色素讲课精讲课件.ppt
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1、第第8章章 色素色素本章提要本章提要v重点:重点:常见食品天然色素的化学结构及基本的物理常见食品天然色素的化学结构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。工中发生的重要变化及其条件。v 难点:难点:天然色素的护色天然色素的护色8.1 概概述述8.2 食品中的天然色素食品中的天然色素8.3 食品色食品色调调的原理和的原理和应应用用本章内容本章内容 颜颜色是色素对自然光中的可见光的选择吸色是色素对自然光中的可见光的选择吸收及反射而产生的。可见光是波长在收及反射而产生的。可见光是波长在400-400-800nm800
2、nm范围的电磁波。范围的电磁波。能够吸收或反射可见光而使食品呈现各种能够吸收或反射可见光而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品色素。颜色的物质统称为食品色素。食品呈色机理食品呈色机理 不同物质吸收不同波长的光:不同物质吸收不同波长的光:若吸收的光在可见区以外,这种物质呈现无色;若吸收的光在可见区以外,这种物质呈现无色;若吸收的光在可见光区域,该物质呈现一定颜若吸收的光在可见光区域,该物质呈现一定颜色,即未被吸收的可见光所组成的综合颜色色,即未被吸收的可见光所组成的综合颜色(也称也称被吸收光波组成颜色的互补色被吸收光波组成颜色的互补色)物质吸收的光物质吸收的光 透过光(互补色)透过光(互补色)波长
3、(波长(nm)相应的颜色相应的颜色 400 紫紫 黄绿黄绿 425 蓝青蓝青 黄黄 450 青青 橙黄橙黄 490 青绿青绿 红红 510 绿绿 紫紫 530 黄绿黄绿 紫紫 550 黄黄 蓝青蓝青 590 橙黄橙黄 青青 640 红红 青绿青绿 730 紫紫 绿绿 不同波长光的颜色及其互补色不同波长光的颜色及其互补色v黄和蓝混合成为绿色,红和黄混合成为橙色,红黄和蓝混合成为绿色,红和黄混合成为橙色,红和蓝混合成为紫色,红绿蓝三种颜色混合就成为和蓝混合成为紫色,红绿蓝三种颜色混合就成为黑色等等,颜色种类和数量不同,混合成的光的黑色等等,颜色种类和数量不同,混合成的光的颜色色也不同,而红橙黄绿蓝
4、淀紫共同混合,就颜色色也不同,而红橙黄绿蓝淀紫共同混合,就是白色。是白色。1.发色团发色团(Chromophore)在紫外或可见光区在紫外或可见光区(200800nm)具有吸收峰的基)具有吸收峰的基团被称为发色团或生色团,团被称为发色团或生色团,发色团均具有双键发色团均具有双键。如:如:-N=N-,-N=O,C=S,C=C,C=O等。等。2.助色团助色团(Auxochrome)有些基团的吸收波段在有些基团的吸收波段在紫外区,不可能发色紫外区,不可能发色,但,但当它们与发色团相连时,可使整个分子对光的吸收向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,这类基团被称为长波方向移动,这
5、类基团被称为助色团或助色基助色团或助色基。如:如:-OH,-OR,-NH2,-NR2,-SR,-Cl,-Br 等。等。增进食欲增进食欲颜色对食品的意义颜色对食品的意义影响人们对风影响人们对风味的感受味的感受用于判定食品用于判定食品的品质的品质1、来源、来源 天然色素:天然色素:动物色素(血红素、虾、蟹皮类、动物色素(血红素、虾、蟹皮类、胡萝卜素)胡萝卜素)植物色素(绿、红、紫)植物色素(绿、红、紫)微生物色素(红曲素)微生物色素(红曲素)人工合成色素:人工合成色素:苋菜红、胭脂红、柠檬黄、靛蓝、亮蓝等苋菜红、胭脂红、柠檬黄、靛蓝、亮蓝等v紫胶虫紫胶虫胭脂虫胭脂虫葡萄果皮色素葡萄果皮色素玫瑰茄玫
