食品中的天然色素
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第一节 概述
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。
食品质量与颜色 食品中颜色的来源 食品着色剂与食品质量
色素：食品中能呈现颜色的物质
色素分类 1）天然色素 2）人工合成色素。
天然色素分类 1）来源： 植物 、动物、微生物 2）结构： 吡咯 、多烯 、酚类 、醌酮类 3）溶解性： 水溶性、脂溶性
NO
氧化氮肌红蛋白
加热
氧化氮肌色原
（紫红色）
（鲜红色）
（鲜红色）
高铁肌红蛋白
（褐色）还Βιβλιοθήκη 剂NO 氧化氮高铁肌红蛋白
（深红色）
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 1、结构
叶绿素a、b
植醇
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 2、基本性质 q 脂溶性 q 与蛋白质结合，叶绿体 q 对光、热敏感 q 酸性条件下易被氢取代 q 镁离子可被铜、锌、铁取代
第二节 食品中的天然色素
高铁肌红蛋白 （metmyoglobin）
褐色
肌红蛋白 （myoglobin）
紫红色
氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin）
鲜红色
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome） 2、性质 q低氧压时(1~20mm汞柱) 主要为氧化作用； q高氧压时 主要为氧合作用。
肌红蛋白结构简图
肌红蛋白的立体示意图
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome） 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。
氧分压对三种肌红蛋白的影响
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome）
3、腌制肉的发色
NO3NO2-
+ 细菌还原作用
NO2-
H2O
+ H+ pH5.4～6.0 最适
HNO2
+ + 3 HNO2 岐化反应
HNO3 2 NO
H2O
2 HNO2 肉内固有的还原剂
2 NO + H2O
肌红蛋白
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ） 1、结构
玉米黄素(zeaxanthin)
辣椒红素(capsanthin)
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ） 2、性质 q 所有类型的类胡萝卜素都是脂溶性化合物； q 具有适度的热稳定性； q 易发生氧化而褪色，亚硫酸盐或金属离子的存在将加速β-胡萝卜素 的氧化； q 热、酸或光的作用下很容易发生异构化； q 类胡萝卜素易被组织中存在的脂肪氧合酶迅速降解； q 某些类胡萝卜素可以作为一种单重态氧猝灭剂。
焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 4、护绿方法 v 加碱护绿 v 高温瞬时灭菌 v 加入铜盐和锌盐
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ）
类胡萝卜素是一类使动植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。 大量存在于植物体中、动物体中和微生物体中。 类胡萝卜素包括 ①纯碳氢化合物组成的共轭多烯（烃类胡萝卜素类） ②上述化合物的含氧衍生物（氧合叶黄素类）主 要有叶黄素、玉米黄素、隐黄质、辣椒红素等。
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 3、叶绿素的稳定性
（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）
-COCH3 热
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性）
-COCH3 热
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ） 3、类胡萝卜素的稳定性
单-环氧化物、双-环氧化物、 羰基化合物、醇类
Ø 在一般加工和贮藏条件 下是相对稳定。
Ø加热或热灭菌会诱导顺/ 反异构化反应。
氧 化
反- β-胡萝卜素
热挤压加工
非常高的温度
顺- β-胡萝卜素
分裂产品、挥发性产品
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome） 1、结构
血红素是亚铁卟啉化合物
2+
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome）
1、结构
血红蛋白(Hemoglobin)和肌红蛋白 (Myoglobin)是动物肌肉的主要色素蛋白质。
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。
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ）
人体不能直接合成叶黄素和玉米黄素，人类组织中存在的所有类胡萝 卜素必须来源于膳食或其它相关来源如母乳和膳食补充剂。 叶黄素和玉米黄素的最丰富食物来源是深绿色叶蔬菜，蛋黄也是叶黄素 的有效膳食来源 。 婴儿叶黄素和玉米黄素来源是母乳(母乳喂养)，母乳中含有一定量的叶 黄素和玉米黄素。 普通牛奶中除了含有微量的β—胡萝卜素外，几乎不含叶黄素和玉米黄 素。 大多数市售的婴儿配方奶基本不含叶黄素和玉米黄素，或仅含有微量的 来自配方奶原料的叶黄素和玉米黄素。
第二节 食品中的天然色素
多烯色素的应用
多烯色素作为一种天然色素广泛地应用于油脂食品，如人造奶 油、鲜奶和其他食用油脂的着色。
近年来，采用了一些新技术，使多烯色素能吸咐在明胶或可溶 性糖类化合物载体如环状糊精上，经喷雾干燥后形成微胶相分散 体，使其能均匀分散于水，能形成透明的液体，可直接用于饮料 、乳品、糖果、面条等食品的着色。
叶黄素和玉米黄素特异性地高度聚集于特定眼部组织中，增加膳食中 叶黄素和玉米黄素摄入量可降低年龄相关性黄斑变性和自内障的患病风 险。
第二节 食品中的天然色素
多烯色素的应用
类胡萝卜素还被认为对许多慢性疾病具有预防作用，包括部分肿瘤 和眼睛疾病。例如，来自蔬菜和水果的β-胡萝卜素对肺癌和胃癌有很强 的预防作用 。
