食品分析第四章-色素及风味物质分析

3、视觉与食品的色泽
视觉鉴别法是判断食品质量的一个重要感 官手段。 感受到的物体颜色受三个实体的影响：物 体的物理和化学组成、照射物体的光源组 成和接受者眼睛的光谱敏感性。 物体的颜色能在三个方面变化：色调、明 亮度和饱和度。
4、听觉 5、触觉
食品的触觉是指口部和手部与食品接 触时产生的感知，可以通过触觉和动感变 现出来，表现为咬断、柔性、弹性、韧性、 可塑性、冷热性、潮湿、干燥、粘稠度等， 以评价食品品质的优劣，也是感官评价常 用的方法之一。
3、溶剂提取法
提取分离香气化合物的一个最简单、最有 效的方法就是直接用溶剂萃取。 色谱分析前，必须用蒸馏法或吹扫-捕集法 将脂质、色素和脂溶性维生素等非挥发性 成分与挥发性的香气成分分离。 香气的提取常用的有机溶剂有戊烷、二氯 甲烷、乙醚、异戊烷和氟利昂等。
4、蒸馏法
（1）直接蒸馏
（2）真空蒸馏
④肉和肉制品中色素的测定
前处理：称样→加海砂3g和20mL丙酮→于研钵中 一起研磨→除去脂肪和水分→除去丙酮 提取液中的色素：将上面沉淀物放入布氏漏斗→ 用9:1乙醇-氨液从肉蛋白中提取色素→加热到 70℃→用1:10H2SO4调pH，再加1mL10%钨酸钠 →使蛋白质全部凝聚沉淀→用布氏漏斗抽滤→用 70℃水20mL洗漏斗→收集全部滤液 吸附样液中的色素：称1g聚酰胺粉+上面的滤液→ 搅拌→抽滤→用水洗漏斗中沉淀物→直到滤水与 原水pH相同。
（3）水蒸气蒸馏
5、吸附法
四、香气化合物的鉴定
1、气相色谱-质谱联用分析 2、气相色谱-嗅觉测量分析
五、香气化合物的定量分析
1、归一法 2、外标法 3、内标法
第三节 食品感官评定
一、概述 感官评定时通过视觉、嗅觉、触觉、 味觉和听觉唤起、测量、分析和解释对食 品和原料的反应的一种科学方法。
三、感官分析实验的环境条件
1、感官分析实验室 ①食品感官分析室由实验区和样品制备区组成。 ②鉴评室控制的环境条件包括 温度和湿度 外界干扰 气味 颜色 照明
2、样品的制备和呈送
样品制备的要求中均一性是最重要的因素。 样品的温度保持在该产品日常食用的温度。 呈送样品的器皿以素色、无气味、清洗方 便的玻璃或陶瓷器皿比较适宜。 所有呈送给评价人员的样品都应编码，推 荐的编码方法采用随机的三位数字编码， 并随机地分发给评价员，避免因样品分发 次序的不同影响评价员的判断。
2、测定
（1）点样：取市售硅胶GF254板 （4cm×20cm），离底边2cm处，点上述样 品溶液10μL，同时在右边点2μL色素标准 溶液。 （2）展开：将已点上样品与标准品的两块板 分别放入试剂中展开，待展开剂前沿至 15cm处，取出，放入通风橱，晾干，在 UV254nm下观察。
（三）类胡萝卜素含量的测定
色素及风味物质分析
第一节 食用色素分析
一、概述
食品的色泽是食品的一个重要感官指标。 在食品加工和保存过程中，食品的色泽往往发生 变化。为了改善食品的色泽，使食品尽可能恢复 原来的颜色，通常添加一定量的食用色素
天然色素 食用色素 合成色素
二、合成色素的分析
（一）合成色素的定性分析 1、纸层析法 （1）原理 纸层析法是以滤纸为支撑物，利用滤纸吸湿 的水分作固定相，有机溶剂作流动相。流动相由 于毛细管作用自下而上移动，样品中的各组分将 在两相中不断进行分配，由于分配系数不同，不 同溶质随流动相移动的速度不等，因而形成与原 点距离不同的层析点，达到分离的目的。各组分 在滤纸上移动的情况用比移值Rf表示。
二、食品感官评价的基本原理
1、味觉与食品的滋味 基本味觉有四种，即甜、酸、苦、咸。 舌的不同部位对各种基本味的敏感程度是 不一样的，如舌的两侧边缘是普通酸味的 敏感区，舌根对于苦味较敏感，舌尖对于 甜味和咸味较敏感。
2、嗅觉
嗅觉是指食品中的挥发性物质刺激鼻腔嗅 觉神经时在中枢神经引起的感觉。 嗅觉的功能特性包括灵敏度、强度辨别、 性质辨别、有表现较强适应性和混合抑制 的倾向。 嗅觉的另一个特征是对于区别强度水平的 能力相当差。
