食品化学第七章色素(一).
《食品化学》教案
《食品化学》教案第22次课2学时一、授课题目第七章食品色素和着色剂二、教学目的和要求掌握天然色素的种类、结构、性质掌握天然色素在食品加工贮藏中的变化、作用和控制了解我国允许使用的合成食品着色剂的种类、结构、性质以及应用规范三、教学重点和难点重点：⑴掌握天然色素的种类、结构、性质⑵掌握天然色素在食品加工贮藏中的变化和控制难点：掌握天然色素的种类、结构、性质四、主要参考资料《食品化学》，王璋、许时婴、汤坚编，中国轻工业出版社，2007，4；《食品化学》，刘邻渭主编，中国农业大学出版社，2003，3；《食品化学》，谢笔钧主编，科学出版社，2006，6；五、教学过程教学方法：讲授法辅导手段：PPT板书：板书+多媒体主要内容⑴食品中固有色素的种类、结构和性质⑵天然色素在食品加工贮藏中的变化和控制⑶食品中添加的着色剂种类，及应用范围食品中的天然色素按来源分为动物色素、植物色素和微生物色素三大类。
按其化学结构可分为卟啉类衍生物(如叶绿素、血红素和胆色素)、异戊二烯衍生物(如类胡萝卜素)、多酚衍生物(花青素、类黄酮、儿茶素和单宁等)、酮类衍生物(如红曲色素、姜黄色素)、和醌类衍生物(虫胶色素和胭脂虫红等)；若按色素溶解性可分为脂溶性色素和水溶性色素。
第一节食品中固有的色素一、叶绿素1、结构2、植物中的叶绿素叶绿素有多种。
如叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c和叶绿素d。
以及细菌叶绿素和绿菌属叶绿素等。
与食品有关的主要是高等植物中的叶绿素a和叶绿素b两种(3：1)。
在叶绿体内，叶绿素可看成是嵌在蛋白质层和带有一个位于叶绿素植醇链旁边的类胡萝卜素脂类之间。
当细胞死亡后，叶绿素即从叶绿体内游离出。
游离叶绿素很不稳定，对光和热都很敏感。
3、理化性质叶绿素a和脱镁叶绿素a均可溶于乙醇、乙醚、苯和丙酮等溶剂，不溶于水，而纯品叶绿素a和脱镁叶绿素a仅微溶于石油醚。
叶绿素b和脱镁叶绿素b也易溶于乙醇、乙醚、丙酮和苯，纯品几乎不溶于石油醚，也不溶于水。
食品化学思考题—第七章色素
第七章色素与着色剂1. 下列色素为合成色素的是( )。
A.苋菜红 B.花青素 C.血红素 D.红曲色素2. 下列色素为合成色素的是( )。
A.胭脂红 B.类胡萝卜素 C.叶绿素 D.叶黄素3. 下列色素属多烯色素的是( )。
A.β-胡萝卜素 B.血红素 C.花青素 D.红曲素4. 下列色素属多烯色素的是( )。
A.α-胡萝卜素 B.叶绿素 C.柠檬黄 D.胭脂红5. 下列色素属多烯色素的是( )。
A.γ-胡萝卜素 B.花青素 C.血红素 D.柠檬黄6. 下列天然色素中属于多酚类衍生物的是( ) A、花青素B、血红素C、红曲色素D、虫胶色素7. 既是水溶性，又是多酚类色素的是（）A、花青素、黄酮素B、花青素、血红素C、血红素、黄酮素D、类胡萝卜素、黄酮素8. 下列色素中属于水溶性色素的是( ) A 叶绿素 B 红曲色素 C 花青素D类胡萝卜素9. 下列基团有助色功能的是（）A、—NO2 B、—CHO C、—NH2 D、—C=O10. 分子中含有一个生色基的物质，吸收波长为200～400nm是（）A有色B无色C紫色D黄绿色11.叶绿a、叶绿b的主要区别是在3位碳上所接的基因不同，即( )。
A、叶绿a 接的是-CHO，叶绿b 接提-CH3B、叶绿a接的是-CH3，叶绿b 接的是-CHOC、叶绿a接的是-CH3，叶绿b 接的是-COOHD、叶绿a 接的是-COOH，叶绿b 接的是-CH312.为了提高绿色蔬菜的色泽稳定性，采用下列的（）处理可以改善加工蔬菜的色泽品质。
