食品化学 食品中天然色素、天然色素分类、常见天然色素、天然色素的定义 色素和着色剂9.2.docx

第二节 食品中的天然色素 一、天然色素的定义 二、天然色素的分类 三、常见的天然色素 一、天然色素的定义 食品中固有的天然色素,一般是指在新鲜原料中眼睛能看到的有色物质,或者本来无色而能经过化学反应呈现颜色的物质。简言之:食品原料中天然存在的或经加工而改变的食品色素。 二、天然色素的分类 （一）按其来源不同可分为 1、植物色素：如蔬菜的绿色(叶绿素)、胡萝卜的橙红色(类胡萝卜素)、草莓的红色(花青素)等 2、动物色素：如猪肉的红色色素(血红素)、及虾、蟹的虾青素、虾红素等。 3、微生物色素：红曲色素等。 （二）按色素的溶解性质可分为 1、水溶性色素 ：如花青素、黄酮类化合物 2、脂溶性色素 ：如叶绿素、类胡萝卜素。 （三）按色素化学结构的特征可分为 1、四吡咯衍生物：如叶绿素、血红素。 2、异戊二烯衍生物：如类胡萝卜素、虾青素、虾红素 3、多酚类衍生物 ：如花青素、黄酮类、单宁。 4、酮类衍生物：如红曲色素、姜黄素。 5、醌类衍生物 ：如虫胶色素、胭脂虫红等。 三、常见的天然色素 （一）吡咯类色素 吡咯类色素共同特点是：化学结构中含有4个吡咯构成的卟啉环，4个吡咯可以与金属元素以共价键与配位键结合,如在叶绿素中结合的是镁,而在血红素中结合的是铁。生物组织中的天然吡咯色素有两大类,植物组织中的叶绿素和动物组织中的血红素。 叶绿素 叶绿素是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体内所含有的一类绿色色素,它使蔬菜和未成熟的果实呈现绿色。叶绿素的生物作用就是作为光合作用的催化剂。生物通过叶绿素吸收太阳能,固定二氧化碳,使其与水作用转变为有机化合物。 ①叶绿素组成与结构 叶绿素是由叶绿酸与叶绿醇及甲醇所成的二醇酯。叶绿素有叶绿素a、b、c和d等几种。高等植物中的叶绿素有a、b两种。叶绿素的结构如图9-1所示。 图9-1 叶绿素的结构 ②叶绿素的性质 叶绿素a和b都是脂溶性色素,易溶于乙醇、丙酮、氯仿等,而难溶于石油醚,且都具有旋光性。 在活体植物细胞中，叶绿素与类胡萝卜素、类脂物及脂蛋白结合成复合体，共同存在于叶绿体中。当细胞死亡后，叶绿素就游离出来，游离的叶绿素对光、热、酸碱敏感，很不稳定。 叶绿素在酸性条件下,分子中的镁原子可被氢原子所取代,生成暗橄榄褐色的脱镁叶绿素,加热可加快反应进行。 叶绿素在弱碱条件下加热，则水解成叶绿醇、甲醇及水溶性的叶绿酸,呈鲜绿色,且比较稳定。碱浓度高时,则生成叶绿酸的钠盐或钾盐,也呈绿色。如果叶绿素中的镁被铜或铁所替代,生成的绿色盐则更为稳定。所以对绿色原料进行烹制时,为了保持其绿色,加热时间不宜过长,更不能与醋或酸味强的物料同时烹调。 在叶绿素酶作用下，叶绿素分解为甲基叶绿素酸和叶绿醇。甲基叶绿素酸亦呈绿色。 ③应用 绿色蔬菜如用60~75℃的热水进行烫漂,使叶绿素水解酶失去活性,则可保持其绿色。将菠菜放置在水中,经高温真空处理数分钟后，然后再经过烫漂,可使绿色保持得较好。 B、绿色蔬菜在加工前,用石灰水或氢氧化镁处理以提高pH,能减脱镁叶绿素的形成,可保持蔬菜的色泽,但用碱过多时,能损害植物的组织及风味。 C、用稀硫酸铜溶液处理,能形成较稳定的铜叶绿素,可保持其绿色。青豆罐头中的青豆就是利用硫酸铜稀溶液处理或用叶绿素铜钠盐染色后,而保持其绿色的。但含铜过多的食品不利于饮食卫生。 血红素 血红素是存在于高等动物血液和肌肉中的主要色素，是血红蛋白和肌红蛋白的辅基。肌肉中90%以上的色素是血红素，故肌肉的颜色主要为血红素的紫红色。肌肉中的肌红蛋白是由1个血红素分子和1条肽链组成的，分子量为17,000。而血液中的血红蛋白由4个血红素分子分别和四条肽链结合而成，分子量为68,000。在活体动物中，血红蛋白和肌红蛋白发挥着氧气转运和储备的功能。 肌红蛋白由1分子血红素和1条含150余个氨基酸的肽链组成,该肽链一般称为珠蛋白或球蛋白。血红蛋白由4分子的血红素和含有4条肽链的珠蛋白组成。 ①血红素结构 血红素是肌红蛋白和血红蛋白的辅基,它是由1个铁原子与1个卟啉环组成,铁原子由卟啉环内的4个氮原子结合在分子的中心（图9-2）,其中2个氮原子与铁原子以共价键结合,另外2个氮原子以配价键与亚铁原子结合。 图9-2 血红素分子结构 ②血红素的性质 肌红蛋白和血红蛋白分子中的铁原子上有结合水,它跟分子状态氧相遇时,水分子被氧所置换形成氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白,这个反应是可逆的。 Mb+O2?MbO2 Hb+o2?HbO2 动物屠宰放血后，对肌肉组织的供氧停止，新鲜肉中的肌红蛋白则保持还原状态，肌肉的颜色呈稍暗的紫红色。当鲜肉存