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第九章 色素
本章内容
1
概述
2
四吡咯色素
3
类胡萝卜色素
4
多酚类色素
第一节 概述
一、食品色素的概念与作用
1. 食品中能够吸收和反射可见光，使食品呈现各种颜色 定义 的物质统称食品色素。
可见光的波长在360~800 nm范围的电磁波。
一、食品色素的概念与作用
• 2.食品色素的作用
– ⑴颜色是食品重要感官指标，通过颜色可以反 映食品新鲜程度、品质、成熟度。
pH
叶绿 素酶
脱镁叶绿素
pH 脱镁叶绿酸
一、叶绿素
2.叶绿素在食品加工和储藏变化
⑵热处理和pH值的影响
亲水性有机酸（柠檬酸、乙酸、苹果酸）比疏水的具 有苯环的有机酸（苯甲酸）有更好的保留绿色作用。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑶其他金属离子的影响
• 叶绿素脱镁衍生物中，中心的H+很容易被Cu2+、Zn2+取 代，形成绿色、稳定性好的叶绿素衍生物
•
叶绿素b比叶绿素a稳定。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• 热处理中体系的pH值降低
①组织破坏，细胞内成分不再区域化，加强了与 叶绿素的接触 ②加热中植物中生成新的有机酸，如草酸、苹果 酸、柠檬酸、乙酸、琥珀酸和吡咯酮羧酸（谷氨 酰胺加热的生成物，pH值下降的主要贡献者） ③物质分解：脂肪分解成脂肪酸，蛋白质分解生 成硫化氢，以及脱羧生成CO2。
一、叶绿素
• 1.结构
-CHO为叶绿素b -CH3为叶绿素a
叶绿素尾巴：植醇
叶绿素a、b、c、d，所有绿色植物都含有a，高等植 物和绿藻含a、b，硅藻褐藻含c，红藻含d。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏 变化
– ⑴酶促变化
• 叶绿素酶水解叶绿素产生脱植 叶绿素和脱镁脱植醇叶绿素，
酯复合酶体和酶10，蛋活0叶白℃最绿酶可适素破灭失坏温去活叶度保绿。6护素0~易-8脂受2蛋破.2白坏℃。， •
• 日本ADI 0~15 mg/kg。
一、叶绿素
3.果蔬的护绿技术
⑷其他护绿方法
气调保鲜、控制水分活度抑制H+转移和微生物、避光 除氧、抗氧化剂等。
二、血红素
1.存在状态和结构
血红素是高等动物血液、肌肉中的主要红色色素 血红素是呼吸过程中O2、CO2载体血红蛋白的辅基
二、血红素
肌红蛋白：1条多肽链和1分子血 红素结合而成，是动物肌肉中最 重要的色素物质。
果胶酶的作用是将果胶水解为果胶 酸，提高质子浓度而使叶绿素脱镁。
脂氧合酶和过氧化物酶催化它们的底物氧化， 其间产生的一些物质会引起叶绿素的氧化分解
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• 热处理：对叶绿素脱镁反应影响最大
•
热处理使镁离子被H+取代，叶绿素含量降
低
• 80%~100%，色泽变为黄绿色甚至暗褐色。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• pH值是决定叶绿素脱镁反应的重要因素。 • ph=9最稳定，加热前用可钙、镁的氧化物或氢氧化
物处理，但碱性条件可破坏蔬菜的质地、风味和维生 素
• pH=3时很不稳定。 • 食品发叶酵绿（素如橄榄或甘蓝）时pH叶值绿种酸逐渐降低
一、叶绿素
• 3.果蔬的护绿技术
– ⑴稀碱处理
• 碳酸镁、碳酸钠：蔬菜组织软化，产生咸味 • 氢氧化钙或氢氧化镁：具有保脆作用，但组织内部的
酸不能得到长期有效的中和，2个月仍失去绿色 • 5%氢氧化镁的乙基纤维素在罐内壁涂膜可长时间保
持高pH值（8.0）较长时间，但谷氨酰胺和天冬酰胺 部分水解产生氨味，引起脂肪水解产生酸败气味。
– 如：-N=N-, -N=O, C=S, C=C, C=O等
• 2.助色团(Auxochrome)
– 有些基团的吸收波段在紫外区，不能发色，但当它们与 发色团相连时，可使整ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分子对光的吸收向长波方向移 动，这类基团被称为助色团。
– 如：-OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -SR, -Cl, Br 等。