A 加入一些有机酸B 加入一些锌离子C 增加水分活度D 乳酸菌发酵13.在腌制肉的过程中，为了使肉颜色好看，应加入( ) A、NaNO3 B、NaNO2 C、Nacl D、NaHCO314.在有亚硝酸盐存在时,腌肉制品生成的亚硝基肌红蛋白为( )A. 绿色B. 鲜红色C. 黄色D. 褐色15.马铃薯、稻米、小麦面粉、芦笋、荸荠等在碱性条件下烹煮而呈黄色，这是由于其类黄酮生成黄色的（）型结构。
食品化学名词解释、简答题
⾷品化学名词解释、简答题第⼀章⽔分⼀、名词解释1.结合⽔：⼜称束缚⽔或固定⽔，通常是指存在于溶质或其它⾮⽔组分附近的、与溶质分⼦之间通过化学键的⼒结合的那部分⽔。
2.⾃由⽔：⼜称束缚⽔或固定⽔，通常是指存在于溶质或其它⾮⽔组分附近的、与溶质分⼦之间通过化学键的⼒结合的那部分⽔。
4.⽔分活度：⼜称束缚⽔或固定⽔，通常是指存在于溶质或其它⾮⽔组分附近的、与溶质分⼦之间通过化学键的⼒结合的那部分⽔。
5.滞后现象：向⼲燥⾷品中添加⽔（回吸作⽤）的⽅法绘制的⽔分吸附等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠现象称为“滞后现象”。
6.吸湿等温线：在恒定温度下，以⾷品的⽔分含量(⽤单位⼲物质质量中⽔的质量表⽰，g ⽔／g⼲物质)对它的⽔分活度绘图形成的曲线。
第⼆章碳⽔化合物⼀、名词解释1、⼿性碳原⼦：⼿性碳原⼦连接四个不同的基团，四个基团在空间的两种不同排列（构型）呈镜⾯对称。
7、转化糖：⽤稀酸或酶对蔗糖作⽤后所得含等量的葡萄糖和果糖的混合物。
8、焦糖化反应：糖类物质在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，糖发⽣脱⽔与降解并⽣成⿊褐⾊物质的反应。
9、美拉德反应：⾷品中的还原糖与氨基化合物发⽣缩合、聚合⽣成类⿊⾊素物质的反应，⼜称羰氨反应。
10、淀粉糊化：淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键，在⽔中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。
11、α-淀粉：胶束彻底崩溃，形成被⽔包围的淀粉分⼦，成胶体溶液状态。
12、β-淀粉：淀粉的天然状态，分⼦间靠氢键紧密排列，间隙很⼩，具有胶束结构。
13、糊化温度：指双折射消失的温度。
14、淀粉⽼化：α-淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚⾄产⽣沉淀的现象。
六、简答题17、什么是糊化影响淀粉糊化的因素有那些淀粉的糊化：淀粉悬浮液加热到⼀定温度，颗粒开始吸⽔膨胀，溶液粘度增加，成为粘稠的胶体溶液的过程。
第7章色素和着色剂
在加工和贮藏过程中类胡萝卜素 降解和异构化的可能机制
2.食品中原有的色素
2.3 多酚类色素
• 该类色素由于分子结构中含有苯环，且苯环上带有多 个羟基，故而得名；
• 绝大多数多酚为黄酮类化合物，即以C-6—C-3—C-6结 构为母核，C-3部分可以是酯链，也可以是与C-6部分形 成的五元或六元氧杂环；
• （2）食品加工中添加的色素成分（食品着色剂）：天 然食品着色剂，安全性高，赋予食品色泽的同时，有的 还有营养性和某些功能性，如核黄素、胡萝卜素；人工 合成的食品着色剂，广泛适用。
• （3）食品加工中产生的色素成分：焦糖化反应、美拉 德反应、酶促氧化、水解及异构化等作用产生色素，如 茶鲜叶加工，采用不同工艺的可获得绿茶、红茶。
2.食品中原有的色素
2.2 类胡萝卜素（多烯色素）
③ 在加工、贮藏中的变化：
• 热降解反应：高温下发生降解反应形成芳香族化合物； • 氧化反应：共轭不饱和双键形成游离基而发生自动氧化 反应；在光和氧存在下，发生光氧化反应，双键过氧化后 发生断裂，终产物是紫罗酮；在油脂存在时，发生耦合氧 化，失去颜色；
