食品化學(xué)謝筆鈞_色素和著色劑課件

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1、色素和著色劑Chapter7PigmentsandColorants本章提要重點：常見食品天然色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及基本的物理化學(xué)性質(zhì)；常見食品天然色素可能在食品貯藏加工中發(fā)生的重要變化及其條件；食品貯藏和加工中的酶促褐變及其抑制。難點：天然色素的護(hù)色。7.1Introdution7.2Porphyrin7.3Carotenoids7.4Phenolpigments7.5EnzymicBrowning7.6ColorantsinFoodsContents7.1概述Introduction顏色(Color)：人們對有色物質(zhì)的一種統(tǒng)稱，如紅、綠或藍(lán)。色素（Pigmen

2、ts）：指具有色澤的細(xì)胞或組織中的正常成分。著色劑（Colorants）：表示具有色澤的任何一種化學(xué)物質(zhì)。色素可能具有著色劑所沒有的性質(zhì)，例如，它可能是能量受體，氧載體，反輻射的保護(hù)劑。染料（Pigments）：指用在紡織工業(yè)上的著色劑，而不能用于食品。色淀（Lakes）：指吸附在惰性載體表面上的食品著色劑。人肉眼觀察到的顏色是由于物質(zhì)吸收了可見光區(qū)（400~800nm）的某些波長的光后，透過光所呈現(xiàn)出的顏色。即人們看到的顏色是被吸收光的互補色。不同波長光的顏色及其互補色物質(zhì)吸收的光透過光（互補色）波長（nm）相應(yīng)的顏色400紫黃綠425藍(lán)青黃450青橙黃49

3、0青綠紅510綠紫530黃綠紫550黃藍(lán)青590橙黃青640紅青綠730紫綠發(fā)色團(tuán)Chromophore在紫外或可見光區(qū)(200~800nm）具有吸收峰的基團(tuán)被稱為發(fā)色團(tuán)，發(fā)色團(tuán)均具有雙鍵。如：-N=N-,-N=O,C=S,C=C,C=O等.2.助色團(tuán)Auxochrome有些基團(tuán)的吸收波段在紫外區(qū)，不可能發(fā)色，但當(dāng)它們與發(fā)色團(tuán)相連時，可使整個分子對光的吸收向長波方向移動，這類基團(tuán)被稱為助色團(tuán)。如：-OH,-OR,-NH2,-NHR,-NR2,-SR,-Cl,-Br等。助色團(tuán)波長紅移(nm）-X(Cl,Br,I)2~30-OR17~50-SR23~85-NR24

4、0~953分類食品中的天然色素按來源分為：動物色素：如紫膠紅、血紅素等；植物色素:如甜菜紅、姜黃素、β-胡蘿卜素等；微生物色素：如紅曲紅等。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為：卟啉類衍生物：如葉綠素、血紅素和膽色素；異戊二烯衍生物：如類胡蘿卜素；多酚類衍生物：花青素、類黃酮、兒茶素和單寧等；酮類衍生物：紅曲色素、姜黃色素；醌類衍生物：蟲膠色素和胭脂蟲紅等。若按色素溶解性可分為：脂溶性色素和水溶性色素。4天然色素的特點天然色素的耐光性、耐熱性、耐氧化性、酸堿穩(wěn)定性均較差，對金屬離子也較敏感。因此，目前商業(yè)化生產(chǎn)并在食品加工中使用的天然色素的種類并不多，很多時候還需要用到合成著色

5、劑。研究天然色素的意義更多在于如何采取有效措施，減少或抑制食品中天然色素的褪色及變色，更好地保持食品的色澤。7.2卟啉類色素Porphyrin由四個吡咯聯(lián)成的環(huán)稱為卟吩,當(dāng)卟吩環(huán)帶有取代基時，稱為卟啉類化合物。7.2.1葉綠素Chlorphylls(1)結(jié)構(gòu)葉綠素是自然界中能進(jìn)行光合作用的色素，它廣泛存在于植物組織中。高等植物中的葉綠素主要有兩種類型，即葉綠素a和b，二者之比為3：1。葉綠素a(chlorophylla)：為四吡咯螯合鎂原子的結(jié)構(gòu)，在1，3，5和8位上有甲基取代，2位上有乙烯基，4位上有乙基，7位上的丙酸被植醇所酯化，9位上有酮基，10位置上有

6、甲酯基。分子式為C55H72O5N4Mg。葉綠素b(chlorophyllb)：除了位置3為甲?；皇羌谆?，其余與葉綠素a的構(gòu)型相同，分子式為C55H70O6N4Mg。葉綠素a、b植醇(2)葉綠素的穩(wěn)定性葉綠素在植物細(xì)胞中與蛋白質(zhì)結(jié)合，并以葉綠體的形式存在。當(dāng)細(xì)胞死亡后葉綠素會游離出來，對熱、光敏感，極易發(fā)生多種反應(yīng)，例如脫鎂反應(yīng)，即酸性條件下中心鎂原子被H取代，生成暗橄欖褐色的脫鎂葉綠素，加熱可以促使脫鎂反應(yīng)的進(jìn)行；葉綠素在稀堿溶液中水解，除去植醇部分，生成顏色仍為鮮綠色的脫植基葉綠素。脫植基葉綠素的光譜性質(zhì)和葉綠素基本相同，但比葉綠素更易溶于水。如果脫

7、植基葉綠素除去鎂，則形成對應(yīng)的脫鎂葉綠素甲酯一酸，其顏色和光譜性質(zhì)與脫鎂葉綠素相同。（綠色，水溶性）脫植葉綠素-植醇葉綠素（綠色，脂溶性）葉綠素酶-Mg2+酸/熱-Mg2+酸/熱脫鎂脫植葉綠素（橄欖綠，水溶性）脫鎂葉綠素（橄欖綠，脂溶性）-COCH3熱-COCH3熱焦脫鎂脫植葉綠素（褐色，水溶性）焦脫鎂葉綠素（褐色，脂溶性）(3)影響穩(wěn)定性的因素①光、氧葉綠素溶解在乙醇或其他溶劑后并暴露于空氣中會發(fā)生氧化，將此過程稱為加氧作用（allomerization）。當(dāng)葉綠素吸收等摩爾氧后，生成的加氧葉綠素呈現(xiàn)藍(lán)綠色。植物正常細(xì)胞進(jìn)行光合作用時，葉綠素由于受到周圍的類

8、胡蘿卜素和其他脂類的保護(hù)，而避免了光的