南昌大学食品化学第九章色素与着色剂PPT资料.ppt

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二、食品色素的分类二、食品色素的分类

（一）按化学结构分类

（一）按化学结构分类四吡咯衍生物四吡咯衍生物（或卟啉类衍生物）：

如叶绿素和血红素；

（或卟啉类衍生物）：

异戊二烯衍生物：

如类胡萝卜素；

多酚类衍生物：

如花青素、花黄素等；

酮类衍生物：

如红曲色素、姜黄素等；

醌类衍生物：

如虫胶色素、胭脂虫红素等；

其他类：

如甜菜红、焦糖色等；

（二）按来源不同分类二）按来源不同分类天然色素：

植物色素：

如叶绿素、类胡萝卜素、花青素天然色素：

如叶绿素、类胡萝卜素、花青素等；

等；

动物色素：

如血红素、卵黄及虾壳中的类胡动物色素：

如血红素、卵黄及虾壳中的类胡萝卜素；

萝卜素；

微生物色素：

如红曲色素；

食品着色剂食品着色剂天然食品着色剂：

指从天然生物原料中得天然食品着色剂：

指从天然生物原料中得到的提取物，如辣椒红、甜菜红、到的提取物，如辣椒红、甜菜红、红花黄、玉米黄等；

红花黄、玉米黄等；

合成食品着色剂：

指人工合成的产物，合成食品着色剂：

指人工合成的产物，如苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄等。

如苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄等。

三、食品中的天然色素三、食品中的天然色素

（一）血红素化合物

（一）血红素化合物血红素是肌肉和血液中的主要色素。

在血血红素是肌肉和血液中的主要色素。

在血液中血红素主要以血红蛋白的形式存在，在肌液中血红素主要以血红蛋白的形式存在，在肌肉中主要是以肌红蛋白的形式存在。

在活体动肉中主要是以肌红蛋白的形式存在。

在活体动物内分别发挥着氧气转运和储备的功能，同时物内分别发挥着氧气转运和储备的功能，同时也影响着肉的色泽，特别是刺杀放血后，肌红也影响着肉的色泽，特别是刺杀放血后，肌红蛋白的含量与存在形式对肉的颜色有着很大的蛋白的含量与存在形式对肉的颜色有着很大的影响。

影响。

11血红素的结构血红素的结构血血红红素素是是一一种种卟卟啉啉类类化化合合物物，卟卟啉啉中中心心有有一一铁铁离离子子与与44个个氮氮原原子子配配位位结结合合。

通通过过中中心心铁铁离离子子与与肌肌红红蛋蛋白白或或血血红红蛋蛋白白的的蛋蛋白白质结合为一体。

质结合为一体。

肌红蛋白：

由由153153个个氨氨基基酸酸组组成成的的11分分子子球球蛋蛋白白与与11分子血红素络合而成。

分子血红素络合而成。

血红蛋白：

可粗略看作肌红蛋白的四聚体。

22肉在贮藏和加工中颜色的变化肉在贮藏和加工中颜色的变化（11）氧化反应）氧化反应动物被屠宰放血后，由于对肌肉组织的供氧动物被屠宰放血后，由于对肌肉组织的供氧停止，新鲜肉中的肌红蛋白保持其还原状态，肌停止，新鲜肉中的肌红蛋白保持其还原状态，肌肉的颜色呈稍暗的紫红色（肌红蛋白的颜色）。

肉的颜色呈稍暗的紫红色（肌红蛋白的颜色）。

当胴体被分割后，随着肉与空气的接触，还原态当胴体被分割后，随着肉与空气的接触，还原态的肌红蛋白向两种不同的方向转变，一部分肌红的肌红蛋白向两种不同的方向转变，一部分肌红蛋白与氧气发生氧合反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白与氧气发生氧合反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白，产生人们熟悉的鲜肉色，同时，一部分肌蛋白，产生人们熟悉的鲜肉色，同时，一部分肌红蛋白与氧气发生氧化反应，生成棕褐色的高铁红蛋白与氧气发生氧化反应，生成棕褐色的高铁肌红蛋白。

肌红蛋白。

随着分割肉在空气中放置时间的延长，随着分割肉在空气中放置时间的延长，肉色就越来越转向褐红色，说明后一种反应逐渐肉色就越来越转向褐红色，说明后一种反应逐渐占了上风。