6、瑰茄萝卜红色素萝卜红色素越橘越橘紫苏紫苏紫玉米紫玉米黑莓黑莓黑树莓黑树莓v覆盆子覆盆子接骨木果接骨木果红甜菜红甜菜红花黄色素红花黄色素栀子果栀子果 四吡咯或卟啉类衍生物(叶绿素、血红素)四吡咯或卟啉类衍生物(叶绿素、血红素)异成二烯类衍生物(类胡萝卜素)异成二烯类衍生物(类胡萝卜素)多酚类衍生物(花青素、儿茶素)多酚类衍生物(花青素、儿茶素)酮类衍生物(姜黄素、红曲色素)酮类衍生物(姜黄素、红曲色素)醌类衍生物(虫胶、胭脂虫红)醌类衍生物(虫胶、胭脂虫红)2 2、化学结构、化学结构3、溶解性、溶解性 脂溶性色素脂溶性色素(天然天然)水溶性色素水溶性色素(合成合成)8.2 8.2 食品中天然色素
7、食品中天然色素v 叶绿素叶绿素v 血红素血红素(一一).).四吡咯色素四吡咯色素 吡咯是含有一个吡咯是含有一个 N原子的五元杂环化合物,原子的五元杂环化合物,它本身在自然界并不存在,但其衍生物却普遍它本身在自然界并不存在,但其衍生物却普遍存在,尤其是存在,尤其是4个吡咯环相互之间通过次甲基个吡咯环相互之间通过次甲基桥(桥(CH)交替连接起来的卟啉类化合物,)交替连接起来的卟啉类化合物,其母体是卟吩。其母体是卟吩。由由4个吡咯联成的环称为个吡咯联成的环称为卟吩,当卟吩环带有取代基时,卟吩,当卟吩环带有取代基时,称为卟啉类化合物。称为卟啉类化合物。一、叶绿素一、叶绿素1、结构、结构 叶绿素叶绿素a
8、、b都不溶于水,而溶于乙醇、都不溶于水,而溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。色泽色泽熔点熔点乙醇溶液乙醇溶液色泽色泽荧光色泽荧光色泽旋光性旋光性叶绿素叶绿素a 蓝黑色蓝黑色粉末粉末117120蓝绿色蓝绿色深红色深红色有有叶绿素叶绿素b深蓝色深蓝色粉末粉末120130绿色或黄绿色或黄绿色绿色红色红色有有 (绿色,水溶性)脱植叶绿素(绿色,水溶性)脱植叶绿素 -植醇植醇 叶绿素(绿色,脂溶性)叶绿素(绿色,脂溶性)叶绿素酶叶绿素酶 -Mg2+酸酸/热热 -Mg2+酸酸/热热 脱镁脱植叶绿素(橄榄绿,水溶性)脱镁脱植叶绿素(橄榄绿,水溶性)脱镁叶绿素(橄榄绿脱
9、镁叶绿素(橄榄绿,脂溶性),脂溶性)-CO2CH3 热热 -CO2CH3 热热 焦脱镁脱植叶绿素(褐色,水溶性)焦脱镁脱植叶绿素(褐色,水溶性)焦脱镁叶绿素(褐色,脂溶性)焦脱镁叶绿素(褐色,脂溶性)2.叶绿素的稳定性叶绿素的稳定性甲酯基甲酯基3.影响稳定性的因素影响稳定性的因素(1)酶)酶(2)酸、热)酸、热(3)光、氧等。)光、氧等。4、护色、护色 中和酸中和酸 高温瞬时杀菌高温瞬时杀菌 绿色再生:加入绿色再生:加入Cu2+、Fe2+、Zn2+等离子等离子;添加叶绿素铜,叶绿酸铜添加叶绿素铜,叶绿酸铜 其他护绿方法其他护绿方法 二、血红素二、血红素1、结构、结构血红素是高等动物血液和肌肉中
10、的红色色素。血红素是高等动物血液和肌肉中的红色色素。血红素是血红蛋白和肌红蛋白的辅基。血红素是血红蛋白和肌红蛋白的辅基。来自球蛋白来自球蛋白his咪咪唑基上的氮原子唑基上的氮原子咪唑基咪唑基2.性质性质(1)氧合作用:)氧合作用:血红素中的亚铁与一分子氧以配位血红素中的亚铁与一分子氧以配位键结合,而亚铁原子不被氧化,这种作用被称为氧键结合,而亚铁原子不被氧化,这种作用被称为氧合作用。合作用。(2)氧化作用:)氧化作用:血红素中的亚铁与氧发生氧化还原血红素中的亚铁与氧发生氧化还原反应,生成高铁血红素的作用被称为氧化作用。反应,生成高铁血红素的作用被称为氧化作用。2、性质、性质肉色改变肉色改变 高
