第8章菜肴顏色的化學(xué)根底

學(xué)習(xí)目標(biāo)

第一節(jié)概述

一、色澤是食品的重要感官質(zhì)量

二、顏色的形成

三、食品顏色的形成和變化

四、食品色素的分類

第二節(jié)食品中的天然色素及其變化

一、葉綠素和綠色蔬菜在身飪中變色

二、血紅素和肉類變色

三、食品中的其他天然色素及其變化

第三節(jié)食品的褐變作用

一、食品褐變概述

二、前促褐變

三、抗壞血酸禍變的作用

第四節(jié)烹飪中的人工著色

一、人工著色的食用天然色素

二、食用合成色素

本章小結(jié)

思考與練習(xí)

第8章

菜肴顏色的化學(xué)根底

學(xué)習(xí)目標(biāo)

?掌握葉綠素及綠色蔬菜變色

?了解血紅素及肉色變化

?熟悉酶促褐變

第一節(jié)概述

一、色澤是食品的重要感官質(zhì)量

食品的色澤是食品感觀質(zhì)量的一個重要方面，是人們通過視覺對食品的一種感受。食品的幾何形狀、x

小、外觀形態(tài)和質(zhì)感都可以用視覺來認識，但顏色是最重要的視覺因素，因為食品幾乎所有的理化變化

都可能給食品帶來顏色、光澤方面的變化。良好的色澤對食品營養(yǎng)價值、口感、風(fēng)味等方面有一定程度

的保障和表達。在烹飪加工中，操作者很大程度上是憑顏色來判估加工中食品的性質(zhì)的?？梢哉f，烹飪

的一個重要目的就是怎樣能使菜肴的色澤更加誘人。

作為第一外觀因素，人們往往對顏色有偏愛，因此食品顏色成了人們評價和選購食品的主要依據(jù)。例如,

紅色可以使人解饞，黃色可以止渴，綠色那么使人清涼等。又如，人們會根據(jù)紅燒肉顏色的深淺來判斷

它的油膩程度，根據(jù)葡萄酒粉紅色的程度來判斷它的風(fēng)味，根據(jù)咖啡顏色的深淺來判斷苦味的差異大小

等，

二.顏色的形成

顏色是由光波的波長（或頻率）決定的。波長愈長，愈偏向紅色；波長愈短，愈偏向紫色。例如,

紅光的波長在750~640nm之間，橙光的波長在640~600nm之間，而紫光的波長在400nm附近。

物體呈現(xiàn)一定的顏色的關(guān)鍵在于它能選擇性的吸收可見光的一局部，而剩下的其他光那么按三原色

原理綜合起來形成該物體的顏色。因為不同的物質(zhì)吸收光的波長和程度不同，所以表現(xiàn)出各種不同的顏

色，如果吸收光的波長是在可見光區(qū)以外，那么這種物質(zhì)是無色的。例如，在全色光照射下，如果一人

物體只吸收510mm波長（綠色）的那局部光，那么剩下的其他光相加是紫色的。

物體吸收什么波長的光，吸收程度的大小都是由其分子結(jié)構(gòu)決定的，當(dāng)分了?結(jié)構(gòu)中含有多個共枕雙

鍵或一N=N一等基團時，便在可見光中顯色，這些基團叫發(fā)色團。

三、食品顏色的形成和變化

一種食品或菜肴的顏色是在一定照射光下，食品各成分對光的行為（吸收、反

射、透射等）的總結(jié)果。但食品各成分所起作用的大小不一樣，我們把起關(guān)鍵作用

的、對食品顏色有決定作用的成分稱為色素。菜肴顏色的形成和變化有兩個方面

的影響因素：一個是照射光的顏色及強度；另一個就是菜肴中色素的種類、含量和

狀態(tài)。因此，從化學(xué)方面來看，食品的變色可以分為兩方面：一是原有色素性質(zhì)的

改變：二是原有色素或新增色素在含量.上的增減。色素增加可叫褐變，色素減少叫

褪色或漂白。

四、食品色素的分類

食品中的色素按其來源可分為天然色素和人工色素。天然色素又可按來源、溶解

解性和化學(xué)結(jié)構(gòu)分成不同類別和具體種類。常見天然色素的分類和特征見表8-1o

類別和結(jié)構(gòu)特色素名稱亞類（具體色素）溶解存在方式種顏色主要來源

征性類

數(shù)

里d

四此咯類（口卜葉綠素葉綠素a葉綠素b脂溶葉綠體25綠色、褐綠色蔬菜

咻類）色

血紅素血紅素鐵血紅素銅水溶血紅蛋白肌6紅色、褐禽畜肉

紅蛋白色

四此咯衍生物藻色素藻紅素等水溶色素蛋白15紅色到海藻

綠色

四此咯衍生物膽色素膽綠素等水溶6紅、綠、禽畜肉

黃色

異戊二烯衍生類胡蘿卜葉紅素類（番茄紅脂溶脂肪或蛋白450黃色到蔬菜水具

物（多烯色素）素素、胡蘿卜素等）質(zhì)復(fù)合物紅色等植物原

料

葉黃素類（辣椒紅植物、局部

素、蝦膏素、卵黃素動物

等）

多酚類衍生物花青素天竺葵色素等水溶糖昔形式150紅、紫、花、水果等

藍色

花黃素芹菜素、橙皮素等800黃色植物

（黃酮

類）

兒茶素兒茶素、沒食子酸等30反響型茶葉

（黃烷

醇）

糅質(zhì)兒茶酚、黃木素等水溶單體或聚合200反響型植物

或不物

溶

齷類衍生物甜菜紅甜菜紅素、天然苑菜水溶糖首形式70黃色到紅甜菜等

紅素等紅色許多植物

蟲膠色素水溶1橙色到紫膠蟲

紫色

胭脂蟲紅水溶1紅色胭脂蟲

黑色素水不聚合物、蛋16黑色動物

溶白質(zhì)復(fù)合物

酮類衍生物紅曲色素紅斑素等脂溶15紅色微生物（紅

曲）

姜黃素水溶1黃色姜黃、芥末

脂溶

異咯嗪核黃素水溶酶蛋白輔基1黃綠色動物

第二節(jié)食品中的天然色素及其變色

一、葉綠素和綠色蔬菜在烹飪中變色

葉綠素是存在于植物細胞葉綠體內(nèi)的一種能進行光合作用的綠色色素，它使蔬菜和未成熟的果實呈現(xiàn)

