风味化学-色.ppt
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1、 食品的呈色物质食品的呈色物质物质呈色的原理n肉眼观察到的颜色是物质吸收了可见光区(400800nm)的某些波长光后,透过光所呈现的颜色。即人们看到的是被吸收光关的互补色。不同波长的颜色及其互补色按按来来源源:动动物物色色素素(如如血血红红素素、类类胡胡萝萝卜卜素素)、植植物物色色素素(如如叶叶绿绿素素、胡胡萝萝卜卜素素、花花青青素素等等)、微微生生物物色色素素(如如红红曲曲霉霉的的红红曲曲素素)等等。植植物物色色素最为缤纷多彩,是构成食品色泽的主体;素最为缤纷多彩,是构成食品色泽的主体;按按溶溶解解性性:脂脂溶溶性性色色素素(叶叶绿绿素素、类类胡胡萝萝卜卜素素等等)和和水水溶溶性性色色素素(
2、花花青青素);素);按化学结构:按化学结构:吡咯色素、多烯色素、酚类色素和醌酮类色素。吡咯色素、多烯色素、酚类色素和醌酮类色素。天然色素天然色素吡咯色素吡咯色素动物组织中的血红素和植动物组织中的血红素和植物组织中的叶绿素,它们物组织中的叶绿素,它们都与蛋白质相结合,不同都与蛋白质相结合,不同之处在于卟吩环上的侧链之处在于卟吩环上的侧链基团和卟吩环中结合的金基团和卟吩环中结合的金属离子不同。属离子不同。吡咯吡咯血红素血红素(hemachrome)血红素基团结构肌红蛋白结构血红素是存在于高等动物血液和肌肉中的红色色素,血红素吡咯环中是铁原子。血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb)是构成动物肌肉红色的主
3、要色素,牲畜在屠宰放血,血红蛋白排放干净之后,酮体肌肉中90%以上是肌红蛋白(Mb)。肌肉中的肌红蛋白(Mb)随年龄不同而不同,如牛犊的肌红蛋白较少,肌肉色浅,而成年牛肉中的肌红蛋白(Mb)较多,肌肉色深。虾、蟹及昆虫体内的血色素是含铜的血蓝蛋白。动物性食物中的血红素动物性食物中的血红素-与与O2结合成氧合血红蛋白(结合成氧合血红蛋白(HbO2)而呈现鲜红色而呈现鲜红色 因因HbO2并并非非化化合合物物,分分子子中中的的铁铁未未被被氧氧化化,仍仍为为亚亚铁铁离离子,在子,在O2分压低的环境下,又能分解成分压低的环境下,又能分解成Hb和和O2。同样,同样,Mb当肌肉切开后,当肌肉切开后,Mb也能
4、与也能与O2结合而成鲜红色。结合而成鲜红色。血红素的性质血红素的性质 -Fe2+的变化的变化 MbO2氧氧化化而而形形成成棕棕褐褐色色的的高高铁铁肌肌红红蛋蛋白白。同同样样MbO2在在有有氧氧加加热热时时,球球蛋蛋白白变变性性,血血红红素素中中Fe2+氧氧化化为为Fe3+而而生生成成棕棕褐褐色色的的高高铁铁肌肌红红蛋蛋白白(MMb),),即为熟肉的颜色。即为熟肉的颜色。血红素的性质血红素的性质 -与亚硝基与亚硝基 NO的作用的作用 Hb和Mb能与亚硝基NO作用,形成稳定艳丽的桃红色亚硝酰肌红蛋白(NOMb)和亚硝酰血红蛋白(NOHb),加热颜色也不变。基于此原理,在火腿、香肠等肉类腌制加工中,
5、往往使用硝酸盐或亚硝酸盐等作为发色剂。血红素的性质血红素的性质 鲜肉和腌肉制品中血红素的反应鲜肉和腌肉制品中血红素的反应叶绿素叶绿素(chlorophyll)叶绿素的结构特征叶绿素的结构特征 存在于植物体内,与蛋白质结合成叶绿体。主要有叶绿素a和叶绿素b两种。在高等植物中,叶绿素a与叶绿素b按31的比例共存。与血红素相似。(1)环中结合着Mg2+,而不是Fe2+。(2)除4个吡咯环之外,还形成了1个副环(V)。(3)侧链基团不同,叶绿素分子中存在酯基。-Mg-Mg2+2+的变化的变化酸性条件下:被氢离子取代,形成脱镁叶绿素造成色泽转化为黄褐色。稀的硫酸铜溶液处理时:被铜离子取代生成铜叶绿素,铜
