食品的颜色

一、 吡咯色素
• 吡咯(pyrrole)类色素是以四个吡咯构成的大 环（卟吩）为结构基础的天然色素，如动 物中的血红素和植物中的叶绿素。
（1）血红素 • 血液中的血红蛋白和肌肉中的肌红蛋白都是由亚
铁血红素及球状蛋白质组成的。动物肌肉的红色 主要是由这两种物质形成的。
血红素(haemachrome)基团的结构
• 食物中的天然色素按来源的不同可分为：
– 植物色素：如叶绿素、胡萝卜素、花青素等。 – 动物色素：如血红素、类胡萝卜素等。 – 微生物色素：如红曲色素等。
• 若按溶解性能可分为：
– 脂溶性色素（如叶绿素和类胡萝卜素） – 水溶性色素（如花青素）。
• 从化学结构类型可分为：
• 吡咯色素 • 多烯色素 • 酚类色素 • 吡啶色素 • 醌酮色素 • 其它类别的色素
2. 叶黄素类 • 叶黄素类是共轭多烯的加氧衍生物，有的是番
茄红素和胡萝卜素的加氧衍生物，有的是较番 茄红素和胡萝卜素链短的多烯烃加氧衍生物。
• 在食品中较常见的叶黄素类色素：
– 1、叶黄素（lutein）：为3,3'-二羟基-α-胡萝卜素， 广泛存在于绿叶中。
– 2、玉米黄素(zeaxanthin)：为3,3'-二羟基-β-胡萝卜 素，存在于玉米、辣椒等中。
肌红蛋白（myoglobin）结构简图
• 肌红蛋白为暗红色，易被氧化变为灰色或绿色（烧肉或 腐败）
• 在腌肉中，若加入硝酸盐和亚硝酸盐，它们易生成NO 和肌红蛋白反应而成为鲜红色的一氧化氮肌红蛋白
• 肉食加工中利用这一原理来赋予肉制品以鲜艳的红色 • 亚硝酸和二级胺易于结合，形成致癌的亚硝胺 • 故国家对亚硝酸的加入量有严格控制，为 ≦70mg/Kg
• 1. 花青素类 花青素的基本结构母核是α-苯基苯并吡喃。
• 由于其上的取代基及取代基的位置不同，就形成了形 形色色的花青素。水果、花卉的缤纷色彩就是由于它 们的存在而形成的。如天竺葵色素、矢车菊色素、芍 药色素等 。
• 花青素（cyanidin）在自然状态下以糖苷形式存在， 它在氧及氧化剂存在下极不稳定，花青素的颜色会随 PH而改变，此外还受K+,Na+和其它金属离子的影响。 因此含花青素的水果必须装在玻璃瓶中。
（２）叶绿素(chlorophyll)
绿色植物绿色的来源，四吡咯组成的卟吩 (porphine)化合物
• 叶绿素在活细胞中与蛋白质相结合，当细胞死亡后叶 绿素即被释出。游离叶绿素很不稳定，它会被细胞中 的有机酸分解为脱镁叶绿素，裂解为无色物质。
• 对于蔬菜在热加工时如何保持绿色的问题，曾有过大量 的研究，在商业上，目前还采用一种复杂的方法：用含 锌或铜盐的热烫液处理蔬菜加工罐头，结果可得到比传 统方法更绿的产品。
• 已知的类胡萝卜素已达300种以上，颜色从黄、橙、红 以至紫色都有，按其结构与溶解性，可分为二类： – 胡萝卜素：共轭多烯，溶于石油醚，但仅微溶于甲醇、 乙醇。 – 叶黄素类：共轭多烯的含氧衍生物，溶于甲醇、乙醇 及石油醚。
1. 胡萝卜素 类胡萝卜素结构上的特点是其中有大量共轭双 键，大多数天然类胡萝卜素都可以看作是Байду номын сангаас茄 红素的衍生物 。
– 3、隐黄素：为3-羟基-β-胡萝卜素。 – 4、番茄黄素：为3-羟基番茄红素。 – 5、藏花素：存在于枙子属及藏花属植物花芯中的红
色色素。
• 类胡萝卜素在加工过程中的性质
• 类胡萝卜素耐PH值变化，较耐热，在Zn、 Cu、Al、Fe、Sn等金属存在下也不易破坏。 只有强氧化剂才使它破坏褪色。
加热或热灭菌会诱导类胡萝卜素顺/反异构化反应 为减少异构化程度，应尽量降低热处理的程度。
槲皮素
杨梅黄酮
3. 植物鞣质
• 又称单宁质(tannins) • 是高分子多元酚的衍生物 • 易氧化 • 易与金属离子反应生成褐黑色物质 • 它有涩味，是植物可食部分涩味的主要来源
作为呈色物质，鞣质在植物组织受损及加工过程中起作 用。
四、其它天然色素
• 除了上述几大类外，存在于食品中或添加于食品中的 天然色素还有甜菜色素、红曲色素、胭脂虫色素、紫 胶虫色素、紫草色素及姜黄色素等多种。
• 食品的色泽是构成食品感官质量的一个重要因 素。食品的色泽能诱导人的食欲，红色的草莓、 橙色的柑橘，紫色的葡萄、金黄的鸭梨，使人 赏心悦自；刺激人们的食欲。因此，保持或赋 予食品以良好的色泽是食品科学技术中的重要 问题。
• 食品中的天然色素在加工、贮存过程中常褪色 或变色。食品工业中广泛使用一些人工合成的 色素来使食品着色。因而，开发无害食用色素 是非常重要的。
• 番茄红素的一端或两端环构化，便形成了 它的同分异构物α-，β-，及γ-胡萝卜素，如：
类胡萝卜素
A环
B环
番茄红素 （lycopene）
γ-胡萝卜素
β-胡萝卜素 （βcarotene）
α-胡萝卜素
• 番茄红素及α-，β-，γ-胡萝卜素是类胡萝卜素中最常见 的色素。番茄红素存在于番茄、西瓜、杏、桃、辣椒、 南瓜及柑桔等果蔬中。
• 若将叶绿素分子中的Mg以Cu取代，则可得到对光和热 均比较稳定、色泽鲜亮的铜叶绿素，它在食品工业中被 用作色素添加剂。
二、多烯色素
• 多烯色素是以由异戊二烯为单元组成的共轭 双键长链为基础的一类色素，其中最早发现 的是存在于胡萝卜中的胡萝卜素，因此这种 色素又总称为类胡萝卜素（carotenoids）。
类胡萝卜素是广泛用于油质食品的色素，如人造黄油等
用环糊精可将类胡萝卜素分散于水中，用于饮料、乳品 糖浆等的着色
类胡萝卜素是食物中的正常成分，摄入过多对机体也无 损害，故用它作添加剂不限制用量。
三、酚类色素
• 酚类(polyphenols)色素是植物中水溶性色素的主要成 分，可分为花青素、花黄素和鞣质。鞣质既可视为呈 味（涩）物质，也可列入呈色物质，它们都是多元酚 的衍生物。
花黄素（anthoxanthin） 花黄素的颜色一般并不显著，常为浅黄色至 无色，偶为鲜明橙黄色，它对食品感官性质 的作用远不如其潜在的影响大
• 花黄素的结构母核是黄酮(flavone)，在此基础上 作出变形或在不同碳位上发生羟基或甲氧基取代， 即成为各种黄酮色素，如杨梅素、桷皮素及橙皮 素等。