人工合成色素

• Other reactions, mediated by the enzyme chlorophyllase（叶绿素酶）, may result in changes in the pigment, even under conditions of frozen storage.
• This is why such vegetables (green beans, broccoli, etc.) are blanched (put briefly in boiling water) before preservation by freezing. This destroys the enzyme activity.
H 3C
H
CH2
N
HN
H 3C N
CH3
No Mg+2 atom
Chapter 5-33
CH3 NH
O
H 3C
O
O CH3
O
Pheophytin
R O
R = p h ytyl
Chapter 5-34
Alkaline conditions • Under alkaline conditions the methyl and phytyl （叶绿基）esters are removed, producing
CH3
CH3 NH
O
H 3C
O
O CH3
R
O
O
Chlorophyll
R = p h ytyl
Chapter 5-30
Chapter 5-31
Effect of heat and pH pheophorbide
脱镁叶绿(甲酯-)酸
chlorophyll
脱镁叶绿素 pheophytin
叶绿素酸酯, 脱植基叶绿素,叶绿素盐 chlorophyllide
Chapter 5-32
Acidic conditions • Under acidic conditions, the magnesium atom (Mg 2+) is lost and the color changes to the
characteristic pheophytin（脱镁叶绿素） olive green color.
Chapter 5-29
Color Changes of Chlorophyll in Response to Changes in pH
Introduction
• In the subsequent slides the background color of the slide represents the color the pigment assumes under various conditions of pH.
Chapter 5-37
三、类胡萝卜素（Carotenoids） Structure and Solubility
Chapter 5-38
• Chemically they are terpenoid compounds （萜类化合物）composed of isoprene（异戊二烯 ） units.
6
1、结构
一、 血红素
亚铁卟啉衍生物
• 肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)是动物肌肉的主要色素蛋白质
肌红蛋白的三级结构
铁原子可形成6个配位键 ➢ 四个被4个吡咯环的氮原子占据 ➢ 第五个与肌球蛋白的组氨酸残基键合 ➢ 第六个可与各种配基的电负性原子结合
血红蛋白：由四个肌红蛋白构成，是一个四聚体
主要由肌红蛋白决定，呈紫红色。
• 虾、蟹及昆虫体内的血色素是含铜的血蓝色素。
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。
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
•
当存在球蛋白时，氧化速度降低。
•
完全排除氧气，能将血红色素的氧化降低到最小程度。
•
使环境中的氧处于饱和状态，而降低血红色素的氧化程度。
19
（3）贮存肉时，肌红蛋白一定条件下会转变为绿色物质，原因：污染细菌的生长繁殖产生了过氧化
氢或硫化氢
①
过氧化氢与血红素中的Fe2+或Fe3+作用，生成胆绿蛋白；
colour in units of approximate visual uniformity.
第一节 食品中的天然色素 优点： （1）来自天然原料，且大多来自食品原料，一般对人体安全性较高 （2）有的可转化为营养素（如β-胡萝卜素可转化为VA），具营养作用，有些具有一定的 保健功能（如红曲红具有明显的降血压作用） （3）可更好地模仿天然食物的颜色，着色时色调比较自然。
chlorophyllin （叶绿酸）which is a bright green color.
H 3C
H
CH2
N
HN
M g+2
H 3C N
CH3
CH3 NH
O
Chapter 5-35
H 3C
O
O-
O
O-
Chlorophyllin
No ester groups
Chapter 5-36
Chlorophyllase
是一类使动植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。
1、结构 分为两类：
① 纯碳氢化合物组成的共轭多烯（烃类胡萝卜素）
② 上述化合物的含氧衍生物（氧合叶黄素）
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-尾相连产生很多对称结构
①天然类胡萝卜素大多数可看作是番茄红素的 衍生物
② 含氧衍生物 （1）叶黄素： 3, 3´ -二羟基- -胡萝卜素，存在于金盏花、绿叶中。 （2）玉米黄素：3, 3´ -二羟基- -胡萝卜素，存在于玉米、柑橘、 蘑菇等中。 （3）辣椒红素和辣椒玉红素：存在于红辣椒中。 （4）桔黄素：5, 8-环氧- -胡萝卜素，存在于柑桔皮和辣椒中。 （5）虾黄素：3, 3´ -二羟基-4, 4´-二酮基- -胡萝卜素，存在于虾、蟹、牡蛎等体内。
5
缺点： ①坚牢度较差，使用局限性大，受pH值、氧化、光照、温度、金属离子等影响较大，在加工及流通 中易受外界影响而变色或褪色。 ②成分复杂，使用不当易产生沉淀，混浊。 ③纯品成本较高。 ④产品差异较大，天然色素基本上为多种成分的混合物，同一色素来源及提取方法不同，成分会有差 别。 ⑤有些受共存成分影响而带有异味，或自身就有异味。
• Chlorophyll is not that important as a food colourant which is added to food, but is very important as an indicator of food freshness and ripeness. For example, even without any other sensory cues, it is obvious from the colour whether beans or peas have been canned or frozen.
