食品化学 第七章 色素与着色剂
《食品化学》教案
《食品化学》教案第22次课2学时一、授课题目第七章食品色素和着色剂二、教学目的和要求掌握天然色素的种类、结构、性质掌握天然色素在食品加工贮藏中的变化、作用和控制了解我国允许使用的合成食品着色剂的种类、结构、性质以及应用规范三、教学重点和难点重点：⑴掌握天然色素的种类、结构、性质⑵掌握天然色素在食品加工贮藏中的变化和控制难点：掌握天然色素的种类、结构、性质四、主要参考资料《食品化学》，王璋、许时婴、汤坚编，中国轻工业出版社，2007，4；《食品化学》，刘邻渭主编，中国农业大学出版社，2003，3；《食品化学》，谢笔钧主编，科学出版社，2006，6；五、教学过程教学方法：讲授法辅导手段：PPT板书：板书+多媒体主要内容⑴食品中固有色素的种类、结构和性质⑵天然色素在食品加工贮藏中的变化和控制⑶食品中添加的着色剂种类，及应用范围食品中的天然色素按来源分为动物色素、植物色素和微生物色素三大类。
按其化学结构可分为卟啉类衍生物(如叶绿素、血红素和胆色素)、异戊二烯衍生物(如类胡萝卜素)、多酚衍生物(花青素、类黄酮、儿茶素和单宁等)、酮类衍生物(如红曲色素、姜黄色素)、和醌类衍生物(虫胶色素和胭脂虫红等)；若按色素溶解性可分为脂溶性色素和水溶性色素。
第一节食品中固有的色素一、叶绿素1、结构2、植物中的叶绿素叶绿素有多种。
如叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c和叶绿素d。
以及细菌叶绿素和绿菌属叶绿素等。
与食品有关的主要是高等植物中的叶绿素a和叶绿素b两种(3：1)。
在叶绿体内，叶绿素可看成是嵌在蛋白质层和带有一个位于叶绿素植醇链旁边的类胡萝卜素脂类之间。
当细胞死亡后，叶绿素即从叶绿体内游离出。
游离叶绿素很不稳定，对光和热都很敏感。
3、理化性质叶绿素a和脱镁叶绿素a均可溶于乙醇、乙醚、苯和丙酮等溶剂，不溶于水，而纯品叶绿素a和脱镁叶绿素a仅微溶于石油醚。
叶绿素b和脱镁叶绿素b也易溶于乙醇、乙醚、丙酮和苯，纯品几乎不溶于石油醚，也不溶于水。
食品色素和着色剂课件
随着科学研究的深入和食品安全标准 的更新，各国政府会根据实际情况对 食品色素和着色剂的限量规定进行动 态调整。
食品色素和着色剂的安全风险评估
毒理学评估
通过对食品色素和着色剂进行毒理学评估，了解其急性毒性、慢性毒性、致畸性、致突变性等方面的特性，为制 定安全限量提供科学依据。
风险与利益评估
在毒理学评估的基础上，对食品色素和着色剂的风险与利益进行评估，以确保其在食品中的使用不会对消费者健 康造成不良影响。
食品色素和着色剂的发展历程
天然色素时期
早期人类使用的色素均为天然色 素，如植物提取物、动物组织提
取物等。
合成色素时期
随着化学工业的发展，合成色素 开始出现，因其色泽鲜艳、稳定 性好等特点被广泛应用于食品工
业。
现代发展
随着人们对食品安全和健康意识 的提高，合成色素的使用受到限 制，天然色素重新受到重视，同 时出现了新型的天然类似物合成
食品加工中食品色素和着色剂的应用
在食品加工中，食品色素和着色剂主要用于改善食品的外观和色泽，增强食欲。 它们可以单独使用，也可以与其他添加剂一起使用，以达到更好的效果。
在使用食品色素和着色剂时，应注意它们的稳定性、耐热性、耐光性等特点，以 及它们与其他添加剂的相互作用。同时，应遵循国家法律法规的规定，确保食品 安全。
食品色素和着色剂课件
目录
• 食品色素和着色剂简介 • 食品色素和着色剂的应用 • 食品色素和着色剂的安全性 • 食品色素和着色剂的未来发展 • 结论
01
食品色素和着色剂简介
定义与分类
