调色类食品添加剂汇总ppt课件.ppt

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1、食品添加剂,2 调色类食品添加剂,食品调色技术,食品加工制造过程中 要利用食用色素（外源，食用色素）对食品进行调色、补色、赋色（拼色原理自学）； 可以利用原料的某些成分在特定条件下呈色的特性，赋予食品希望的色泽(发色：利用原料含有的某些成分与特定化学物质的呈色反应)； 除去已有色泽（使用漂白剂）； 抑制食品呈色（利用色素或其他成分呈色特性，创造不显色条件；酶阻断，pH，络合金属离子）。,2,食品的颜色会影响感官感觉。一般来说，红色可以使人解馋，黄色可以止渴，绿色则使人清凉。更细微的感受是，粉红颜色的酒比淡红色、深红色、白色、棕色酒的感觉更甜，咖啡颜色的深浅差异会使人感觉苦味的差异较大，颜色浅的

2、红烧肥肉比颜色深的肥肉更有油腻感觉。,4,2.1 食品着色剂,2.1.1 食品的着色与调色一、定义：食品着色剂又称食用色素，是以食品着色为目的的一类食品添加剂。食品的颜色是食品感官质量的重要指标之一 。食品外表能够反映食品的新鲜程度、性质和状态等性质，颜色发生改变，这种食品就会受到怀疑。,5,二、着色剂分类,按其来源和性质,食品合成着色剂食品天然着色剂,1、食品合成着色剂,指以苯、甲苯、萘等化工产品为原料，经过磺化、硝化、卤化、偶氮化等一系列有机合成反应所制的有机着色剂，,水溶性偶氮类着色剂较容易排出体外，毒性较低，,合成着色剂,偶氮类着色剂非偶氮类着色剂,油溶性水溶性,不溶于水，进入人体内不

3、易排出，毒性较大，,2、食品天然着色剂,食品天然着色剂主要是从动、植物和微生物中提取的着色剂。,按来源不同，主要有以下三类：（1）植物着色剂，如甜菜红，姜黄，-胡萝卜素，叶绿素等。（2）动物着色剂，如紫胶红（虫胶红），胭脂虫红等。（3）微生物着色剂，如红曲着色剂等。,人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可见光区（400800nm）的某些波长的光后，所呈现出的颜色。 即人们看到的颜色是被吸收光的互补色。,11,三、着色剂发色机理,1.发色团(Chromophore )在紫外或可见光区(200800nm）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

4、, 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，但与发色团相连后，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,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 紫 绿,14,2.1.2 食品合成色素及应用,GB2760-11允许使用的人工合成色

5、素主要有：苋菜红,胭脂红,赤藓红,新红,诱惑红,酸性红,柠檬黄,日落黄,亮蓝,靛蓝等10种。,15,特点：合成着色剂的着色力强、色泽鲜艳、不易退色、稳定性好、易溶解、易调色、成本低，但安全性低。,色淀：由水溶性着色剂沉淀在允许使用的不溶性基质上制备的特殊着色剂。基质部分多为氧化铝，称之为铝淀,1.胭脂红 (ponceau， ponceau 4R ，08.002) 食用红色1号，又丽春红4R，苋菜红的异构体。偶氮类。 色泽特征：着色力较弱，另外，对氧化还原作用敏感。,17,性质与性能：对光和酸较稳定， 对高温和还原剂的耐受性很差， 能被细菌所分解， 遇碱变成褐色。,毒性：无致肿瘤作用。ADI为0

