由海藻生物合成。是一类使动植物食品显现黄色和红 色的脂溶性色素。
绿叶中的三种主要类胡萝卜素是叶黄素 （lutein ）、堇 菜黄质（violaxanthin ）和新黄质（neoxanthin ）。
血红素广泛分布于 动植物中，是动植物的 最重要色素,其结构是亚 铁卟啉化合物.
图8-1血红素的结构
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，在 第6配位上结合氧原子的化 合物是氧合肌红蛋白。与水 结合的化合物是肌红蛋白。
图8-2 肌红蛋白结构
图8-3 肌红蛋白的血红素结构
鲜红色
N H2O
N
N
OH
N
Fe2+
Fe3+
N 球蛋白 N
肌红蛋白 （myoglobin ）
红紫色
N 球蛋白 N
高பைடு நூலகம்肌红蛋白 (metmyoglobin)
褐色
? 高氧气分压时有利于 形成亮红色的MbO 2 为氧合作用。
? 低氧气分压时有利于 形成Mb 和MMb 为氧 化作用。
图8-5 氧分压对三种肌红蛋白的影响
辣椒玉红素 (capsorubin) （4）柑橘黄素 (citroxanthin)
新黄质（C 40 H 56 O 4） 玉米黄素（ C40H 56O 2） 辣椒红（ C 40 H 56 O 3） 胭脂树素（ C 25 H 30 O 4） 辣椒玉红素
堇菜黄质 叶黄素 岩藻黄质 虾青素
3、其 它
类胡萝卜素也可与糖或蛋白质结合，或与 脂肪酸以酯类的形式存在。
类胡萝卜素包括： ① 纯碳氢化合物组成的共
轭多烯（烃类胡萝卜素） ② 含氧衍生物（氧合叶黄素）
（一）类胡萝卜素的结构
1、烃类胡萝卜素 (Carotenes ，又称胡萝卜素类 )
β-胡 萝卜素 α-胡 萝卜素
2、含氧衍生物(Xanthophylls)
（1）玉米黄素 (zeaxanthin) （2）叶黄素 (lutein) （3）辣椒红素 (capsanthin)
第八章 色素和着色剂
Pigments and Colorants
第一节 引言
1、食品质量与颜色 2、食品中颜色的来源 3、食品着色剂与食品质量
将食品的色素成分按化学分类：
叶绿素、血红素均结合 4个吡咯核，形成卟啉环； 类胡萝卜素带有 8个异物二烯链组成的碳原子骨架 花色素系色素花色素具有黄烷盐结构，不同于黄酮 类，不稳定； 黄酮类色素带有 -C6-C3-C 6-的水溶性酚类物质，只存 在于植物界，多以配糖的形式存在； 其它色素包括单宁和焦糖等。
图8-6 叶绿素a的结构
叶绿素a和b：镁螯合的 四吡咯结构。
a的R基CH 3，C55H72O5N4Mg b的R基CH0 ，C55H70O6N4Mg
植醇
图8-7 叶绿素b和植醇的结构
（二）叶绿素的性质
1、叶绿素的 基本性质
脂溶性（乙醇、乙醚、苯和丙酮）
酶促反应：与蛋白质结合，使叶绿素 降解为叶绿素酶
腌肉色素
硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下：
NO
3
细菌还原作用
NO2- pH 5.4~6, H +
2HNO 2
肉内固有还原剂 2NO + 2H 2O
或 3HNO 2 歧化 HNO 3 + 2NO + H 2O
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
肉及肉制品的护色
（1）高氧压护色(形成氧合肌红蛋白,呈色作 用，鲜肉)
（2）采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂 （3）采用100%CO 2 条件，若配合使用除氧
剂,效果更好 腌肉制品的护色一般采用避光、除氧 。
肉色变绿
血红素在强烈氧化后会变成绿色，反应发生在 α-亚甲基上，绿色的形成有三种情况 : ? 由于一些细菌活动产生的 H 2 O 2 可直接氧化 ? 由于细菌活动产生的 H2S等硫化物，在氧或 H2O2
将食品的色素成分按动植物分类
植物性食品色素：
? 蔬菜类：叶绿素、胡萝卜素、叶黄素、类黄酮、花色素 ? 水果类：类胡萝卜素、类黄酮、花色素 ? 谷类：类胡萝卜素、类黄酮 ? 海藻类：叶绿素、类胡萝卜素
动物性食品色素：
? 兽肉：血红素 ? 鱼肉：血红素、类胡萝卜素 ? 虾、蟹、蛋、乳：类胡萝卜素
一、 血红素(Haemachrome )
图8-4 肌红蛋白的三级结构
化学与颜色---氧化反应
（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：当肌红蛋白中的铁原子转变为 Fe3+ 生成高铁肌红蛋白，被称为氧化作用。
N
O2
N
Fe2+
N 球蛋白 N
氧合肌红蛋白 (oxymyoglobin)
存在下，可直接加在 α-亚甲基上 ? 由于MNO 2过量引起。
二、叶绿素类
（一）叶绿素的结构
叶绿素是绿色植物经光合 作用产生的一种脂溶性色素。 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。叶绿素结构中 央的镁（Mg）不稳定，经长时 间加热或酸处理后， Mg2+脱离 变成脱镁叶绿素，失去绿色。
MMb NO NOMMb （氧化氮高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOMb ，NOMMb ，又称氧化氮肌色原，统称为腌肉 色素，其颜色更加鲜艳，性质更加稳定。
MNO 2 (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。
对光、热敏感发生氧化反应
酸性条件下镁易被氢取代 ，生成暗
橄榄绿褐色
镁离子可被铜、锌、铁等取代，以叶 绿素铜纳的颜色最为鲜亮，用作食品 染色剂。
2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素 -Mg 2+ 酸/热
-植醇
叶绿素（绿色，脂溶性）
叶绿素酶
-Mg 2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素（橄榄绿，水溶性） -COCH 3 热