綠色。

（一）葉綠素的組成和結(jié)構(gòu)

葉綠素是一種鎂嚇咻衍生物，其結(jié)構(gòu)見圖8-1。它的化學(xué)組成或名稱可以叫鎂嚇咻二粉酸葉綠醉日

醇二脂。葉綠素是含鎂的嚇咻二艘酸（葉綠酸）與葉綠醇（含20個碟原子的一種高級一元醇，或叫二

十碳醇，它是一種二砧化合物）和甲醇（CHrOH）形成的酯。

H3C

H：C

H

圖8-1葉綠素的分子結(jié)構(gòu)

不同的葉綠素分子只是在于嚇咯環(huán)上R取代基不同。葉綠素a是最常見的一種，其R為甲基；葉綠

素b也常見，R為甲醛基。葉綠素a、b常一同存在，并以3：1的比例一起構(gòu)成葉綠體中的復(fù)合體。

（二）葉綠素的性質(zhì)

1.葉綠素的物理性質(zhì)

葉綠素的綠色來源于其組成中的鎂嚇咻結(jié)構(gòu)，所以只要這局部結(jié)構(gòu)變化都會引起變色。葉綠素中的

葉綠醇是脂溶性的，所以葉綠素是脂溶性色素，但葉綠酸是水溶性的。

2.化學(xué)性質(zhì)

葉綠素分子中與顏色和溶解性有關(guān)的結(jié)構(gòu)可以發(fā)生如下反響，從而對綠色蔬菜的色澤有重大影

響C

（1）葉綠素分子中鎂嚇咻發(fā)三鎂取代反響

葉綠素鎂口卜咻結(jié)構(gòu)中的鎂可被H+和其他金屬離子取代，從而產(chǎn)生變色。

葉綠素在稀酸環(huán)境中鎂可被兩個氫原子取代，生成褐色的脫鎂葉綠素，從而使原有的綠色消失。

所以，在酸性中加熱，蔬菜容易變?yōu)楹稚?/p>

葉綠素中的鎂可被銅離子取代，形成綠色鮮亮且穩(wěn)定的銅葉綠素。該色素可以用做人工著色。

（2）葉綠素的水解反響

在酸、堿或葉綠素酷的作用下，葉綠素的二酯結(jié)構(gòu)可水解，生成葉綠醇、甲醇及水溶性的葉綠

酸或仍然是脂溶性的脫葉醉基葉綠素（甲基葉綠素）。水解對綠色沒有影響，但能改變?nèi)~綠素的溶解性

能。

⑶葉綠素分子中鎂嚇咻環(huán)上發(fā)生變化

當(dāng)組織衰敗時，葉綠體蛋白與其植基葉綠素別離，在光輔射或酶的作用下，葉綠素分了的葉咻環(huán)上可發(fā)

生氧化、復(fù)原、加成或裂解等反響，從而引起顏色的巨大變化，生成無色或紫色物質(zhì)。

（三）綠色蔬菜組織變色及保護

1.綠色蔬菜儲藏中變色

綠色蔬菜在儲藏過程中容易發(fā)生“黃化”作用而變色，這是因為葉綠索受朝、酸、氧的作用，逐漸降

解為無色產(chǎn)物和黃色的脫鎂產(chǎn)物，使蔬菜中原有的呈黃色的類胡蘿卜素顯露出來的緣故。要防止這種變

色，應(yīng)盡量維持新鮮蔬菜的最低生命狀念，做到臨用時才加工。

2.綠色蔬菜烹飪加熱中變色

蔬菜在烹飪加熱中會引起葉綠素不同程度的變化。短時間的快速加工，主要是發(fā)生蛋白質(zhì)變性、組織破

壞而釋出葉綠素，葉綠素本身沒有變化，所以蔬菜的綠色更加明顯，這個現(xiàn)象是烹飪中加工蔬菜時判斷

制熟程度的主要標(biāo)志。但長時間的加熱，會使游離葉綠素在蔬菜組織中的有機酸的作用下，發(fā)生脫鎂反

響，生成褐色脫鎂葉綠素。這是蔬菜久煮變化的原因。同時，葉綠素加熱還會發(fā)生水解反響，產(chǎn)生水溶

性成分。以上這些變化可概括為圖8-2。

（綠色脂溶性產(chǎn)物）（綠色水溶性產(chǎn)物）（綠色水溶性產(chǎn)物）

葉綠體蛋白------?葉綠素-------?脫葉醇基葉綠素------?葉綠酸

脫鎂葉忸素脫鎂脫什醇基葉綠素脫鎂十綠酸

（褐色脂溶性產(chǎn)物）（褐色卜容性產(chǎn)物）（褐色水溶性產(chǎn)物）

"圖8-2綠色蔬屈烹許加熱中的變色反響”