1.基本概述
1.2 食品中色素的分类
• （1）根据来源进行分类：植物色素（天然色素中来源最 为丰富、应用最多），如叶绿素、红花色素、葡萄皮色素、 辣椒红色素等；动物色素，如血红素、虫胶色素、胭脂虫 色素等；微生物色素，如红曲色素、核黄素等。
• （2）根据色泽进行分类：红紫色素，如甜菜红色素、红 曲色素等；黄橙色素，如胡萝卜素、姜黄素等；蓝绿色素， 如叶绿素、藻蓝素等。
• 金属离子影响：叶绿素脱镁后，四吡咯核的氢离子容易被 锌或铜离子置换形成绿色、稳定性强的金属配合物。叶绿素 铜盐色泽最鲜亮，对光、热较稳定，是理想的食品着色剂。
全国高等教育自学考试课程--食品化学与分析(05753)-第七章
食品化学与分析
第七章 保健食品功效成分测定分析
5
本章考核知识点及考核要求
四． 总黄酮的测定
识记：总黄酮测定的常用方法 领会：1. 总黄酮测定的提取方法 2. 分光光度法测定食品中总黄酮的原理 3. 高效液相色谱法测定食品中总黄酮的原理
五． 原花青素的测定
识记：原花青素测定的常用方法 领会：香草醛-盐酸分光光度法测定原青花素含量的原 理和步骤
食品化学与分析
第七章 保健食品功效成分测定分析
6
粗多糖及其保健功能
粗多糖：是从大豆籽粒中提取出的可溶性寡糖 的总称，大豆中的寡糖属于а-半乳糖苷类，包 括棉籽糖、水苏糖和Vabascose. （1）促进双歧杆菌的增殖：人体虽然不能直接 利用粗多糖，但是粗多糖可被肠内细菌利Байду номын сангаас， 并且能促进双歧杆菌的增殖。双歧杆菌是一种 厌氧革兰氏阳性细菌，是维护和保持肠道菌群 平衡的一个极为重要的因素，也是判断肠内外 环境是否正常的一个可靠依据。
第七章 保健食品功效成分测定分析
4
本章考核知识点及考核要求
二． 食品中低聚糖的测定
识记：1. 食品中低聚糖测定的常用方法 2. 高效液相色谱法测定低聚糖的原理 领会：高效液相色谱法测定低聚糖的步骤
三． 大豆异黄酮的测定
识记： 大豆异黄酮测定的常用方法 领会：1. 高效液相色谱法测定大豆异黄酮的原理和步骤 2. 紫外分光光度法测定大豆异黄酮的原理和步骤
蒽酮比色法测定保健品中 粗多糖的原理和步骤
原理：多糖经乙醇沉淀分离后，去处其他可溶 性糖及杂质的干扰，糖与硫酸在沸水浴中加热 脱水生成羟甲基糖醛，再与蒽醌缩合成蓝绿色 化合物，其呈色强度与溶液中糖的浓度成正比， 在620nm有最大吸收峰，测定吸光度即可计算 待测样品中粗多糖的含量。 步骤：样品处理、绘制标准曲线、样品测定。
《食品化学》必考重点题型第七章维生素和矿物质第八章色素和着色剂
第七-八章主要考点题型解析一、解答题1、何谓维生素？有哪些共同特点？答：维生素是活细胞为了维持正常生理功能所必需的、但需要极微量的天然有机物质的总称。
而大部分维生素不能在人体内合成，必须从外界食物中摄取。
维生素中有一部分可以通过化学反应人工合成，还有部分人工合成比较困难，此外一些有机化合物在人体内可以通过一定途径转活方式转化为某种维生素。
2、维生素按其溶解性分为几类？答：维生素的分类：脂溶性：维生素 A、维生素 D、维生素 E 等水溶性：维生素 B 族和维生素 C3、维生素 C 在食品工业中的作用。
答：维生素的功能： (1)辅酶或辅酶前体:如烟酸,叶酸等 (2)抗氧化剂: VE, VC (3)遗传调节因子: VA, VD (4)某些特殊功能: VA-视觉功能 VC-血管弹性4、维生素 E 的稳定性以及在食品工业中的作用。
答：VE 对氧敏感，VE 极易受分子氧和自由基氧化，生成无活性的醌类物质。
对热、酸、碱、紫外光则比较稳定，在食品熟制和贮藏过程损失较少。