6、4mg/kg 。使用：主要用于饮料、配制酒、糖果等。,不适用于发酵食品及含还原性 物质的食品。,2.赤藓红(erythrosine ，CNS：08.003),又称樱桃红，水溶性非偶氮类着色剂,21,性质与性能：着色力强， 耐热、 耐还原性好， 但耐酸性、耐光性很差， 吸湿性强。 酸性时生成黄棕色沉淀， 碱性时产生红色沉淀。,毒性：ADI为00.1mg/kg 。 使用：适于对饼干等焙烤食品、罐头，不适于对酸性强的液体食品和水果糖等。,主要是由动、植物和微生物中提取的色素我国利用天然着色剂对食品着色有悠久的历史,24,2.1.3 天然色素及应用,食品天然着色剂按化学结构可以分成6类：多酚类衍生物，

7、如萝卜红、高梁红等；异戊二烯衍生物，如-胡萝卜素、辣椒红等；四吡咯衍生物(卟啉类衍生物)，如叶绿素、血红素等酮类衍生物，如红曲红、姜黄素等；醌类衍生物，如紫胶红、胭脂虫红等；其他类色素，如甜菜红、焦糖色等。,1.焦糖色素(caramel,08.108/9/10),又称酱色，使用量最大的天然色素，我国传统使用的色素之一。色素特征：1水溶液呈清亮的黄褐色,26,性质与性能：有特殊甜香气和愉快的焦苦味， 易溶于水， 对光和热稳定性好， 具有胶体特性， 有等电点，pH值通常在34.5。,毒性：普通法焦糖色安全性高，其ADI无需规定。氨法焦糖色和亚硫酸铵法焦糖色 0100mg/kg，JECFA对4-甲基

8、咪唑作了限量 规定200mg/kg。,使 用焦糖带有很少的正电或负电 ，使用不当产生絮凝或沉淀。软饮料通常含有负电荷的胶体粒子,所以应用pI1.5以下的具有强负电性的耐酸焦糖，焦糖多用于碳酸饮料,用量为4g/3L；黄酒同样有带大量负电荷的蛋白质、多糖类胶体，其pH值为3.84.6，故同样要使用这类焦糖。用于酱油、醋、酱料等调味品中的焦糖多为带正电荷的氨法焦糖。啤酒含有正电荷,需选用带正电荷的氨法焦糖。,29,表 焦糖色素产品的种类及其使用性能,30,酮类衍生物,胭脂虫红（carminic acid，08.145） 胭脂红酸是一种醌类色素，存在于胭脂仙人掌上寄生的胭脂虫(cochineal)。,

9、胭脂红酸,32,类胡萝卜素（carotenoid）是一类使动植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。 绿叶中的三种主要类胡萝卜素是叶黄素（lutein）、堇菜黄质（violaxanthin）和新黄质（neoxanthin）。,异戊二烯类色素,33,3、食品着色剂的使用方法,一般分为混合法与涂刷法2种。混合法适用于液态、酱状或膏状食品，如生产饮料时，可先将着色剂用少量水溶解后再加到配料罐中进行充分混匀。涂刷法适于不可搅拌的固态食品，这可将着色剂常常涂刷在欲着色的食品表面，糕点上彩妆常用此法。,34,总结,熟悉食品着色剂的定义及分类；了解食品着色剂的发色机理；掌握食品着色剂的应用范围、使用标准和注意事

10、项。,2.2 食品护色剂,动物类食品加工过程中添加的，与食品中的某些成分发生作用，能使制品呈现良好色泽的物质称之为发色剂或称呈色剂。GB2760称之为护色剂。护色剂一般泛指硝酸盐和亚硝酸盐类物质，硝酸盐和亚硝酸盐本身并无着色能力，但当其应用于动物类食品后，腌制过程中其产生的一氧化氮能使肌红蛋白或血红蛋白形成亚硝基肌红蛋白或亚硝基血红蛋白，从而使肉制品保持稳定的鲜红色。,36,血红素基团的结构,37,2.2.1 食品护色剂的护色机理,1. 血红蛋白和肌红蛋白禽畜肉的色泽是由肌红蛋白(Mb)及血红蛋白(Hb)所呈现的一种感官性状 血红蛋白和肌红蛋白都是复合蛋白，非肽部分称为血红素。血红素是亚铁卟啉

