第7章食品色素和着色剂Foodcolorsandcolorant

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➢叶绿素 a 的转化速率比叶绿素b 快,叶绿素 b 具有较高的热稳定性 。
pH:影响叶绿素的降解
➢在碱性条件下(pH 9.0),对热非常稳定。 ➢在酸性条件下(pH 3.0) ,易降解,脱镁变
褐色。
3.光、氧
光:叶绿素溶解后暴露于空气中发生氧化, 生成加氧叶绿素(蓝绿色)。
光、氧同时存在时,发生不可逆的褪色。
三、类胡萝卜素(Carotenoid)
是一类显黄色或红色的脂溶性色素。 叶黄素、 β-胡萝卜素、玉米黄素、番茄
红素、辣椒红素、虾青素 。 在人和动物体中作为VA的前体物质(β-
胡萝卜素)。 既有光合作用又有光保护作用。淬灭或使
活性氧失活
(-)类胡萝卜素的结构
分为两类: ➢烃类胡萝卜素。 ➢含氧衍生物(氧合叶黄素)。
与其他成分形成复合物,起到稳定 色素的作用。
7. 酶促作用
糖苷酶和多酚氧化酶能引起花色素失 去颜色。
花色素苷酶,使花色苷在水中的溶解 度↓,转化为无色化合物。
多酚氧化酶将邻苯二酚氧化邻苯醌, 与花色苷反应形成氧化花色素苷和降 解产物,导致褪色。
习题Biblioteka Baidu
1. 叶绿素属于 花青素属于
,叶黄素属于
(三)在食品中的重要性
柚皮苷环状结构开环时形成含有新橙皮糖基 的查耳酮结构。
柑桔类黄酮被称为生物黄酮,即维生素 P, 它们和抗坏血酸对降低毛细血管脆 性具有协 同作用。
类黄酮的多酚性质和螯合金属的能力,可作 为脂肪的抗氧化剂。
类黄酮在水溶液罐头食品的热加工中较稳定。
六 原花色素 (proanthocyanidins)
羟基化糖苷比酰化、甲基化糖苷的热稳定性差。 光照会加速花色苷的降解,未酰化花色苷对光
的稳定性差;双糖苷比单糖苷稳定。
4. 糖及其降解产物
高浓度的糖可降低Aw ,花色苷稳定性↑。 低浓度的糖会加速花色苷降解。 花色苷的降解与果汁中的美拉德反应、VC的
氧化降解同时发生,糠醛与花色素苷缩合形成 褐色化合物 。
5. 金属离子
某些金属离子会造成果汁等变色。
➢相邻羟基可以螯合多价的金属离子,使花色 苷的颜色由红转变成紫。
➢在酸性条件下热诱导原花青素转变成花色素, 再与金属离子形成粉红色络合物。
采用涂层金属罐保护罐装果蔬原有颜色。
6. 共色素形成作用
花色素苷(红色)与黄色类黄酮和 其他多酚化合物的共色素形成作用 (蓝色)。
第7章 食品色素和着色剂
Food colors and colorant
7.1 食品固有的色素
颜色是食品感官质量最重要的属性。 鉴别食品质量优劣的重要感官指标。 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。
色素分类
氧合作用
➢ 肌红蛋白与分子氧键合成为氧合肌红蛋白。 ➢ 肉由浅红色 鲜红色。
氧化反应
➢ 肌红蛋白氧化(卟啉环Fe2+ Fe3+)成高铁肌红蛋白。 ➢ 浅红色肌红蛋白、亮红色氧合肌红蛋白 红褐色的
高铁肌红蛋白。 ➢ 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。
3.肉类食品在加工储藏中的变化
位于叶绿体内,与脂、Pro紧密结合。 游离叶绿素对光、热敏感,产生降解。
(一)结构
➢吡咯、卟吩、卟啉 ➢脱镁叶绿素母环、植醇 ➢叶绿素a、b ➢脱镁叶绿素a、b
吡咯(pyrro1e) : 卟啉环的4个环状组分中的1个 卟吩(porphine) :四吡咯骨架
脱镁叶绿母环
6位碳与8位碳成环的卟啉(porphyrin)
铁原子可形成6个配位键
➢与4个吡咯环的氮原子形成配位键。 ➢第5个与肌球蛋白的组氨酸残基键合。 ➢第6个可与各种配基的电负性原子结合。