3.綠色蔬菜烹飪中的護色

從上面分析可以看出，綠色蔬菜加熱中變色的主要影響因素應(yīng)該是pH值和加熱時間。pH值越低，變

色越容易，一般在pH<4.0時，很快變色，所以加醋烹調(diào)的蔬菜會很快變成黃綠色。pH>8.6時，蔬菜呈

青綠色，因為稀堿能中和有機酸，能防止葉綠素脫鎂，從而保持葉綠素原有的鮮綠色，這就是在烹飪口

經(jīng)常談到的稀堿定綠的原理。

開鍋蓋或加鍋蓋炒菜，其變色速度不一，前者慢，后者快，這種現(xiàn)象亦和pH值有關(guān)。開蓋我時，菜口

局部有機酸揮發(fā)，菜湯的pH值較大，所以變色速度慢。煮菜時間對變色程度有影響，長那么變色程度

大，短那么小。

傳統(tǒng)烹飪工藝中常使用熱水燙漂（即焯水）來保護綠色。其原理大致是：大量高溫的熱水，能使葉

綠索的迅速失活，排除蔬菜組織內(nèi)的氧氣，對組織中的有機酸具有稀釋和揮發(fā)作用，從而減少了葉綠袤

生成脫鎂葉綠素的時機。這種方法成功的保證是，一要水多、二要快速、三要高溫。另外，目前較好的

蔬菜護綠方法是多種技術(shù)聯(lián)合使用。例如，在采用高溫短時間處理的同時，并輔以加堿式鹽、脫植醇，

低溫貯藏產(chǎn)品，添加銅葉綠酸鈉等。

二、血紅素和肉類變色

血紅素是高等動物血液和肌肉中的紅色色素，存在于肌肉與血液的紅血球中，以復(fù)合蛋白質(zhì)的形式

存在，分別稱肌紅蛋白（Mb）和血紅蛋白（Hb）。在活的機體中，它是呼吸過程中02和CO2的載體。

（一）血紅素的結(jié)構(gòu)和存在方式

血紅素是一原子鐵和嚇咻構(gòu)成的鐵葉咻化合物。其結(jié)構(gòu)見圖8-3,

圖8-3血紅素結(jié)構(gòu)

在動物中，血紅素都是以肌紅蛋白和血紅蛋白方式存在的，很少有自由的血紅素。肌紅蛋白是由1

分子血紅素和1分子一條肽鏈組成的球蛋白構(gòu)成，而血紅蛋白是由4分子的血紅素和1分子四條肽鏈經(jīng)

成的球蛋白構(gòu)成。肌紅蛋白的分子量為17000,血紅蛋白為68000。

各種肉的顏色不同的原因就是其所含的肌紅蛋白、血紅蛋白的含量及它們的狀態(tài)、分布不同。特別

是正常屠宰的動物肉，其顏色與肌紅蛋白的含量、狀態(tài)和分布極其相關(guān)，所以肉色素常指肉中肌紅蛋白

（有時包括血紅蛋白）的各種存在方式和狀態(tài)。例如，生豬肉與熟豬為顏色的差異實質(zhì)上是其肌紅蛋白

存在方式和狀態(tài)上的差異。

（二）血紅素的存在方式和理化性質(zhì)

1.血紅素及肌紅蛋白的物理性質(zhì)

血紅素及肌紅蛋白都是水溶性的紅色成分，存在于肌肉的肌漿中.

2.血紅素及肌紅蛋白的化學(xué)性質(zhì)

肌紅蛋白及其所結(jié)合的血紅素可以發(fā)生許多化學(xué)變化，導(dǎo)致肉色改變。這些反響有：

（1）血紅素嚇咻鐵的結(jié)合反響

正常情況下，肌紅蛋白中的血紅素鐵處于二價，它能夠通過配位鍵與02、CO、NO等結(jié)合，分別形

成氧合肌紅蛋白（Mb。?）、耀合肌紅蛋白（一氧化碳肌紅蛋白MbCO）、亞硝基肌紅蛋白（MbNO）。它們都是

紅色物質(zhì)。氧合肌紅蛋白（Mb。?）可以脫氧變回肌紅蛋白狀態(tài)。

(2)血紅素嚇咻鐵的氧化復(fù)原反響

血紅素鐵在低壓氧時，能夠被氧化為三價，形成褐色的高鐵血紅素肌紅蛋白或稱為變肌紅蛋白(MMb)：

在芍復(fù)原物質(zhì)存在時，變肌紅蛋白還可能被復(fù)原為二價狀態(tài)。

(3)血紅素鐵嚇咻環(huán)的破壞和脫鐵反響

血紅素鐵嚇咻環(huán)發(fā)生氧化、復(fù)原、加成等反響，會破壞葉咻環(huán)的穩(wěn)定，出現(xiàn)脫鐵、脫珠蛋白、口卜咻開環(huán)