11、化合物,肌红蛋白结构简图,血红蛋白（Hemoglobin)和肌红蛋白(Myoglobin)是动物肌肉的主要色素蛋白质。 血红蛋白和肌红蛋白是球蛋白，其结构为血红素中的铁在卟啉环平面的上下方再与配位体进行配位，达到配位数为六的化合物。,38,Figure 2: The picture are the right is of the heme group in hemoglobin and shows the Fe(II) iron atom.,Figure 1: The picture is the secondary structure of hemoglobin, with only the

12、 protein backbone and without the side chains,39,肉的色泽与血红素、珠蛋白及与氧化态铁(Fe3+)和还原态铁(Fe2+)结合的配位体所构成的各种结合物有关 （1）氧合作用：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，这种作用被称为氧合作用。（2）氧化作用：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。,40,氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin） 鲜红色,肌红蛋白（myoglobin） 红紫色,高铁肌红蛋白（metmyoglobin） 褐色,珠蛋白,珠蛋白,珠蛋白,41,肌红蛋白、氧合肌红蛋白与高铁肌红

13、蛋白之间关系属于氧化还原，可连续地相互转换，新鲜肉类的色泽是动态和可逆的。,氧分压对三种肌红蛋白的影响 (引自W.H.Freeman,San Francisco.),低氧压时（120mm汞柱), 主要为氧化作用；高氧压时主要为氧合作用。,42,2. 腌肉色素 硝酸盐或亚硝酸盐发色原理如下： NO3- 细菌还原作用 NO2- pH 5.46, H+ 2HNO2 2NO + 2H2O 或 3 HNO2歧化 HNO3 + 2NO + H2O,43,亚硝基很快与肌红蛋白反应生成亚硝基肌红蛋白(MbNO),肉内内源还原剂,Mb NO NOMb（亚硝基肌红蛋白） 加热 亚硝基肌色原(紫红色) (鲜桃红)

14、-SH (鲜桃红) 还原剂 MMb NO NOMMb（亚硝基高铁肌红蛋白） (褐色) (深红) NOMb, NOMMb,亚硝基肌色原统称为腌肉色素， 其颜色更加鲜艳，性质更加稳定（对热、氧)。 常用还原剂：L-抗血酸、L-抗坏血酸钠、异抗坏血酸等。,44,氧化,还原,MNO2的作用： （1）发色 （2）抑菌 （3）产生腌肉制品特有的风味。 但过量使用有安全性问题，在食品中导致亚硝胺生成；肉色变绿。,45,由于一些细菌活动产生的H2O2可直接氧化-亚甲基。 B. 由于细菌活动产生的H2S等硫化物，在氧或H2O2存在下，可直接加在-亚甲基上。C. 由于MNO2过量引起,肉色变绿 血红素在强烈氧化后

15、会变成绿色，反应发生在-亚甲基上，绿色的形成有三种情况:,46,47,通常将腌制肉的发色团或色素的形成分为如下两个过程：生物化学反应，把亚硝酸还原成亚硝基，也把血色素中的铁还原成亚铁形式；珠蛋白的热变性，只有当肉制品的品温加热到60或更高温度时，变性才能发生，并可能引起其他蛋白与血红素的共沉淀。尽管反应机制尚不完全清楚，但最终产物是亚硝基肌红蛋白(如不受热)或变性珠蛋白亚硝基血色原(如受热)。,48,3. 常用的食品发色剂,亚硝酸钠/钾、硝酸钠/钾(硝石)09.001/2,49,亚硝酸盐的毒性问题,亚硝酸盐在规定范围内安全,有争议亚硝酸盐与胺类反应形成的亚硝胺有毒无争议亚硝胺是一类有毒性的N-