11、铁肌红蛋白高铁肌红蛋白 肌红蛋白肌红蛋白 氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白 棕褐色褐色 紫红色紫红色 鲜红色鲜红色 以上可逆变化与以上可逆变化与O O2 2浓度有关:一般浓度有关:一般O O2 2为为1 14%4%,易,易变为高铁(变)肌红蛋白;新鲜肉放在空气中,因为变为高铁(变)肌红蛋白;新鲜肉放在空气中,因为细菌繁殖,内部细菌繁殖,内部 O O2 2,褐色褐色。氧分压对三种肌红蛋白的影响氧分压对三种肌红蛋白的影响 (引自引自W.H.Freeman,SanW.H.Freeman,San Francisco.)Francisco.)低氧压时低氧压时(120mm汞柱汞柱),主要为氧化作用;主要为氧化作用
12、;高氧压时高氧压时主要为氧合作用。主要为氧合作用。(2)与亚硝酸盐作用)与亚硝酸盐作用 护色护色 Mb+NONOMb(亮红色)亮红色)加热加热亚硝基肌色原(粉红色)亚硝基肌色原(粉红色)由于亚硝基肌红蛋白对氧、热比氧合肌红蛋白稳定,由于亚硝基肌红蛋白对氧、热比氧合肌红蛋白稳定,基于此原理,肉食加工中,为保持肉的鲜艳颜色而加入基于此原理,肉食加工中,为保持肉的鲜艳颜色而加入亚硝酸盐。亚硝酸盐。肌红蛋白(肌红蛋白(Mb)()(紫红)紫红)亚硝基肌红蛋白(亚硝基肌红蛋白(NOMb)(亮红色)(亮红色)3.肉制品的护色肉制品的护色 除氧,真空密封;除氧,真空密封;用用O O2 2和和COCO2 2适当
13、比例气调,用适当比例气调,用100%100%COCO2 2为好。为好。避光,防菌,防失水。避光,防菌,防失水。(二二)类胡萝卜素类胡萝卜素 按结构可分为两类按结构可分为两类 胡萝卜素类:共轭多烯胡萝卜素类:共轭多烯 叶黄素类:共轭多烯含氧衍生物叶黄素类:共轭多烯含氧衍生物 异戊二烯衍生物为共轭多烯的一类色素。异戊二烯衍生物为共轭多烯的一类色素。一、结一、结 构构通过共价键通过共价键头头-尾尾或或尾尾-尾尾相连产生很多相连产生很多对称结构对称结构一、结一、结 构构OHHO叶黄素(叶黄素(C C4040H H56560 02 2)番茄红素番茄红素1、胡萝卜素类、胡萝卜素类 包括四种化合物:包括四种
14、化合物:、-胡萝卜素和番胡萝卜素和番茄红素,前茄红素,前3 3种是种是VAVA原。原。胡萝卜、甘薯、蛋黄和乳中胡萝卜、甘薯、蛋黄和乳中VaVa原含量高。番原含量高。番茄红素是番茄主要色素,在瓜、柑、杏中也广泛茄红素是番茄主要色素,在瓜、柑、杏中也广泛存在。存在。胡萝卜素在食品加工贮藏中的变化胡萝卜素在食品加工贮藏中的变化颜色:相当稳定,变化甚微,颜色:相当稳定,变化甚微,如加热:胡萝卜由金黄变为黄色如加热:胡萝卜由金黄变为黄色 西红柿由红色变为桔黄西红柿由红色变为桔黄有些加工条件使胡萝卜素在受热时从有色体中转出溶于脂类中有些加工条件使胡萝卜素在受热时从有色体中转出溶于脂类中有氧,酸,热时胡萝卜
15、素降解有氧,酸,热时胡萝卜素降解 有氧存在类胡萝卜素大量损失,使维生素有氧存在类胡萝卜素大量损失,使维生素A A原减少。原减少。具抗氧化剂的作用:可消除具抗氧化剂的作用:可消除1 1O O2 2,OHOH-,超、过氧自由基。,超、过氧自由基。2、叶黄素类、叶黄素类 叶黄素类共轭多烯烃的含氧衍生物、呈浅黄、叶黄素类共轭多烯烃的含氧衍生物、呈浅黄、橙、黄等色。橙、黄等色。主要有:叶黄素、玉米黄素、隐黄素、主要有:叶黄素、玉米黄素、隐黄素、蕃茄黄素、蕃茄黄素、辣椒红素、柑桔黄素、虾黄素。辣椒红素、柑桔黄素、虾黄素。二、性质二、性质 亲脂性。亲脂性。一般耐一般耐pH值变化,耐热、耐值变化,耐热、耐MN
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