食品色素和着色剂 ppt课件
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28
3 影响叶绿素稳定性的因素
（3）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+ 等取代，形成绿色、稳定性很 好的叶绿素衍生物。
叶绿酸与Cu2+ 形成的叶绿素铜盐的色泽最为明亮； 叶绿素铜或锌的衍生物在酸性条件下比较稳定，碱 性条件下稳定性反而变差，尤其是铜的衍生物，若想从 衍生物中除去Cu2+ ，其所需pH 条件已经可以使卟啉环 分解。
大致数 ＜50 ＞600 ＜150 ＞3000 ＜100 量
一般色 绿色、黄、橙、红、蓝 黄 红、黄 泽 橄榄绿 红
化学结 吡咯环 异戊二 多酚 多酚 氮杂环
构特征
烯
14
1 四吡咯衍生物（卟啉类色素）
四吡咯色素的共同特点： ➢ 在其基本化学单元中由 四个吡咯构成的卟啉环， 环上有不同的取代基。 ➢水溶性不好，易溶于有机 溶剂。
15
1.1 血红素
1. 结构
血红素 是亚铁卟 啉化合物
血红素基团的结构
16
血红蛋白和肌红蛋白 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。
肌红蛋白结构简图
17
Figure 1: The picture is the secondary structure of hemoglobin, with only the protein backbone and without the side chains
•
五颜六色 的食品
5
色素及着色剂发色机理
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。
6
不同波长光的颜色及其互补色
物质吸收的光
透过光（互补色）
波长（nm） 400 425 450 490 510 530 550 590 640 730
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性） 焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
26
3 影响叶绿素稳定性的因素
（1）酶：叶绿素酶在蔬菜采收后加热处理时被激活， 被激活的适宜温度：60～82℃，100℃叶绿素酶灭活；
脂酶、蛋白酶、果胶酶等通过作用于相应的底 物（非叶绿素），间接使叶绿素发生与蛋白或自身 分解，降低稳定性。
氧分压对三种肌红蛋白的影响
(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
21
3. 腌肉色素
硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下：
NO3- 细菌还原作用 NO2- pH 5.4~6, H+ 2HNO2 肉内固有还原剂 2NO + 2H2O 或 3HNO2 歧化 HNO3 + 2NO + H2O
叶绿素a、b
植醇（叶绿醇）
24
加工中，叶绿素变化后会产生几种重要的衍生物。
25
2 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/碱
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）
-COOCH3 热
-COOCH3 热
27
3 影响叶绿素稳定性的因素
（2）酸、热：热处理对叶绿素脱镁反应影响最大，绿 色蔬菜经过热处理后，叶绿素含量降低 80～100%， 色泽转变为黄绿色甚至暗褐色；这种变化在水介质中 是不可逆的。
pH影响加热时叶绿素的分解速度，pH 9.0时叶绿 素对热的稳定性最高，3.0 时叶绿素最不稳定。
在发酵过程中，pH逐步降低，叶绿素的降解主要是 叶绿酸和脱镁叶绿酸的生成。
✓ 助色团( Auxochrome)
有些基团的吸收波段在紫外区，不可能发色，但当它们 与发色团相连时，可使整个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。
11
助色团 波长红移 (nm）
-X ( Cl, Br, I ) 2~30
相应的颜色
紫
黄绿
蓝青
黄
青
橙黄
青绿
红
绿
紫
黄绿
紫
黄
蓝青
橙黄
青
红
青绿
紫
绿
7
颜色及其互补色
8
电磁波谱分类
9
可见光波长范围
10
色素及着色剂发色机理
✓发色团(Chromophore )
在紫外或可见光区(200~800nm）具有吸收峰的基团被称 为发色团，发色团均具有双键。
如：-N=N-、-N=O、 C=S、 C=C 、 C=O 等.
19
肉中血红素的三种状态
O2
N
N
Fe++
N
N
球蛋白
H2O
N
N
Fe++
N
N
球蛋白
氧合肌红蛋白
（oxymyoglobin）
鲜红色（MbO2）
肌红蛋白
（myoglobin）
紫红色（Mb）
OH
N
Nห้องสมุดไป่ตู้
Fe+++
N
N
球蛋白
高铁肌红蛋白
（metmyoglobin）
褐色（MetMb）
20
低氧压时 （1~20mm汞柱), 主要为氧化作用； 高氧压时 主要为氧合作用。
-OR
17~50
-SR
23~85
-NR2
40~95
12
食品中固有的色素
食品色泽是决定食品品质和可接受性的重 要因素。
食品中固有色素的分类：
天然色素
四吡咯衍生物 异戊二烯衍生物 多酚类衍生物（苯并吡喃衍生物）
其它天然色素
13
蔬菜中的主要天然色素物质特征
色素 叶绿素 胡萝卜 花青苷 类黄酮 甜菜红 素
食品色素和着色剂
1
•
香肠的染色
饮料中的色彩
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
Figure 2: The pictureare the right is of the heme group in hemoglobin and shows the Fe(II) iron atom.
