食品化學(xué)色素章節(jié)總結(jié)一、概述1、食品色素得定義和作用2、食品呈色得機(jī)理3、食品色素得分類(lèi)食品色素得定義和作用食品色素得定義:食品中能夠吸收或反射可見(jiàn)光進(jìn)而使食品呈現(xiàn)各種顏色得物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為食品色素(foodpigments)。包括:食品原料固有得天然色素;食品加工中形成得有色物質(zhì);外加得食品著色劑食品色素得定義和作用食品色素得作用:(1)刺激消費(fèi)者得感覺(jué)器官;(2)影響人們對(duì)食品風(fēng)味得感受;(3)顏色鮮艷得食品可以增加食欲;(4)食品得色澤主要由其所含得色素決定、色素呈色機(jī)理食品色素一般為有機(jī)化合物,其分子結(jié)構(gòu)中往往具有發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)。在紫外和可見(jiàn)光區(qū)(400～800nm)具有吸收峰得基團(tuán)被稱(chēng)為發(fā)色團(tuán)或生色團(tuán)。常見(jiàn)得發(fā)色團(tuán):–N=N–、–N=O、>C=S、–C–N=O、–C≡C–、>C=N–、>C=C<、>C=O等。波段在紫外區(qū),本身不產(chǎn)生顏色,但當(dāng)與共軛體系或發(fā)色團(tuán)連接時(shí),可使整個(gè)分子得吸收波長(zhǎng)方向遷移而產(chǎn)生顏色,這類(lèi)基團(tuán)被稱(chēng)為助色團(tuán)或助色基。。常見(jiàn)得助色基(團(tuán)):–OH、–OR、–NH2、–NR2、–SR,–Cl、-Br等。色素呈色機(jī)理物質(zhì)得分子只含有一個(gè)上述基團(tuán)時(shí),由于她們得吸收波長(zhǎng)在200-400nm之間,物質(zhì)仍就是無(wú)色得。如果分子中有2個(gè)或2個(gè)以上生色基共軛時(shí),可以使物質(zhì)對(duì)光得吸收波長(zhǎng)移向可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi),使物質(zhì)呈現(xiàn)顏色。共軛體系越長(zhǎng),該結(jié)構(gòu)吸收得光波長(zhǎng)也越長(zhǎng)。如:共軛多烯類(lèi)化合物得吸收光波長(zhǎng)與共軛雙鍵得關(guān)系如下:名稱(chēng)吸收波長(zhǎng)顏色

C-C乙烷135無(wú)色CH=CH乙烯185無(wú)色(CH=CH)3己三烯258無(wú)色(CH=CH)4二甲基辛四烯296淡黃色(CH=CH)5維生素A335淡黃色(CH=CH)8二氫胡蘿卜素415橙色(CH=CH)11番茄紅素470紅色(CH=CH)15去氫番茄紅素504紫色1、下列哪種物質(zhì)吸收光得波長(zhǎng)最長(zhǎng)()A、CH=CHB、(CH=CH)3C、(CH=CH)11D、(CH=CH)52、可見(jiàn)光范圍內(nèi),某物質(zhì)選擇對(duì)吸收紫色光,則該物質(zhì)呈現(xiàn)得顏色就是(

)A紫色 B綠色 C紅色 D黃色CB食品色素得分類(lèi)

葉綠素植物色素類(lèi)胡蘿卜素花青素天然色素

血紅素動(dòng)物色素卵黃蝦殼中得類(lèi)胡蘿卜素食品色素微生物色素如紅曲色素(按來(lái)源)

人工色素食品色素得分類(lèi)吡咯類(lèi)葉綠素血紅素天然色素異戊二烯類(lèi)類(lèi)胡蘿卜素(按化學(xué)結(jié)構(gòu))辣椒紅色素多酚類(lèi)花青素花黃素酮類(lèi)紅曲色素姜黃素醌類(lèi)蟲(chóng)膠色素胭脂蟲(chóng)紅素判斷:天然色素得安全性比人工合成性高,穩(wěn)定性比人工色素好、答:錯(cuò),天然色素得安全性不一定比人工合成性高,穩(wěn)定性一般比人工色素差。二、四吡咯色素1、葉綠素2、血紅素大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜葉綠素得結(jié)構(gòu)性質(zhì)