定义
食品色素和着色剂是用于给食品 着色的添加剂，使食品具有诱人 的色泽，增强食欲。
分类
食品色素和着色剂根据来源可分 为天然色素和合成色素，根据溶 解性质可分为水溶性和油溶性色 素。
食品化学思考题—第七章色素
第七章色素与着色剂1. 下列色素为合成色素的是( )。
A.苋菜红 B.花青素 C.血红素 D.红曲色素2. 下列色素为合成色素的是( )。
A.胭脂红 B.类胡萝卜素 C.叶绿素 D.叶黄素3. 下列色素属多烯色素的是( )。
A.β-胡萝卜素 B.血红素 C.花青素 D.红曲素4. 下列色素属多烯色素的是( )。
A.α-胡萝卜素 B.叶绿素 C.柠檬黄 D.胭脂红5. 下列色素属多烯色素的是( )。
A.γ-胡萝卜素 B.花青素 C.血红素 D.柠檬黄6. 下列天然色素中属于多酚类衍生物的是( ) A、花青素B、血红素C、红曲色素D、虫胶色素7. 既是水溶性，又是多酚类色素的是（）A、花青素、黄酮素B、花青素、血红素C、血红素、黄酮素D、类胡萝卜素、黄酮素8. 下列色素中属于水溶性色素的是( ) A 叶绿素 B 红曲色素 C 花青素D类胡萝卜素9. 下列基团有助色功能的是（）A、—NO2 B、—CHO C、—NH2 D、—C=O10. 分子中含有一个生色基的物质，吸收波长为200～400nm是（）A有色B无色C紫色D黄绿色11.叶绿a、叶绿b的主要区别是在3位碳上所接的基因不同，即( )。
A、叶绿a 接的是-CHO，叶绿b 接提-CH3B、叶绿a接的是-CH3，叶绿b 接的是-CHOC、叶绿a接的是-CH3，叶绿b 接的是-COOHD、叶绿a 接的是-COOH，叶绿b 接的是-CH312.为了提高绿色蔬菜的色泽稳定性，采用下列的（）处理可以改善加工蔬菜的色泽品质。
A 加入一些有机酸B 加入一些锌离子C 增加水分活度D 乳酸菌发酵13.在腌制肉的过程中，为了使肉颜色好看，应加入( ) A、NaNO3 B、NaNO2 C、Nacl D、NaHCO314.在有亚硝酸盐存在时,腌肉制品生成的亚硝基肌红蛋白为( )A. 绿色B. 鲜红色C. 黄色D. 褐色15.马铃薯、稻米、小麦面粉、芦笋、荸荠等在碱性条件下烹煮而呈黄色，这是由于其类黄酮生成黄色的（）型结构。
第七章食品着色剂
CC NO
CO
NO O
O
CH
O
C OH
NN
CS
它们的吸收波长在200～400nm之间,此时是无色的。 如果分子中有两个或两个以上的生色基共轭时,对光的 吸收波长长移到可见光区,这是该有机物才能显示颜色。
HH
CC
(CH CH)5
(CH CH)3
(CH CH)11
2.有些基团，如—OH、—OR、—NH2、—NR、—但 这些基团与共轭键或生色基相连接,使共轭键或生色基
焦糖现在由非铵盐法生产，焦糖色素为稠液 状或块状，无臭，具有焦糖香气和愉快的苦味， 易溶于水，pH2.6-5.5，光照下相当稳定，对 酸、盐的稳定性高，红色色度高，但着色力低。
焦糖色素在食品工业中使用量很大，糖果、 饮料、雪糕等可按正常需要量添加。
四、甜菜红素
甜菜色素为含氮化合物，存在于红甜菜及一些其它 的果实或花中，包括两种物质及它们的甙。 甜菜色素也不稳定，在加热、与氧条件下可能发生反 应而分解，PH对其稳定性也有明显的影响。
第一节食品着色剂概述
• 定义 食品的品质除了其本身的营养价值、质地之外,还包括食品的色泽和风味，
任何一种特定的食品的品质就是由上述的这些因素以不同的比例组成 的。食品的色泽是构成食品的感官质量中最重要属性之一。颜色是衡 量食品的重要指标之一。天然食品一般都有美丽的色泽，但经过加工 时,发生褪色或变色。为了保持或改善食品的色泽,在食品加工中往往 需要对食品进行人工着色。色素则是以食品着色和改善食品色泽为目 的的食品添加剂,也称着色剂。
