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第九章 色素 教学目的和要求 熟悉食品色素的概念、分类和常见的食品色素的名称。 掌握常见食品天然色素的化学结构、性质和在食品储藏加工过程中发生的重要变化及其影响因素。 掌握食品加工储藏过程中控制色泽的一些技术及其原理。 第一节 概述 食品的色泽是构成食品感官质量的一个重要因素。美丽而符合人们心理要求的食品颜色能诱导人的食欲，相反，不正常、不自然、不均匀的食品颜色常认为是劣质、变质或工艺不良的食品，因此，保持或赋予食品以良好的色泽是食品科学技术中的重要问题。 （一）食品色素的定义 食品色泽是因为食品能够选择性吸收和反射不同波长的可见光，其被反射的光作用在人的视觉器官上而产生的感觉，是由食品色素决定的。 食品色素：食品中能够吸收或反射可见光波进而使食品呈现各种颜色的物质的统称。 包括：食品原料中固有的天然色素、食品加工中由原料成分转化产生的有色物质和外加的食品着色剂。 不同物质吸收不同波长的光。如某物质吸收的光波长在可见光区(380-760nm)以外，则呈现无色；如在可见光区，则物质呈现一定颜色，其颜色与反射出的没有被吸收的光的波长有关。 人眼所能看见的颜色是由物体反射的不同波长的可见光所组成的综合色。 如物体只吸收不可见光，而反射全部可见光，则呈现无色； 如吸收全部可见光，则呈现黑色； 当物体选择性吸收部分可见光，则其呈现的颜色是由未被吸收的可见光所组成的综合色，即吸收光的互补色。 不同色素的颜色差异和变化主要是由发色团和助色团的差异和变化引起的。 由于助色团的孤对电子与发色团的π电子形成p-π共轭体系，使电子离域扩大，从而使其吸收光的波长向长波方向移动。 食品色素的分类 叶绿素a为蓝黑色粉末，乙醇溶液呈蓝绿色，并有深红色荧光； 叶绿素b为深绿色粉末，乙醇溶液呈绿色或黄绿色。 叶绿素一般存在于植物细胞的叶绿体中，与类胡萝卜素、类脂物质及蛋白质一起，分布在叶绿体内的碟形体的片层膜上。 2、物理性质 叶绿素不溶于水，溶于丙酮、乙醇、乙酸乙酯等极性有机溶剂。 叶绿素a与叶绿素b及衍生物的可见光谱在600~700nm（红区）及400~500（蓝区）有尖锐的吸收峰；因此，叶绿素衍生物可借助可见吸收光谱进行鉴定。 3、叶绿素在食品加工储藏中的变化 （1）酶促变化： 直接作用 直接以叶绿素为底物的酶只有叶绿素酶，它是一种酯酶。 该酶在水、乙醇或丙酮类溶液中具有活性，可催化植醇从叶绿素及从脱镁叶绿素上解离，分别形成脱植醇叶绿素和脱镁脱植醇叶绿素。 蔬菜叶中，叶绿素酶的最适温度在60~82oC，当植物组织受热超过82oC时，酶活性降低；当超过100oC，叶绿素酶活性完全丧失。 间接作用： 脂酶、蛋白酶：破坏叶绿素—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：将果胶水解为果胶酸，从而提高质子浓度，使叶绿素更易脱镁； 脂氧合酶、过氧化物酶：催化其底物氧化，产生的过氧化物会引起叶绿素的氧化分解。 （2）热和酸引起的变化： 绿色蔬菜初经烹调或热烫后，绿色好像有所加强，可能是由于细胞间的气体被加热逐出，或由于叶绿体中不同成分的分布受热变动，造成光线在蔬菜中的折射与反射发生变化，导致颜色变化。 在加热或热处理过程中，叶绿素蛋白复合体中的蛋白质变性，导致叶绿素与蛋白质分离，生成游离的叶绿素，游离的叶绿素很不稳定，对光、热和酶都很敏感。 叶绿素受pH影响较大，在碱性条件下（pH9.0），叶绿素对热非常稳定；在pH3.0的酸性条件下，叶绿素稳定性很差，在加热时可发生脱镁反应，进一步生成焦脱镁叶绿素使颜色向褐色转变。 叶绿素a比叶绿素b活性高。 蔬菜加工中的热烫和杀菌是造成叶绿素损失的主要原因，其变化主要是热和酸造成叶绿素向焦脱镁叶绿素的转化。酸主要来源于 加热下，组织被破坏，细胞成分有机酸不再区域化，因而加强了与叶绿素的接触； 加热中，植物中又有新的有机酸生成，如草酸、苹果酸、柠檬酸等； 加热中，脂肪水解成脂肪酸，蛋白质分解产生H2S和脱羧产生的CO2都降低pH。 在有足够的锌或铜离子时，脱镁的叶绿素衍生物可与锌或铜形成绿色络合物。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。 加入NaCl、MgCl2或CaCl2能降低叶绿素脱镁反应的速度，是由于盐有静电屏蔽作用，阳离子中和了叶绿体膜上脂肪酸和蛋白质具有的负电荷，降低了氢离子透过膜的速度。 阳离子表面活性剂也有类似的作用，它吸附到叶绿体或细胞膜上，限制了质子扩散进入叶绿体，减缓了脱镁作用。 (3)光降解 在鲜活植物中，叶绿素和蛋白质结合，以复合体的形式存在，因此受到良好的保护，即可发挥光合作用，又不发生光分解； 当植物衰老、色素从植物中萃取出来或在储藏加工中细胞受到破坏时，可使其保护作用丧失，就会发生光分解。 叶绿素受光照射会发生光敏氧化，光可使卟吩环在亚甲基处断