結(jié)構(gòu):

就是含鎂得四吡咯衍生物,由葉綠酸、甲醇、葉綠醇(植醇)等構(gòu)成得酯,為脂溶性物質(zhì),呈綠色。

葉綠素得頭部:

卟啉環(huán)(4個(gè)吡咯環(huán)和4個(gè)甲烯基—CH=組成);親水

葉綠素得尾部:

葉綠醇或植醇(由4個(gè)異戊二烯單位組成得雙萜);親脂葉綠素發(fā)生化學(xué)變化后產(chǎn)生得衍生物主要為:脫鎂葉綠素脫植基葉綠素焦脫鎂葉綠素脫鎂脫植葉綠素焦脫鎂脫植葉綠素

葉綠素發(fā)生化學(xué)變化后產(chǎn)生得衍生物葉綠素在食品加工和儲(chǔ)藏中得變化

1、酶促褐變

間接作用:脂酶、蛋白酶破壞葉綠素－脂蛋白復(fù)合體;果膠酯酶使果膠酸增加提高質(zhì)子濃度而使葉綠素脫鎂;脂氧合酶、過(guò)氧化物酶產(chǎn)生氧化物質(zhì)引起氧化分解。

直接作用:葉綠素酶催化葉綠素中得植醇酯鍵,產(chǎn)生脫植葉綠素。(葉綠素酶:較耐熱,其最適溫度為60~82℃,80℃以上活性下降,100℃完全鈍化。)葉綠素在食品加工和儲(chǔ)藏中得變化2、酸和熱及光得影響酸和熱使葉綠素脫鎂,顏色從綠變褐。加熱時(shí),由于酸得作用,葉綠素→脫鎂葉綠素→焦脫鎂葉綠素;葉綠素在pH9、0時(shí),很耐熱,而在pH3、0時(shí)不穩(wěn)定。植物衰老或從組織中提取出色素,或者就是在加工過(guò)程中導(dǎo)致細(xì)胞損傷而喪失保護(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)生不可逆得褪色、葉綠素在食品加工和儲(chǔ)藏中得變化3、金屬離子得影響葉綠素脫鎂衍生物中,中心得H+很容易被Cu2+、Zn2+等取代,形成綠色、穩(wěn)定性很好得葉綠素衍生物,其中以葉綠素銅鹽得色澤最為明亮。例如:葉綠素銅鈉就是我國(guó)允許使用得一種食品著色劑。葉綠素得銅或鋅得衍生物在酸性條件下穩(wěn)定,在堿性條件下穩(wěn)定性差,與葉綠素相反。葉綠素及其衍生物得色澤如何,與其中心離子得存在與種類(lèi)有關(guān):當(dāng)卟啉環(huán)得中心離子為Mg2+、Cu2+、Zn2+時(shí),呈綠色;無(wú)中心離子時(shí)就是黃綠色或褐色。葉綠素及其衍生物得各種反應(yīng)示意圖葉綠素(綠色脂溶)葉綠素分解物(無(wú)色)光/氧氣脂肪氧合酶、不飽和脂肪、氧氣葉綠素分解物(無(wú)色)酸/熱脫鎂脫植葉綠素(橄欖綠水溶)-Mg2+脫植葉綠素(綠色水溶)葉綠素酶-植醇熱-CO2CH3焦脫鎂脫植葉綠素(褐色水溶)酸/熱-Mg2+脫鎂葉綠素(橄欖綠脂溶)熱-CO2CH3焦脫鎂葉綠素(褐色脂溶)護(hù)綠技術(shù)1、中和酸:加入氧化鈣和磷酸二氫鈉pH接近7、0。但會(huì)促進(jìn)組織軟化和產(chǎn)生堿味。2、高溫瞬時(shí):但保綠時(shí)間短。3、綠色再生:用鋅或銅離子作用使產(chǎn)生取代葉綠素。4、調(diào)氣、脫水、避光等。1、葉綠素中,占據(jù)卟啉環(huán)中得離子為(

