卟啉类色素ppt课件.ppt

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1、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。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

2、紫绿发色团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-OR17~50-SR23~85-NR240~953分类食品中的天然色

3、素按来源分为：动物色素：如紫胶红、血红素等；植物色素:如甜菜红、姜黄素、β-胡萝卜素等；微生物色素：如红曲红等。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；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。4天然色素的特点天然色素的耐光性、耐热性、耐氧化性、酸碱稳定性均较差，对金属离子也较敏感。因此，目前商业化生产并在食品加工中使用的天然色素的种类并不多，很多时候还

4、需要用到合成着色剂。研究天然色素的意义更多在于如何采取有效措施，减少或抑制食品中天然色素的褪色及变色，更好地保持食品的色泽。8.1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。8.1.1叶绿素Chlorphylls(1)结构叶绿素是自然界中能进行光合作用的色素，它广泛存在于植物组织中。高等植物中的叶绿素主要有两种类型，即叶绿素a和b，二者之比为3：1。叶绿素a(chlorophylla)：为四吡咯螯合镁原子的结构，在1，3，5和8位上有甲基取代，2位上有乙烯基，4位上

5、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。叶绿素b(chlorophyllb)：除了位置3为甲酰基而不是甲基外，其余与叶绿素a的构型相同，分子式为C55H70O6N4Mg。叶绿素a、b植醇(2)叶绿素的稳定性叶绿素在植物细胞中与蛋白质结合，并以叶绿体的形式存在。当细胞死亡后叶绿素会游离出来，对热、光敏感，极易发生多种反应，例如脱镁反应，即酸性条件下中心镁原子被H取代，生成暗橄榄褐色的脱镁叶绿素，加热可以促使脱镁反应的进行；叶绿素在稀碱溶液中水解，除去植醇部分

6、，生成颜色仍为鲜绿色的脱植基叶绿素。脱植基叶绿素的光谱性质和叶绿素基本相同，但比叶绿素更易溶于水。如果脱植基叶绿素除去镁，则形成对应的脱镁叶绿素甲酯一酸，其颜色和光谱性质与脱镁叶绿素相同。（绿色，水溶性）脱植叶绿素-植醇叶绿素（绿色，脂溶性）叶绿素酶-Mg2+酸/热-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、氧叶绿素溶解在乙醇或其他溶剂后并暴露于空气中会发生氧化，将此过程

7、称为加氧作用（allomerization）。当叶绿素吸收等摩尔氧后，生成的加氧叶绿素呈现蓝绿色。植物正常细胞进行光合作用时，叶绿素由于受到周围的类胡萝卜素和其他脂类的保护，而避免了光的破坏作用。然而一旦植物衰老或从组织中提取出色素，或者是在加工过程中导致细胞损伤而丧失这种保护，叶绿素则容易发生降解。当有上述条件中任何一种情况和光、氧同时存在时，叶绿素将发生不可逆的褪色。②酶叶绿素酶是目前已知的唯一能使叶绿素降解的酶。叶绿素酶是一种酯酶，能催化叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇，分别生成脱植基叶绿素和脱镁脱植基叶绿素。③酸、热

8、pH影响蔬菜组织中叶绿素的热降解，在碱性介质中（pH9.0），叶绿素对热非常稳定，然而在酸性介质中（pH3.0）易降解。植物组织受热后，细胞膜被破坏，增加了氢离子的通透性和扩散速率，于是由于组织中有机酸的释放导致pH降低一个单位，从而加速了叶绿素的降解。④盐盐的加入可以部分抑制叶绿素的降解，有试验表明，在烟叶中添加盐(如NaCl、MgCl2和C