暨南大学食品化学本科课件 第九章 色素

（2）叶绿素的性质 a.溶解性：不溶于水，易溶于乙醇、丙酮等。 b.对光、热敏感。 c.在碱作用下皂化：在KOH作用酯水解形成双羧酸 钾，仍为绿色。 d.在酸作用下形成脱镁叶绿素：暗绿色至绿褐色 e.Mg2+可被Cu2＋、Zn2＋取代 f. 酶 的 作 用 ： 叶 绿 素 酶 将 植 醇 链 水 解 ； 其 它 酶 （ P297）：蛋白酶、酯酶、脂氧合酶、过氧化物酶、果胶酯酶
亚硝胺的形成：304 发色助剂：促进NO的形成
罗非鱼CO发色
二、类胡萝卜素（多烯色素） 由异戊二烯基为单元组成长链色素，分子依靠其 共轭双键而呈现颜色。 种类和产量：560种以上，产量约1亿吨。 多烯色素按其组成和结构可分为：胡罗卜素类和 叶黄素类。 胡罗卜素类：为纯共轭多烯烃（只有C，H ） 叶黄素类：基本骨架为共轭多烯烃(C，H），但分 子中含有羟基、醛基、酮基和羧基（C，H，O）。
第九章 色素（Pigments）
❖天然色素 吡咯色素 类胡萝卜素（多烯色素） 酚类色素 酮类色素 醌类色素
❖人工合成色素：我国14种，了解8种 重点：天然色素的理化性质
影响食品感官（P292)
保存1wk
保存2年
影响食品安全
美国M&M‘s豆、进口马卡龙 色素超标（2013）
影响行为 参阅贸易技术壁垒
第一节食品中的天然色素
天然色素分类
系别 吡咯色素 多烯色素
多酚色素
醌酮色素 其它色素
类别 卟啉类 胡萝卜素类 叶黄素类 花青素类 黄酮类 鞣质类 查耳酮类 酮类 蒽醌类 萘醌类 含氮花青素 混合物
色素举例 叶绿素、血红素 β–胡萝卜素 辣椒红素、臧红花素 玉米红、萝卜红 高粱红、可可色素 鞣质、儿茶素 红花红、红花黄 姜黄素、红曲色素 虫胶色素 紫草根色素 甜菜红、核黄素 焦糖
β-胡萝卜素的使用范围
2、叶黄素(Xanthophylls) 叶黄素的中心结构（多烯链）与胡罗卜素相同， 但终端基团（60多）不同，一般都存在极性基团 ①叶黄素；②玉米黄素；③隐黄素；④番茄红素 ；⑤辣椒红素和辣椒玉米素；⑥柑桔黄素；⑦杏 菌黄素；⑧虾黄素 ；⑨藏红花 P308
虾青素
藏红花
藻青蛋白
3HNO 2 2HNO 2
肌红蛋白
岐化反应
HNO3+2NO+H2O
肉中的还原剂
2NO+H2O
NO
氧化氮肌红蛋白
加热
高铁肌红蛋白
还原剂
NO
氧化氮高铁肌红蛋白
腌肉制品中的发色反应
氧化氮肌色原
氧合肌红蛋白：鲜红；高铁肌红蛋白：褐色；氧化氮肌红蛋白和氧 化氮肌色原：粉红色；氧化氮高铁肌红蛋白：深红；肌色原：暗红； 高铁肌色原：褐色；亚硝酰高铁肌红蛋白：红褐色，最后三种物质 为绿色。
新色素开发
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。 -N=N-,-N=O,C=S,C=C,C=O等。
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。
Mb＋O2
MbO2
Hb ＋ O2
HbO2
血红素中的Fe2+被氧化成Fe3+时，肉色则失去鲜艳
红色而呈褐色 。
Mb（Fe2＋）O2
氧合肌红蛋白（鲜红）
Mb （Fe2＋）H2O 肌红蛋白（紫红）
变（高铁）肌红蛋白－Fe3＋
（褐）
N 蛋白质 Fe2+
N O2
N
N
N
N
蛋白质 Fe2+ N
OH2 △ N
N
一、吡咯色素：叶绿素、血红素 1、叶绿素(chlorophyll) （1）叶绿素的结构 头部（叶绿酸）
卟啉环，吡咯的N与Mg形成配位健 两个羧酸酯 生色团：卟啉环和Mg2+ 尾部：叶绿醇（植醇）
芋头
甘蓝
From:Carmen Socaciu. Food Colorants. CRC Press,2008
N
蛋白质 Fe3+ OH
N
N
缺O2情况下平衡向右移动，O2低于4%时大部分转变成 变肌红蛋白。
细菌繁殖产生的硫化氢在有氧气存在时能形成绿色的 硫代肌红蛋白
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。
（2）亚硝酸盐的作用机理
产生NO防止亚铁离子的氧化；与肌红蛋白结合。P303
3、类胡罗卜素的性质
所有类型的类胡萝卜素都为脂溶性化合物 具有适度的热稳定性 易发生氧化而褪色，金属离子的存在加速β-胡 萝卜素的氧化
热、酸或光的作用下很容易发生异构化 易被组织中存在的许多酶系特别是脂肪氧合酶 迅速降解P172 用于油脂食品着色，作为食品添加剂使用无限 量
三、多酚色素
水溶性色素。它包括类黄酮类色素和单宁，类黄
（3）护绿技术 ①加碱护绿 ②高温瞬时灭菌 ③加入铜盐和锌盐
液泡的作用
2.血红素（hemachrome 或 haemachrome ） 存在于血红蛋白（hemoglobin,Hb）和肌红蛋白 （myohemoglobin, Mb）中。
图.血红蛋白结构
血红素
（变肌红蛋白）
（1）结构和性质（P300） 结构特点：卟啉环、二价铁（Fe2+） 特殊性：虾、蟹、昆虫等节肢类动物为血兰 蛋白，其血色素为兰色，金属离子为Cu2+。
为什么皂化不使叶绿素褐变？
叶绿素 —Mg2+ 酸/热
脱镁叶绿素 —CO 2CH3 热
-植醇 叶绿素酶
-植醇 叶绿素酶
脱植叶绿素 —Mg2+ 酸/热
脱镁脱植叶绿素 —CO 2CH3 热
焦脱镁叶绿素
焦脱镁脱植叶绿素
酸性：生成橄榄色的脱镁叶绿素
叶绿素酶：分子中的植醇由羟基取代，生成水溶性的脱植叶绿素 （绿色）。 焦脱镁叶绿素：镁离子被H取代，脱去甲酯基，颜色比脱镁叶绿素 更暗。
CH3 R1
1
CH32Biblioteka 3CH34
R2 CH3
中间四个异戊二稀单元，两端（R1、R2）为两个开链 结构或一个开链结构、一个环状结构或两个环状结构
多烯色素结构
1、胡罗卜素 大多数类胡罗卜素都可看作是番茄红素的衍生
物（由8个异戊二烯头尾相接而成），其一端或两 端环化形成了胡罗卜素。
环化后的环叫紫罗酮环，双键在4，5－C间称 α-紫罗酮环，在5，6间的称β-紫罗酮环（VA前体 ）。