等嚴重后果，使肉色產(chǎn)生很大變化。

(三)肉類在貯存、加工中的色澤變化

1.新鮮肉的色澤變化

新鮮肉的顏色由氧合肌紅蛋白、肌紅蛋白、變肌紅蛋白三種色素的動態(tài)平衡所決定。動物屠宰放血

后，由于對肌肉組織供氧停止，所以新鮮肉中的肌紅蛋白保持為復(fù)原狀態(tài)，使肌肉的顏色呈稍暗的紅色

(Mb).鮮肉存放在空氣中.肉外表的肌纖蛋白處于高氧分壓下,容易與氧結(jié)合形成鮮纖的氯合肌纖蛋白

是比擬穩(wěn)定的，因為肌紅蛋白中的珠蛋白局部具有防止血紅素氧化的作用。因此，

(MbO2)oMbO?MbO2

的鮮紅色可以保持相當(dāng)時間。但肉的內(nèi)部，特別是次表層，因為存在低氧分壓條件，亞鐵任6，血紅素被

氧化成高鐵(Fe力血紅素，形成棕褐色的變肌紅蛋白(MMb),這時假設(shè)鮮肉中復(fù)原性物質(zhì)存在，能不斷使

變肌紅蛋白又復(fù)原為肌紅蛋白。只要有氧存在，這種循環(huán)過程即可以連續(xù)進行。這種循環(huán)過程可以表示

為：

如果新鮮肉放置在空氣中過久，由于外表的干結(jié)防止了氧的滲透，加上復(fù)原物耗盡和細菌的繁殖空

長，降低了氧壓，最終致使肉內(nèi)外都變成棕褐色?？梢姡獾念伾c其存放時間緊密相關(guān)，可作為判斷

肉新鮮程度的重要指標(biāo)。

鮮肉用膜包裝時，低氧分壓會加快血紅素的氧化速度，如果薄膜對氧穿透小而且肉組織耗氯超過透

人的氧，那么可造成低氧分壓，促使氧合肌紅蛋白變成褐色變肌紅蛋白。如果薄膜包裝材料完全不透氣，

肉類的血紅素將全部復(fù)原成紫紅色肌紅蛋白，當(dāng)翻開包裝膜使肉品暴露于空氣中時，即形成鮮紅色的氧

合肌紅蛋白。

當(dāng)有金屬離子存在時，會促進氧合肌紅蛋白的氧化并使肉的顏色改變，其中以銅離子的作用最為明

顯，其次是鐵、鋅、鋁等離子。

2.肉類在加熱過程中色澤的變化

未經(jīng)腌制的肉加熱時，肌紅蛋白及肌漿其他蛋白變性、凝固，肌紅蛋白失去水溶性，導(dǎo)致顏色變淺。

并且，血紅素失去珠蛋白的保護，很快被氧化成珠蛋白變性高鐵肌紅蛋白，從而呈灰褐色。這是烹調(diào)加

熱肉類最常見的變色現(xiàn)象。

3.腌制肉的色澤

肉類腌制過程中參加亞硝酸鹽或硝酸鹽起發(fā)色作用。亞硝酸鹽或硝酸鹽可產(chǎn)生NO,肌紅蛋白與NO

反響生成亞硝基肌紅蛋白(MbNO)。MbNO較Mb和MbCh更穩(wěn)定，加熱時，球蛋白局部發(fā)生變性，生成

變性珠蛋白一氧化氮肌紅蛋白，或稱亞硝基肌色原，此時NO一血色原仍保持鮮紅色，從而保證了腌制

肉的鮮紅色。這一原理也稱為肉色固定原理。腌制肉加熱時，顏色不再發(fā)生變化的原因就在于此。

抗壞血酸存在時，可以防止MbNO進一步與空氣中氧的氧化作用.使其形成的色澤更穩(wěn)定。但MbN。

對可見光的照射不穩(wěn)定，因此經(jīng)腌制后的肉類制品的切口暴露于光線下，MbNO會發(fā)生分解，由鮮紅色

變成褐色高鐵血色原。

4.腐敗肉的顏色

當(dāng)肉經(jīng)過久存后，肉中過氧化氫酶的活性消失，過氧化氫的積累使血紅素氧化而變綠。這是肉類偶

爾會發(fā)生變綠現(xiàn)象的原因.另外，細菌活動產(chǎn)生的硫化氫與肌紅蛋白作用也產(chǎn)生硫代肌綠蛋白，使肉變

成綠色。腐敗變質(zhì)的肉中還存在血紇素的分解產(chǎn)物，如各種膽色素等，從而出現(xiàn)非正常的黃色或綠色.

新鮮肉、熟肉、腌肉和腐敗肉中的主要色素見表8-2。

表8-2新鮮肉、熟肉、腌肉卻腐敗肉中的主要色素

色素生成方式鐵的價葉咻式的狀態(tài)球蛋白顏色

態(tài)的狀態(tài)

