食品化学-色素章节总结46页PPT

ADI为0～0.5mg/kg。
苹果酱或梨罐头、果酱或果冻，最大使用 量为0.2g/kg；小虾或对虾罐头，最大使用 量为0.03 g/kg；冷饮最大使用量为 0.05g/kg．
结构 性能 毒性 使用
胭脂红
胭脂红为红色至深红色粉末，无臭，溶于水，水 溶液呈红色，溶于甘油，微溶于乙醇，不溶于油脂。 耐光性、耐酸性、耐盐性较好，但耐热性、耐还原 性相当弱，耐细菌性也较弱。
材料等。
♥着色剂溶液的配置
1.着色剂粉末直接使用时不方便，在食品中 分布不均匀，可能形成色素斑点，经常需要配 置成溶液使用。
2.合成着色剂溶液一般使用的浓度为1～10 ％。
3.由于温度对着色剂溶解度的影响，着色剂 的浓溶液在夏天配制后，储存在冰箱或是到了 冬天，亦会有着色剂析出。
4. 配制时，着色剂的称量必须准确。 此外，溶液应该按每次的用量配制。
制备
红曲米色素
化 学 组 成
特性
（1）对pH值稳定 （2）耐热性强 （3）耐光性 （4）不受食品中常见金属离子的影响 （5）不受氧化剂和还原剂的影响 （6）对蛋白质的着色性很好 （7）兼具抗菌性
在食品中的应用
在古代，我国就已利用红曲米着色各种食 品，例如用它酿造红曲黄酒，香肠着色，酱， 腐乳和粉蒸着色等。现在用它制成着色剂用于 各种调味品、糕点、禽类、火腿等食品。红曲 色素色调纯正，水溶、醇溶清亮透明，已广泛 应用于肉制品、糕点、糖果、饮料、医药、化 妆品等行业中，特别是红曲色素在发酵香肠中 代替亚硝酸盐发色的应用取得很好效果。
饮料、汽水、配制酒、糖果、糕点、冰淇淋、饼 干。
性能
毒性 使用
栀子蓝
桅子蓝为蓝色粉末，无异味，易溶于水 和稀醇，不溶于有机溶剂。在pH值2.5～8 范围内颜色稳定，对光、热、金属离子等都 相当稳定，尤其是它可以和红、黄着色剂任 意调配成各种中间色调，适应用于多种食品 的着色。

食用色素是食品添加剂的一种，主要用 于给食品着色，提升食品的感官品质和
吸引力。
在食品加工中，食用色素发挥着至关重 要的作用，能够增加食品的多样性，满
足不同消费者的需求。
在特定食品中，食用色素还具有一些特 殊的应用价值，例如在糖果、巧克力、 冰淇淋等食品中，通过使用食用色素可
以改善产品的外观和口感。
食用色素的安全性问题和应对措施
食用色素必须符合国家食品安全法规的要求，无毒、无害、无异味，且在规定的使 用范围内使用。
食用色素可以来源于天然或合成，根据其溶解性质可分为水溶性和油溶性两类。
02
食用色素的种类
天然色素
天然色素是从植物、动物或微生 物中提取的，具有天然的色彩和 香味，如叶绿素、胡萝卜素、花
青素等。
天然色素安全性较高，对人体无 害，且具有营养价值和保健功能。
代谢机制研究
了解食用色素在人体内的代谢机制，有助于评估其安全性和潜在的健康风险。未来，代谢 机制的研究将更加深入，为食用色素的安全性评估提供更多依据。
安全性评估标准
随着研究的深入，食用色素的安全性评估标准也将不断完善。未来，将制定更加科学、严 格的安全性评估标准，确保食用色素的安全使用。
06
结论
食用色素的重要性和应用价值
食用色素的安全风险评估
评估食用色素在食品中的实际摄入量与限量标准之间的差异。
分析食用色素在食品加工过程中的稳定性、与其他食品成分的相互作用 以及在人体内的代谢情况。
综合考虑食用色素的安全风险，提出相应的风险管理措施，如加强监管、 标识说明等。
05
食用色素的未来发展
新型食用色素的开发
01 02
新型食用色素
THANKS

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。
（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
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
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

¾梨、桃、荔枝等水果会产生粉红色 ¾在酸性条件下热诱导花色素转变成花色苷， 再与金属离子形成络合物。
6．二氧化硫的影响


漂白时生成了一种无色的物质，造成可逆或 不可逆地退色或变色 为防止细菌腐败，用500～2000mg／kg二氧 化硫水溶液处理水果，水果在贮存时退色， 但再用水清洗后，颜色能恢复 少量的SO2可迅速使很多的花色苷失色
（－）花色苷结构 花色苷是黄酮的一种，具有 2- 苯基 - 苯并 吡喃阳离子结构。
主要花色素的取代基及取代位置
花色素 3’ 天竺葵色素 矢车菊色素 飞燕草色素 芍药色素 牵牛花色素 锦葵色素 H OH OH OCH3 OCH3 OCH3 取代基及位置 4’ OH OH OH OH OH OH 5’ H H OH H OH OCH3
¾ 氧合肌红蛋白（亮红色）脱氧转变成肌红蛋白 （浅红色） ¾ 注入氧气：有足够的氧气键合成为氧合肌红蛋 白，从而使肉保持亮红色。

3．化学和颜色——变色反应
过氧化氢可与血红素中的Fe2+和Fe3+反应
生成绿色的胆绿蛋白
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
4．腌制肉的色素

