导图社区 食品化学——色素
这是一篇关于食品化学——色素的思维导图,详细总结了食品化学色素,色素的概述,四吡咯色素,类胡萝卜素,多酚类色素,食品着色剂知识点总结。
编辑于2022-05-28 20:18:31色素
概述
定义、作用
定义:食品中吸收和反射可见光的物质
控制
护色
原料成熟度
加工处理
有效
温和
快速
储存
避光
避免金属容器
护色剂
染色
着色剂稳定性比食品固有色素效果好
营养学上来说没有必要
呈色机理
发色团
在紫外光或可见光区有吸收峰
多个碳碳双键形成的共轭体系
其他基团
羰基
偶氮
氮氧
碳硫
随着共轭体系逐渐增加,发生红移,颜色越来越深
助色团
紫外光区有吸收峰
本身不显色,与发色团连接可发生红移
分类
天然色素
合成色素
偶氮类
非偶氮类
四吡咯色素
叶绿素
结构
头部
4吡咯环+4甲烯基
卟啉环
取代基
a:甲基
b:醛基
3号环
中央
镁离子,正电荷
加酸
主要呈色基团
镁离子与4个吡咯环上的氮原子结合,而氮原子带负电
极性,易于蛋白质结合
副环(同素环)
羰基
羧基
与甲醇结合
焦xx叶绿素既脱去该酯,颜色变深
加热
尾部
植醇/叶绿醇
叶绿素酶作用
使得叶绿素不溶于水而溶于各种有机溶剂
脱去后影响水溶性而不影响颜色
性质
溶于水而不溶于有机溶剂
热、酸、叶绿素酶作用会变色
绿色
橄榄绿
深橄榄绿
棕褐色
加工贮藏中的变化
酶促变化
直接作用
叶绿素酶
脱植醇
水溶性增加,更易于质子反应脱镁
100℃失活
间接作用
酯酶、蛋白酶
破环叶绿素-脂蛋白复合体
果胶酶
生成果胶酸
降低pH
脂氧合酶
过氧化物酶
氧化反应,产物促进叶绿素氧化分解
热、酸
加热
适当加热,颜色明快
物理变化
赶走气泡
改变叶绿素分布
影响折射、反射
酸
决定脱镁速度
pH9.0非常稳定
不可逆变化
脱镁
腌菜
加热导致叶绿素-蛋白质复合物解体,叶绿素游离
组织细胞破环,氢离子通过细胞膜
脂肪水解生成脂肪酸
蛋白质分解产生硫化氢、羧基
光解
光敏剂
光照下产生单线态氧、羟基自由基,攻击吡咯环,开环,不可逆褪色
叶绿素光解始于亚甲基开环
护绿
中和酸
加碱
氧化钙、磷酸二氢钠
碳酸镁、碳酸铵、磷酸钠
热烫业:氢氧化钙/氢氧化镁
加盐——电荷屏蔽
阳离子中和脂肪酸、蛋白质的负电荷,降低质子通过速率
阳离子表面活性剂也可限制质子通过
高温瞬时杀菌
保存过程中pH也会下降
绿色再生
锌离子、铜离子
与脱镁叶绿素形成络合物
其他
气调保鲜
脱水
避光
除氧
血红素
结构
卟啉环中央络合二价铁离子
铁离子6个配位键
4N
1球蛋白组氨酸残基
1氧、一氧化碳、二氧化碳
肌红蛋白、血红蛋白的辅基
肌红蛋白
一条肽链
1分子血红素
血红蛋白
4条肽链
2α
2β
每条肽链一个血红素
物理性质
肌肉的颜色主要取决于肌红蛋白
肌红蛋白:紫红
氧合肌红蛋白
高铁肌红蛋白
亚硝基肌红蛋白
亚硝基高铁肌红蛋白
加工储藏中的变化
肌红蛋白、氧合肌红蛋白、高铁肌红蛋白动态转化
氧分压影响
好氧菌降低氧分压
还原性物质还原氧合肌红蛋白
氧化速率影响因素
球蛋白降低
氧合肌红蛋白更耐氧化
低pH、铜离子加速
变绿
过氧化氢
胆绿蛋白
硫化氢+氧气
硫代肌红蛋白
球蛋白变性
肌色原
高铁肌色原
腌肉
发色剂
亚硝酸盐、硝酸盐
抑制肉毒杆菌生长
氧化氮与肌红蛋白结合
高温、见光稳定
发色助剂
无发色功能
乳酸
促进亚硝酸生成
L-抗坏血酸(钠)
促进亚硝酸转化为氧化氮
烟酰胺
稳定的烟酰胺肌红蛋白
防止在亚硝酸转化时肌红蛋白变色
见光褐变
光促使亚硝基肌红蛋白转变为肌红蛋白和肌色原
护色
透明除氧密封袋
透气性低
开袋,氧分压高,氧合肌红蛋白
超市用
气调
二氧化碳+除氧剂
腌肉
避光
除氧
可作为补铁剂
类胡萝卜素
胡萝卜素
纯碳氢化物
四种
α
γ
1VA
β
2VA
番茄红素
来源
胡萝卜、甘薯、蛋黄、牛奶
植物:有色体
动物:富含脂质的特定组织