⑥各种加工蔬菜中色素的测定 取样20g，加入100mL 80%的乙醇溶液， 浸泡2h，再以含1%氨水的70%乙醇反复浸 出，合并浸出液，直到色素全部被洗脱下 来，臵70-80℃水浴上，将全部浸出液浓缩， 待氨全部逸出去，调pH至4，加1g聚酰胺吸 附，然后用布氏漏斗过滤，以200mL 7080℃水洗涤漏斗的聚酰胺粉，然后用甲醇甲酸洗脱天然色素。
二、香气分析样品的选择和前处理
1、样品的选取与保存 选取的样品应该具有代表性和均匀性。 选取的样品应该及时地进行分析 2、样品前处理 食品样品要经过粉碎、捣碎、均浆、研磨、提取、 净化、蒸馏和浓缩等一系列处理步骤。 前处理要避免挥发性香气化合物过度挥发，也要 避免食品基质中的非挥发性成分在酶、高温、氧 气等因素的作用下产生新的挥发性化合物。
（3）薄层层析步骤
①薄层板制备： ②点样层析：点样管将浓缩并定容的样液点在薄层 板上→基线距底边2cm→点成与底边平行的条状 →两端距边各为2cm，点样量一般为0.4mL→点样 时要用电吹风边点变吹干→然后进行层析。 把点好样的薄层板放入层析缸中，用上行法展开→ 薄板下端浸入溶液0.5-1cm→大约1h看色素已明显 分开后→即可取出薄板→晾干
简单、温和、易于实现自动化操作。 对于均匀液体样品有很好的重现性，而对 于固体样品，则重现性较差。 致命缺陷是灵敏度太低。 分析结果不能反映这些化合物在食品中的 真是含量。
2、动态顶空取样法
在吹扫、富集阶段，阀1、2开启，阀3关 闭，一定流量的惰性气体不断流过装有固体或 液体样品的玻璃管，气流带出的香气成分被一 个装有吸附剂的低温捕集管捕集浓缩。在解吸 进样阶段，首先关闭阀1、2、3，捕集管被迅速 加温，然后突然打开阀1和阀3，挥发物经恒温 连接管导入气相色谱仪。
（一）合成色素的定量分析方法
1、比色法 薄层层析法分离的色素，可进一步对 其进行定量分析，具体步骤如下： 将薄层板展开→用小刀分别将各条色 斑刮下→移入砂芯漏斗→用上述乙醇-氨溶 液解吸并抽滤→于水浴上蒸发到无氨味→ 定容10mL→分别测其吸光度值（在各种色 素的最大吸收波长处测定其吸光度）→从 标准曲线上查出相应的各色素含量。
2、高效液相法 原理 食品中的人工合成着色剂用聚酰胺吸 附法或液-液分配法提取，制成水溶液，经 反相色谱分离，根据保留时间和峰面积进 行定性和定量。
二、天然色素的分析
（一）样品预处理 1、提取分离方法 传统提取方法：压榨法、熬煮法、化学处 理方法、溶剂提取法 新技术：连续萃取、逆流萃取、微波辅助 技术、双水相萃取技术、分子蒸馏技术、 超声波技术辅助萃取、超临界流体萃取技 术
在一定条件下，Rf值是物质的特征值，故可 根据Rf值作定性分析。 b Rf a
式中：b为原点到层析点中心的距离； a为原点到溶剂前沿的距离。
（2）色素纸层析步骤
经浓缩后样品色素用毛细管在层析滤纸上 点样→点样量3-5μL →点样点的直径不应超 过2mm→点样线距底边2cm→样点间距离 以及左右纸边各距2cm→用展开剂展开→测 量各色素点的Rf值→与标准色素Rf值对照 →确定何种色素。 常使用的展开剂有：①正丁醇:无水乙醇： 1%氨水=6:2:3；②正丁醇:吡啶:1%氨水 =6:3:4；③异丁醇:无水乙醇:水=3:2:2
（3）注意事项
使用Rf值定性时，只有展开剂和操作条件 相同，才能准确定性，最好用标准色素作 对照。 色素在用展开剂展开时，需要保持恒定的 温度及一定的时间。 铅笔画线要细，画线要水平，避免计算Rf 值时产生误差。 点样点要小，间距要合适均匀。
2、薄层层析法
（1）原理 聚酰胺在酸性条件下可与水溶性酸性 染料结合，而与天然色素、蛋白质、脂肪、 淀粉等物质分离，然后在碱性条件下解吸 染料，再通过薄层层析法进行分离，与标 准物比较定性、定量分析。
⑤果脯类色素的测定