名称 溶解度 染色方 使用量 粒子 热稳定 光稳定 染色力
式
大小 性
色淀
不溶于 借助系 0.1% 水、有 数 机溶剂
第七章食品色素和着色剂
第七章食品色素和着色剂食品的质量除营养价值和卫生安全性外，还包括颜色、风味和质地。
颜色是食品感官质量最重要的属性。
食品的颜色不仅能引起人产生食欲，而且是鉴别食品质量优劣的一项重要感官指标，同时还影响人们对风味和甜味的感觉。
因此，了解食品色素和着色剂的种类、特性及其在加上和贮藏过程中如何保持食品的天然颜色，防止颜色变化，是食品化学中值得重视的问题。
天然色素一般对光、热、酸、碱和某些酶是敏感的，所以在食品加上中广泛使用合成色素以达到食品着色的目的。
近来合成色素的安全性问题己引起人们的关注，合成色素颜色鲜艳稳定，但一般都具有不同程度的毒性，甚至有的还有致癌作用，因此，天然资源中无毒色素的开发利用己成为食品科学的重要研究课题。
食品中的天然色素按来源分为动物色素、植物色素和微生物色素三大类。
按其化学结构可分为卟啉类衍生物(如叶绿素、血红素和胆色素)、异戊二烯衍生物(如类胡萝卜素)、多酚类衍生物(花青素、类黄酮、儿茶素和单宁等)、酮类衍生物(红曲色素、姜黄色素)和酮类衍生物(虫胶色素和胭脂虫红等):若按色素溶解性可分为脂溶性色素和水溶性色素。
第一节食品固有的色素一、叶绿素1.结构叶绿素是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。
在讨论叶绿素之前先对其结构和有关的名词加以介绍。
(1)毗咯(pyrrole),即氮杂茂，是卟啉环的四个环状组分之一。
(2)卟吩(porphine),即通过四个亚甲桥连接的四个毗咯环组成完全共扼的四个毗咯环骨架。
(3) 卟啉(porphyrin)，在叶绿素化学中，卟啉包括闭合、完全共扼的四毗咯类化合物，卟吩是这类化合物的母体，可被各种基团例如甲基、乙基或乙烯基所取代。
卟吩的所有其他亚类是指这种化合物的氧化状态。
因此，仅在毗咯环周围发生还原反应时形成双四(ditetra)或六氢卟吩，若在亚甲基碳上发生还原作用，则生成一类叫做卟啉原(还原卟琳)的化合物。
(4)二氢卟酚(chlorin)，即二氢卟吩。
第7章色素和着色剂
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。
食品色素和着色剂讲解课件
02
食品色素和着色剂的应用
天然食品色素和着色剂
天然食品色素和着色剂是从天然原料中提取出来的，如蔬菜 、水果、花卉等。它们具有天然的颜色和香味，对人体无害 ，且具有一定的营养价值。常见的天然食品色素和着色剂包 括叶绿素、胡萝卜素、番茄红素等。
天然食品色素和着色剂在食品加工中广泛应用，主要用于饮 料、糖果、糕点、罐头等产品的着色。由于其安全性和营养 性，越来越多的消费者倾向于选择使用天然食品色素和着色 剂。
地选择食品。
注意食品标签上的食品色素和着色剂标注
仔细查看食品标签上的成分表， 了解食品是否添加了色素和着色
剂。
对于添加了合成食品色素和着色 剂的食品，尽量选择低含量或无
添加的产品。
注意查看食品标签上的生产日期 和保质期，避免购买过期或保存
不当的食品。
避免过量摄入合成食品色素和着色剂
控制食用含有合成食品色素和着色剂的 食品的频率和量，特别是对于儿童、孕
食品色素和着色剂的安全性
安全性评估
选择建议
食品色素和着色剂在使用前应经过严 格的安全性评估，以确保其不会对人 体健康造成危害。