6个配位键
O2 鲜红色 NO 粉红色 H2O 暗红色
高铁 褐色
2.化学性质
肉的颜色取决于肌红蛋白中血色素的氧化态或 还原态( 卟啉环中Fe2+或Fe3+)。
叶绿素a、b及植醇结构
结构
➢植醇(phytol) :具有类异戊二烯结构的 20碳醇。
➢叶绿素a ➢叶绿素b:3位是甲醛基而不是甲基。 ➢脱镁叶绿素a, b ➢脱植醇叶绿素a, b ➢脱镁脱植醇叶绿素a, b
(二)物化性质
溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯等有机溶剂 不溶于水
(绿)叶绿素 +2H+ 脱镁
为深红色,pH 升高色素转变成蓝色。
2. 氧气与还原剂
花色素苷的不饱和性使得对氧比较敏感。 亚硫酸盐或SO2会使花色苷褪色。 果汁中花色苷和VC相互作用导致降解,二者
同时消失。
➢ VC氧化时产生的过氧化氢诱导了花色苷的降解。
防止果汁变色。
➢ 要尽量装满。 ➢ 采用充氮、真空贮存。
3. 热和光
七、单宁(tannins)
又名丹宁酸、鞣酸、鞣质,能同Pro、多糖 等大分子化合物相结合。
无色至黄色或棕黄色,使食品产生涩味。 结构复杂,由没食子酸或其他多元酚酸组成。
来源不同,结构有所差异。 单宁的水溶性能沉淀生物碱、明胶等蛋白质,
可作澄清剂。 使食品具有收敛性涩味,并产生酶促褐变。
7.2 食品中添加的着色剂
基本结构为2-苯基苯并吡喃酮。 黄酮、异黄酮、黄酮醇。 与糖以糖苷形式存在。
(二)化学性质
颜色深浅与酚羟基数目和结合位置有关。 能和金属离子形成螯合物。 与FeCl3,呈蓝、紫、棕色。 碱性溶液中开环呈黄色,橙、褐色。
➢查儿酮结构,土豆、面粉、芦笋在碱水中发 黄。
➢洋葱在空气中氧化产生褐色沉淀。 ➢果汁放久有褐色沉淀。
一、天然色素
叶绿素铜钠盐 胭脂虫色素 紫胶虫色素 红曲色素 姜黄色素 焦糖色素
二、人工合成色素
优点:色彩鲜艳,着色力强,性质稳定, 结合牢固。 苋菜红、胭脂红 柠檬黄、日落黄 靛蓝、亮蓝 赤藓红、新红
思考题
色素按结构分哪几类,指出其代表色素。 在绿色蔬菜罐头生产中有哪些护绿的方
正常光合作用由于类胡萝卜素和脂类的保 护,不会氧化。
4.盐
盐(如 NaCl、 MgCl2 和 CaCl2)的加入可以 部分抑制叶绿素的降解,这是由于盐的静 电屏蔽效果所致。
(四)绿色的保持(护绿方法)
加碱护绿:加工前用石灰水或Mg(OH)2 , 使叶绿素中的镁离子不被氢原子所置换 。
高温瞬时灭菌 :化学破坏小 加入Zn或Cu盐:钠、镁、钙的盐酸盐能
花色苷的糖基:葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、 木糖和阿拉伯糖。
花色苷水解失去糖基后的配体称为花色素或 花青素,水溶性下降。
(二)颜色与稳定性
1. pH
酸性环境稳定,pH高,破坏速率快。 -OH↑,稳定性↓;-CH3↑,稳定性↑。 糖基化能增加花色苷的稳定性。 不同pH有不同结构,不同色泽。在pH0.71时
来源 ➢动物、植物、微生物
溶解性 ➢脂溶性、水溶性
化学结构 ➢卟啉类衍生物(叶绿素、血红素) ➢异戊二烯衍生物(类胡萝卜素) ➢多酚类衍生物(花青素、类黄酮、儿茶素、 单宁) ➢酮类衍生物(红曲色素、姜黄色素) ➢醌类衍生物(虫胶色素、胭脂虫红)
一、叶绿素 (Chlorophylls)
能进行光合作用的生物体中含有的一类卟啉 色素。
腌肉色素
腌制时,如果含有亚硝酸盐,肌红蛋 白立刻被氧化为亚硝酰肌红蛋白(紫 红色) 。
烹调后为热变性珠蛋白亚硝酰血色原。
包装
肌红蛋白(浅红色)氧合转变成氧 合肌红蛋白(亮红色)。
高氧压护色。注入氧气:有足够的 氧气键合成为氧合肌红蛋白,从而 使肉保持鲜红色。
加入抗氧化剂,防止血红素氧化。
性降低。
