812食品化學(xué)第七章色素著色劑

第七章色素第一節(jié) 概述第二節(jié)天然色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)天然食品著色劑生色基和助色基生色基：含π鍵的化合物的吸收波長在紫外區(qū)（

200-400nm）,或可見光區(qū)（400-800nm）內(nèi)。-C=C--N=N--C=O-N=O-CHO

-COOH-NO2助色基：吸收波長在遠(yuǎn)紫外區(qū)，但這些基團(tuán)與共軛鏈或生色基相連時可使分子的吸收波長移向長波方向-OH,–OR,–NH2,-NR2,-Cl等，天然色素的分類(一)天然色素按其來源不同可分為：（1）植物色素：葉綠素類胡蘿卜素花青素等（2）動物色素：血紅素蝦青素蝦紅素等（3）微物色素：紅曲色素(二)按色素的溶解性質(zhì)可分為：（1）水溶性色素：花青素（2）脂溶性色素：葉綠素類胡蘿卜素(三)按化學(xué)結(jié)構(gòu)的特征可分為：（1）四吡咯衍生物：葉綠素血紅素（2）異戊二烯衍生物：類胡蘿卜素蝦青素蝦紅素（3）多酚類衍生物：花青素（4）酮類衍生物：紅曲色素姜黃素（5）醌類衍生物：蟲膠色素一、四吡咯衍生物（卟啉色素Porphyrin）1、葉綠素（

Chlorophylls

）四吡咯色素的母體結(jié)構(gòu)為ABCD四個吡咯分子通過

αβγδ四個次甲基碳原子連接形成大環(huán)共軛體系。在吡咯環(huán)C處還并合了一個環(huán)戊烯（c），形成環(huán)戊烷并卟啉。NNHNHNABCD2134567abgdIIIIII8IV(a)第二節(jié)天然色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)H3CH

H3CHNNNNMgHHCH

CHH3CRCH3CH2HH1234HH3CHCH2H2CHCO

CH2

3OCH3CO2561087葉綠素a

R=-CH3葉綠素b

R=

-CHO(c)HHHHO

CCH3H3CH

H3CH(d)NNHN2134578abdIIIHNIIIIVg6910(b)V葉綠素結(jié)構(gòu)特征：卟啉環(huán)螯合鎂離子植醇（二萜）側(cè)鏈R取代葉綠素基本性質(zhì)脂溶性與蛋白質(zhì)結(jié)合，葉綠體對光、熱敏感酸性條件下易被氫取代鎂離子可被銅、鋅、鐵取代葉綠素的穩(wěn)定性-植醇葉綠素酶葉綠素（綠色，脂溶性）（綠色，水溶性）脫植葉綠素脫鎂葉綠素（橄欖綠，脂溶性）-Mg2+酸/熱脫鎂脫植葉綠素（橄欖綠，水溶性）-Mg2+酸/熱-植醇熱焦脫鎂脫植葉綠素（褐色，水溶性）-COCH3焦脫鎂葉綠素（褐色，脂溶性）熱護(hù)色原理1、中和酸：CaO－NaH2PO3；Ca（OH）2；Mg（OH）2產(chǎn)品pH值保持或提高至7.02、高溫瞬時殺菌減少焦脫鎂葉綠素產(chǎn)生3、Cu2＋；Zn2＋替代鎂4、光、氧、水分活度控制2、血紅素（

Haemachrome）血紅素是亞鐵卟啉化合物血紅蛋白高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin）褐色肌紅蛋白（myoglobin）紫紅色氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin）鮮紅色肌紅蛋白：（myoglobin）由一條153個氨基酸組成的肽鏈和一個血紅素輔基組成的結(jié)合蛋白，是肌肉內(nèi)儲存氧的蛋白質(zhì)分子量為

16700道爾頓。氧合作用：亞鐵與一分子氧以配位鍵結(jié)合，亞鐵原子不被氧化。氧化作用：亞鐵與氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成高鐵血紅素。腌制肉的發(fā)色NO3-NO2-+H2O細(xì)菌還原作用2NO-HNO2+H+pH5.4～6.0最適HNO3