1.肌紅蛋白高鐵肌紅蛋白的復(fù)原、氧合肌紅Fe2+完整的天然的暗紅

蛋白脫氧

2.氧合肌紅蛋白肌紅蛋白的氧合Fe2+完整的天然的亮紅

3.變肌紅蛋白肌紅蛋白與氧合肌紅蛋白的氧Fe3+完整的天然的棕色

化

4.亞硝基肌紅蛋肌紅蛋白與一氧化氮結(jié)合Fe24完整的天然的亮紅

白

5.球蛋白變性高變肌紅蛋白受熱Fe3+完整的變性的棕色

鐵肌紅蛋白

6.亞硝基肌色原亞硝?；〖t蛋白受熱Fe2,完整的變性的亮紅

3+

7.疏代肌綠蛋白肌紅蛋白與H2S.。2作用Fe完整的，但一個雙天然的綠色

鍵被飽和

8.膽綠蛋白過氧化氫氧化作用，抗壞血酸鹽Fe2+或完整的，但一個雙天然的綠色

或其他復(fù)原劑作用Fe3+鍵被飽和

9.膽色素各種氧化、復(fù)原作用無鐵口卜琳環(huán)破壞不存在黃、綠、

紅

三、食品中的其他天然色素及其變化*

食品中除葉綠素和血紅素外，異戊二烯衍生物色素、多酚類色素等也較常見。

（一）異戊二烯衍生物色素一一類胡蘿卜素

類胡蘿卜素是由異戊二烯殘基為單元構(gòu)成的以共規(guī)雙健為根底的一類色素，是一類從淺黃到深紅色的脂

溶性色素，在植物食品蔬菜中含量豐富，也在蛋黃、局部羽毛、甲殼類，金魚和蛙魚中存在。其中，最

早發(fā)現(xiàn)的是存在于胡蘿卜肉質(zhì)根中的紅橙色色素即胡蘿卜素，因此，這類色素乂總稱為類胡蘿卜素。

類初蘿卜素在結(jié)構(gòu)上的特點是其中有大量共飄雙鍵，形成發(fā)色基，產(chǎn)生顏色。類胡蘿卜素都是脂溶性色

素。類胡蘿卜素?zé)岱€(wěn)定性較好，加工或貯藏中，pH值、溫度、加熱時間對類胡蘿卜素影響很小，但抗

氧化、抗光照性能較侈差，易被能分解褪色。側(cè)如，蝦黃素（結(jié)構(gòu)見表8-3）與蛋白質(zhì)配位時龍蝦殼顯

藍色，紅加熱烹飪過程中，由于與蝦黃素結(jié)合的蛋白質(zhì)變性凝固，從而使蝦黃索游離出來，游離型蝦黃

素不穩(wěn)定，能氧化生成紅色的蝦紅素，從而使蝦的表皮呈現(xiàn)誘人的紅色。

類胡蘿卜素作為?類天然色素早就廣泛應(yīng)用于油質(zhì)食品（如人造黃油、鮮奶油及其他食用油脂等）著色。

假設(shè)將類胡蘿卜素吸附在明膠或可溶性的碳水化合物載體（如環(huán)狀糊精等）上，經(jīng)霧枯燥制成“微股相

分赦體”，即可溶于水，形成光學(xué)透明的液體.可用于飲料、乳品、糖漿、而條等含水食品的著色。

表8-3食品中一些類胡蘿卜素

顏色名稱結(jié)構(gòu)式存在

橙黃色素R一胡蘿卜素胡蘿卜、柑橘、南瓜、蛋黃、綠色植物

葉黃素柑橘、南瓜、蛋黃、綠色植物

玉米黃素玉米、肝臟、蛋黃、柑橘

紅色素番茄紅素番茄、西瓜

蝦黃素蝦、蟹、娃魚

辣椒素辣椒

辣椒玉紅素

（-）多酚類色素

多酚類色素是植物中水溶性色素的主要成分，自然界中最常見的為花青素、花黃素和鞅質(zhì)（乂稱白

寧：三大類，其中花黃素和鞅質(zhì)還與呈味有關(guān)?；ㄇ嗨?、花黃素及糅質(zhì)中的一些成分的根本結(jié)構(gòu)為甚井

就喃，結(jié)構(gòu)為：

1.花青素類

花青素是酚類色素中的一大類，多與糖形成糖昔，故又稱為花青甘。所有花青素的根本結(jié)構(gòu)母核是2—

苯基苯并毗喃，即花色首無（見圖8-4）

圖8—4花青素的根本母核結(jié)構(gòu)

食品中的花青素主要存在于花、葉、果類蔬菜和水果中，如菜苔的紫色、茄子皮的藍紫色、蘋果的

紅色等色素，郁萄果汁色素就是7種以上的花青素甘組成的，主要為錦葵一葡萄糖甘色素，呈紫紅色，

在酸性條件下穩(wěn)定，可用于飲料、色酒等。

花青素的穩(wěn)定性差，受pH、SO2、金屬離子和氧等因素的影響，發(fā)生變色現(xiàn)象。例如，矢車菊色素在pH=3

時為紅色、pH=8.5時為紫色、pH=ll時為藍色。

2.花黃素類

花黃素乂叫黃酮類色素，廣泛分布于植物界，是一大類水溶性天然色素，呈淺黃色或橙黃色，花黃素類

的母體結(jié)構(gòu)是2一苯基苯并毗喃酮（見圖8-5）,與花青素的母體結(jié)構(gòu)相似。

圖8-52一苯基苯并就喃的結(jié)構(gòu)

花黃素類在加I：條件下會因pH值和金屬離子的存在而發(fā)牛難看的顏色，影響食品的外觀質(zhì)量.例

如，遇到三氯化鐵，花黃素可呈現(xiàn)藍、藍黑、紫、棕等不同顏色。在烹調(diào)時，用鐵鍋和含鐵自來水時，

菜肴有時會呈現(xiàn)藍色和褐色就是這個道理。

在自然情況下，黃酮類的顏色自淺黃以至無色，鮮見明顯黃色，但在遇堿時卻會變成明顯的黃色，其機

制是黃酮類物質(zhì)在堿性條件下其采尹毗喃酮的1,2碳位間的C-0鍵斷開成查耳酮型結(jié)構(gòu)。各種查耳胴

的顏色自淺黃以至深黃不等，在酸性條件卜，查耳酮又恢復(fù)為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，于是顏色消失。例如，做點心

時，面粉中加堿過量，蒸出的面點外皮呈黃色，這就是黃酮類色素在堿性溶液中呈黃色的緣故。馬鈴著、

稻米、蘆筍、季并等在堿性水中烹煮變黃，也是黃酮物質(zhì)在堿作用下形成查耳酮結(jié)構(gòu)的原因。其變化反

響式為:

橙皮素（白色）橙皮素查耳酮（金黃色）

3.植物糅質(zhì)

在植物中含有一種具有糅革性能的物質(zhì)，稱為植物糅質(zhì)，簡稱糅質(zhì)或單寧。其化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于高分子多

元酚衍生物。糅質(zhì)主要由以下單體組成：

兒茶酚焦桔酚，即焦性沒食子酸根皮酚

原兒茶酸格酚（糅質(zhì)、沒食子酸、五格子酸）

糅質(zhì)作為色素，顏色較淺，一般為淡黃、褐色。其對食品的重要性主要表現(xiàn)為易被氧化發(fā)生褐變作

用，酶、金屬離子、敲性及加熱都促進它褐變，所以對含鞅質(zhì)多的果蔬加熱、儲放時要特別注意這一現(xiàn)