消费者在选择食品时，应选择符合国 家标准的正规产品，避免购买使用过 量或不安全色素和着色剂的食品。
使用限量
各国政府和监管机构会制定食品色素 和着色剂的使用限量，以确保食品安 全。
分类
食品色素和着色剂有多种分类方 式，如天然色素和合成色素、水 溶性色素和油溶性色素等。
食品色素和着色剂的作用
01
02
03
提升食品色泽
通过添加色素和着色剂， 可以改善食品的色泽，使 其更具吸引力。
增强食品感官品质
色泽是食品品质的重要指 标之一，良好的色泽可以 增强消费者的购买欲望。
《食品化学》必考重点题型第七章维生素和矿物质第八章色素和着色剂
第七-八章主要考点题型解析一、解答题1、何谓维生素？有哪些共同特点？答：维生素是活细胞为了维持正常生理功能所必需的、但需要极微量的天然有机物质的总称。
而大部分维生素不能在人体内合成，必须从外界食物中摄取。
维生素中有一部分可以通过化学反应人工合成，还有部分人工合成比较困难，此外一些有机化合物在人体内可以通过一定途径转活方式转化为某种维生素。
2、维生素按其溶解性分为几类？答：维生素的分类：脂溶性：维生素 A、维生素 D、维生素 E 等水溶性：维生素 B 族和维生素 C3、维生素 C 在食品工业中的作用。
答：维生素的功能： (1)辅酶或辅酶前体:如烟酸,叶酸等 (2)抗氧化剂: VE, VC (3)遗传调节因子: VA, VD (4)某些特殊功能: VA-视觉功能 VC-血管弹性4、维生素 E 的稳定性以及在食品工业中的作用。
答：VE 对氧敏感，VE 极易受分子氧和自由基氧化，生成无活性的醌类物质。
对热、酸、碱、紫外光则比较稳定，在食品熟制和贮藏过程损失较少。
VE 在食品工业中可作为营养强化剂、抗氧化剂及自由基清除剂。
5.为何牛奶不宜放在透明的容器中？答：牛奶中含有核黄素，在日光下存放 2 小时后核黄素损失 50%以上，放在透明玻璃皿中也会产生“日光臭味” ，导致营养价值降低。
牛奶中的 VA 对光敏感，导致 VA 的损失。
6.影响维生素损失的因素，食品加工中应如何降低维生素的损失？答：由于维生素多含不饱和双键和还原性基团，因此，维生素是所有营养素中受加工和贮藏条件影响最大的一类营养素，容易受光、氧、温度、pH 值、射线、氧化剂、金属离子、食品添加剂。
水分含量、酶等因素的影响而损失。
预加工水果和蔬菜的去皮和修整会造成集于皮中的维生素损失。
去皮前的碱处理也增加了不稳定维生素的损失。
流水槽输送，清洗和在盐水中烧煮时，水溶性维生素易损失。
加工用水中氧浓度、痕量金属离子浓度会影响维生素的分解。
热处理时，用热水浸烫会造成水溶性维生素的大量损失。
《食品色素和着色剂》课件
新鲜、可持续的选择
寻找新的食品着色剂解决方案以满足消费者对 新鲜、健康的需求。
酶制剂与纤维素类色素
可应用于各种营养食品，如巧克力、奶酪和豆 奶等。
人造色素
通常来自于石油的化学合成，用于饼干、软糖 等食品。
Hale Waihona Puke 安全性评估毒性测试
进行安全性测试，确保色素和着 色剂没有严重的毒性反应。
食品安全标准
应用国家和国际标准，确保食品 色素和着色剂安全吸收。
天然来源
使用源自天然植物和动物的原料， 避免毒性化学物质的应用。
食品色素和着色剂
了解食品色素和着色剂的定义和分类以及它们在食品制造中的重要性。
功能与用途
增色
为食品提供丰富的色彩，吸引消 费者的眼球。
美观
改善食品的质感和外观，增加观 赏性。
调味
增强食品的味道，让人更容易接 受。
掩盖缺陷
遮盖食品的缺陷，提高消费者的 满意度。
作用与应用范围
1
提高市场竞争力
色素和着色剂是区分不同品牌和产品的重要因素之一。
监管和法规
1
卫生部门监管