18
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。
22
3. 腌肉色素
Mb NO NOMb（亚硝酰基肌红蛋白） 加热 亚硝基血色原
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
还原剂
MMb NO NOMMb（亚硝酰基高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOMb、NOMMb、亚硝基血色原统称为腌肉 色素；其颜色更加鲜艳，性质更加稳定（对热、氧)。
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1.2 叶绿素
1 结构
3 影响叶绿素稳定性的因素
（3）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+ 等取代，形成绿色、稳定性很 好的叶绿素衍生物。
叶绿酸与Cu2+ 形成的叶绿素铜盐的色泽最为明亮； 叶绿素铜或锌的衍生物在酸性条件下比较稳定，碱 性条件下稳定性反而变差，尤其是铜的衍生物，若想从 衍生物中除去Cu2+ ，其所需pH 条件已经可以使卟啉环 分解。
大致数 ＜50 ＞600 ＜150 ＞3000 ＜100 量
一般色 绿色、黄、橙、红、蓝 黄 红、黄 泽 橄榄绿 红
化学结 吡咯环 异戊二 多酚 多酚 氮杂环
构特征
烯
14
1 四吡咯衍生物（卟啉类色素）
四吡咯色素的共同特点： ➢ 在其基本化学单元中由 四个吡咯构成的卟啉环， 环上有不同的取代基。 ➢水溶性不好，易溶于有机 溶剂。
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1.1 血红素
1. 结构
血红素 是亚铁卟 啉化合物
血红素基团的结构
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血红蛋白和肌红蛋白 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。
肌红蛋白结构简图
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Figure 1: The picture is the secondary structure of hemoglobin, with only the protein backbone and without the side chains
•
五颜六色 的食品
5
色素及着色剂发色机理
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。
6
不同波长光的颜色及其互补色
物质吸收的光
透过光（互补色）
波长（nm） 400 425 450 490 510 530 550 590 640 730
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性） 焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
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3 影响叶绿素稳定性的因素
（1）酶：叶绿素酶在蔬菜采收后加热处理时被激活， 被激活的适宜温度：60～82℃，100℃叶绿素酶灭活；
脂酶、蛋白酶、果胶酶等通过作用于相应的底 物（非叶绿素），间接使叶绿素发生与蛋白或自身 分解，降低稳定性。
氧分压对三种肌红蛋白的影响
(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
21
3. 腌肉色素
硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下：
NO3- 细菌还原作用 NO2- pH 5.4~6, H+ 2HNO2 肉内固有还原剂 2NO + 2H2O 或 3HNO2 歧化 HNO3 + 2NO + H2O
叶绿素a、b
植醇（叶绿醇）
24
加工中，叶绿素变化后会产生几种重要的衍生物。
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2 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/碱
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）
-COOCH3 热
-COOCH3 热
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3 影响叶绿素稳定性的因素
（2）酸、热：热处理对叶绿素脱镁反应影响最大，绿 色蔬菜经过热处理后，叶绿素含量降低 80～100%， 色泽转变为黄绿色甚至暗褐色；这种变化在水介质中 是不可逆的。
pH影响加热时叶绿素的分解速度，pH 9.0时叶绿 素对热的稳定性最高，3.0 时叶绿素最不稳定。
在发酵过程中，pH逐步降低，叶绿素的降解主要是 叶绿酸和脱镁叶绿酸的生成。
✓ 助色团( Auxochrome)
有些基团的吸收波段在紫外区，不可能发色，但当它们 与发色团相连时，可使整个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。
11
助色团 波长红移 (nm）
-X ( Cl, Br, I ) 2~30
相应的颜色
紫
黄绿
蓝青
黄
青
橙黄
青绿
红
绿
紫
黄绿
紫
黄
蓝青
橙黄
青
红
青绿
紫
绿
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颜色及其互补色
8
电磁波谱分类
9
可见光波长范围
10
色素及着色剂发色机理
✓发色团(Chromophore )
在紫外或可见光区(200~800nm）具有吸收峰的基团被称 为发色团，发色团均具有双键。
如：-N=N-、-N=O、 C=S、 C=C 、 C=O 等.
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肉中血红素的三种状态
O2
N
N
Fe++
N
N
球蛋白
H2O
N
N
Fe++
N
N
球蛋白
氧合肌红蛋白
（oxymyoglobin）
鲜红色（MbO2）
肌红蛋白
（myoglobin）
紫红色（Mb）
OH
N
Nห้องสมุดไป่ตู้
Fe+++
N
N
球蛋白
高铁肌红蛋白
（metmyoglobin）
褐色（MetMb）
20
低氧压时 （1~20mm汞柱), 主要为氧化作用； 高氧压时 主要为氧合作用。
-OR
17~50
-SR
23~85
-NR2
40~95
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食品中固有的色素
食品色泽是决定食品品质和可接受性的重 要因素。
食品中固有色素的分类：
天然色素
四吡咯衍生物 异戊二烯衍生物 多酚类衍生物（苯并吡喃衍生物）
其它天然色素
13
蔬菜中的主要天然色素物质特征
色素 叶绿素 胡萝卜 花青苷 类黄酮 甜菜红 素
食品色素和着色剂
1
•
香肠的染色
饮料中的色彩
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
Figure 2: The pictureare the right is of the heme group in hemoglobin and shows the Fe(II) iron atom.
18
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。
22
3. 腌肉色素
Mb NO NOMb（亚硝酰基肌红蛋白） 加热 亚硝基血色原
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
还原剂
MMb NO NOMMb（亚硝酰基高铁肌红蛋白）
(褐色)
(深红)
NOMb、NOMMb、亚硝基血色原统称为腌肉 色素；其颜色更加鲜艳，性质更加稳定（对热、氧)。
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1.2 叶绿素
1 结构