占了上风。

高铁肌红蛋白（棕褐色）高铁肌红蛋白（棕褐色）肌红蛋白（紫红色）肌红蛋白（紫红色）氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白（鲜红色）（鲜红色）分割肉中色素的变化分割肉中色素的变化氧气分压对氧气分压对33种种“肌红蛋白肌红蛋白”相互转化的影响相互转化的影响（22）变色反应）变色反应肉贮存时，肌红蛋白在一定条件下会转变为肉贮存时，肌红蛋白在一定条件下会转变为绿色物质绿色物质，直接的效应物已知有两种；

，直接的效应物已知有两种；

过氧化氢过氧化氢可与血红素中的可与血红素中的FeFe2+2+或或FeFe3+3+反应生成绿色的反应生成绿色的胆绿蛋白；

胆绿蛋白；

硫化氢硫化氢在在有有氧氧存存在在时时能能与与肌肌红红蛋蛋白白反反应应生生成成绿绿色色的的硫代肌红蛋白；

硫代肌红蛋白；

这些效应物在肉中出现被认为是微生物生长这些效应物在肉中出现被认为是微生物生长的结果。

的结果。

33腌制肉的色泽腌制肉的色泽腌肉颜色的变化是由于在腌制过程中，在腌肉颜色的变化是由于在腌制过程中，在发色剂的作用下，肌红蛋白发生一系列变化最后发色剂的作用下，肌红蛋白发生一系列变化最后生成稳定的亚硝酰基血色原（紫红色）。

生成稳定的亚硝酰基血色原（紫红色）。

（二）叶绿素类

（二）叶绿素类叶绿素是叶绿素是绿色植物的主要色素，指高等植物绿色植物的主要色素，指高等植物中与光合作用有关的绿色色素。

广义上指所有起中与光合作用有关的绿色色素。

广义上指所有起光合作用的光合作用的卟啉色素卟啉色素。

高等植物中叶绿素主要有两种形式：

即叶绿高等植物中叶绿素主要有两种形式：

即叶绿素素aa（青绿色）和叶绿素青绿色）和叶绿素bb（黄绿色），它们的含黄绿色），它们的含量约为量约为33：

11，它们的结构、物理化学性质、分布，它们的结构、物理化学性质、分布和颜色变化等极相似，除少数情况外，可以不加和颜色变化等极相似，除少数情况外，可以不加区分。

区分。

叶绿素存在于植物细胞的叶绿体中，通常与叶绿素存在于植物细胞的叶绿体中，通常与类胡萝卜素、类脂物质及脂蛋白复合在一起，分类胡萝卜素、类脂物质及脂蛋白复合在一起，分布在叶绿体内的碟形体的片层膜上。

布在叶绿体内的碟形体的片层膜上。

1.1.叶绿素的结构叶绿素的结构22、叶绿素在食品加工和贮藏中的变化、叶绿素在食品加工和贮藏中的变化（11）酶促反应）酶促反应引起叶绿素破坏的酶促变化有两类：

一类引起叶绿素破坏的酶促变化有两类：

一类是间接作用，一类是直接作用。

是间接作用，一类是直接作用。

起间接作用的酶如脂酶、蛋白酶、果胶酯起间接作用的酶如脂酶、蛋白酶、果胶酯酶、脂氧合酶、过氧化物酶等酶、脂氧合酶、过氧化物酶等。

脂酶和蛋白酶。

脂酶和蛋白酶的作用是破坏叶绿素的作用是破坏叶绿素-脂蛋白复合体，使叶绿素脂蛋白复合体，使叶绿素失去脂蛋白的保护而更易遭受破坏。

果胶酯酶失去脂蛋白的保护而更易遭受破坏。

果胶酯酶的作用是将果胶水解为果胶酸，从而提高质子的作用是将果胶水解为果胶酸，从而提高质子浓度而使叶绿素脱浓度而使叶绿素脱镁。

镁。

脂氧合酶和过氧化物酶脂氧合酶和过氧化物酶的作用是催化它们的底物氧化，其间产生的一的作用是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些物质会引起叶绿素的氧化分解直接以叶绿素为底物的只有叶绿素酶直接以叶绿素为底物的只有叶绿素酶，它是酯酶的一种，可使植醇从叶绿素和脱它是酯酶的一种，可使植醇从叶绿素和脱镁叶绿素上脱落，对于其他类型的叶绿素镁叶绿素上脱落，对于其他类型的叶绿素衍生物此酶的活力变化很大。