批准和监管食品色素和着色剂的使用和加工，确保符合卫生标准。
2
国际法规
如FDA、EEC等制定了严格规范，以确保国际贸易中食品色素和着色剂的安全应用。
3
整合管理制度
建立完整的管理制度体系，确保生产和使用的规范性和安全性。
未来研究和发展方向
天然成分的应用
在选材和处理过程中使用更多的天然色素，充 分挖掘植物和动物的色彩资源。
2
方便生产管理
色素和着色剂能够减少生产过程中的变化，提高生产效率。
3
提高产品质量
色素和着色剂可以改善食品的外观和味道，提高产品口感和品质。
食品色素和着色剂.pptx
✓ 如：、、 2、 、 2、 、、 等。
助色团 波长红移 (）
( , , I ) 2~30
17~50
23~85
2
40~95
食品中固有的色素
食品色泽是决定食品品质和可接受性的重 要因素。
脂酶、蛋白酶、果胶酶等通过作用 于相应的底物（非叶绿素），间接使叶 绿素发生与蛋白或自身分解，降低稳定 性。
3 影响叶绿素稳定性的因素
（2）酸、热：热处理对叶绿素脱镁反应 影响最大，绿色蔬菜经过热处理后，叶 绿素含量降低 80～100%，色泽转变为黄 绿色甚至暗褐色；这种变化在水介质中 是不可逆的。
（碧冬茄素）； R12 3 ，锦葵色素（银葵素）
• 花青素形成花青苷时，糖基一般 • 连接在 3 位基， • 也有一些花青苷存在5位 – 糖苷 • 此外，花青苷中还可能含有一些羧酸或金属离子，羧酸
一般是与糖基部分结合，常见的有机酸包括阿魏酸、苹 果酸、咖啡酸、琥珀酸、乙酸等。 • 自然界中至少已经分离出250种以上的花青苷化合物，天 然食品中存在的花青苷一般是多种共同存在，也有少数 食品中主要存在一种花青苷。
(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
3. 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+ 2HNO2
肉内固有还原剂 2NO + 2H2O 或 3HNO2
歧化 HNO3 + 2NO + H2O
3. 腌肉色素
Mb NO NOMb（亚硝酰基肌红蛋白） 加热 亚硝基血色原
食品色素和着色剂
❖ 8.2.3 多酚类色素
❖
多酚类化合物由于分子结构中含有苯
环，且苯环上带有多个羟基，因而得名。绝
大多数多酚为黄酮类化合物。多酚类色素常
见的主要类型有花色苷、类黄酮、原花色素、
单宁。
❖ 8.2.3.1 花色苷
❖ 花色苷（anthocyanins）是一类在自然 界中分布最广泛的水溶性色素。
❖ （1）存在状态和结构：花色苷是花青素与 糖结合成的苷类化合物。
❖ 影响叶绿素的稳定性因素如下：
❖
①叶绿素酶影响。唯一能使叶绿素降
解的酶。能催化叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇。
❖
②热处理和pH影响。脱镁叶绿素衍生
物为橄榄褐色，叶绿素铜钠就是依据此原理
制备而成，它是一种理想的天然食品着色剂。
pH对叶绿素的热稳定性有较大影响，在碱性
介质中（pH9.0），叶绿素对热非常稳定，
血红蛋白
肌红蛋白
卟啉环
❖ （2）化学反应与颜色变化。血红素卟啉环 内的中心铁可以Fe2+或Fe3+状态存在。
❖ ①肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁结合 蛋白的相互转化。氧合作用，氧化反应。在 肉中只要有还原性物质存在，肌红蛋白就会 使肉保持红色；当还原剂物质耗尽时，高铁 肌红蛋白的褐色就会成为主要色泽。
❖
叶绿素a、b、c和d，高等植物中的叶绿
素a和b的两者含量比约为3：1.