VE 在食品工业中可作为营养强化剂、抗氧化剂及自由基清除剂。
5.为何牛奶不宜放在透明的容器中？答：牛奶中含有核黄素，在日光下存放 2 小时后核黄素损失 50%以上，放在透明玻璃皿中也会产生“日光臭味” ，导致营养价值降低。
牛奶中的 VA 对光敏感，导致 VA 的损失。
6.影响维生素损失的因素，食品加工中应如何降低维生素的损失？答：由于维生素多含不饱和双键和还原性基团，因此，维生素是所有营养素中受加工和贮藏条件影响最大的一类营养素，容易受光、氧、温度、pH 值、射线、氧化剂、金属离子、食品添加剂。
水分含量、酶等因素的影响而损失。
预加工水果和蔬菜的去皮和修整会造成集于皮中的维生素损失。
去皮前的碱处理也增加了不稳定维生素的损失。
流水槽输送，清洗和在盐水中烧煮时，水溶性维生素易损失。
加工用水中氧浓度、痕量金属离子浓度会影响维生素的分解。
热处理时，用热水浸烫会造成水溶性维生素的大量损失。
食品化学色素章节总结(一)2024
食品化学色素章节总结（一）引言：食品化学色素是一种被广泛使用的添加剂，用于增强食品的色彩和吸引力。
本文将对食品化学色素进行综述，分为五个大点，包括色素的定义和分类、色素的应用、色素的制备方法、食品安全与色素的关系以及未来的发展方向。
一、色素的定义和分类1. 色素的定义及作用2. 色素的分类：天然色素和合成色素3. 天然色素的来源和特点4. 合成色素的来源和特点5. 色素的稳定性和储存条件二、色素的应用1. 食品中常见的色素2. 不同色素对食品的色彩和外观的影响3. 色素在食品加工中的应用技术4. 色素的使用限制和法规5. 食品自然色素的发展趋势三、色素的制备方法1. 天然色素的提取和制备2. 合成色素的合成原理及方法3. 其他色素制备方法的研究进展4. 高效制备色素的技术创新5. 色素制备中的环境问题与可持续发展四、食品安全与色素的关系1. 色素对食品安全的影响2. 色素的毒性评估和安全标准3. 色素在食品加工过程中的稳定性和安全性4. 常见色素的安全性评估结果5. 监管机构对色素使用的监管与控制五、未来的发展方向1. 纳米技术在色素领域的应用2. 生物技术在色素制备中的应用3. 新型材料的开发与色素行业的结合4. 基于环境友好的色素制备与利用5. 色素技术的创新与应用前景展望总结：食品化学色素是食品加工过程中不可或缺的一部分，对食品的色彩和吸引力起着重要作用。
本文通过引言、五个大点以及各个大点下的小点，对色素的定义和分类、应用、制备方法、食品安全与色素的关系以及未来发展方向进行了综述。
深入了解食品化学色素的相关知识，有助于更好地理解食品加工过程中的色素应用，促进食品安全与色素的和谐发展。
食品化学 第七章 色素
氧合肌红蛋白（亮红色）脱氧转变成肌红蛋白 （浅红色） 注入氧气：有足够的氧气键合成为氧合肌红蛋白， 从而使肉保持亮红色。
3．化学和颜色——变色反应
过氧化氢可与血红素中的Fe2+和Fe3+反应 生成绿色的胆绿蛋白 细菌繁殖产生的硫化氢在有氧气存在时 能形成绿色的硫代肌红蛋白
4．腌制肉的色素
能和金属离子形成螯合物 常使食品带有颜色
罐头芦笋带上绿黑色
抗氧化性和形成风味
六、焦糖色素
多种糖加热时脱水缩合形成的复杂的 红褐色或黑褐色混合物 加胺盐生产的焦糖色素色泽好，但安 全性较差，已不允许使用 非氨法焦糖比较安全，可用于罐头、 糖果和饮料
第三节
我国允许使用的合成食品着色剂
三、类胡萝卜素化合物
自然界中最丰富的天然色素 黄色常常被叶绿体的绿色所覆盖 既有光合作用又有光保护作用
淬灭由光照和暴露于空气中产生的活泼氧
最常见的是β-胡萝卜素
β-胡萝卜素
天然或合成的β-胡萝卜素都可作着色剂 β-胡萝卜素有2个β-紫罗酮（视黄醇）环 状结构 是最有效的维生素A原 维生素A活性取决于是否有视黄醇结构
