第八章 色素及着色剂详解
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1.食品色素的作用
①通过视觉给人以美感； ②决定食品质量； ③决定食品的可接受性。
第八章 色素及着色剂
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2、食品中颜色的来源
（1）原有的：叶绿素、血红素、叶黄素等，即天然色素
（2）添加的：食品着色剂：天然的、人工合成的 人工合成色素：优点，如色彩鲜艳、着色力强、性质较稳定， 结合牢固等。但人工合成色素存在安全性问题。 天然食品着色剂：安全性高，在赋予食品色泽的同时，有些天 然色素还有营养性和某些功能性。但天然色素一般对光、热、 酸、碱和某些酶较敏感，着色性差，成本也较高。
第八章 食品色素和着色剂
Pigments and Colorants
掌握常见食品天然色素的化学结构以及基 本的物理化学性质；常见食品天然色素在食品 贮藏加工过程中发生的重要变化及其条件；食 品贮藏和加工中的酶促褐变及其抑制。
第八章 色素及着色剂
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第一节 引言
人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可见光区 （400~800nm）的某些波长的光后，透过光所呈现出的颜色。 即人们看到的颜色是被吸收光的互补色。
结构：四吡咯衍生物色素（叶绿素；血红素；胆红素） 异戊二烯衍生物色素(胡萝卜素类、叶黄素类） 多酚类色素（花青素类、类黄酮化合物） 酮类衍生物色素（红曲色素、姜黄素） 醌类衍生物色素（虫胶色素、紫草色素） 其他类色素（核黄素、甜菜红色素）
溶解性：水溶性色素、脂溶性色素
第八章 色素及着色剂
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第二节 食品中天然色素
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
还原剂
MMb NO NOMMb（氧化氮高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOMb, NOMMb, 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（对热、氧)。
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。
（3）食品加工中产生的：在食品加工过程中由于天然酶及湿 热作用的结果，常会发生酶促的氧化、水解及异构等作用，会 使某些化学成分产生变化从而引起色泽的变化。如红茶、绿茶 的颜色；美拉德反应、焦糖化反应等。
第八章 色素及着色剂
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3、食品中色素分类
来源：植物色素、动物色素、微生物色素 色泽：红紫色系列色素、黄橙色系列色素、蓝绿色系列色素
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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,使产 品保持鲜红色. 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或 3 HNO2
歧化 HNO3 + 2NO + H2O
第八章 色素及着色剂
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Mb NO NOMb（氧化氮肌红蛋白） 加热 氧化氮肌色原
第八章 色素及着色剂
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2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸/热
-植醇 叶绿素酶
叶绿素（绿色，脂溶性）
-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）
-CO2CH3 热 （乙酸根）
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性）
-CO2CH3 热
焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
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： • 气调使水果的呼吸跃变延缓，叶绿体及叶绿素也较慢地被破坏。 • （应6减）少加。盐：分别加入NaCl、MgCl2、CaCl2可使烟叶中脱镁反 • 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。
第八章 色素及着色剂
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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，达到配位数为 六的化合物。
血红蛋白（Hemoglobin) 和肌红蛋白(Myoglobin)是动 物肌肉的主要色素蛋白质。
第八章 色素及着色剂
肌红蛋白结构简图
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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。
第八章 色素及着色剂
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刚切开的肉表面由于与充足的氧气接触，肉色就是鲜红的，此
时肉表下虽会一定量高铁肌红蛋白生成。但看不出来。随着肉的 贮放，高铁肌红蛋白生成量加大，鲜红色减弱。在肉中 只要有 还原物质存在，肌红蛋白就会使肉保持红色，当还原物质耗尽时， 高铁肌红蛋白的褐色就会成为主要色泽。
第八章 色素及着色剂
第八章 色素及着色剂
7
3、 影响叶绿素稳定性的因素
（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。 （2）酶： 叶绿素酶直接作用，降解褪色；叶绿素酶是一种酯酶，能催化 叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇，分别生成脱植基叶绿素和脱镁脱 植基叶绿素。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：pH影响蔬菜组织中叶绿素的热降解，在碱性介 质中（pH9.0），叶绿素对热非常稳定，然而在酸性介质中 （pH3.0）易降解。
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。
第八章 色素及着色剂
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• (4) Aw： • Aw很低时，组织中的H+不易迁利于护色，脱水蔬菜能长 期保持绿色
（5）盐：盐的加入可以部分抑制叶绿素的降解
第八章 色素及着色剂
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4、常用的护绿技术
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。但加碱会导致维生素的损 失。 （2）高温瞬时灭菌：
天然色素: 即食品中固有的色素，一般是指新鲜原料中眼睛能
看见的有色物质，或者本来没有颜色而能通过化学反 应呈现颜色的物质。
第八章 色素及着色剂
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（二）性质