四、花色素苷(anthocyanins)
花色苷是植物世界分布最广的一类水 溶性色素。
使果蔬、花显示各种颜色,如蓝、紫、 红、橙。
自然界已知有20种,如花葵素、花青 素、芍药色素等。
(-)花色苷结构
花色苷属于类黄酮,具有2-苯基-苯并吡喃阳 离子结构(C6-C3-C6骨架) 。花色苷在自然 状态下以糖苷形式存在。
降低叶绿素脱镁反应的速度。叶绿素铜的 色泽最鲜亮,对光和热较稳定。 最好办法:挑选品质好的原料,快速加工, 低温储藏。
习题
1. 叶绿素属于 ,叶黄素属于

花青素属于 ,红曲色素属于 。
A 异戊二烯衍生物 B 多酚类衍生物
C 酮类衍生物
D 卟啉类衍生物
2. 为了提高绿色蔬菜的色泽稳定性,采用下列
处理可以改善加工蔬菜的色泽品质。
键的数目增加,颜色逐渐变淡。
(二)物理性质
所有的类胡萝卜素都是脂溶性色素。 稳定性一般,易发生氧化而褪色 。
因酸、加热或光照而发生顺式异构化。 具有的颜色从黄到红,检测的波长范
围一般为430~480 nm。
(三)化学性质
氧化作用,并失去颜色。
➢酶促、光敏、自动
高度共扼,双键数很多,氧化产物复杂。
➢环氧、双环氧化合物,环氧-紫罗酮,导致失去VA 原活性,褪色。
氧化促进因子
➢金属离子和亚硫酸盐 ➢脂肪氧合酶
抗氧化活性,能淬灭单重态氧,具有抗衰老、 抗癌、抗动脉粥状硬化作用。番茄红素
(四)加工过程中的稳定性
在热烫、冷冻等加工、储藏中相对稳 定。
热处理产生异构化,应低温处理。 精炼油中含量降低,热降解,VA原活
A 加入有机酸
B 加入锌离子
C 增加与氧气的接触 D 加热
二、血红素(Haemachromes )
铁卟啉衍生物,存在于动物肌肉和血 液中。
肌肉红色来自于肌红蛋白(70~80%) 和血红蛋白(20~30%)。
由血色素和球状Pro组成结合蛋白。
肌红蛋白与血红蛋白的结构
1. 结构
4个吡咯环结合成的卟啉环,中间络合1 个铁原子。4个吡咯环上有取代基。
酸 热
-植醇 酶
-植醇 (褐)脱镁叶绿素
水解
叶绿酸((绿鲜)绿色) +2H+ 脱镁
酸 热
脱镁叶绿素酸(褐)
图7.4 叶绿素的变化示意图
(三)叶绿素的变化(稳定性影响因素)
1.酶促反应
叶绿素酶是酯酶,催 化脱植醇生成脱植基叶 绿素。 在脂肪氧化酶的作用 下降解,产生自由基。
2.热、pH
热加工:叶绿素 脱镁叶绿素(橄榄褐色) 叶绿素的铜或锌络合物(绿色)

,红曲色素属于 。
A 异戊二烯衍生物 B 多酚类衍生物
C 酮类衍生物
D 卟啉类衍生物
2. 胡萝卜素为典型的
性色素;
花色苷是
性色素。
3. 影响花青苷色素色泽的主要因素有 。
五、类黄酮(Flavonoids )
(一)结构
水溶性天然色素,呈浅黄色或无色, 结构和花色苷相似。已知的黄酮化合 物有1000多种。
无色,加工过程中转变为有色物质。
基本结构单元:黄烷3-醇或黄烷3,4-二醇形成 二聚体或高聚物。
代表:葡萄籽、皮中原花青素,具有很强的抗 氧化活性等多种功能。
对水果、饮料的风味和颜色很重要。
➢ 其邻位羟基会引起酶促褐变,光照会降解呈稳定的 红褐色衍生物,使啤酒、葡萄酒产生浑浊和涩味。 是由于原花青素的2-8聚体与Pro作用的结果。
法? 氧气对肌肉的颜色有何影响?如何保持
新鲜肉的颜色?
结构特点 ➢具有共轭双键。 ➢8个异戊二烯单位组成,分子中心呈左右对称。 ➢以游离态存在于组织中,也可与糖、Pro、脂 结合,如虾青素、藏花素。
类胡萝卜素最基本的组成单元是异戊间 二烯。
天然类胡萝卜素大多数可看作是番茄红 素的衍生物。
颜色与结构
产生颜色与共轭数目、顺反、助色 团有关。
含有 7 个以上共轭双键时呈现黄色。 全反式化合物的颜色较深,顺式双
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