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《食品化學(xué)-色素、著色劑.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第七章色素和著色劑PigmentsandColorants化學(xué)化工學(xué)院第一節(jié)概述第二節(jié)卟啉類色素第三節(jié)類胡蘿卜素第四節(jié)酚類色素第五節(jié)食品中添加的著色劑目錄7.1概述Introduction顏色(Color):人們對(duì)有色物質(zhì)的一種統(tǒng)稱,如紅、綠或藍(lán)。色素(Pigments):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(méi)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
2、于物質(zhì)吸收了可見(jiàn)光區(qū)(400~800nm)的某些波長(zhǎng)的光后,透過(guò)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(bǔ)色。不同波長(zhǎng)光的顏色及其互補(bǔ)色物質(zhì)吸收的光透過(guò)光(互補(bǔ)色)波長(zhǎng)(nm)相應(yīng)的顏色400紫黃綠425藍(lán)青黃450青橙黃490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(jiàn)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(shí),可使整個(gè)分子對(duì)光的吸收向長(zhǎng)波
3、方向移動(dòng),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(zhǎng)紅移(nm)-X(Cl,Br,I)2~30-OR17~50-SR23~85-NR240~953分類食品中的天然色素按來(lái)源分為:動(dòng)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(chóng)膠色素和胭脂蟲(chóng)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
4、素的特點(diǎn)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(duì)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(shí)候還需要用到合成著色劑。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(gè)吡咯聯(lián)成的環(huán)稱為卟吩,當(dāng)卟吩環(huán)帶有取代基時(shí),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
5、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(huì)游離出來(lái),對(duì)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
6、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。如果脫植基葉綠素除去鎂,則形成對(duì)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)脫植葉綠素葉綠素(綠色,脂溶性)-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)2.葉綠素的穩(wěn)定性-植醇葉綠素酶(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(huì)發(fā)生氧化,將此過(guò)程稱為加氧作用(allomerization)。當(dāng)葉綠素吸
7、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(shí),葉綠素由于受到周?chē)念惡}卜素和其他脂類的保護(hù),而避免了光的破壞作用。然而一旦植物衰老或從組織中提取出色素,或者是在加工過(guò)程中導(dǎo)致細(xì)胞損傷而喪失這種保護(hù),葉綠素則容易發(fā)生降解。當(dāng)有上述條件中任何一種情況和光、氧同時(shí)存在時(shí),葉綠素將發(fā)生不可逆的褪色。②酶葉綠素酶是目前已知的唯一能使葉綠素降解的酶。葉綠素酶是一種酯酶,能催化葉綠素和脫鎂葉綠素脫