食品品质基础

按照结构和溶解性质的不同可分为胡萝卜素和叶黄素类。 1、胡萝卜素类 胡萝卜素的分子式：C40H56。广泛分布于生物的类胡萝 卜素烃中。胡萝卜素在动物体内可转变成视黄醇（维生素A） 和视黄醛（维生素A醛），在保护视力方面具有重要功效， 但其在人类肠道中的吸收利用率很低（但番茄红素不具有维 生素A的功能）。 2、叶黄素类 叶黄素又名“植物黄体素”，在自然界中与玉米黄素共 同存在。是构成玉米、蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要 组分，含于叶子的叶绿体中，可将吸收的光能传递给叶绿素 a，推测对光氧化、光破坏具有保护作用。也是构成人眼视 网膜黄斑区域的主要色素。 叶黄素类色素是胡萝卜色素的含氧衍生物，大多数在紫 罗酮环上连有羟基。包括叶黄素、辣椒红素、玉米黄素等。
（7）成分复杂，食用不当易产生沉淀、混浊，而且 纯品成本较高。 （8）产品差异较大，天然着色剂基本上都是多种成 份的混合物，而且同一着色剂由于来源不同，加工方法 不同，所含成分也有差别。如从蔬菜中提取和从蚕沙中 提取的叶绿素，用分光光度计进行测定，会发现两者最 大吸收峰不同，这样就造成了配色时色调的差异。 （9）天然着色剂性质不如合成着色剂稳定，使用中 要加入保护剂，这对色素的使用产生一些不良影响。 （10）在大多数情况下，天然色素的成本远远高于合 成色素的成本。
（三）花青素 花青素，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物 中的水溶性天然色素，属类黄酮化合物。常以糖苷形式存 在于细胞液中，又称花色苷。 目前，在植物中已经发现的天然花青素有18种，在果 蔬中常见的有矢车菊素，天竺葵素、飞燕草素、芍药素、 牵牛素和锦葵素等6种。 花青素为水溶性色素，性质极不稳定，易受PH、温度、 金属离子、光线和氧化剂等的影响而变色。
2、叶绿素稳定性 酸性条件下，性质不稳定，容易失去镁原子而生成黄 褐色的脱镁叶绿素。 热处理后，叶绿体中的蛋白质变性而使叶绿素成为游 离状态，变成脱镁叶绿素。 碱性条件下，叶绿素水解成绿色的叶绿酸、叶绿醇和 甲醇，叶绿酸与碱反应生成性质稳定的叶绿酸盐，使产 品保持鲜绿色。 低温或干燥条件下，性质稳定。
（二）类胡萝卜素
又称为多烯色素，是一类脂溶性色素，广泛的存在于 动植物食品中，呈现黄色、橙红色或者红色。当叶绿素存在 时，绿色占优势，类胡萝卜素的颜色被掩盖，一旦叶绿素被 分解，则呈现类胡萝卜素的颜色。 主要存在于蔬菜、黄色和红色水果及其他绿色植物中， 在蛋黄、甲壳类、金鱼和鲑鱼等动物体中也存在。类胡萝卜 素是从浅黄到深红色的脂溶性色素，在植物体中多与脂肪酸 结合成脂的形式存在，并与叶绿素和蛋白质共同结合成色素 蛋白。通常叶绿素存在较多时，类胡萝卜素的含量也较多， 因此在深绿色叶子中含有较多的类胡萝卜素。
（四）花黄素 广泛存在于植物花、果、茎和叶中的一类水溶性色素。 目前已知的花黄素类色素有400多种，常见的主要有圣草素、 橙皮素等，又称为黄酮类色素。 自然条件下，颜色不显著，常为浅黄至无色，偶尔是 橙黄色。在空气中久臵，易被氧化成褐色沉淀。花黄素在 加工条件下会因PH改变和金属离子的存在而产生难看的颜 色，影响食品的感官品质。
食品贮藏保鲜
第一章 食品品质基础
主讲：孙紫照
本章主要介绍
1、食品的色泽及色素物质； 2、香气及香气物质； 3、食品的各种滋味及呈味物质； 4、食品的质地及其评价的主要方法； 5、介绍了食品各种营养素及其在食 品贮藏过程中的变化。
食品的品质包括感官品质和内在品质两个方面。 感官品质主要是指食品的色、香、味、形和质 地。 内在品质主要指营养价值，包括碳水化合物、 脂肪、蛋白质、维生素和矿物质等营养成分的 质和量。 1. 食品的色泽 2. 食品的香气 3. 食品的滋味 4. 食品的质地 5. 食品的营养成分