6、叶绿素的绿色比叶绿素更鲜艳、更稳定。叶绿素的化学性质-酯的性质酯的性质碱性条件下水解成叶绿酸盐和醇,叶绿酸盐的绿色较叶绿素稳定。(保绿原理和应用)-酸和热引起的变化酸和热引起的变化酸的作用,生成脱镁叶绿素,颜色由绿色向褐色转变。如蔬菜在收获后,植株体内有机酸的存在,可生成脱镁叶绿素,变黄甚至变褐,腌制蔬菜时则由乳酸而致。叶绿素在食品加工和贮藏中的变化叶绿素在食品加工和贮藏中的变化-酶和光酶和光 许多酶能促进叶绿素的破坏,如脂酶、蛋白酶;叶绿素酶直接以叶绿素为底物。蔬菜的加工处理(热烫和杀菌)是导致叶绿素损失的主要原因,其变化主要是热和酸造成了叶绿素向焦脱镁叶绿素的转化,造成颜色的变化。(a)加
7、热下组织的破坏,细胞内的成分(包括有机酸)不再区域化,因而加强了与叶绿素的接触。(b)加热时,生成新的有机酸如草酸,苹果酸,乙酸,琥珀酸,柠檬酸,脂肪会水解成脂肪酸,蛋白质分解成H2S或脱羧产生CO2等,降低了pH,使其酸性化。为了护色,常将石灰水或氢氧化镁加入热烫液中,以提高pH,并有一定的保脆作用。蔬菜加工中的绿色变化蔬菜加工中的绿色变化绿绿色色植植物物在在储储藏藏加加工工过过程程中中经经常常发发生生光光解解。即即在在光光和和氧氧气气的的作作用用下下破破坏坏卟卟吩吩环环,产产生生一一系系列列小小分分子子。对对此此在在储储藏藏绿绿色色植植物物性性食食品品时时,应应避避光光、除除氧氧,以以防防
8、止止光光氧化褪色。氧化褪色。多烯色素多烯色素n多烯色素是以异戊二烯残基为单位的共轭链为基础的一类色素,习惯上又称为类胡萝卜素,属于脂溶性色素。已知的有300多种,从黄、橙、红到紫。n一些类胡萝卜素能在提内转变形成VA,所以又将这些类胡萝卜素称为VA前体。如-胡萝卜素。类胡萝卜素分为胡萝卜素和叶黄素两大类,胡萝卜素为共轭多烯,叶黄素为共轭多烯的氧化物。类胡萝卜素的加工稳定性较强。-胡萝卜素类胡萝卜素类 存在大量共轭双键(形成发色基团,产生颜色)。存在大量共轭双键(形成发色基团,产生颜色)。大多数天然胡萝卜素类都可看作是番茄红素的衍生物。番茄红素的一端大多数天然胡萝卜素类都可看作是番茄红素的衍生物
9、。番茄红素的一端或两端环构化,便形成了它的同分异构体或两端环构化,便形成了它的同分异构体-胡萝卜素、胡萝卜素、-胡萝卜素、胡萝卜素、-胡萝卜素。胡萝卜素。1分子分子-胡萝卜素在动物体内能转化为胡萝卜素在动物体内能转化为2分子维生素分子维生素A,因此是有效的维因此是有效的维生素生素A原,而一分子的原,而一分子的-胡萝卜素、胡萝卜素、-胡萝卜素只能形成一分子维生胡萝卜素只能形成一分子维生素素A,而番茄红素不能转化成维生素而番茄红素不能转化成维生素A。多烯色素的特点多烯色素的特点-脂溶性脂溶性多烯色素的性质多烯色素的性质-较稳定,耐酸耐碱,较耐热较稳定,耐酸耐碱,较耐热。在锌、铜、锡、铝、铁等金属存
10、在下也不易破坏,因此在食品加工中不易损失。-双键特征,使其易发生氧化双键特征,使其易发生氧化。在强氧化剂作用下,多烯色素被破坏而褪色。-在热、酸和光的作用下,易发生顺反异构变化引起颜色在在热、酸和光的作用下,易发生顺反异构变化引起颜色在黄色和红色范围内轻微变动黄色和红色范围内轻微变动,如:加热胡萝卜使金黄色变成黄色,加热番茄会使红色变成橘黄。有些酶可以加速多烯色素的氧化降解,食品加工中热烫等适当的钝化酶处理可以保护类胡萝卜素。多烯色素在食品加工中,通常不会严重降解。油炸、烤制和过度加热会引起多烯色素的高温热解,干制品在光照下贮藏会发生褪色,是因为光促进了氧化。食品加工过程中多烯色素的变化食品加
