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。
食品化学第八章色素(一)
食品化学第八章色素（一）引言概述：食品色素是一种常见的食品添加剂，它能够为食品赋予各种各样的颜色，提高食物的视觉吸引力和吸引消费者的欲望。
本文将介绍食品化学第八章中关于色素的内容，包括色素的定义、分类、应用、安全性以及检测方法等。
正文内容：一、色素的定义1. 色素是指能够为食品提供各种颜色的化合物，可以天然获得或通过合成获得。
2. 色素在食品中广泛应用，包括糖果、饮料、糕点等，能够增加食品的吸引力和市场竞争力。
二、色素的分类1. 天然色素：包括植物色素和动物色素，如胡萝卜素、叶绿素、虫红素等。
2. 合成色素：经过化学反应合成的色素，如亚硝基染料、偶氮染料等。
3. 食品添加剂色素：经过安全评估合格的色素，如苏丹红、塔尔红等。
三、色素的应用1. 提供颜色：色素能够赋予食品各种颜色，满足消费者对食品外观的需求。
2. 增加稳定性：某些色素具有抗氧化和抗光的性质，能够延长食品的保质期。
3. 修饰食品质感：色素能够改善食品的质感，增加其口感和口感的层次感。
四、色素的安全性1. 国际食品安全机构对食品色素的使用有一系列的规定和标准，以确保其安全性。
2. 食品色素可能存在一定的安全隐患，如过量摄入可能对人体健康造成影响。
3. 消费者应注重食品色素的选择，选择符合规定和标准的色素。
五、色素的检测方法1. 化学分析方法：如高效液相色谱法、质谱法等，可以对食品中的色素进行定量分析。
2. 光谱分析方法：如紫外-可见光谱法、近红外光谱法等，可以对食品中的色素进行快速检测。
3. 生物传感器法：利用生物分子或细胞对色素进行检测，具有快速、灵敏的优点。
总结：通过本文的介绍，我们了解了食品化学中关于色素的基本概念、分类、应用、安全性以及检测方法等相关内容。
色素作为一种常见的食品添加剂，对于提高食品的外观吸引力和市场竞争力起着重要的作用。
然而，我们也要注意色素的安全性，并选择符合规定和标准的色素来确保食品的质量和健康。
食品化学之色素讲学
一、食品色素的定义和作用
定义：食品中能够吸收和反射自然光进而使食品呈
现各种颜色的物质统称为食品色素。
二、食品色素的分类
按化学结构分为：四吡咯衍生物、多酚类衍生物
异戌二烯衍生物、酮衍生物类等
按来源分为：天然色素和人工合成色素两大类
6.2
卟啉类色素
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。 天然色素中常见的卟 啉类色素有： 叶绿素、血红素
二、食品加工中的变化
*酶促变化： 叶绿素酶可直接使叶绿素脱镁脱植。 *酸和热的作用： 加热使叶绿素脱镁、脱植，也可发生异构化 反应，使颜色向褐色转变。 *光解：加工储藏中的食品或食品原料，其中所含 的叶绿素很易受光作用而分解褪色。
三、护色Biblioteka 中和酸而护绿 高温瞬时杀菌 绿色再生：绿色再生技术是利用一定的方法将叶绿 素中的镁置换为锌 其它方法：干燥、避光
6.3
类胡萝卜素
广泛分布于红色、黄色和橙色的水果及
绿色的水果蔬菜中。
类胡萝卜素分为两大类：一类为纯碳氢
化物被称为胡萝卜素；另一类的结构中含有
含氧基团，称为叶黄素类。类胡萝卜素为脂
溶性色素。
胡萝卜素类目前指四种物质：α-胡
萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、番
茄红素。
6.4
多酚类色素
1.花青素类-花色苷
植物世界分布最广的一类色素 有红、橙、紫等各种颜色
第五节 酶促褐变
一.酶促褐变机理 植物中的酚类物质在酚酶 及过氧化物酶的催化下氧化 成醌，醌再进行非酶促反应 生成褐色的色素。
二. 酶促褐变的条件
多酚类底物、酶及氧
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。
高级食品化学讲稿色素课件
9-13
14
食品 的颜色
天 然 色 素
三、酚类色素
酚类色素是植物中水溶性色素的主要成 分, 可分为花青素、花黄素和鞣质, 鞣质 既可视为呈味（涩）物质, 也可列入呈色 物质, 它们都是多元酚的衍生物。
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5. 红曲色素 系由红曲菌产生的色素, 我国自古以来将
其用于食品着色, 它的耐光性及耐热性均 较植物色素为优, 现广泛用于各类食品着 色。
天 然 色 素
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6. 姜黄色素 由姜黄根基中提取的黄色色素, 遇碱变红, 有特有
的味和芳香, 耐还原性、染着性均强, 但耐光性、 耐热性及耐铁等金属离子性较差, 用作咖哩粉等 调料的着色。
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食品 的颜色
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按其结构与溶解性，可分为二类: 胡萝卜素: 共轭多烯，溶于石油醚，
但仅微溶于甲醇、乙醇。
叶黄素类: 共轭多烯的含氧衍生物， 溶于甲醇、乙醇及石油醚。
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食品 的颜色
类胡萝卜素结构上的特点是其中有大量 共轭双键, 大多数天然类胡萝卜素都可以 看作是番茄红素的衍生物。
尽管人们作了几十年的努力, 但加工蔬菜的叶绿素保存问 题迄今仍没得到解决。
若将叶绿素分子中的Mg以Cu取代, 则可得到对光和热均 比较稳定、色泽鲜亮的铜叶绿素, 它在食品工业中被用作 色素添加剂。
9ห้องสมุดไป่ตู้8