动物屠宰放血后，由于肌体对肌肉组织供养终止，新鲜 肉中的肌红蛋白则保持为还原状态，使肌肉的颜色呈稍暗的 紫红色。鲜肉存放在空气中，肌红蛋白和血红蛋白与氧结合 形成鲜红的氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白。他们本身比较稳 定，鲜红色可以保持相当长的时间。但是，随着肉的储藏时 间延长或在悠扬的条件下加热，血红色中的Fe2+被氧化成 Fe3+，则生成黄褐色的变性肌红蛋白。但在缺氧条件下贮存 时，则因球蛋白的弱氧化作用又将Fe3+还原为Fe2+，因而又 变成粉红色，成为血色质。
类胡萝卜素对热较稳定，加热时不易被 破坏。但由于含较多的双键，易被氧化变成褐 色，尤其是PH和水分较低时更容易氧化。天然 类胡萝卜素大多以结合态存在，比较稳定，例 如胡萝卜存放和加工时不易变色。 从各种原料中提取的 类胡萝卜素系列天然 食用色素，现已广泛 用于食品着色。
可溶性 类胡萝卜素可溶解于脂溶性溶剂。 胡萝卜色素易溶于石油醚（主要用作溶 剂及作为油脂的抽提）、乙醚（主要用作油类、
一、天然色素
优点 （1）天然着色剂都来自动物、植物组织，因此， 一般来说对人安全性较高。 （2）有的天然着色剂本身是一种营养素，具有营 养效果，有些还具有一定的药理作用。 （3）能更好地模仿天然物的颜色，着色时的色调 比较自然。
缺点
（1）溶解度小，不易着色均匀。 （2）色素浓度一般较小，染着性较差，某些天然食用着 色剂甚至于食品原料发生化学反应而变色。 （3）坚牢度较差，受pH值、氧化、光照、温度等影响较 大。 （4）因为从天然物中提取出来的，故有时受其共存成分 的影响或自身就有异味。 （5）较难于调色。不同的着色剂相溶性差，很难调配出 任意的色调。 （6）易受金属离子和水质影响。食用天然着色剂易在金 属离子催化作用下发生分解、变色或形成不溶的盐。
类胡萝卜素的分布： 在自然界中，类胡萝卜素广泛分布且被大量合成 于高等植物的光合、非光合组织（包括叶、花、果及根） 以及微生物（包括藻类和某些光合和非光合细菌）中。许 多动物（尤其是水生动物）的体内也含有丰富的类胡萝卜 素，如：鸟纲动物的毛、皮及蛋黄中经常有大量的类胡萝 卜素存在。但到目前为止，没有证据证明动物自身可生物 合成类胡萝卜素。所有动物体内的类胡萝卜素均是通过食 物链最终来源于植物和微生物。 严格来说，天然类胡萝卜素可被考虑为：活细胞 中生物合成的产物或动物体内代谢过程的产物。
(六)血红素 血红素是一种有血红蛋白形成的血色素。其核心是亚 铁离子，具有携氧能力，维持人体各器官正常工作。 肌肉和血液中的主要色素，是畜肉、禽肉和某些红色 鱼肉红色的主要来源。 血红素主要存在于肌肉与血液的红血球中，它以复合 蛋白的形式存在，分别称为肌红蛋白和血红蛋白。他们是 肉类红色的主要来源，其中以肌红蛋白为主。
类胡萝卜素对热、酸和碱等均具有稳定性，所以富含 这类色素的果蔬如柑橘、杏、哈密瓜和南瓜等在贮藏期间 色泽变化不大。 虾和蟹等节肢动物的甲壳中所含的胡萝卜素，在受热后 由青灰色变成红色。 类胡萝卜素类色素含双键多，在氧气存在时，易在光线 下发生氧化裂解，使食品褪色。因此，在保藏过程中要注 意采取避光和隔氧措施，以减少类胡萝卜素的损失。
绿色植物的主要色素，高等植物的叶绿素由叶绿素a 和叶绿素b组成，不溶于水，可溶于乙醇、丙酮和乙醚等有 机溶剂。 叶绿素是鲜活绿色农产品的代表色素。叶绿素分子是 由叶绿素母环、叶绿酸、叶绿醇、甲醇、二价镁离子等部 分构成。
1、叶绿素的化学结构 叶绿素分子是由两部分组成的：核心部分是一个卟啉环 (porphyrin ring)，其功能是光吸收；另一部分是一个很长 的脂肪烃侧链，称为叶绿醇(phytol)，叶绿素用这种侧链插 入到类囊体膜。与含铁的血红素基团不同的是，叶绿素卟啉 环中含有一个镁原子。叶绿素分子通过卟啉环中单键和双建 的改变来吸收可见光。各种叶绿素之间的结构差别很小。如 叶绿素a和b仅在吡咯环Ⅱ上的附加基团上有差异：前者是甲 基，后者是甲醛基。细菌叶绿素和叶绿素a不同处也只在于卟 啉环Ⅰ上的乙烯基换成酮基和环Ⅱ上的一对双键被氢化。
染料、生物碱、脂肪、天然树脂、合成树脂、硝化纤 维、碳氢化合物、亚麻油、石油树脂，松香脂、香料、 非硫化橡胶等的优良溶剂。医药工业用作药物生产的 萃取剂和医疗上的麻醉剂。毛纺、棉纺工业用作油污 洁净剂。火药工业用于制造无烟火药。）而难溶