6个配位键
血红素与球蛋白的结合是通过球蛋白分子中的组氨酸残 基上的咪唑环上的一个氮原子和亚铁原子以配价键连结 而成
肌红蛋白空间结构
• 动物肌肉中的红色主要来源于肌红蛋白(70-80%)和血红蛋白(20-30%)。动物放血后肌肉色泽的90%以 上是由肌红蛋白产生。
• 肌肉中肌红蛋白的含量随着动物的种类、年龄、性别及部位不同差异很大。 • 肌肉组织尚有少量其他色素，如细胞色素、黄酮蛋白和维生素B12等。由于含量很少，新鲜肌肉的颜色
② 硫化氢在有氧条件下，与肌红蛋白反应生成硫肌红蛋白。
（4）鲜肉在加热时会迅速变色
原因：
①
温度高
②
氧分压降低
促进了肌红蛋白和高铁肌红蛋白的球蛋白的变性，即促进肌
色原和高铁肌色原的产生。
20
4、 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+ 肉内固有还原剂 2NO + 2H2O或 3HNO2 歧化 HNO3 + 2NO + H2O
氧分压对三种肌红蛋白的影响
3、肌肉的颜色在贮藏和肉品加工中的变化
（1）动物被宰杀放血后，由于对肌肉组织的供氧停止，鲜肉中的肌红蛋白保持其原有状态，肌肉呈肌红蛋 白稍暗的紫红色。
氧合肌红蛋白
oxygen
fresh meats
oxygen
正铁肌红蛋白
less acceptable meats 15
Chapter 5-16
• Under more or less neutral conditions, chlorophyll has its normal vegetable green color (think of raw green beans or broccoli)
H 3C
H
CH2
N
HN
M g+2
H 3C N
主要原因： ① 少量好氧菌开始在肉表面生长，使氧气分压有所降低； ② 高铁肌红蛋白逆向转化为肌红蛋白是通过肉内固有的还原性物质（谷胱甘肽、巯基化合
物等）的还原作用实现的，但随着这些物质的减少，高铁肌红蛋白的量就有所增加。
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影响氧化速度的因素：
•
pH降低，加快氧化成高铁肌红蛋白的速度。
•
Cu2+等金属离子存在时，氧化加快。
人工合成色素
Outline • 概述 • 食品中的天然色素 (pigments) • 人工合成色素 (colorants)
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380~770nm 色相色谱 位于180度夹角的颜色就是互补色
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Reflectance Colourimetry
Chapter 5-4
• Instruments such as the Hunterlab colourimeter measure how light is reflected from the surface of materials, and report it in terms of L (white = 100, black = 0), a (positive values = red hues, negative values = green hues and b(positive = yellow hues, negative = blue hues). With this instrument, values of L, a and b are obtained using a scale designed to give measurement of
2HNO2
Mb NO MbNO (亚硝基肌红蛋白) 加热 亚硝基肌色原
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
MMb NO NOMMb（亚硝基高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
MbNO，NOMMb，亚硝基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）。
百度文库
5、肉及肉制品的护色 （1）采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。 （2）高氧压护色 （3）采用100%CO2条件，若配合使用除氧剂，效果
2. 影响叶绿素稳定性的因素 （1）光、氧 （2）酶 （3）酸、热 （4）水份活度 （5）气体环境 （6）盐
3. 护绿方法 （1）加碱护绿 （2）低温贮存或脱水干燥 （3）加入铜盐或锌盐
西昌学院食品科学系
Chapter 5-28
Chlorophyll: Stability & Structure
• two enzymatic activities, chlorophyllase and magnesium de-chelatase which act to cleave the phytol chain and remove the magnesium, respectively.
• Replacement of the magnesium with copper yields a bright green pigment which can be used as a food colourant.
（2）当肉被分割后，随着肌肉与空气的接触，肌红蛋白会转化为多种衍生物，从而呈现不同的色泽。 • 氧合作用：肌红蛋白中的亚铁与氧发生键合，亚铁原子不被氧化，而是成为鲜红色的氧合肌红蛋白。 • 氧化反应：血红素中的亚铁与氧发生氧化还原反应，Fe2+铁转变成Fe3+，生成棕褐色的高铁肌红蛋白。
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刚切开的肉表面由于与充足的氧气接触，肉色是鲜红的； 随着肉的贮放，高铁肌红蛋白的生成量增大。
腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。
更好。
二、 叶绿素（Chlorphylls）
• 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，且a:b≈3:1
1. 结构 叶绿素是参与光合作用的主要色素，吸收红光和蓝光，反射绿光。