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食品 的颜色
天 然 色 素
食品化学课件8色素
食用色素是食品添加剂的一种，主要用 于给食品着色，提升食品的感官品质和
吸引力。
在食品加工中，食用色素发挥着至关重 要的作用，能够增加食品的多样性，满
足不同消费者的需求。
在特定食品中，食用色素还具有一些特 殊的应用价值，例如在糖果、巧克力、 冰淇淋等食品中，通过使用食用色素可
以改善产品的外观和口感。
食用色素的安全性问题和应对措施
食用色素必须符合国家食品安全法规的要求，无毒、无害、无异味，且在规定的使 用范围内使用。
食用色素可以来源于天然或合成，根据其溶解性质可分为水溶性和油溶性两类。
02
食用色素的种类
天然色素
天然色素是从植物、动物或微生 物中提取的，具有天然的色彩和 香味，如叶绿素、胡萝卜素、花
青素等。
天然色素安全性较高，对人体无 害，且具有营养价值和保健功能。
代谢机制研究
了解食用色素在人体内的代谢机制，有助于评估其安全性和潜在的健康风险。未来，代谢 机制的研究将更加深入，为食用色素的安全性评估提供更多依据。
安全性评估标准
随着研究的深入，食用色素的安全性评估标准也将不断完善。未来，将制定更加科学、严 格的安全性评估标准，确保食用色素的安全使用。
06
结论
食用色素的重要性和应用价值
食用色素的安全风险评估
评估食用色素在食品中的实际摄入量与限量标准之间的差异。
分析食用色素在食品加工过程中的稳定性、与其他食品成分的相互作用 以及在人体内的代谢情况。
综合考虑食用色素的安全风险，提出相应的风险管理措施，如加强监管、 标识说明等。
05
食用色素的未来发展
新型食用色素的开发
01 02
新型食用色素
THANKS
《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。
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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
叶绿素a
植醇
(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
叶绿素（绿色，脂溶性）
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。
-Mg2+ 酸/热
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
Mb NO NOMb（氧化氮肌红蛋白） 加热 氧化氮肌色原
(紫红色)
(鲜桃红)
(鲜桃红)
还原剂
MMb NO NOMMb（氧化氮高铁肌红蛋白）
(褐色)
(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。
鲜红色
肌红蛋白
（myoglobin）
红紫色
高铁肌红蛋白
（metmyoglobin）
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
(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
N
Fe++
N
N
珠蛋白
H2O
N
N
Fe++
N
N
珠蛋白
OH
N
N
Fe+++
N
N
珠蛋白
氧合肌红蛋白
（oxymyoglobin）
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
（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. 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:
肌红蛋白结构简图
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.
Chapter 7 Pigments and Colorants
色素和着色剂
重点：
本章提要
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 7.4 Phenol pigments 7.5 Enzymic Browning 7.6 Colorants in Foods
(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。
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。
不同波长光的颜色及其互补色
物质吸收的光
透过光（互补色）
波长（nm） 相应的颜色
400
紫
黄绿
425
蓝青
黄
450
青
橙黄
490
青绿
红
510
绿
紫
530
黄绿
紫
550
黄
蓝青
590
橙黄
青
640
红
青绿
730
紫
绿
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.
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 波长红移 (nm）
-X ( Cl, Br, I ) 2~30
-OR
17~50
绿叶中的三种主要类胡萝卜是叶黄素 （lutein）、堇菜黄质（violaxanthin）和新 黄质（neoxanthin）。
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）
结构特征:
具有共轭双键，构成其 发色基团，这类化合物由8个 异戊二烯单位组成，异戊二 烯单位的连接方式是在分子 中心的左右两边对称。