象，另外，糅質(zhì)有澀味，是植物可食局部澀味的主要來源，如石榴、咖啡、茶葉、柿子等中都存在。

糅質(zhì)是無定形粉末，易溶于水中。除兒茶素外，具收斂環(huán)，能使蛋白質(zhì)凝固，所以果汁脫澀可用此

方法。糅質(zhì)與白明膠生成沉淀或混怛液，用這種方法可檢出0.01%的糅質(zhì)。生物堿及某些有機堿可使鞍

質(zhì)沉淀，重金屬離子可與糅質(zhì)生成不溶性鹽，鞅質(zhì)也容易被氯化鈉或氯化鉉等鹽類鹽析出來。

第三節(jié)食品的褐變作用

一、食品褐變概述

褐變是食品加工和烹飪過程中普遍存在的顏色變深的一種變色現(xiàn)象。有些褐變對食品有益，如面色、糕

點、咖啡等食品在烘烤過程中生成焦黃色和由此引起的香氣等是有益的；而有些褐變那么是有害的，如

蔬菜和水果的竭變.不僅使食品原料喪失其固有色澤，影響外觀，降低營養(yǎng)價范，而且是食物腐敗變質(zhì)

的標(biāo)志之一。

根據(jù)食品禍變反響的機理不同，可將程變作再分為以下幾類：

「酶促褐變（生化褐變）

褐變作用，r皴氨反響褐變（美拉德反響）

一非醉褐變（非生化褐變〕《焦新化褐變反響

I抗壞血酸褐變反響

二、酶促褐變

酶促褐變是指發(fā)生在新鮮水果、蔬菜等植物性食物中的一種由酶所催化的變色現(xiàn)象。在大多數(shù)情況下,

酶促禍變是一種不希望出現(xiàn)的變化。例如，香蕉、蘋果、梨、茄子、馬鈴薯等都是很容易在削皮切開后

褐變的食物，應(yīng)盡可能防止其產(chǎn)生褐變。但像茶叫?、可可豆、蜜餞等食品，適當(dāng)?shù)暮肿兡敲词切纬闪己?/p>

的風(fēng)味與色澤所必需的條件。

（一）酶促褐變的機理

生鮮果蔬原料在采收后，組織中仍在進行生命代謝活動。在正常情況下，完整的果蔬組織中氧化復(fù)

原反響是偶聯(lián)進行的，但當(dāng)發(fā)生機械性的損傷（如削皮、切開、壓傷、蟲咬、磨漿等）及處于異常的環(huán)

境變化下（如受凍、受熱等）時，其原有代謝轉(zhuǎn)變?yōu)楫惓４x甚至產(chǎn)生不受控制的個別酶反響，使氧化

產(chǎn)物積累，造成變色。

酶促褐變的產(chǎn)生是植物細胞內(nèi)酚被酚酶催化氧化聚合的結(jié)果。正常植物中的酚雖然也被氧化，但其

氧化產(chǎn)物配乂可被其他復(fù)原物復(fù)原成酚，不會積累起來。在異常情況下，細胞中夏原物減少，酚施乂以

游離態(tài)形式出現(xiàn)，加上組織破損后，與氧氣接觸面大大提高，氧氣直接可將酚氧化成醍，大量限自動爰

合成分子量很大的高分子物質(zhì)，其吸光性強，叫黑色素。上述變化過程為：

酚酶自動聚合

酚醛熙色素—?--------------?

1。2|

正常代謝的復(fù)原作用

例如，馬鈴薯切開后，其自身的一種酚類化合物一一酪氨酸，在其酚缸化酶催化下，被空氣中的氧氣迅

速氧化，發(fā)生如下反響：

醒型

3,4-二羥苯丙氨酸（多巴）

多巴色素（紅色）

上述反響過程也是動物毛發(fā)、皮膚中黑色素形成的機理。

兒茶酚在水果中含量多，同樣容易氧化成鄰二陵，然后形成極易聚合的羥基醍，最后形成黑色素。

綠原酸是許多水果特別是桃、蘋果券酶促褐變的主要底物，也是這些水果褐變的主要原因。而香蕉中，

主要褐變的底物是一種含氮的酚衍生物，即3,4一二羥基苯乙胺，它可使香蕉變成黑褐色。

氨基酸及類似的含氮化合物與用二酚作用可產(chǎn)生顏色很深的復(fù)合物。其機理是酚類物質(zhì)先經(jīng)酶促氧

化形成相應(yīng)的釀。然后，酸和氨基酸發(fā)生非酶的縮合反響，而導(dǎo)致褐變。例如，白洋蔥、大蒜、大蔥在

加工中出現(xiàn)的粉紅色就屬于此類變化。

另外，一些結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的酚類衍生物〔如花吉素、黃酮類、兒茶酚素等）都能作為酚酶的底物。例

如，紅茶加工中鮮葉中的兒茶酚素經(jīng)酶促氧化、縮合笨作用，生成茶黃素和茶紅素，它們是構(gòu)成紅茶色

澤的主要成分。

（二）酶促禍變的防止

食品發(fā)生酶促褐變，必須具備四個條件：多酚類物質(zhì)（酚類底物）、酚氧化海、空氣中的氧氣以及

導(dǎo)致以上三個條件同時存在的植物組織結(jié)構(gòu)破壞等異常代謝狀態(tài)，這四個條件缺一不可。有些瓜果（如

檸檬、橘子、香瓜、西瓜等），由于不含有多酚氧化酶，所以不發(fā)生褐變。土豆如果能保持其組織的完

整，也不會產(chǎn)生褐變。

酶促褐變的四個條件既然缺一不可，那么除去任何一個條件，酶促褐變即可防止。在實際控制褐變

情況中，除去果蔬中的酚類物質(zhì)是很難的，可能性極少。所以，一般都從降低或控制酶的活性、隔絕氧

氣卻維持組織結(jié)構(gòu)完整等方面人手。

抑制多酚酶活性的方法很多，但真正能用于食品方面的抑制劑和方法卻很少，因為它們往往會引起

食品風(fēng)味的改變，或有害于食品的衛(wèi)生，或受到經(jīng)濟條件的限制等等?，F(xiàn)實的控制酶促福變的主要途徑

有:

