第八章 色素 本章主要内容 -颜色与物质结构之间的关系 -食品颜色与食品中色素的分类 。天然色素 。合成色素 - 常见的天然色素 -常见的人工合成色素 食品的调色
第八章 色素 ⚫ 本章主要内容 – 颜色与物质结构之间的关系 – 食品颜色与食品中色素的分类 ⚫ 天然色素 ⚫ 合成色素 – 常见的天然色素 – 常见的人工合成色素 – 食品的调色
第八章 色素 8.1颜色与物质结构之间的关系 8.1.1电磁波谱 50 cm 400um 25 um 2.5um 10A 1A Near Microwave Far IR IR IR VISUV Vacuum UV X-Ray YRay 780nm 380nm 180nm 邑 看臺 Electromagnetic spectrum
第八章 色素 8.1 颜色与物质结构之间的关系 8.1.1 电磁波谱
第八章 色素 8.1.2物质结构中的生色基团与助色基团 有机化合物分子中各原子的外层电子受到光照射后会由 基态变成激发态。电子由基态变成激发态所需要的能量与物质 的分子结构密切相关。 1)生色基团 C=O,—N=N一，N=O,= CN 含有这些基团的分子其最外层电子从基态激发到激发态 所需要的光波长在近紫外与可见光区(190nm~700nm),即 它们能吸收这些波长的光，使物质呈现出其吸收互补色光的颜 色。如果分子中除了有这些基团外，还表现出共轭结构，则此 分子吸收光的波长会向长波方向移动。如果分子虽然含有多个 生色基团，但不呈现共轭结构，则对吸收波长没有多大的影响
第八章 色素 8.1.2 物质结构中的生色基团与助色基团 有机化合物分子中各原子的外层电子受到光照射后会由 基态变成激发态。电子由基态变成激发态所需要的能量与物质 的分子结构密切相关。 1) 生色基团 — C = O，—N = N—， —N = O， = = ，—C N 含有这些基团的分子其最外层电子从基态激发到激发态 所需要的光波长在近紫外与可见光区（190nm~700nm），即 它们能吸收这些波长的光，使物质呈现出其吸收互补色光的颜 色。如果分子中除了有这些基团外，还表现出共轭结构，则此 分子吸收光的波长会向长波方向移动。如果分子虽然含有多个 生色基团，但不呈现共轭结构，则对吸收波长没有多大的影响
第八章 色素 2)助色基团 分子中具有未成键电子轨道(n)的饱和官 能团，单独存在时一般不吸收紫外和可见光， 但它与具有π轨道的生色团结合时，会使生色 团的吸收波长发生红移并使吸收强度增强。 这种自身不“生色”，但能使生色团生色效 应增强的官能团称为助色团。主要有： OH,—NH2,—SH,—CI,—Br
第八章 色素 2) 助色基团 分子中具有未成键电子轨道(n)的饱和官 能团，单独存在时一般不吸收紫外和可见光， 但它与具有π轨道的生色团结合时，会使生色 团的吸收波长发生红移并使吸收强度增强。 这种自身不“生色”，但能使生色团生色效 应增强的官能团称为助色团。主要有： —OH， —NH2 , —SH，—Cl， —Br
第八章色素 8.2食品中的色素 8.2.1食品颜色 食品固有的天然色素 食品颜色 外加的天然色素 人工着色/ 合成染料（食用色素） 8.2.2食品中色素的分类 植物色素：如叶绿素，类胡萝卜素等 动物色素：如血红素等 按来源分 微生物色素： 合成色素
第八章 色素 8.2 食品中的色素 8.2.1 食品颜色 食品固有的天然色素 食品颜色 外加的天然色素 人工着色 合成染料（食用色素） 8.2.2 食品中色素的分类 植物色素：如叶绿素，类胡萝卜素等 动物色素：如血红素等 按来源分 微生物色素： 合成色素
第八章 色素 四吡咯衍生物（或卟啉类衍生物）：叶绿素、 血红素、胆色素： 异戊二烯衍生物：类胡萝卜素衍生物： 醌类衍生物：虫胶色素、胭脂红等； 按结构分 多酚类衍生物：花青素、花黄素、儿茶素； 酮类衍生物：红曲色素；姜黄素； 硝基化合物：硝酸钠、亚硝酸钠（发色剂》 8.2.3 四吡咯色素 (a (b)