1、基本性质
脂溶性：叶绿素a、b都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、氯仿 苯等有机溶剂。
对光、热敏感 酸性条件下镁易被氢取代 与蛋白质结合，叶绿体 镁离子可被铜、锌、铁等取代
①通过视觉给人以美感； ②决定食品质量； ③决定食品的可接受性。
第八章 色素及着色剂
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2、食品中颜色的来源
（1）原有的：叶绿素、血红素、叶黄素等，即天然色素
（2）添加的：食品着色剂：天然的、人工合成的 人工合成色素：优点，如色彩鲜艳、着色力强、性质较稳定， 结合牢固等。但人工合成色素存在安全性问题。 天然食品着色剂：安全性高，在赋予食品色泽的同时，有些天 然色素还有营养性和某些功能性。但天然色素一般对光、热、 酸、碱和某些酶较敏感，着色性差，成本也较高。
第八章 食品色素和着色剂
Pigments and Colorants
掌握常见食品天然色素的化学结构以及基 本的物理化学性质；常见食品天然色素在食品 贮藏加工过程中发生的重要变化及其条件；食 品贮藏和加工中的酶促褐变及其抑制。
第八章 色素及着色剂
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第一节 引言
人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可见光区 （400~800nm）的某些波长的光后，透过光所呈现出的颜色。 即人们看到的颜色是被吸收光的互补色。
结构：四吡咯衍生物色素（叶绿素；血红素；胆红素） 异戊二烯衍生物色素(胡萝卜素类、叶黄素类） 多酚类色素（花青素类、类黄酮化合物） 酮类衍生物色素（红曲色素、姜黄素） 醌类衍生物色素（虫胶色素、紫草色素） 其他类色素（核黄素、甜菜红色素）
溶解性：水溶性色素、脂溶性色素
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第二节 食品中天然色素
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
还原剂
MMb NO NOMMb（氧化氮高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOMb, NOMMb, 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（对热、氧)。
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。
（3）食品加工中产生的：在食品加工过程中由于天然酶及湿 热作用的结果，常会发生酶促的氧化、水解及异构等作用，会 使某些化学成分产生变化从而引起色泽的变化。如红茶、绿茶 的颜色；美拉德反应、焦糖化反应等。
第八章 色素及着色剂
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3、食品中色素分类
来源：植物色素、动物色素、微生物色素 色泽：红紫色系列色素、黄橙色系列色素、蓝绿色系列色素
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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,使产 品保持鲜红色. 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或 3 HNO2
歧化 HNO3 + 2NO + H2O
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14
Mb NO NOMb（氧化氮肌红蛋白） 加热 氧化氮肌色原
第八章 色素及着色剂
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2、叶绿素的降解与色变
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸/热
-植醇 叶绿素酶
叶绿素（绿色，脂溶性）
-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）
-CO2CH3 热 （乙酸根）
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性）
-CO2CH3 热
焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
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： • 气调使水果的呼吸跃变延缓，叶绿体及叶绿素也较慢地被破坏。 • （应6减）少加。盐：分别加入NaCl、MgCl2、CaCl2可使烟叶中脱镁反 • 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。
第八章 色素及着色剂
10
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，达到配位数为 六的化合物。
血红蛋白（Hemoglobin) 和肌红蛋白(Myoglobin)是动 物肌肉的主要色素蛋白质。
第八章 色素及着色剂
肌红蛋白结构简图
11
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。
第八章 色素及着色剂
12
刚切开的肉表面由于与充足的氧气接触，肉色就是鲜红的，此
时肉表下虽会一定量高铁肌红蛋白生成。但看不出来。随着肉的 贮放，高铁肌红蛋白生成量加大，鲜红色减弱。在肉中 只要有 还原物质存在，肌红蛋白就会使肉保持红色，当还原物质耗尽时， 高铁肌红蛋白的褐色就会成为主要色泽。
第八章 色素及着色剂
第八章 色素及着色剂
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3、 影响叶绿素稳定性的因素
（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。 （2）酶： 叶绿素酶直接作用，降解褪色；叶绿素酶是一种酯酶，能催化 叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇，分别生成脱植基叶绿素和脱镁脱 植基叶绿素。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：pH影响蔬菜组织中叶绿素的热降解，在碱性介 质中（pH9.0），叶绿素对热非常稳定，然而在酸性介质中 （pH3.0）易降解。
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。
第八章 色素及着色剂
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• (4) Aw： • Aw很低时，组织中的H+不易迁利于护色，脱水蔬菜能长 期保持绿色
（5）盐：盐的加入可以部分抑制叶绿素的降解
第八章 色素及着色剂
8
4、常用的护绿技术
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。但加碱会导致维生素的损 失。 （2）高温瞬时灭菌：
天然色素: 即食品中固有的色素，一般是指新鲜原料中眼睛能
看见的有色物质，或者本来没有颜色而能通过化学反 应呈现颜色的物质。
第八章 色素及着色剂
5
（二）性质
1、基本性质
脂溶性：叶绿素a、b都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、氯仿 苯等有机溶剂。
对光、热敏感 酸性条件下镁易被氢取代 与蛋白质结合，叶绿体 镁离子可被铜、锌、铁等取代