11、工过程中多烯色素的变化广泛地应用于油脂食品,如人造奶油、鲜奶和其他食用油脂的着色(脂溶性)。一些新技术使多烯色素能吸咐在明胶或可溶性糖类化合物载体如环状糊精上,经喷雾干燥后形成微胶相分散体,使其能均匀分散于水,能形成透明的液体,可直接用于饮料、乳品、糖果、面条等食品的着色。多烯色素的应用多烯色素的应用酚类色素酚类色素酚类色素是植物中水溶性色素的主要成分。酚类色素是植物中水溶性色素的主要成分。分分类类:花花青青素素、花花黄黄素素和和鞣鞣质质三三大大类类。其其中中鞣鞣质质既既又又可可视视为为呈呈味味物物质质,又又可可列列入呈色物质。入呈色物质。存存在在:和和叶叶绿绿素素、多多烯烯色色素素不不同同,
12、存存在在于于细细胞胞液液泡泡中中。分分布布于于植植物物的的花花、茎茎、叶、果实中而呈现美丽的色彩。叶、果实中而呈现美丽的色彩。花青素及其性质花青素及其性质-一大类主要的水溶性植物色素,属酚类,一大类主要的水溶性植物色素,属酚类,主要以糖苷的形式存在于生物体主要以糖苷的形式存在于生物体中,其基本结构为中,其基本结构为2-苯基并吡喃。苯基并吡喃。-酸性与呈色酸性与呈色:花青素在不同的花青素在不同的pH下有不同的结构,从而呈现不同下有不同的结构,从而呈现不同的颜色。果蔬在成熟前后分别出的颜色。果蔬在成熟前后分别出现不同的颜色,这是因为现不同的颜色,这是因为pH变化变化的缘故,这也是同一种花青素在的缘
13、故,这也是同一种花青素在不同的花果中呈现不同颜色的原不同的花果中呈现不同颜色的原因之一。因之一。-易易受受氧氧化化剂剂和和还还原原剂剂的的作作用用而而变变色色二氧化硫能与花青素发生加成反应,使之褪色,若将二氧化硫加热除去,原有的颜色可以部分恢复。因此在加工含有花青素的食品时一定要进行护色处理。花青素的性质花青素的性质-与金属离子钙、镁、铁、铝反应生成盐类而呈现灰紫色、与金属离子钙、镁、铁、铝反应生成盐类而呈现灰紫色、紫红色等深色紫红色等深色 不再受pH的影响,因而果蔬加工时宜用不锈钢器皿。花青素的性质花青素的性质-光敏、热敏:光敏、热敏:在光照下或受热下会发生聚合反应,生成在光照下或受热下会发
14、生聚合反应,生成高分子聚合物而呈褐色。(茄子)高分子聚合物而呈褐色。(茄子)-霉菌和植物组织中有分解花青素的酶,使花青素褪色霉菌和植物组织中有分解花青素的酶,使花青素褪色 在许多水果蔬菜中,广泛存在一种无色或接近无色的酚类在许多水果蔬菜中,广泛存在一种无色或接近无色的酚类物质,称为无色花青素,它的结构不同于花青素,但可以转物质,称为无色花青素,它的结构不同于花青素,但可以转变为有色的花青素。这是罐藏水果果肉变红、变褐的原因。变为有色的花青素。这是罐藏水果果肉变红、变褐的原因。存存在在:植植物物组组织织细细胞胞中中,水水溶溶性性色色素素物物质质。浅浅黄黄或或无无色色,偶偶呈鲜橙黄色,普遍存在于果
15、蔬中。呈鲜橙黄色,普遍存在于果蔬中。特特点点:呈呈色色能能力力不不强强,但但在在加加工工过过程程中中会会因因pH和和金金属属离离子子的存在而产生不良颜色,影响产品的色泽。的存在而产生不良颜色,影响产品的色泽。花黄素花黄素n基本结构为-苯基并吡喃酮(黄酮)n最重要的类黄酮化合物是黄酮和黄酮醇的衍生物槲槲皮皮素素、橙橙皮皮素素、柚柚皮皮素素、杨杨梅梅素素、柠柠檬檬素素、红红花花素素、圣圣草草素等。素等。这这些些物物质质中中,槲槲皮皮素素、杨杨梅梅素素是是分分布布最最广广泛泛和和最最丰丰富富的的黄黄酮酮醇醇,在在茶茶叶叶中中这这三三种种黄黄酮酮醇醇及及其其苷苷占占可可溶溶性性固固形形物物中中的的大大
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- 风味 化学
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