1.熱處理

在適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r間條件下加熱新鮮果蔬，使酚酶及其他所有的酶都失活，是最廣泛使用的控制酹

促褐變的方法。來源不同的多酚氧化酶對熱的敏感度是不同的，在70?95。加熱約7秒鐘可使大局部多

酚氧化酶失去活性。

加熱出理的關(guān)鍵是要在最短時間內(nèi)到達鈍化酶的要求，否則易因加熱過度而影響質(zhì)量：相反，如

果熬處理不徹底，熱燙員破壞了細胞結(jié)構(gòu)，但未鈍化酶，反而會強化函和底物的接觸而促進褐變。例如,

白洋蔥、韭蔥如果熱燙缺乏，變粉紅色的程度比未熱燙的還要厲害。妙藕片時，速度慢、時間長會導(dǎo)致

明顯的變色。

加熱處理也有缺點。水果和蔬菜經(jīng)過加熱后，會影響它們原來的風(fēng)味，所以必須嚴格控制加熱時間,

以到達既能制止酶的活性又不影響產(chǎn)品原有風(fēng)味的目的。微波能的應(yīng)用為熱力鈍化酶活性提供了新的有

力手段，可使組織內(nèi)外迅速一致受熱，對質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味的保持極為有利。

特別應(yīng)該注意，烹飪中初加工的生原料不能通過冷凍來防褐變，因為酶在低溫下仍然有活力，而且冷凍

會導(dǎo)致原料組織結(jié)構(gòu)更大的破壞，反而容易發(fā)生褐變。

2.酸處理

因為酚酶的最適pH值在6?7之間，pH低于0.3時已明顯地?zé)o活性，所以利用酸處理控制酶促褐變也是

廣泛使用的方法。常用的有檸檬酸、蘋果酸、磷酸以及抗壞血酸等。檸檬酸除降低pH值外還有螯合粉

酶的Cu輔基的作用.抗壞而酸除了有調(diào)節(jié)pH值的作用外,壞具有兔原作用.當(dāng)抗壞而酸存在時,醍能

被抗壞血酸復(fù)原，重新轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酚，使褐變得以防止。其反響式為：