❖ （2）物理性质：叶绿素a和脱镁叶绿素a均 可溶于乙醇、乙醚、苯和丙酮等溶剂，不溶于
❖ （3）化学性质： 对热、光、酸、碱等均 不稳定，最普遍的变化是生成脱镁叶绿素， 暗橄榄褐色。
❖
叶绿素在酶的作用下，可发生脱镁、
脱植醇反应。
❖
食品的品质特性：色泽、风味、质地、
第七章 色素与着色剂
2．化学与颜色——氧化反应
肉的颜色取决于
肌红蛋白的化学性质 氧化的状态（卟啉环中Fe2+或Fe3+）
与血红素键合的配基的种类
球蛋白蛋白质的状态
（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。
分子态氧与肌红蛋白键合成为氧合肌红蛋白（MbO2） 肉由暗红色变为亮(鲜)红色
羟基取代基增多，蓝色加强
（2）酸度
酸度的改变，花色素的结构改变，颜色随之改变。 如：矢车菊色素（花青素）。 在酸性PH中呈红色，在稀碱中（pH8~10）呈蓝色。 而PH>11时，则很快水解成完全离子化的无色或浅黄 色的查尔酮。
受 pH 变 化 的 影 响 ， 在 pH0.71 时 为 深 红 色 ， pH 升高色素转 变成蓝色醌 式碱。
亚硝基亚铁肌红蛋白（NOMb）
Mb+NO→NOMb（桃红）→加热→亚硝酰血色原（鲜红）
由于亚硝基肌红蛋白对氧、热比氧合肌红蛋白稳定， 基于此原理，肉食加工中，为保持肉的鲜艳颜色而 加入亚硝酸盐。
（硝酸钠＜0.5 g/kg（+Vc），亚硝酸钠＜0.15g/kg）
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。
肉中的主要色素
肌红蛋白（Mb）
球蛋白，MW=16,800 ，153个AA 4个吡咯环的中央有1个铁原子 与4个吡咯的氮原子构成复合物 铁原子可形成6个配位键
4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4个亚基构，是一个四聚体
4 变色反应
肉贮存时，肌红蛋白在一定条件下会转变为 绿色物质，直接的效应物已知有两种； ①过氧化氢 可与血红素中的Fe2+或Fe3+反应生成绿色的 胆绿蛋白； ②硫化氢 在有氧存在时能与肌红蛋白反应生成绿色的 硫代肌红蛋白； 这些效应物在肉中出现被认为是微生物生长 的结果。
食品色素和着色剂.ppt
类胡萝卜素容易发生氧化反应。一般氧化总 是从两端的不饱和环上开始，环上双键接受氧形 成环氧衍生物，然后此环氧衍生物分解造成环状 结构遭到破坏并形成羰基。进一步的氧化可在任 何一个双键上进行，形成可能的四元环过氧化物 中间体，然后裂分生成分子量较小的多种含氧化 合物。在此情况下，颜色将完全消失。
溶于乙醇，不溶于油脂，耐光耐热，与碱变暗红色。 ▪ （2）胭脂红：红棕色粉末，水溶液为红色，溶于
甘油，微溶于乙醇，不溶于水。 ▪ （3）柠檬黄：黄色粉末，溶于甘油及丙二醇，微
溶于乙醇，不溶于油脂。
39
3
11.1食品中的天然色素
▪ 天然色素分类 1）来源 植物 、动物、微生物 2）溶解性 水溶性、脂溶性 3）结构 四吡咯衍生物、异戊二烯衍生物、多酚衍生 物、酮类衍生物、醌类衍生物
4
常见天然色素
▪ 吡咯类色素 吡咯色素由四个吡咯环的α-碳原子通过次甲 基相连而形成的共轭体系，也就是卟啉环。 中间通过共价键或配位键与金属元素形成配 合物，而呈现各种颜色。
▪ 其基本结构为2-苯并吡喃酮。