16、亚硝基衍生物 生成活性硝化试剂-N2O3 R2NH+ N2O3 R2N-NO+ HNO3,4. 食品发色剂的使用要点 肉制品加工中应严格控制亚硝酸盐及硝酸盐使用量，使之达到最低水平，其残留量必须严格限制在安全使用规范的限度内。 配合使用发色助剂(还原剂)。做好染菌的控制工作。5. 肉及肉制品的护色采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。采用100%CO2条件，若配合使用除氧剂，效果更好。腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。,51,2.3 食品漂白剂,漂白剂是指能使食品中所含的着色物质分解，转变为无色物质的添加剂 在食品加工中可能引起褐变的原因有酶褐变和非酶褐变。非酶褐变：美拉德(Maillard)、

17、焦糖化、抗坏血酸氧化。其中焦糖化褐变发生的条件较高，通常的果蔬加工不可能出现，在部分糖果和糕点加工中会利用该反应生色。酶促褐变：酚酶催化褐变。浅色蔬菜的色泽变化是以酶促褐变为主，同时可能产生抗坏血酸氧化褐变。,52,2.3.1 食品漂白剂的作用机理,氧化型漂白剂能使着色物质氧化分解而起漂白作用，如过氧化氢（过碳酸钠，07.210，面条、食用油脂、琼脂、干酪、鱼子、鱼糕及无菌包装材料 ），过氧化钙和过氧化苯甲酰（面粉处理剂，13.001/7，）氧化型漂白剂都有强防腐作用。还原型漂白剂将着色物质还原而起漂白作用 还原型漂白原剂都属于亚硫酸类化合物，如亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、低亚硫酸钠、焦亚硫酸钾等（

18、05.001007）。最有效的非酶褐变抑制剂可能是二氧化硫。,53,二氧化硫抑制非酶褐变的化学机制,酸式亚硫酸能与还原糖和醛式中间体可逆地结合，阻止含羰基的化合物与氨基酸的氨基发生缩合反应，防止由糖氨反应造成的非酶褐变。 亚硫酸和食品中糖的结合能力很强，其结合强弱顺序为： 阿拉伯糖葡萄糖果糖蔗糖 这些酸式亚硫酸的加成产物和二氧化硫对类黑精色素的漂白作用共同有效地抑制了褐变的过程。,55,抑制酶促褐变,二氧化硫也能有效地抑制酶促褐变。亚硫酸是一种强还原剂，自身对氧化酶活性有很强的抑制作用，同时也可以使酶促反应的某些中间体产生逆转。降低体系pH，导致酶蛋白变性而引起活度降低。减少O2浓度，降低氧化

19、酶促反应底物浓度。,56,亚硫酸盐使用的安全性,SO2可诱发过敏性疾病和哮喘，同时破坏维生素B1 SO2的残留量不等同于使用量。还原性漂白剂达到一定浓度时，有色物质消退效果很好，但当漂白剂消失时，或食品在加工储藏过程中，因空气中氧的氧化作用，这类色素会再次显色。,57,还原性漂白剂使用要点,金属离子可促进残留亚硫酸分解，还能显著地促进已还原色素的氧化变色。 亚硫酸盐类溶液易分解失效，生产过程中最好是现配现用。经亚硫酸盐类漂白的果蔬会因SO2而复色。 SO2在一些果蔬汁的加工中，由于果蔬原浆中SO2的残留，同时对产品复配过程中添加的香料、色素和其他添加剂也有影响。 亚硫酸盐类使用时，由于其渗入果蔬组织，加工中若不把果蔬破碎，只用简单的加热方式是较难除尽二氧化硫的，所以用亚硫酸盐类漂白的水果只适宜于制作果酱、果干、果酒、果脯、蜜饯等一些块型较小的产品。,58,本章学习要求,掌握发色剂和漂白剂作用机理，常用发色剂和漂白剂的性能及应用。熟悉食品发色和漂白技术要点，食品发色剂和漂白剂使用要点和注意事项。了解食品发色剂和漂白剂定义和分类。,59,