（二）花色苷的颜色与稳定性 1．pH
水解越快越不稳定 配基较多的食品
一般颜色不稳定
• 天竺葵色素、矢车菊色素或飞燕草色素
活泼羟基被封闭后，变稳定
• 牵牛花色素或锦葵色素
糖基化能增加花色苷的稳定性
2．氧气与抗坏血酸的影响
花色素的不饱和性使得对氧比较敏感 防止果汁变色
要尽量装满 采用充氮贮存
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Figure 1: The picture is the secondary structure of hemoglobin, with only the protein backbone and without the side chains
Figure 2: The pictureare the right is of the heme group in hemoglobin and shows the Fe(II) iron atom.
7.4 Phenol pigments
7.5 Enzymic Browning
7.6 Colorants in Foods
7.1. 概述 introduction
人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了 可见光区（400~800nm）的某些波长的光后， 透过光所呈现出的颜色。即人们看到的颜色 是被吸收光的互补色。
O HO O HO OCOCH3
岩藻黄质
OH
HO
叶黄素 （C40H5602）
堇菜黄质 （C40H56O4）
1.结构 Structure
类胡萝卜素包括：
①纯碳氢化合物组成的共轭多烯（烃类胡萝卜素）
②上述化合物的含氧衍生物（氧 合叶黄素）
2. 血红素 Haemachrome
(1) 结构
血红素是亚铁卟 啉化合物
血红素基团的结构
血红蛋白（Hemoglobin) 和肌红蛋白(Myoglobin)是 动物肌肉的主要色素蛋白 质。 血红蛋白和肌红蛋白是 球蛋白，其结构为血红素 中的铁在卟啉环平面的上 下方再与配位体进行配位， 达到配位数为六的化合物。 肌红蛋白结构简图
MMb (褐色)
NO
NOMMb（氧化氮高铁肌红蛋白） (深红)
NOMb, NOMMb, 氧化氮肌色原统称为腌肉色素，
其颜色更加鲜艳，性质更加稳定（对热、氧)。
MNO2的作用： （1）发色 （2）抑菌
（3）产生腌肉制品特有的风味。
但过量使用安全性不好，在食品中导致亚 硝胺生成；肉色变绿。
4. 肉及肉制品的护色
Chapter 7 Pigments and Colorants
色素和着色剂
本章提要
重点：
常见食品天然色素的化学结构以及基本的物理
化学性质；常见食品天然色素可能在食品贮藏加工
中发生的重要变化及其条件；食品贮藏和加工中的
酶促褐变及其抑制。
难点：
天然色素的护色。
Contents
7.1 Indrodution 7.2 Porphyrin 7.3 Carotenoids
（1）采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。
（2）高氧压护色
（3）采用100%CO2条件，若配合使用除氧剂，效果 更好。
腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。
5.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ肉色变绿
血红素在强烈氧化后会变成绿色，反应发 生在-亚甲基上，绿色的形成有三种情况:
(1)由于一些细菌活动产生的H2O2可直接氧化-亚甲 基。