27
pH对花青素的颜色变化
28
2 黄酮类色素
▪ 也称花黄素，基本结构为α-苯基并吡喃酮 （黄酮）
▪ 最重要的类黄酮化合物是黄酮和黄酮醇的衍 生物
29
性质
▪ 类黄酮的羟基呈酸性，一般为无色或浅黄 ▪ 在碱性溶液中容易开环形成查耳酮结构而变
色 ▪ 酸性条件下查耳酮回复闭环结构，颜色消失 ▪ 遇铁变蓝 ▪ 氧化变褐
在食品加工的一般条件下，类胡萝卜素并不 发生严重的降解反应，特别是含水量较大的情况 下，有足够的稳定性。
21
一、胡萝卜素类
1、结构及性质
胡萝卜素类目前指四种物质：α-胡萝 卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、番茄红 素。它们都是含40个碳的多烯四萜，由异戊 二烯经头尾或尾尾相连而构成。
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5．肉类色素的稳定性
光照、温度、相对湿度、水分活度、pH及细菌的种类 抗氧化剂可阻止或延缓脂质的氧化
如抗坏血酸、维生素 E 、 BHA 或 PG ，从而延长肉
组织颜色的保留时间
动物屠宰前氧气消耗的速度和高铁肌红蛋白还原酶的
活力
气调法包装
选择透气率低的包装膜，先除去包装袋中的空气，
再充入富氧或缺氧空气密封
4．腌制肉的色素
肌红蛋白
亚硝酰基肌红蛋白（紫红色）
在腌制开始时，如果含有较多的亚硝酸盐，肌红蛋 白立刻被氧化为硝酸肌红蛋白（NMb）。
在还原剂存在下受热时 NMb 转化为绿色的硝化氯化 血红素。
在无氧状态下，亚硝酰基肌红蛋白相当稳定，但对 光敏感，在有还原剂（抗坏血酸或巯基化合物）存 在时亚硝酸盐将被还原为一氧化氮，迅速生成亚硝 酸基肌红蛋白。
酯化
卟吩
脱镁叶绿母环
植醇：具有类异戊二烯结构的20碳醇
叶绿素a ： 一个与镁螫合的四吡咯结构，它的1，3， 5和8位上有甲基取代，乙烯基取代于 2位，乙基位于 4位，7位的丙酸与植醇酯化。羧基位于9位，甲氧甲 酰基位于10位。 叶绿素b： 3位是甲醛基而不是甲基 脱镁叶绿素a 脱镁叶绿素b 脱植醇叶绿素a 脱植醇叶绿素b
食品天然色素的分类
动物肌肉中的色素 植物色素
• 包括叶绿素、类胡萝卜素、黄酮类与其他酚类
天然色素一般对光、热、 pH 、氧气等敏感， 它们的变化会导致食品在加工贮存中变色或 褪色。
合成色素颜色鲜艳稳定，但安全性较差。
第二节 食品中的天然色素
一、血红素化合物
铁卟啉衍生物，主要存在于动物肌肉和血液中。
血红蛋白：由4个肌红蛋白构成，是一个 四聚体
2．化学与颜色——氧化反应
肉的颜色取决于
肌红蛋白的化学性质
氧化的状态（ 卟啉环中Fe2+或Fe3+） 与血红素键合的配基的种类 球蛋白蛋白质的状态
氧合作用
分 子 态 氧 与肌 红 蛋白 键 合成 为 氧合 肌 红蛋 白 （MbO2） 肉由浅红色变为亮红色
氧化反应
卟啉环中的 Fe2+ 转变成 Fe3+ 生成高铁肌红蛋白 （MMb） 浅红色的肌红蛋白和亮红色的氧合肌红蛋白变 为棕红色的MMb 高铁肌红蛋白无法键合分子态氧，第六个配位 键的位置上只能键合水。
氧气分压对三种肌红蛋白的影响
高氧气分压有利于形成亮红色的MbO2 而低氧气分压有利于形成Mb和MMb
脱镁脱植醇叶绿素a
脱镁脱植醇叶绿素b
叶绿素a、b及植醇结构