)A鐵離子B鎂離子C鋅離子D銅離子2、綠素a和葉綠素b及在某個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)(紅光)有尖銳得吸收峰,可以借助這一特性來(lái)鑒定她們,這個(gè)波長(zhǎng)范圍就是()A450~550B500～600C550～650D600～700BD3、下列護(hù)綠技術(shù)中哪種效果在最適合條件下持續(xù)得時(shí)間最短(

)A中和酸而護(hù)綠 B高溫瞬時(shí)殺菌C綠色再生 D降低水分活度⑶葉綠素在哪個(gè)pH值下最耐熱(A)A9、0B7、0C5、0D3、04、葉綠素由疏水得

部分+親水得

部分+甲醇+Mg離子組成B葉綠醇卟啉環(huán)5、請(qǐng)對(duì)下表得結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)得分析、圖中表明:pH值越低,菠菜得變色速度越快;同時(shí),pH值越高,菠菜中得葉綠素越耐熱,加熱有一定得護(hù)色作用。原因分析:pH值就是決定脫鎂反應(yīng)速度得一個(gè)重要因素,當(dāng)pH小于7時(shí),溶液中得氫離子便可取代鎂離子,葉綠素發(fā)生脫鎂反應(yīng),鮮綠色變?yōu)殚蠙炀G----暗綠----褐色,直到pH略偏堿性(pH=7、5)時(shí),保持生物體內(nèi)真正維持中性狀態(tài)時(shí),才能防止葉綠素發(fā)生脫鎂反應(yīng)得進(jìn)行;另外,由于加熱使葉綠素酶和脂肪氧化酶等失去活性,也起到防止氧化變色和酶解脫色反應(yīng)得進(jìn)行得作用,從而達(dá)到護(hù)色得目得血紅素1、血紅素及其衍生物得結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)動(dòng)物肌肉和血液中得主要紅色色素,在肌肉中主要以肌紅蛋白存在,在血液中主要以血紅蛋白存在。這兩種蛋白質(zhì)都就是球蛋白,由蛋白質(zhì)和含鐵得亞鐵血紅素結(jié)合而成。。肌紅蛋白得結(jié)構(gòu)血紅素基團(tuán)得結(jié)構(gòu)-血紅素就是亞鐵卟啉化合物,由兩個(gè)部分即一個(gè)鐵原子和一個(gè)平面卟啉環(huán)所組成。-肌紅蛋白就是由1條多肽鏈組成得球狀蛋白質(zhì)(稱(chēng)珠蛋白)與1分子血紅素結(jié)合組成。-血紅蛋白就是由2條α肽鏈和2條肽鏈組成得四聚體,每條肽鏈結(jié)合1分子血紅素。因此,血紅蛋白由4分子亞鐵血紅素與1分子蛋白結(jié)合而成。肌肉顏色在儲(chǔ)藏和肉品加工中得變化卟啉環(huán)內(nèi)得血紅素以Fe2+或Fe3+狀態(tài)存在。(1)氧合作用:血紅素中得亞鐵與一分子氧以配位鍵結(jié)合,而亞鐵原子不被氧化,這種作用被稱(chēng)為氧合作用。(2)氧化作用:血紅素中得亞鐵與氧發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成高鐵血紅素得作用被稱(chēng)為氧化作用。低氧壓時(shí),主要為氧化作用;高氧壓時(shí),主要為氧合作用。1、由于一些細(xì)菌活動(dòng)產(chǎn)生得H2O2可直接氧化