易溶于乙醚、石油醚等有机溶剂,难溶于水和乙醇
稳定性
易氧化
有机溶剂中降解加速
脂氧合酶、多酚氧化酶、过氧化物酶等的中间产物氧化
适当热烫钝化
热处理、有机溶剂、光照(含碘),易发生异构化
抗氧化剂,不是光敏剂,易受单线态氧、过氧化物、自由基攻击
加工储藏
性质相对稳定
热加工、氧、酸可能降解
叶黄素
含羟基、环氧基、醛基、酮基等含氧基团
种类
叶黄素
柑橘、蛋黄、南瓜、绿叶菜
玉米黄素
玉米、肝脏、蛋黄、柑橘
辣椒红素
辣椒
隐黄素
柑橘、玉米、柿子、蛋黄
柑橘黄素
柑橘
VA原
溶解性
随着羰基、羟基的增加,脂溶性降低
易溶于甲醇、乙醇,不溶于乙醚、石油醚
少部分溶于水
提取类胡萝卜素时要兼顾叶黄素和胡萝卜素。己烷+丙酮
与蛋白质结合
虾黄素+蛋白质→蓝色
加热,破环
虾黄素→虾红素
稳定性
热、光、酸氧化/顺反异构
强热下分解
加工储藏
异构化、氧化分解,食品褪色或褐变
虾黄素
加热
干制
多酚类色素
2-苯基苯并吡喃
苯环上有羟基取代,水溶性
C6-C3-C6骨架
花色苷
花青素(花色苷元)-糖苷键-糖基
水溶性更好
葡萄糖
木糖
半乳糖
阿拉伯糖
种类
矢车菊
天竺葵
飞燕草
芍药
牵牛花
锦葵
食品中
呈色机理
取代基种类和数目影响颜色
供电子能量越强,助色效应越强
甲氧基、糖基
供电子能力强
蓝移,变红
羟基
红移,变蓝
变化
pH
蓝色醌式→红色花yang盐→拟碱式→查尔酮式
可逆
酸性条件下较稳定
温度
含羟基多的热稳定性不如含甲氧基、糖基多的
二糖苷比单糖苷稳定
加热时平衡向查尔酮方向移动
不一定所有都会褪色
氧气
分子氧:无色/褐变
水分活度
0.63-0.79较稳定
抗坏血酸
协同降解
抗坏血酸降解产生过氧化物,对吡喃2C亲核进攻,开环褪色
低温时,抗坏血酸有保护作用
光照
光照加速降解
二氧化硫
C2/C4加成,生成无色亚硫酸盐复合物
糖及其降解产物
低浓度,降解产物糠醛与花色苷缩合,褐变
高浓度护色,水分活度低,拟碱式转化慢
金属离子
苯环B上含有邻位酚羟基,易于铝、铁、钙、锡络合褪色
缩合反应
与其他有机物缩合
水解
酸水解
强酸加热
酶水解
葡萄糖苷酶
多酚氧化酶
类黄酮
结构
包括类黄酮苷和游离的类黄酮苷元
C6-C3-C6单元
4位是酮基
种类
类黄酮和类黄酮醇
槲皮素
二氢类黄酮和二氢类黄酮醇
精炼玉米油
黄烷酮和黄烷酮醇
儿茶素
异黄酮和异黄酮醇
大豆异黄酮
葛根素
双黄酮
银杏黄酮
其他
花色苷
查尔酮
呈色
菜花、洋葱、马铃薯的淡黄色
水溶液无色到黄色不等
3-羟基,黄灰色
3',4'-羟基,深黄色
溶解性
游离
难溶于水
易溶于有机溶剂、碱液
糖苷
易溶于水、甲醇、乙醇
难溶于有机溶剂
葡萄糖、半乳糖、木糖
也能酰化
加工储藏
金属离子络合
铜离子、锡离子理想颜色
铁离子,变黑、变深色
碱性溶液
硬水、碱处理
有机酸控制
查尔酮:黄色
花菜、荸荠碱水加工变黄
可逆
乙醇溶液+镁粉、盐酸
红色、紫红色
还原为花色苷
氧化剂
酶促褐变中间产物邻醌等
褐色沉淀
果汁长时间变色
保健功能因子
儿茶素
茶多酚的主要物质
表:母核中,2,3位置取代基处于吡喃环同侧
本身无色,有微苦
金属离子→白色或有色沉淀
三氯化铁:黑绿色
醋酸铅:灰黄色
容易氧化变为褐色物质
红茶加工,茶黄素、茶红素
高温、潮湿、有氧也可自动发生氧化
单宁
五倍子、柿子中含量高
种类
水解型
分子内部含有酯键
酸碱、加热水解
缩合型
原花色素(无色花青素)
酸性,加热可转变为花青素
黄烷-3,4-二醇
空气、光照→稳定的红棕色物质
苹果汁变红
氧化
特点
白中带黄,轻微褐色
涩味
加热、氧化等缩合,涩味减轻
不溶性沉淀
蛋白质
生物碱
多价金属离子
非酶促褐变、酶促褐变均可发生,后者更常见
食品着色剂
偶氮类
苋菜红、胭脂红、酸性红、新红、诱惑红、柠檬黄、日落黄
非偶氮类
三苯甲烷类
亮蓝
加氧杂蒽类
赤藓红
靛蓝类