色素与着色剂_ 2012食品化学课件（湘潭大学）.pptVIP

第一节 概述 第二节 卟啉类色素 第三节 类胡萝卜素 第四节 酚类色素 第五节 食品中添加的着色剂 一、食品的色素及其来源 食品中能够吸收和反射可见光波进而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品的色素。包括: 食品中原有的色素（天然色素）：叶绿素 食品加工中由原料成分转化产生的有色物质：糖类经焦糖化反应和美拉德反应产生的色素 外加的食品着色剂。 二、食品中的色素分类 （一）按结构分 1. 四吡咯衍生物（卟啉类色素 ）: 包括叶绿素和血红素 2. 异戊二烯衍生物：如：类胡萝卜素 虾青素 虾红素 3. 多酚类衍生物：花青素、花黄素 4. 酮类衍生物：红曲色素，姜黄素等 5. 醌类衍生物：虫胶色素，胭脂虫红色素 (二) 按来源分： 天然色素： 植物色素：叶绿素 类胡萝卜素 花青素 动物色素：血红素 虾青素 虾红素 微生物色素：红曲色素 和人工合成色素 (三） 按溶解性质分 水溶性色素：花青素 脂溶性色素：叶绿素 类胡萝卜素 ① 叶绿素的加氧作用与光降解 叶绿素溶解在乙醇或其他溶剂后并暴露于空气中会发生氧化，将此过程称为加氧作用（allomerization）。当叶绿素吸收等摩尔氧后，生成的加氧叶绿素呈现蓝绿色。 植物正常细胞进行光合作用时，叶绿素由于受到周围的类胡萝卜素和其他脂类的保护，而避免了光的破坏作用。然而一旦植物衰老或从组织中提取出色素，或者是在加工过程中导致细胞损伤而丧失这种保护，叶绿素则容易发生降解。当有上述条件中任何一种情况和光、氧同时存在时，叶绿素将发生不可逆的褪色。 叶绿素的光降解是四吡咯环开环并降解为小分子量化合物的过程，主要的降解产物为甲基乙基马来酰亚胺、甘油、乳酸、柠檬酸、琥珀酸、丙二酸和少量的丙氨酸。 叶绿素及类似的卟啉在光和氧的作用下可产生单重态氧和羟基自由基。一旦单重态氧和羟基自由基形成，即会与四吡咯进一步反应，生成过氧化物及更多的自由基，最终导致卟啉降解及颜色完全消失。 ②酶促变化 叶绿素酶是目前已知的唯一能使叶绿素降解的酶。叶绿素酶是一种酯酶，能催化叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇，分别生成脱植基叶绿素和脱镁脱植基叶绿素。 叶绿素酶在蔬菜中的最适反应温度为60～82.2℃，因此植物体采收后未经热加工，脱植基叶绿素不可能在新鲜叶片上形成。如果加热温度超过80℃，酶活力降低，达到100℃时则完全丧失活性。 ③叶绿素在酸、热条件下的变化 叶绿素在酸性介质中（pH3.0）易降解。植物组织受热后，细胞膜被破坏，增加了氢离子的通透性和扩散速率，于是由于组织中有机酸的释放导致pH降低，从而加速了叶绿素的降解。 叶绿素分子受热首先是发生异构化，形成叶绿素a′和叶绿素b′。 叶绿素在受热时的转化过程是按下述动力学顺序进行： 叶绿素→脱镁叶绿素→焦脱镁叶绿素 叶绿素在加热或热加工过程中可形成两类衍生物，即，含镁的和不含镁的叶绿素衍生物。前者显绿色；后者为橄榄褐色，还是一种螯合剂，在有足够的锌或铜离子存在时，四吡咯环中心可与锌或铜离子生成绿色配合物，其中叶绿素铜钠的色泽最鲜亮，对光和热较稳定，是一种理想的食品着色剂。 ④盐 盐的加入可以部分抑制叶绿素的降解，有试验表明，在烟叶中添加盐(如NaCl、 MgCl2 和CaCl2)后加热至90℃，脱镁叶绿素的生成分别降低47%、70%和77%，这是由于盐的静电屏蔽效果所致。 ⑤水分活度 低水分活度有利于叶绿素的保存。 ⑥ 气体环境 O2 不利于叶绿素的保存；N2有利于叶绿素的保存. 食品在加工或贮藏过程中都会引起叶绿素不同程度的变化。如用透明容器包装的脱水食品容易发生光氧化和变色。食品在脱水过程中叶绿素转变成脱镁叶绿素。 绿色蔬菜在冷冻和冻藏时颜色均会发生变化。 结构特征: 具有共轭双键，构成其发色基团，这类化合物由8个异戊二烯单位组成，异戊二烯单位的连接方式是在分子中心的左右两边对称。 大多数水果和蔬菜中的类胡萝卜素在一般加工和贮藏条件下是相对稳定的。冷冻几乎不改变类胡萝卜素的含量，热烫通常可以增加类胡萝卜素的含量，因为植物组织中的水溶性成分在热烫过程中减少或被除去，所以提高了色素的提取率。 加热或热灭菌会诱导顺/反异构化反应，为减少异构化程度，应尽量降低热处理的程度。油脂在挤压蒸煮和高温加热的精炼过程中，类胡萝卜素不仅会发生异构化，而且产生热降解，当有氧存在时