-亞甲基,生產(chǎn)膽綠蛋白(綠色)。2、由于細(xì)菌活動(dòng)產(chǎn)生得H2S等硫化物,在氧或H2O2存在下,可直接加在

-亞甲基上,生成硫代肌紅蛋白(綠色)。3、由于亞硝酸鹽(MNO2)過(guò)量引起。肉色變綠:

血紅素在強(qiáng)烈氧化后會(huì)變成綠色,反應(yīng)發(fā)生在卟啉環(huán)得

-亞甲基上,綠色得形成有三種情況:肉和肉制品得護(hù)色1、抽真空采用低透氣性材料、抽真空和加除氧劑加入抗氧化劑,不但可阻止脂質(zhì)氧化,還有利于延長(zhǎng)和穩(wěn)定鮮肉及肉制品得顏色,防止血紅素氧化。2、氣調(diào)一氧化碳具有使鮮肉形成亮紅色或櫻桃紅色得能力,即使在很低得濃度也可以達(dá)到呈色得效果。3、高分壓4、用亞硝酸鹽腌肉制品得顏色雖在多種條件下穩(wěn)定,但見(jiàn)光會(huì)變褐,因此腌制肉得應(yīng)避光和除氧保存。1、以下哪種說(shuō)法就是錯(cuò)誤得(

)A血紅素就是由一個(gè)鐵原子和一個(gè)平面卟啉環(huán)所組成得B血肌紅色素得紅色就是由于亞鐵血紅素所形成得C肌紅蛋白就是球狀蛋白,其蛋白部分稱(chēng)為球蛋白D血紅蛋白和肌紅蛋白都就是結(jié)合蛋白C2、由圖可知我們想要色澤鮮艷及新鮮得豬肉,氧氣得分壓應(yīng)該控制在:()A、0～20B、20～40C、40～60D、60～80D判斷:動(dòng)物胴體被分割后,由于分割肉與空氣中得氧氣結(jié)合而使動(dòng)物肉保持鮮紅色。錯(cuò)誤。當(dāng)胴體被分割后,隨著肉與空氣得接觸,還原態(tài)得肌紅蛋白向兩種不同得方向轉(zhuǎn)變,一部分肌紅蛋白與氧氣反應(yīng)生成鮮紅色得氧合肌紅蛋白,產(chǎn)生人們熟悉得鮮肉色,同時(shí),一部分肌紅蛋白與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),生成棕褐色得高鐵肌紅蛋白,而且隨著分割肉在空氣中放置時(shí)間得延長(zhǎng),肉色會(huì)越來(lái)越轉(zhuǎn)向褐紅色。三、類(lèi)胡蘿卜素1,胡蘿卜素2,葉黃素類(lèi)胡蘿卜素定義:又稱(chēng)多烯色素,就是天然食品原料中分布最廣泛得色素。紅色,黃色和橙色水果及根莖類(lèi)作物和蔬菜都富含類(lèi)胡蘿卜素。一般富含葉綠素得植物組織也富含類(lèi)胡蘿卜素,因?yàn)槿~綠體和有色體就是類(lèi)胡蘿卜素含量較豐富得細(xì)胞器。結(jié)構(gòu)分類(lèi):1、純碳?xì)浠?稱(chēng)為胡蘿卜素類(lèi)2、含羥基,環(huán)氧基,醛基,酮基等含氧基團(tuán),稱(chēng)為葉黃素類(lèi)

胡蘿卜素類(lèi)得結(jié)構(gòu)特征:-包括四種化合物,即、、-胡蘿卜素和番茄紅素,自然界中以-胡蘿卜素含量最多,分布最廣。-都就是含40個(gè)碳得多烯四萜,由異戊二烯經(jīng)頭-尾或尾-尾相連而成。具有共軛雙鍵,構(gòu)成其發(fā)色基團(tuán)。-番茄紅素就是直鏈結(jié)構(gòu),無(wú)VA得功能,、斷裂后可形成1分子VA,可形成兩個(gè)VA