番茄红素可降低卵巢癌和前列腺癌的风险。
除了部分类胡萝卜素具有维生素A原作用外，目前认为类胡萝卜素的 健康效应来自其普遍具有的强抗氧化能力 。
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。
食品质量与颜色 食品中颜色的来源 食品着色剂与食品质量
色素：食品中能呈现颜色的物质
色素分类 1）天然色素 2）人工合成色素。
天然色素分类 1）来源： 植物 、动物、微生物 2）结构： 吡咯 、多烯 、酚类 、醌酮类 3）溶解性： 水溶性、脂溶性
NO
氧化氮肌红蛋白
加热
氧化氮肌色原
（紫红色）
（鲜红色）
（鲜红色）
高铁肌红蛋白
（褐色）还Βιβλιοθήκη 剂NO 氧化氮高铁肌红蛋白
（深红色）
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 1、结构
叶绿素a、b
植醇
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 2、基本性质 q 脂溶性 q 与蛋白质结合，叶绿体 q 对光、热敏感 q 酸性条件下易被氢取代 q 镁离子可被铜、锌、铁取代
第二节 食品中的天然色素
高铁肌红蛋白 （metmyoglobin）
褐色
肌红蛋白 （myoglobin）
紫红色
氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin）
鲜红色
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome） 2、性质 q低氧压时(1~20mm汞柱) 主要为氧化作用； q高氧压时 主要为氧合作用。
肌红蛋白结构简图
肌红蛋白的立体示意图
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome） 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。
氧分压对三种肌红蛋白的影响
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome）
3、腌制肉的发色
NO3NO2-
+ 细菌还原作用
NO2-
H2O
+ H+ pH5.4～6.0 最适
HNO2
+ + 3 HNO2 岐化反应
HNO3 2 NO
H2O
2 HNO2 肉内固有的还原剂
2 NO + H2O
肌红蛋白
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ） 1、结构
玉米黄素(zeaxanthin)
辣椒红素(capsanthin)
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ） 2、性质 q 所有类型的类胡萝卜素都是脂溶性化合物； q 具有适度的热稳定性； q 易发生氧化而褪色，亚硫酸盐或金属离子的存在将加速β-胡萝卜素 的氧化； q 热、酸或光的作用下很容易发生异构化； q 类胡萝卜素易被组织中存在的脂肪氧合酶迅速降解； q 某些类胡萝卜素可以作为一种单重态氧猝灭剂。
焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 4、护绿方法 v 加碱护绿 v 高温瞬时灭菌 v 加入铜盐和锌盐
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ）
类胡萝卜素是一类使动植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。 大量存在于植物体中、动物体中和微生物体中。 类胡萝卜素包括 ①纯碳氢化合物组成的共轭多烯（烃类胡萝卜素类） ②上述化合物的含氧衍生物（氧合叶黄素类）主 要有叶黄素、玉米黄素、隐黄质、辣椒红素等。
第二节 食品中的天然色素
二、叶绿素（ Chlorophylls ） 3、叶绿素的稳定性
（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）
-COCH3 热
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性）
-COCH3 热
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ） 3、类胡萝卜素的稳定性
单-环氧化物、双-环氧化物、 羰基化合物、醇类
Ø 在一般加工和贮藏条件 下是相对稳定。
Ø加热或热灭菌会诱导顺/ 反异构化反应。
氧 化
反- β-胡萝卜素
热挤压加工
非常高的温度
顺- β-胡萝卜素
分裂产品、挥发性产品
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome） 1、结构
血红素是亚铁卟啉化合物
2+
第二节 食品中的天然色素
一、血红素（ Haemachrome）
1、结构
血红蛋白(Hemoglobin)和肌红蛋白 (Myoglobin)是动物肌肉的主要色素蛋白质。
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。
第二节 食品中的天然色素
三、类胡萝卜素（ Carotenoids ）
人体不能直接合成叶黄素和玉米黄素，人类组织中存在的所有类胡萝 卜素必须来源于膳食或其它相关来源如母乳和膳食补充剂。 叶黄素和玉米黄素的最丰富食物来源是深绿色叶蔬菜，蛋黄也是叶黄素 的有效膳食来源 。 婴儿叶黄素和玉米黄素来源是母乳(母乳喂养)，母乳中含有一定量的叶 黄素和玉米黄素。 普通牛奶中除了含有微量的β—胡萝卜素外，几乎不含叶黄素和玉米黄 素。 大多数市售的婴儿配方奶基本不含叶黄素和玉米黄素，或仅含有微量的 来自配方奶原料的叶黄素和玉米黄素。
第二节 食品中的天然色素
多烯色素的应用
多烯色素作为一种天然色素广泛地应用于油脂食品，如人造奶 油、鲜奶和其他食用油脂的着色。
近年来，采用了一些新技术，使多烯色素能吸咐在明胶或可溶 性糖类化合物载体如环状糊精上，经喷雾干燥后形成微胶相分散 体，使其能均匀分散于水，能形成透明的液体，可直接用于饮料 、乳品、糖果、面条等食品的着色。
叶黄素和玉米黄素特异性地高度聚集于特定眼部组织中，增加膳食中 叶黄素和玉米黄素摄入量可降低年龄相关性黄斑变性和自内障的患病风 险。
第二节 食品中的天然色素
多烯色素的应用
类胡萝卜素还被认为对许多慢性疾病具有预防作用，包括部分肿瘤 和眼睛疾病。例如，来自蔬菜和水果的β-胡萝卜素对肺癌和胃癌有很强 的预防作用 。
番茄红素可降低卵巢癌和前列腺癌的风险。
除了部分类胡萝卜素具有维生素A原作用外，目前认为类胡萝卜素的 健康效应来自其普遍具有的强抗氧化能力 。