这种酶的最衍生物此酶的活力变化很大。

这种酶的最适温度在适温度在606082.282.2范围，范围，8080以上活性以上活性下降，下降，100100时就完全失活。

时就完全失活。

（22）酸和热引起的变化）酸和热引起的变化绿色蔬菜初经烹调或热烫后表观绿色似乎有绿色蔬菜初经烹调或热烫后表观绿色似乎有所加强并更加明快，这可能是由于原存于细胞间所加强并更加明快，这可能是由于原存于细胞间隙的气体被加热逐出，另外叶绿体中不同成分的隙的气体被加热逐出，另外叶绿体中不同成分的分布情况这时也会有所变动，这些物理变化造成分布情况这时也会有所变动，这些物理变化造成光线的折射与反射的情况变化而引起色感变化。

光线的折射与反射的情况变化而引起色感变化。

在加热中，由于酸的作用，叶绿素会发生脱在加热中，由于酸的作用，叶绿素会发生脱镁反应生成脱镁叶绿素，并进一步生成焦脱镁叶镁反应生成脱镁叶绿素，并进一步生成焦脱镁叶绿素绿素（甲酯基也被脱除，同时该环的酮基也转变（甲酯基也被脱除，同时该环的酮基也转变为烯醇式），食品的绿色显著向橄榄绿到褐色转为烯醇式），食品的绿色显著向橄榄绿到褐色转变。

变。

pHpH值是决定脱镁反应速度的一个重要因素，值是决定脱镁反应速度的一个重要因素，在碱性条件下（在碱性条件下（pH9.0pH9.0）时，叶绿素对热稳定，时，叶绿素对热稳定，而在而在pH3.0pH3.0的条件下，叶绿素不稳定的条件下，叶绿素不稳定。

另外，有人发现，用氯化钠、氯化镁或氯化另外，有人发现，用氯化钠、氯化镁或氯化钙处理烟叶钙处理烟叶并于并于9090加热，其脱镁反应分别减加热，其脱镁反应分别减少少47%47%、70%70%和和77%77%。

盐的作用可能是作为静电屏。

盐的作用可能是作为静电屏蔽剂，限制了质子扩散进入叶绿体，从而蔽剂，限制了质子扩散进入叶绿体，从而减缓减缓了脱镁作用了脱镁作用。

（33）光解）光解叶绿素受光辐照时会发生光敏氧化叶绿素受光辐照时会发生光敏氧化，光可使卟啉环在次甲基处断裂，四吡咯大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环打开，在有氧的条件下能生成单线态氧合羟基游离基。

这些活性物质进一步使开合羟基游离基。

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环的四吡咯氧化，生成过氧化物与更多的游离基，游离基，使叶绿素变色为无色使叶绿素变色为无色。

（三）类胡萝卜素（三）类胡萝卜素类胡萝卜素又称多烯色素类胡萝卜素又称多烯色素，它是在天然食品原，它是在天然食品原料中分布最广泛的色素。

红色、黄色和橙色水果料中分布最广泛的色素。

红色、黄色和橙色水果及根用作物和蔬菜是富含类胡萝素的食品，卵黄、及根用作物和蔬菜是富含类胡萝素的食品，卵黄、虾壳等动物材料中也富含类胡萝卜素。

一般来说，虾壳等动物材料中也富含类胡萝卜素。

一般来说，富含叶绿素的植物组织也富含类胡萝卜素。

富含叶绿素的植物组织也富含类胡萝卜素。

1.1.类胡萝卜素的分类类胡萝卜素的分类可归为两大类：

可归为两大类：

烃类胡萝卜素：

为纯碳氢化物；

氧合叶黄素：

结构中含有羟基、环氧基、醛氧合叶黄素：

结构中含有羟基、环氧基、醛基、酮基等含氧基团；

基、酮基等含氧基团；

22、类胡萝卜素的结构、类胡萝卜素的结构类胡萝卜素的最基本的结构是异戊间二烯类胡萝卜素的最基本的结构是异戊间二烯，它们是头它们是头-尾或尾尾或尾-尾相连产生很多对称结构。

尾相连