3.添加化學(xué)物質(zhì)處理

二氧化硫及常用的亞硫酸鈉（Na2so3）、亞硫酸氫鈉（NaHSCh）、焦亞硫酸鈉（NazSzOs）、連二亞硫

酸鈉（Na2s2。1等都是廣泛使用于食品工業(yè)中的酚酶抑制劑：另外，它們還是復(fù)原性漂白劑，對變色有

很好的抑制作用。實驗結(jié)果說明，lppm的二氧化硫約降低酶活性20%,濃度到達lOppm時幾乎可以完

全抑制酶的活性。

如果采用加熱處理會引起食品風(fēng)味破壞時，可采用亞硫酸法，此法不僅防止酶促褐變，并有一定的

防腐作用，還可以防止維生素C氧化失效。使用亞硫酸及其鹽類也有一些不利的方面，它會使食品產(chǎn)生

令人不愉快的氣味，并使食品脫色（尤其是含有花青素的蘋果、芹菜、草薄等不能用此法，因為二氧化

硫?qū)λ鼈冇衅鬃饔茫?。在濃度較高時，還有現(xiàn)人體健康，因此使用量一般不能超過1?3g/Kg,

使用氯化鈉抑制褐變應(yīng)用的范圍有限。為了保持蘋果的形態(tài)，可以把去皮的蘋果泡在氯化鈉溶液中,

一股多與檸檬酸和抗壞血酸混合使用。單獨使用氯化鈉抑制蘋果中酚褥的活性，濃度須到達20%才有效,

這么高的濃度會破壞食品的風(fēng)味，因此在使用上受到很大的限制。

用酚酶底物類似物（如肉桂酸、對位香豆酸及阿魏酸等酚酸）可以有效地控制蘋果汁的酶促褐變。

由于這三種酸都是水果蔬菜中天然存在的芳香族有機酸，在平安上無多大問題。肉桂酸鈉鹽的溶解性好,

售價也廉價，控制褐變的時間長。

4.驅(qū)氧或隔氧法

最簡便的方法是將果蔬投入水中，與空氣隔絕來抑制前促褐變。在水中浸泡隔氧的時間頁久了，存

在于組織中的氧也會引起果蔬的緩慢禍變。因此，可以采用外表處理的方法防止組織中的氧引起的褐變。

例如，把切開的水果用高濃度的抗壞血酸浸泡，以消耗切開水果外表組織中的氧，這樣水果切開的外表

組織便形成了一層阻氧的擴散層，以防止組織中乳引起酶促褐變。由于蘋果和梨的組織中含氧較多，又

用此法不能到達去氧目的，可以把果實浸泡在水和糖漿之中，進行真空抽氣，使水或糖漿代替氧氣填充

在組織空隙之中，使其與氧隔離，褐變就能被抑制。

5.保持組織結(jié)構(gòu)的完整性

對于新鮮果蔬，假設(shè)不是馬上食用，應(yīng)盡量不要損傷其組織，不要讓微生物、昆蟲等侵蝕它，也不要放

在高溫條件下；冷藏時要注意其最適溫度，不要太高或太低：烹飪加工時，應(yīng)盡量縮短其生鮮狀態(tài)時的

加工時間，做到即食即做。

三、抗壞血酸褐變作用

抗壞血酸褐變在果汁及果汁濃縮物的褐變中起著相當(dāng)重要的作用.實踐中發(fā)現(xiàn)，柑橘類果汁在貯藏

過程中色澤會變暗，放出C02,抗壞血酸含量降低，這是抗壞

血酸自動氧化的結(jié)果。其反響過程如下：

-2HH2O

L-抗壞血酸——?脫氫抗壞血酸一?2,3-二酮基古洛糖酸:羥基糠醛

2H2。、C02

反響產(chǎn)物糠醛可與氨基酸進行埃氨反響產(chǎn)生褐變。pH值較低時容易發(fā)生此種褐變：金屬離了也可促進

抗壞血酸的氧化褐變，以柑橘汁為例，銅、鐵影響較大，鉛次之，鋅和錫較小。

第四節(jié)烹飪中的人工著色

在烹飪加工中，為了制品色彩的艷麗或保持原有色澤以改善食品的感官性狀，、增進人們的食欲并

提高其食用價值，常常添加適當(dāng)?shù)氖秤蒙亍?/p>

一、人工著色的食用天然色素

目前，天然色素按有關(guān)規(guī)定允許作為人工著色色素使用的有：蟲膠色素、姜黃素、葉綠素銅鈉鹽、辣

椒紅素、紅曲色素、甜菜紅、8—胡蘿卜素、胭脂樹抽提物、焦糖色等，其中焦糖色、辣淑紅素、藏紅

花、綠葉汁等在烹飪中經(jīng)常使用。

天然色素雖在平安性方面較有保阿，但其著色效力較差，易變色，價格高，在實用方面受到一定限制,

所以合成色素大量使用。

二、食用合成色素

人工合成色素一般較天然色素色彩鮮艷，性質(zhì)穩(wěn)定，著色力強，并且可以任意調(diào)色，使用方便，本錢

低，但合成色素很多屬于煤焦油染料，它們的化學(xué)性質(zhì)直接危害人體健康，或在代謝中產(chǎn)生有害物質(zhì)。

因此，我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對合成色素的使用有嚴格要求。

根據(jù)我國GB2760—1996《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，我國允許使用的

食用合成色素有覽菜紅、胭脂紅、檸檬黃、日落黃、靛藍、亮藍、赤碎紅、新紅、赤解紅鋁色淀、新紅

鋁色淀以及合成的B—胡蘿卜素和葉綠素銅鈉鹽等。這些人工合成色素按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為偶氮化合物和

非偶氮化合物兩大類。

（一）覓菜紅

寬菜紅是胭脂紅的異構(gòu)體，又名食用紅色2號，屬于單偶氮色素。覽菜紅的分子式為C20H1Q10N2s3制3,

化學(xué)名稱為1一（4,一磺酸基一廠一荼偶氮,）一2一茶酚一3,6?二黃酸三鈉鹽。

覽菜紅是紅褐色或暗紅褐色均勻粉末或顆粒。對光、熱、鹽均比擬穩(wěn)定，耐酸性良好，對氧化復(fù)原

作用敏感，易溶于水成為帶藍光的紋色溶液?？扇苡诟视?，微溶于乙醇，不溶于油脂，不宜用于發(fā)酵食

品著色。

我國食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，覽菜紅最大使用量為0.05g/kg.使用范圍包括果味水、果味粉、

果子露、汽水、配制酒、糖果、糕點上彩裝、紅綠絲及罐頭。嬰兒代乳食品不得使用色素著色。

使用范菜紅著色時，一般可分為混合與涂刷兩種?；旌戏ㄟm應(yīng)于液態(tài)與醬狀或膏狀食品，即將欲著

色的食品與色素混合并攪拌均勻。例如，制造糖果時，可在熬糖后冷卻時參加糖營中并混合均勻。涂刷

法系對不可攪拌的固態(tài)食品應(yīng)用，可將色素預(yù)先溶于一定的溶劑（如水）中，而后再涂刷于欲著色的食

品外表，糕點裝潢印色可用此法。

（二）胭脂紅

胭脂紅的分子式為C22HliOioN2sjNa?,化學(xué)名稱為1—（4'—磺酸基一1一茶偶氮）一2一茶酚一6,8

,二磺酸三鈉鹽，屬于單偶氮色素。胭脂紅是紅色至深紅色均勻粉末或顆粒，耐光、耐熱（105℃）,對

檸檬酸、酒石酸穩(wěn)定，抗復(fù)原性差，遇堿變?yōu)楹稚?，易溶于水，呈紅色，溶于甘油，難溶于乙醇，不溶

于油脂，用于飲料、配制酒、糖果等，最大使用量為0.05g/kg。其使用方法可參照范菜紅：

（三）檸檬黃

檸檬黃又稱腫黃或酒石黃，分子式為C16H909N4S2Na3,,化學(xué)名稱為3一粉基一5一羥基一1一（對

一橫苯基）一4一（對一橫苯基偶氮）一鄰氮茂的三鈉鹽。檸檬黃是橙黃色至橙色均勻粉末或顆粒，耐

光,耐熱（105'C）,易溶于水、甘油、乙二醇，微溶于乙醇、油脂，在檸檬酸、酒石酸中穩(wěn)定，遇堿稍

變紅，是平安性較高的食品合成色素.我國規(guī)定其最大用量為lOOmg/kg.

（四）U落黃

又稱橘黃，化學(xué)名稱是1一（4'一璜基一1'一采偶氮）一2一茶酚一6一磺酸二鈉鹽，屬單偶氮色素。

日落黃是橙紅色均勻粉末或顆粒，耐光、耐酸、耐熱，易溶于水、甘油，微溶于乙醇，不溶于油脂，在

酒石酸、檸檬酸中穩(wěn)定，遇堿變紅褐色。日落黃平安性較高?，用于飲料、配制酒、糖果等，最大使用晝

為0.lOg/kg.

（五）靛藍

靛藍又名酸性靛藍或碘化靛藍，是世界上最廣泛使用的食用色素之一。靛藍分子式為

Cl6H08N2S2Na2,

化學(xué)名