叶绿素衍生物可借助可见吸收光谱进行鉴定 叶绿素a ：600～700nm（红光）
叶绿素b：400～500nm（蓝光）
在乙醚中：
a：660.5nm和642nm（红光） b：428.5nm和452.5nm（蓝光）
在高等植物中，叶绿素a：b≈3：1
沉淀色料： 由染料和基质构成的，可分
散于油相
通过吸附、共沉淀或化学反应结合 整个体系包括水溶性基本染料以及许可的不 溶性基质 目前只有氧化铝被获准作为基质使用
着色剂的分类
着 A． 许可的 1. 染料 2. 沉淀染料 B． 免于许可的 1. 天然色素 花色苷、水果蔬菜汁液浓缩 物、胭脂树橙提取物 2.合成的（天然等同）色素 β -胡萝卜素 FD＆C FD＆C 红色 40 号 沉淀色料 40 号 色 剂 举 例
（二）叶绿素的变化
1．酶促反应
叶绿素酶是唯一能使叶
绿素降 解的酶 ，使植醇
从叶绿 素及脱 镁叶绿素
上脱落。
最适温度60～82.2℃。
2．热与酸
叶绿素（绿色）
脱镁叶绿素（橄榄褐色）
绿色的叶绿素的铜或锌络合物
铜代叶绿素的色泽最鲜亮，对光和热较稳定，是理想的 食品着色剂。
pH会影响叶绿素的降解
负压下脱除多余的水分
原理
氧合肌红蛋白（亮红色）脱氧转变成肌红蛋白（浅红色） 注入氧气：有足够的氧气键合成为氧合肌红蛋白，从而使 肉保持亮红色。
3．化学和颜色——变色反应
过氧化氢可与血红素中的 Fe2+和 Fe3+反应生
成绿色的胆绿蛋白
细菌繁殖产生的硫化氢在有氧气存在时能形
成绿色的硫代肌红蛋白
完全排除氧气能将血红素的氧化
（Fe2+ Fe3+）降低到最小程度
血球蛋白的存在能降低氧化速度
pH低时氧化反应进行较快
痕量元素特别是铜会促进自动氧化
与Mb相比，MbO2 自动氧化的速度较低
应用举例
新鲜金枪鱼的肉是红色的，-60℃条件下保藏， 新含气保鲜技术（日本） 金枪鱼 切块 调理釜 灭菌 包装 打入氧气 -20℃保藏
肌 肉 红 色 来 自 于 肌 红 蛋 白 (70 ～ 80 ％ ) 和 血 红 蛋 白
(20～30％)。 放血后色泽的90％以上是由肌红蛋白产生 量随着动物的种类、年龄、性别而改变 鱼类毛细血管少，白色是鱼肉的特征。 肌肉组织尚有少量其他色素，细胞色素，酶和维生 素B12等 。
肉中的主要色素
在碱性条件下（pH 9.0），对热非常稳定
在pH 3.0的酸性条件下，叶绿素不稳定
加入钠、镁、钙的盐酸盐能降低叶绿素脱镁反应 的速度 绿色蔬莱在加工前用石灰水或 Mg(OH)2 提高pH， 有利于保持蔬菜的鲜绿色
三、类胡萝卜素化合物
自然界中最丰富的天然色素
黄色常常被叶绿体的绿色所覆盖 既有光合作用又有光保护作用
1. 血红素化合物的结构
肌红蛋白（Mb）
球蛋白 MW=16,800 153个AA
4个吡咯环的中央有 1个铁原子
与4个吡咯的氮原子构成复合物
6个配位键
肌红蛋白的三级结构
铁原子可形成6个配位键
4 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
二、叶绿类
（－）叶绿素的结构
原指与光合作用有关的绿色色素。现在延伸至所有起
光合作用的卟啉色素。
结构特征：
吡咯：卟啉环的4个环状组分中的1个 卟吩：四吡咯环通过4个次甲基桥连接而成的完全共轭的四 吡咯骨架 卟啉：卟吩的氧化态 脱镁叶绿母环： 9位碳与10位碳成环的卟啉
脱镁叶绿环：不含镁，7位被一个长碳链醇（植醇或法呢醇）