于乙醇，而叶黄素类色素易溶于甲醇和 乙醇，所以可将二者分开。
稳定性
蓝莓
花青素在酸性时呈红色，碱性时呈蓝色，中性时呈紫色。 如矢车菊素在PH3.0以下时为阳离子，呈红色；PH8.5时为中 性分子，呈紫色；PH11时为阴离子，呈蓝色。 花青素对光和温度也很敏感，含花青素的食品在光照或 稍高温度下保藏时会很快变成褐色。 铁、锡和铜等金属离子可使花青素呈现蓝色、蓝紫色或 黑色，并产生花青素沉淀物。 在抗坏血酸存在条件下，花青素也会分解褪色；糖苷酶可 以将花色苷分解成糖和配基而使其褪色。 因此，在保藏时，应采取低温、避光和控制PH等保藏措 施，同时避免食品与铁、锡和铜等金属器具的直接接触。
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第一节 食品的色泽
食品的色泽主由其所含的色素决定，在食品贮藏加 工中，常常遇到色泽变化的情况，控制色变在食品贮藏 中是重要的。食品变化现象大多数为食品色素的化学变 化所致，因此，认识不同食品色素的稳定性、变化及变 化条件对于控制食品色泽具有重要意义。 食品中的色素物质按照来源可以分为三类： 1.天然色素 包括动植物色素（如叶绿素、花青素、 血红素等）和微生物色素（如红曲色素） 2.人工色素 （如胭脂红、柠檬黄、日落黄等） 3.食品加工和保藏过程中因化学变化产生的色素 （如酚类物质氧化产生的褐色物质、美拉德反应产生的 色素物质）
（1）叶绿素 (德国化学家韦尔斯泰特)
叶绿素是一类与光合作用有关的最重要的色 素光合作用是通过合成一些有机化合物,将光能 转变为化学能的过程。叶绿素实际上存在于所有 能营造光合作用的生物体，包括绿色植物、原核 的蓝绿藻（蓝菌）和真核的藻类。叶绿素从光中 吸收能量，然后能量被用来将二氧化碳转变为碳 水化合物。
叶绿素 叶绿素是存在于植物体内的一种绿色色素，它使蔬 菜和未成熟果实呈现绿色。叶绿素是由叶绿酸、叶绿醇 和甲醇三部分组成的脂，有叶绿酸A和叶绿酸B两种。叶 绿素在植物内与蛋白质复合共同形成叶绿体。 叶绿素在长时间的光辐照后会变为无色。主要是因 为叶绿素在受光辐照时候会发生光敏氧化，光可使卟啉 环在次甲基处断裂，四吡咯大环打开，在有氧的条件下 能生成单线态氧和游离羟基。这些活性物质进一步使开 环的四吡咯氧化，生成过氧化物与更多的游离基，使叶 绿素变为无色。 叶绿素在热作用下不稳定，由于与叶绿素共存的蛋 白质受热凝固，是叶绿素游离于植物体中，同时细胞中 的有机酸也释放出来，少量有机酸足以使叶绿素变成脱 镁叶绿素，从而失去鲜绿色而变成黄褐色。
无色花黄素类色素与铁离子作用生成蓝色络合物， 与铅离子等重金属离子作用生成不溶性沉淀，并发生颜 色变化。 酒精溶液可被Mg和HCl还原成花青素。其中黄酮类 花黄素还原成橙红色，黄酮醇类还原成红色，黄烷酮醇 以及黄烷酮类还原后变成紫红色。
虎杖
牵牛花
（五）儿茶素 又称儿茶精，茶单宁。为黄烷醇的衍生物,分子式 C15H14O6。儿茶素最初由儿茶中提出。为无色结晶形固 体；能溶于水；其水溶液受热或在无机酸存在下，容 易聚合（见聚合反应）成无定形鞣质。和咖啡因同属 茶叶中的两大重要机能性成分，但是又以儿茶素为茶 汤中最主要的成分。有些研究报告认为儿茶素具有药 效，所以近来大家都愈来愈重视茶叶对人体的保健功 效了。 儿茶精广泛存在于植物界，特别是葡萄、苹果、 桃、李、石榴等果实中含量丰富，尤其是未成熟的果 实中含量丰富。 易氧化聚合或与金属离子结合生成黑褐色物质，具 有涩味。
目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不 同程度的毒性，长期使用会危害人的健康，因此天然色素就 越来越引起了科研领域的关注：由于至今国内市场上还没有 花青素纯品，所以提取高纯度的花青素对花色苷类色素的深 入研究与开发提供必备的表征条件和理论依据，并且有助于 它的工业利用。由于没有市场还没有出现花青素纯品，因此 需要摄入花青素，那么目前只能通过食补的方式了，譬如食 用蓝莓、草莓、葡萄、紫玉米等获得。