第七章食品色素与着色剂

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1、第七章食品色素和着色剂食品的质量除营养价值和卫生安全性外，还包括颜色、风味和质地。颜色是食品感官质量最重要的属性。食品的颜色不仅能引起人产生食欲，而且是鉴别食品质量优劣的一项重要感官指标，同时还影响人们对风味和甜味的感觉。因此，了解食品色素和着色剂的种类、特性及其在加上和贮藏过程中如何保持食品的天然颜色，防止颜色变化，是食品化学中值得重视的问题。天然色素一般对光、热、酸、碱和某些酶是敏感的，所以在食品加上中广泛使用合成色素以达到食品着色的目的。近来合成色素的安全性问题己引起人们的关注，合成色素颜色鲜艳稳定，但一般都具有不同程度的毒性，甚至有的还有致癌作用，因

2、此，天然资源中无毒色素的开发利用己成为食品科学的重要研究课题。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)、多酚类衍生物(花青素、类黄酮、儿茶素和单宁等)、酮类衍生物(红曲色素、姜黄色素)和酮类衍生物(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。第一节食品固有的色素一、叶绿素1.结构叶绿素是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。在讨论叶绿素之前先对其结构和有关的名词加以介绍。(1)毗咯(pyrrole),

3、即氮杂茂，是卟啉环的四个环状组分之一。(2)卟吩(porphine),即通过四个亚甲桥连接的四个毗咯环组成完全共扼的四个毗咯环骨架。(3)卟啉(porphyrin)，在叶绿素化学中，卟啉包括闭合、完全共扼的四毗咯类化合物，卟吩是这类化合物的母体，可被各种基团例如甲基、乙基或乙烯基所取代。卟吩的所有其他亚类是指这种化合物的氧化状态。因此，仅在毗咯环周围发生还原反应时形成双四(ditetra)或六氢卟吩，若在亚甲基碳上发生还原作用，则生成一类叫做卟啉原(还原卟琳)的化合物。(4)二氢卟酚(chlorin)，即二氢卟吩。(5)脱镁叶绿素母环类(phorbin)，在

4、卟啉分子上增加一个C9~C10环。(6)脱镁叶绿素环类(phorbide)，所有天然存在的卟琳其7位上都有一个丙酸残基，在叶绿素中这个位置被长链醇(植醇或法呢醇)酉旨化，如果不含镁原子，对应的带有游离酸的结构叫做脱镁叶绿素环类。(7)植醇(phytol)，属于具有类异戊二烯结构的20碳醇。(8)叶绿素a(chlorophylla)，为四吡咯鳌合镁原子的结构，在1,3,5和8位上有甲基取代，2位上有乙烯基，4位上有乙基，7位上的丙酸被植醇所酯化，9位上有酮基，10位置上有甲酯基。分子式为C55H72O5N4Mg。(9)叶绿素b(chlorophyllb)，除了

5、位置3为甲酞基而不是甲基外，其余与叶绿素a的构型相同，分子式为C55H72O5N4Mg(l0)脱镁叶绿素a(pheophytina)，是去掉镁原子的叶绿素a。(11)脱镁叶绿素b(pheophytinb)，为除去镁原子的叶绿素b。(12)脱植基叶绿素a(chlorophyllidea)，不含植醇的叶绿素a。(13)脱植基叶绿素b(chlorophllideb)，不含植醇的叶绿素b。(14)脱镁叶绿甲酯一酸a(pheophorbidea)，除去镁原子的脱植基叶绿素a。(15)脱镁叶绿甲酯一酸b(pheophorbideb)，除去镁原子的脱植基叶绿素b。2.植物

6、中的叶绿素叶绿素有多种，例如叶绿素a,b,c和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b两种，两者含量比约为3:1。叶绿素存在于叶片的叶绿体内。叶绿体为有序的精细结构，在光学显微镜下观察象一个绿色浅碟54，长约5－l0um，厚1－2um。叶绿体内较小的颗粒称为基粒(gram),直径0.2－2um，它由0.01－0.02um大小不等的薄片组成。基粒之间是叶绿体基质(stroma)。叶绿素分子被嵌在薄片内并和脂类、蛋白质、脂蛋白紧密地结合在一起，靠相互吸引和每个叶绿素分子的植醇末端对脂类的亲合力，以及每个叶绿素分子的疏水平面卟

7、啉环对蛋白质的亲合力，结合而成单分子层。因此，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来，游离叶绿素很不稳定，对光或热都很敏感。图7-2为植物性食品在加上时叶绿素可能产生的某些降解产物。3.物理化学性质叶绿素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。因此，极性溶剂如丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、吡啶和二甲基甲酞胺能完全提取叶绿

8、素。叶绿素a纯品是具有金属光泽的黑蓝色粉末状物质，溶