青豌豆中，使用此种护绿 方法会引起鸟粪石形成， 即磷酸铵镁络合物的玻璃 状晶体。
一、叶绿素
• 3.果蔬的护绿技术
– ⑵高温瞬时杀菌
• 可维持2个月，可以与碱处理结 合调pH，但仍然不可避免叶绿 素损失
– ⑶绿色再生
• 加入Cu2+、Zn2+等再生绿色，形 成叶绿素锌、铜络合物
• 缺点：Cu2+有毒，美国未允许添 加；FAO要求小于 200mg/kg
• 当卟啉环中心离子为Mg2+、 Cu2+、Zn2+时，叶绿素及其 衍生物的颜色是绿色的
• 无中心离子存在时所有的叶绿素衍生物为黄绿色或褐色 • 锌和铜的衍生物在酸性条件下较稳定
pH值=2时衍生 物仍稳定
从其衍生物中脱铜
的pH值条件已经可 以使卟啉环分解
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑷光降解
叶绿素受光照射发生光敏氧化，四吡咯环打开， 裂解成小分子化合物。
• 叶绿素与蛋白质结合，即可光合作用又不被破坏 • 植物衰老、色素从植物中萃取出来或在加工和贮藏中细
胞受到破坏，则保护作用丧失，叶绿素游离，很快被光 解 • 在有氧条件下，叶绿素或卟啉遇光产生单线态氧和羟自 由基，它们与四吡咯进一步反应，生成更多过氧化物和 自由基 • 最终卟啉环破坏形成甘油和少量乳酸、柠檬酸、丙二酸 等，颜色丧失。
– ⑵食品颜色可以刺激消费者 – 感觉器官，引起对味觉的 – 联想，提高销售量。
一、食品色素的概念与作用
2.食品色素的作用
⑶颜色影响人们对食品风味 的感受和食欲。
⑷食品加工常要用到护色和 染色技术。
三、发色机理
• 1.发色团(Chromophore)
– 在紫外或可见光区（200~770nm）具有吸收峰的基团 被称为发色团，发色团均具有双键。
血红蛋白：4条多肽链和4分子血 红素结合而成，是血液中最重要 的色素物质。
二、血红素
• 2.性质与变化
三、发色机理
3.互补色
当含有发色团的化合物吸收可见光时，该化合物便呈现与被吸 收光互补的颜色。
光波长 /nm
400
425
450
不同波长光的颜色及其互补色
颜色
紫色
蓝青 色
青色
互补 色 黄绿
色 黄色
橙黄
光波长 /nm
530
550
590
颜色 互补 色
黄绿 紫色 色
黄色 蓝青 色
橙黄 青色
第二节 四吡咯色素
本章内容
1
概述
2
四吡咯色素
3
类胡萝卜色素
4
多酚类色素
第一节 概述
一、食品色素的概念与作用
1. 食品中能够吸收和反射可见光，使食品呈现各种颜色 定义 的物质统称食品色素。
可见光的波长在360~800 nm范围的电磁波。
一、食品色素的概念与作用
• 2.食品色素的作用
– ⑴颜色是食品重要感官指标，通过颜色可以反 映食品新鲜程度、品质、成熟度。
pH
叶绿 素酶
脱镁叶绿素
pH 脱镁叶绿酸
一、叶绿素
2.叶绿素在食品加工和储藏变化
⑵热处理和pH值的影响
亲水性有机酸（柠檬酸、乙酸、苹果酸）比疏水的具 有苯环的有机酸（苯甲酸）有更好的保留绿色作用。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑶其他金属离子的影响
• 叶绿素脱镁衍生物中，中心的H+很容易被Cu2+、Zn2+取 代，形成绿色、稳定性好的叶绿素衍生物
•
叶绿素b比叶绿素a稳定。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• 热处理中体系的pH值降低
①组织破坏，细胞内成分不再区域化，加强了与 叶绿素的接触 ②加热中植物中生成新的有机酸，如草酸、苹果 酸、柠檬酸、乙酸、琥珀酸和吡咯酮羧酸（谷氨 酰胺加热的生成物，pH值下降的主要贡献者） ③物质分解：脂肪分解成脂肪酸，蛋白质分解生 成硫化氢，以及脱羧生成CO2。
一、叶绿素
• 1.结构
-CHO为叶绿素b -CH3为叶绿素a
叶绿素尾巴：植醇
叶绿素a、b、c、d，所有绿色植物都含有a，高等植 物和绿藻含a、b，硅藻褐藻含c，红藻含d。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏 变化
– ⑴酶促变化
• 叶绿素酶水解叶绿素产生脱植 叶绿素和脱镁脱植醇叶绿素，
酯复合酶体和酶10，蛋活0叶白℃最绿酶可适素破灭失坏温去活叶度保绿。6护素0~易-8脂受2蛋破.2白坏℃。， •
• 日本ADI 0~15 mg/kg。
一、叶绿素
3.果蔬的护绿技术
⑷其他护绿方法