+

2NO

+

H2O岐化反應(yīng)H2O3

HNO22

HNO22

NO

+肉內(nèi)固有的還原劑NONO加熱還原劑氧化氮高鐵肌紅蛋白（深紅色）高鐵肌紅蛋白（褐色）肌紅蛋白（紫紅色）氧化氮肌紅蛋白（鮮紅色）氧化氮肌色原（鮮紅色）護(hù)色1、無氧：低透氣性材料、抽真空和加除氧劑。2、氣調(diào)：高氧壓、100%CO2護(hù)色3、避光二、異戊二烯衍生物（類胡蘿卜素Carotenoids

）a-胡蘿卜素b-胡蘿卜素g-胡蘿卜素番茄紅素玉米黃素(zeaxanthin)：3,

3′-二羥基-b-胡蘿卜素葉黃素(lutein)：

3,

3′-二羥基-a-胡蘿卜素辣椒紅素(capsanthin)及辣椒玉紅素(capsorubin)柑橘黃素(reticulataxanthin)：5,8-環(huán)氧-b-胡蘿卜素， 蝦青素(astaxanthin)：3,

3′-二羥基-4,4′-二酮基-b-胡蘿卜素性質(zhì)所有類型的類胡蘿卜素都是脂溶性化合物；具有適度的熱穩(wěn)定性；易發(fā)生氧化而褪色，亞硫酸鹽或金屬離子的存在將加速β-胡蘿卜素的氧化；熱、酸或光的作用下很容易發(fā)生異構(gòu)化；類胡蘿卜素易被組織中存在的脂肪氧合酶降解；3多酚類色素8765432'6'5'4'3'2'11O+BA（Polyphenol

Pigments）花青素黃酮兒茶酚與單寧多酚色素在自然界廣泛存在植物組織中水溶性色素具有各種不同的色澤 在食品加工過程中，多酚色素穩(wěn)定性不高導(dǎo)致顏色變化，是植物性食品產(chǎn)生色變的重要原因。（1）花色苷（

Anthocyans

）花青（色）素結(jié)構(gòu)花色苷：葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖有機(jī)酸?；腔合愣顾?、咖啡酸、阿魏 酸、丙二酸、對羥基苯 甲酸等O+OHHOOHOHOHOH（2）花青素在食品儲藏加工中的變化pH溫度氧氣抗壞血酸光照金屬離子酶OR1OHR2OR4OR3OR1OHR2OR4OR3HOOR1OHR2OR4OR3OR1OHR2OR4OR3HO醌式結(jié)構(gòu)（藍(lán)色）花 結(jié)構(gòu)（紅色）OH擬堿式結(jié)構(gòu)（無色）查耳酮式結(jié)構(gòu)（無色）OOH花青苷在不同pH下結(jié)構(gòu)和顏色的變化醌式花

式擬堿式查耳酮式H+OH-OH-H++O②溫度和光照影響含羥基多的花青苷的熱 穩(wěn)定性不如含甲氧基或 含糖苷基多的花青苷。光照加速花色苷降解。結(jié)構(gòu)特征：?；图谆亩擒毡确酋；亩擒辗€(wěn)定二糖苷又比單糖苷穩(wěn)定③氧氣及抗壞血酸的影響花色苷對氧氣敏感熱灌裝果汁充氮灌裝減壓灌裝④二氧化硫的影響O+HOOHOHOH+

HSO3-OHOH

OHHO

OHOHOHSO3HHOOHOHOHOHHO3SO⑤金屬元素的影響花青素與金屬離子作用產(chǎn)生色素Fe3＋，Cu2＋增加花色苷氧化速度O+HOOHOR'ROHOH+Al3+

O+HOOHOR'ROOAl3+HH⑥糖及糖的降解產(chǎn)物的影響。高濃度糖，減慢花色苷水解速度，顏色較穩(wěn)定。果汁等低糖食品，花青苷的降解生成褐色物質(zhì)。

⑦酶促變化。能夠引起花色苷降解的酶:糖苷水解酶-----水解花色苷為穩(wěn)定性較差的花青素多酚氧化酶-----氧化小分子酚類成醌類黃酮化合物（

Flavonoids

）黃酮類色素母核的結(jié)構(gòu)HOOHORR2R3R17865423O11'2'3'4'5'6'OHOOHOOHOHOH槲皮素OHOOHOOHOH圣草素OHOOHOOHOHOHOH楊梅素OHOOHOOH柚皮素OHOOHOOCH3OH橙皮素食品中典型的黃酮類化合物類