(2)由于细菌活动产生的H2S等硫化物，在氧或H2O2 存在下，可直接加在-亚甲基上。 (3)由于MNO2过量引起。
7.3. 类胡萝卜素 Carotenoids
类胡萝卜素（carotenoids）是一类使动 植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。
绿叶中的三种主要类胡萝卜素是叶黄素 （lutein）、堇菜黄质（violaxanthin）和新 黄质（neoxanthin）。
(2)性质
①氧合作用：血红素中的亚铁与一分子氧以配位键
结合，而亚铁原子不被氧化，这种作用被称为氧合
作用。
②氧化作用：血红素中的亚铁与氧发生氧化还原反
应，生成高铁血红素的作用被称为氧化作用。
O2 N Fe ++ N N N N N
H2 O
OH N N N N Fe ++ + N
Fe ++ N
珠蛋白
2.助色团 Auxochrome
有些基团的吸收波段在紫外区，不可能发色，但 当它们与发色团相连时，可使整个分子对光的吸收向 长波方向移动，这类基团被称为助色团。 如：-OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -SR, -Cl, -Br 等。
助色团
-X ( Cl, Br, I ) -OR -SR -NR2
波长红移
2~30 17~50 23~85 40~95
(nm）
7.2. 卟啉类色素 Porphyrin
由四个吡咯联成的环称为卟吩, 当卟吩环带 有取代基时，称为卟啉类化合物。
1.叶绿素 Chlorphylls
(1)结构
植醇
叶绿素a
(2)叶绿素的稳定性
（绿色，水溶性）脱植叶绿素
-Mg2+ 酸 /热 -植醇 叶绿素酶 -Mg2+ 酸 /热
不同波长光的颜色及其互补色 物质吸收的光 波长（nm） 400 425 450 490 510 530 550 590 640 730 相应的颜色 紫 蓝青 青 青绿 绿 黄绿 黄 橙黄 红 紫 黄绿 黄 橙黄 红 紫 紫 蓝青 青 青绿 绿 透过光（互补色）
1.发色团 Chromophore
在紫外或可见光区(200~800nm）具有吸收峰的基 团被称为发色团,发色团均具有双键。 如：-N=N-, -N=O, C=S, C=C , C=O等.
叶绿素（绿色，脂溶性）
脱镁脱植叶绿素（橄榄绿，水溶性） 脱镁叶绿素（橄榄绿 ，脂溶性）
-COCH3
热
-COCH3
热
焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性）
焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）
(3) 影响稳定性的因素
①光、氧
②酶
③酸、热
④水份活度
⑤气体环境
⑥盐
(4) 护绿方法
①加碱护绿 ②高温瞬时灭菌 ③加入铜盐和锌盐
珠蛋白
珠蛋白
氧合肌红蛋白
（oxymyoglobin）
肌红蛋白
（myoglobin）
高铁肌红蛋白
（metmyoglobin）
鲜红色
红紫色
褐色
低氧压时 （1~20mm汞柱), 主要为氧化作用； 高氧压时 主要为氧合作用。
氧分压对三种肌红蛋白的影响
(引自W.H.Freeman,San Francisco.)
3. 腌肉色素
硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下：
NO3- 细菌还原作用 NO2- pH 5.4~6, H+ 2HNO2 肉内固有还原剂 2NO + 2H2O或 3 HNO2 歧化 HNO3 + 2NO + H2O
Mb (紫红色)
NO
NOMb（氧化氮肌红蛋白） 加热 (鲜桃红) 还原剂
氧化氮肌色原 (鲜桃红)