处理：取样研碎后称2g→加50mL水→加热70℃使溶解。 吸附：吸附剂1g+上述液→抽滤→用70℃热水洗沉淀物。 除天然色素：用甲醇-甲酸(6:4)混合液解吸天然色素，直 到滤液无色为止→再加甲醇10mL进一步去除天然色素 →70 ℃热水洗，不断搅拌。 解吸：用9:1乙醇氨液解吸样品沉淀物中全部人工合成色 素→浓缩解吸液直到无甲醇、氨时→用1:10H2SO4调至 pH4→再按上述加吸附剂操作重复一两次，把天然色素全 部去净为止，最后解吸、定容同上。
2、天然色素提取的一般原则 提取过程中保持色素的稳定性。 尽量减少其他杂质被提取出来。 色素提取率要高。 提取液色素浓度高。
3、溶剂选择
（二）红曲色素的测定
1、原理 样品中红曲色素经提取，净化后， TLC分离，与标准TLC板比较定性，根据 色素在两相中分配系数的不同而达到分离 的目的。
（1）嗅觉的衡量（定量） ①嗅觉阈值 嗅觉阈是指一种嗅觉物质被感知的最低浓度值以及对嗅觉 物质变化察觉的最小范围。 嗅觉比味觉、视觉和听觉等感觉更易疲劳，而且持续时间 比较长。 ②相对气味强度 相对气味强度是反映气体物质随浓度变化其气味感发生相 应变化的一个特性。 （2）食品的嗅觉识别技术 ①嗅技术 ②范氏气味识别技术 ③香技术
原理
样品通过石油醚+丙酮（1+0.5）混合 溶液萃取，使类胡萝卜素与非胡萝卜素成 分分离，在415nm波长下测定萃取溶液的吸 光度值，可以计算出食品中总胡萝卜素的 含量。
（四）花色素的分析
pH示差法原理 利用花青素在pH=1条件下在500540nm波长具有明显的吸收峰，而在 pH=4.5时不具吸收峰，根据其在两种不同 pH缓冲液中吸光度的差值来测定花青素的 含量。
三、香气成分的提取分离
在尽可能充分地把所有呈香物质提取出来 的同时，还希望在提取物中能保持各化合 物在分析样品中原有的比例，并且要避免 在酶和化学作用下，在提取分离过程产生 新的干扰物。 提取分离遵循香气化合物的三个特性：挥 发性、溶解性、易被某些材料吸附的特性。
1、静态顶空取样法
在一个20-40mL的样品瓶 中加入待分析样品，立即用 内村聚四氟乙烯隔垫的橡胶 密封瓶口，在水浴加热和搅 拌的状态下，样品中的香气 化合物向其顶部空间挥发， 30-60min后，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气化合物在 样品中的浓度与其在顶空中 的浓度达到分配平衡，用一 支气密注射器吸取1-10mL的 顶空气体，直接进样做气相 色谱分析。
第二节 香气分析
一、概述 香气是食品品质的一个重要组成部分。 香气是人类的嗅觉系统对外来刺激物产生的生理 反应，这里的刺激物是指由食品中挥发出的一系 列挥发性的和半挥发性的化合物，其中包括醇、 醛、酮、酸、胺、萜烯类化合物、羰基化合物、 杂环化合物、芳香化合物等。 食品香气的评价需要结合感官评价与仪器分析 （GC，GC-MS）
标准曲线的制作
配臵标准色素储备液（100μg/mL）:称0.1g标 准色素加水稀释至1000mL。 以水为参比，分别测出吸光度值A0-A9，以色 素浓度为横坐标、吸光度值为纵坐标，绘制标准 曲线。当以水为参比，pH为6，各色素的最大吸 收波长如下：胭脂红508nm，柠檬黄428nm，苋 菜红520nm，靛蓝610nm。
（2）不同食品色素的提取
①样品表面素色的测定
首先将代表性的样品整体称量，记录质量， 然后分别取相同着色部分，进行提取和分离，不 要将部分着色样品和整个或大部分不着色样品混 在一起。
②样品外皮色素的测定
将外皮色素用少量的水溶下来，并定容一定 体积，供检验用。
③非酒精性饮料中色素的测定
吸附：吸取50mL样液于烧杯中→在电炉上加热沸 腾→不断搅拌排除CO2→加1g聚酰胺粉→充分搅 拌→使色素完全被聚酰胺粉吸附→用布氏漏斗过 滤→用80℃热水20mL洗沉淀物→用甲醇-甲酸 (6:4)20mL再洗沉淀物，直到滤下的溶液无色→再 用80℃热水150mL分洗沉淀物。 解吸：在不抽提条件下，将9:1乙醇-氨液加在沉 淀物中，使吸附在聚酰胺粉上的色素全部解吸下 来，收集于蒸发器中，水浴浓缩到5mL左右，加3 滴20%柠檬酸溶液，定容至10mL，供薄层点样用。