2．热与酸

叶绿素（绿色） 脱镁叶绿素（橄榄褐色） 叶绿素的铜或锌络合物（绿色）
¾ 铜代叶绿素的色泽最鲜亮，对光和热较稳定，是理想 的食品着色剂。

pH会影响叶绿素的降解
¾ 在碱性条件下（pH 9.0），对热非常稳定 ¾ 在pH 3.0的酸性条件下，叶绿素不稳定

加入钠、镁、钙的盐酸盐能降低叶绿素脱镁反应 的速度 绿 色 蔬 莱 在 加 工 前 用 石 灰 水 或 Mg(OH)2 提 高 pH，有利于保持蔬菜的鲜绿色

天然叶绿素由a、b两种物质组成，a为青绿色，b为
黄绿色。均不溶于水，溶于丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂。
加工中，叶绿素变化后会产生几种重要的衍生物。
2、叶绿素在食品加工储藏中的变化
*酶促变化：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。叶绿素酶可直接使叶绿素 脱镁脱植。
基本结构
随着不同花青素结构中所带基团种类和数量的不同， 其颜色有所不同。其原因是不同基团及数量不同的基团其 助色效果不同，基本结构上所带给电子基团越多，颜色越 深。
花青素属于黄酮类物质，R1=R2=H,天竺葵色素； R1=OH,R2＝H,矢车菊色素；R1=OCH3,R2=H,为芍药色 素；R1=R2=OH,飞燕草色素；R1=OCH3,R2=OH为牵牛花 色素；在植物体内已经发现了数百种花青素类色素 ；它们因甙元自身、糖基的差异可以形成许多不同 的种类。 2、花色苷的变化
*酸和热的作用：加热使叶绿素脱镁、脱植，也可 发生异构化反应，使颜色向褐色转变。pH影响叶绿素 的分解速度，pH9.0时最稳定，3.0时最不稳定。
*光解：加工储藏中的食品或食品原料，其中所含的 叶绿素很易受光作用而分解褪色。
3、护绿技术


中和酸而护绿：中和酸的重点是绿色植物内部不 断产生的酸性物质，所以要长期保持体系中pH接 近中性，要采取一些特殊的方法，如缓慢释放的 碱等 高温瞬时杀菌 绿色再生：绿色再生技术是利用一定的方法将叶 绿素中的镁置换为锌 其它方法
上述反应处于动态平衡之中，这种平衡收养气分 压的强烈影响，如下图8-5所示。
此外，鲜肉加热时会迅速变色。
腌肉制品发色原理及应注意问题
3、肉和肉制品的护色

分解 褪色
4、护绿技术
❖ 加碱护绿 ❖ 高温瞬时灭菌 ❖ 加入铜盐和锌盐
其他方法
• 气调保鲜技术 ---生理护色 • 脱水 • 包装材料 • 抗氧化剂
二、血红素
血红素是亚铁卟啉化合物
O
OH
HO O
1、结构
血红蛋白(Hemoglobin)和肌 红蛋白(Myoglobin)是动物肌肉 的主要色素蛋白质。
效果更好。 腌肉制品的护色一般 采用避光、除氧。
第三节 类胡萝卜素
• 类胡萝卜素又称多烯色素，具有共轭双键，构成其发色基左右两边对称。它是一类使动 植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。
分两类： 纯碳氢化合物组成的共轭多烯（胡萝卜素）
结构：
发色团
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。
助色团
有些基团的吸收波段在紫外区，本身不发色，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。
第八章食品色素和着色剂
第一节 概述
☼食品的色泽是由食品中能够反射或发射不 同波长（380-770nm）的可见光的物质所 产生的。
一、食品色素的定义
• 色素——能够吸收或反射可见光进而使食品呈 现各种颜色的物质。食品原料中天然存在的色 素叫食品固有色素，专门用于食品染色的添加 剂称为食品着色剂。
• 结构：主要的食品色素 都是有机物，具有发色 团和（或）助色团结构。
水溶性色素和脂溶性色素
第二节 四吡咯色素
由四个吡咯通过次 甲基桥（=CH-）互 联而形成的大分子 杂环化合物，称为 卟啉类化合物。

① Light & Oxygen 使叶绿素不可逆褪色 ② Enzyme 叶绿素酶的直接作用下，使之降解褪 色 蛋白酶，果胶酶，脂酶，过氧化物酶 等可间接作用，使之褪色。

③ Acid & Heat
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸/热 -植醇 叶绿素酶 -Mg2+ 酸/热
叶绿素（绿色，脂溶性）
③加入铜盐和锌盐 铜（锌）代脱植叶绿素，色鲜艳且稳定， 是良好的水溶性食品着色剂。 ④ Aw Aw很低时，有利于保绿。因为 叶绿素不易脱镁 酶活被抑制 微生物的生长受到抑制（产酸）

⑤气调护绿 气调保鲜技术使水果的呼吸跃变延 缓，叶绿体及叶绿素也较慢地被破 坏。 ⑥加盐 盐作为静电屏蔽剂，阳离子中和叶 绿体膜上的负电荷，从而降低质子 透过膜的速度，减缓脱镁。

①氧合作用 血红素中的Fe2+与O2以配位键结合，而 Fe2+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Fe2+与O2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。

O2 N Fe++ N
球蛋白
氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin） MbO2 鲜红色
H2 O
② MNO2的作用 发色 抑菌 产生腌肉制品特有的风味

但过量使用安全性不好，在 食品中导致亚硝胺生成；肉色变 绿。
(4) 肉及肉制品的护色 采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。 高氧压护色 采用100%CO2条件，若配合使用除氧剂， 效果更好。

腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。
OH
lutein
HO
OH
zeaxanthin