气调保鲜、控制水分活度抑制H+转移和微生物、避光 除氧、抗氧化剂等。
二、血红素
1.存在状态和结构
血红素是高等动物血液、肌肉中的主要红色色素 血红素是呼吸过程中O2、CO2载体血红蛋白的辅基
二、血红素
肌红蛋白：1条多肽链和1分子血 红素结合而成，是动物肌肉中最 重要的色素物质。
果胶酶的作用是将果胶水解为果胶 酸，提高质子浓度而使叶绿素脱镁。
脂氧合酶和过氧化物酶催化它们的底物氧化， 其间产生的一些物质会引起叶绿素的氧化分解
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• 热处理：对叶绿素脱镁反应影响最大
•
热处理使镁离子被H+取代，叶绿素含量降
低
• 80%~100%，色泽变为黄绿色甚至暗褐色。
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑵热处理和pH值的影响
• pH值是决定叶绿素脱镁反应的重要因素。 • ph=9最稳定，加热前用可钙、镁的氧化物或氢氧化
物处理，但碱性条件可破坏蔬菜的质地、风味和维生 素
• pH=3时很不稳定。 • 食品发叶酵绿（素如橄榄或甘蓝）时pH叶值绿种酸逐渐降低
一、叶绿素
• 3.果蔬的护绿技术
– ⑴稀碱处理
• 碳酸镁、碳酸钠：蔬菜组织软化，产生咸味 • 氢氧化钙或氢氧化镁：具有保脆作用，但组织内部的
酸不能得到长期有效的中和，2个月仍失去绿色 • 5%氢氧化镁的乙基纤维素在罐内壁涂膜可长时间保
持高pH值（8.0）较长时间，但谷氨酰胺和天冬酰胺 部分水解产生氨味，引起脂肪水解产生酸败气味。
– 如：-N=N-, -N=O, C=S, C=C, C=O等
• 2.助色团(Auxochrome)
– 有些基团的吸收波段在紫外区，不能发色，但当它们与 发色团相连时，可使整ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分子对光的吸收向长波方向移 动，这类基团被称为助色团。
– 如：-OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -SR, -Cl, Br 等。
青豌豆中，使用此种护绿 方法会引起鸟粪石形成， 即磷酸铵镁络合物的玻璃 状晶体。
一、叶绿素
• 3.果蔬的护绿技术
– ⑵高温瞬时杀菌
• 可维持2个月，可以与碱处理结 合调pH，但仍然不可避免叶绿 素损失
– ⑶绿色再生
• 加入Cu2+、Zn2+等再生绿色，形 成叶绿素锌、铜络合物
• 缺点：Cu2+有毒，美国未允许添 加；FAO要求小于 200mg/kg
• 当卟啉环中心离子为Mg2+、 Cu2+、Zn2+时，叶绿素及其 衍生物的颜色是绿色的
• 无中心离子存在时所有的叶绿素衍生物为黄绿色或褐色 • 锌和铜的衍生物在酸性条件下较稳定
pH值=2时衍生 物仍稳定
从其衍生物中脱铜
的pH值条件已经可 以使卟啉环分解
一、叶绿素
• 2.叶绿素在食品加工和储藏变化
– ⑷光降解
叶绿素受光照射发生光敏氧化，四吡咯环打开， 裂解成小分子化合物。
• 叶绿素与蛋白质结合，即可光合作用又不被破坏 • 植物衰老、色素从植物中萃取出来或在加工和贮藏中细
胞受到破坏，则保护作用丧失，叶绿素游离，很快被光 解 • 在有氧条件下，叶绿素或卟啉遇光产生单线态氧和羟自 由基，它们与四吡咯进一步反应，生成更多过氧化物和 自由基 • 最终卟啉环破坏形成甘油和少量乳酸、柠檬酸、丙二酸 等，颜色丧失。
– ⑵食品颜色可以刺激消费者 – 感觉器官，引起对味觉的 – 联想，提高销售量。
一、食品色素的概念与作用
2.食品色素的作用
⑶颜色影响人们对食品风味 的感受和食欲。
⑷食品加工常要用到护色和 染色技术。
三、发色机理
• 1.发色团(Chromophore)
– 在紫外或可见光区（200~770nm）具有吸收峰的基团 被称为发色团，发色团均具有双键。
血红蛋白：4条多肽链和4分子血 红素结合而成，是血液中最重要 的色素物质。
二、血红素
• 2.性质与变化
三、发色机理
3.互补色
当含有发色团的化合物吸收可见光时，该化合物便呈现与被吸 收光互补的颜色。
光波长 /nm
400
425
450
不同波长光的颜色及其互补色
颜色
紫色
蓝青 色
青色
互补 色 黄绿
色 黄色
橙黄
光波长 /nm
530
550
590
颜色 互补 色
黄绿 紫色 色
黄色 蓝青 色
橙黄 青色
第二节 四吡咯色素