第八章 色素 四吡咯衍生物（或卟啉类衍生物）：叶绿素、 血红素、胆色素； 异戊二烯衍生物：类胡萝卜素衍生物； 醌类衍生物：虫胶色素、胭脂红等； 按结构分 多酚类衍生物：花青素、花黄素、儿茶素； 酮类衍生物：红曲色素；姜黄素； 硝基化合物：硝酸钠、亚硝酸钠（发色剂） 8.2.3 四吡咯色素
第八章 色素 8.2.3.1血红素(Heme) 1)结构 珠蛋白 OH2 肌红蛋白中血红素复 合体的图示M=甲基，P=丙基， V=乙烯基
第八章 色素 8.2.3.1 血红素（Ｈeme） 1）结构
第八章 色素 2)血红素的性质 动物肌肉的颜色主要是由肌肉细胞中的肌红蛋白 (70%~80%)和微血管中的血红蛋白(20%~30%)的血红素构 成的。 A N N N 蛋白质-Fe2+O2 蛋白质Fe2+0H,. 蛋白质一Fe3+OH N N N N (鲜红色) (紫色)。 (褐色) 氧合肌红蛋白(MbO2) 肌红蛋白(Mb) 变肌红蛋白(Met Mb) 三者处于动态平衡，其比例决定于氧压，加热时则生成 高铁血红素。但在缺氧和有还原剂（如蛋白质中的巯基 存在时，Fe3+可被还原成Fe2+,重新变成紫红色的血色质
第八章 色素 2）血红素的性质 动物肌肉的颜色主要是由肌肉细胞中的肌红蛋白 （70%~80%）和微血管中的血红蛋白(20%~30%)的血红素构 成的。 A. 三者处于动态平衡，其比例决定于氧压，加热时则生成 高铁血红素。但在缺氧和有还原剂（如蛋白质中的巯基） 存在时，Fe 3+可被还原成Fe 2+，重新变成紫红色的血色质
第八章 色素 B.肌红蛋白和血红蛋白中的亚铁血红素中的Fe+可与亚硝基 反应，加热时可生成稳定的亚硝基肌色原（红色），这是 腌制肉呈红色的原因。 Mb+NO→NOMb (桃红色) 最大使用量 残留量以亚硝钠计 亚硝酸钠肉制品： 0.50g/kg 罐头<0.05g/kg 亚硝酸钠肉制品罐头：0.15gkg 肉制品≤0.03gkg C.血红素绿变 a.过量亚硝酸盐(pH<5),血红素卟啉环的a一甲烯基会 发生硝基化，使肌红蛋白转变为具有亚硝酰卟啉辅基的肌 绿蛋白。—C=H → -CH-NO
第八章 色素 B. 肌红蛋白和血红蛋白中的亚铁血红素中的Fe2+可与亚硝基 反应，加热时可生成稳定的亚硝基肌色原（红色），这是 腌制肉呈红色的原因。 Mb +NO NOMb （桃红色 ） 最大使用量 残留量以亚硝钠计 亚硝酸钠肉制品： 0.50g/kg 罐头＜0.05g/kg 亚硝酸钠肉制品罐头：0.15g/kg 肉制品＜0.03g/kg C. 血红素绿变 a. 过量亚硝酸盐( pH<５), 血红素卟啉环的α－甲烯基会 发生硝基化，使肌红蛋白转变为具有亚硝酰卟啉辅基的肌 绿蛋白。 —C=H -CH-NO
第八章 色素 b。细菌活动产生的过氧化氢H,O,直接氧化肌红蛋 白的卟啉环，生成绿色的羟基卟啉胆绿蛋白。 -H-C=+HO→-CH-OH c. 当一SH、02H,02同时存在时，可将S直接加 在血红素卟啉环的α一亚甲基上，使血红素转变为巯基卟 啉血素，肌红蛋白相应地转变为巯卟啉肌绿蛋白及巯卟啉 血绿蛋白。刚宰的新鲜肉中，因有过氧化氢酶的活动，不 会有H,O,的积累，所以不会因血红素的氧化而变绿。肉 久存后，肉中因H,O,酶消失，H,0,可能发生积累而使血 红素氧化成绿色素
第八章 色素 b. 细菌活动产生的过氧化氢Ｈ2Ｏ2，直接氧化肌红蛋 白的卟啉环，生成绿色的羟基卟啉胆绿蛋白。 -H-C= +H2O -CH-OH c. 当－SH、Ｏ2、Ｈ2O2同时存在时，可将Ｓ直接加 在血红素卟啉环的α－亚甲基上，使血红素转变为巯基卟 啉血素，肌红蛋白相应地转变为巯卟啉肌绿蛋白及巯卟啉 血绿蛋白。刚宰的新鲜肉中，因有过氧化氢酶的活动，不 会有Ｈ2Ｏ2的积累，所以不会因血红素的氧化而变绿。肉 久存后,肉中因Ｈ2Ｏ2酶消失，Ｈ2Ｏ2可能发生积累而使血 红素氧化成绿色素