1、第七章 食品着色剂 一一 食品着色剂概述食品着色剂概述 二二 食品着色剂的分类食品着色剂的分类 三三 食品着色剂发色机理食品着色剂发色机理 四四 食品着色剂使用食品着色剂使用 五五 食品着色剂研究应用食品着色剂研究应用 六六 色素的发展趋势色素的发展趋势一一 、食品着色剂概述、食品着色剂概述 食品着色剂又称食用色素，是使食品着色，从而改善食品色调和色泽的可食用物质。色、香、味、形是构成食品感官性状的4大要素。而色是传达给消费者的第一感觉。人对食品色的心理感觉大于其感官感觉.褪色食品，失去正常颜色，使人误认为已经变质，立即失去食欲。光光热氧v正常食品的都具有使人喜欢色泽，食品色泽不正常与食品裂变
2、相关。人工合成色素一般较天然色素色彩鲜艳，性质稳定，着色力强，并可任意调色，使用方便，成本低廉。现在食用合成色素使用品种逐渐减少，各国许可使用的多为一些安全性较高的品种。合成色素非食品成分 副产物污染 一些具有致癌性 我国1981年允许使用的合成食用色素仅5种，经过多年增补品种，再至今已有种。每一种色素都给定了一个索引号CI(Color Index)至今，包括合成色素和天然色素我国允许使用的着色剂共有56。其中合成色素及色淀有：其中合成色素及色淀有：苋菜红及铝色淀、胭脂红及苋菜红及铝色淀、胭脂红及铝色淀、柠檬黄及铝色淀、日铝色淀、柠檬黄及铝色淀、日落黄及铝色淀、靛蓝及铝色淀、落黄及铝色淀、靛蓝
3、及铝色淀、亮蓝及铝色淀、新红及铝色淀、亮蓝及铝色淀、新红及铝色淀、赤藓红及铝色淀赤藓红及铝色淀。色淀（色淀（Lake)Lake)是将水溶性色素沉淀在氧化铝上制备成的特殊着是将水溶性色素沉淀在氧化铝上制备成的特殊着色剂，不溶于任何介质，通过扩散在某种载体中（如色剂，不溶于任何介质，通过扩散在某种载体中（如砂糖、油、甘油、糖浆）进行着色。砂糖、油、甘油、糖浆）进行着色。一般色素溶于水后才能着色，但有些产品在生产一般色素溶于水后才能着色，但有些产品在生产过程中不要水或含水量越少越好，故需要色淀着色。过程中不要水或含水量越少越好，故需要色淀着色。水溶性色素遇水会迁移，而色淀遇水不会迁移，水溶性色素遇水
4、会迁移，而色淀遇水不会迁移，在薄膜包衣，糖包衣、蛋糕裱花、口香糖等产品上应在薄膜包衣，糖包衣、蛋糕裱花、口香糖等产品上应用可避免花片、渗色等现象。用可避免花片、渗色等现象。水溶性色素耐光、热等稳定性差，产品易褪色，色水溶性色素耐光、热等稳定性差，产品易褪色，色淀稳定性明显优于色素，在薄膜包衣、糖包衣上应用淀稳定性明显优于色素，在薄膜包衣、糖包衣上应用优势明显。优势明显。其它着色剂举例：其它着色剂举例：萝卜红萝卜红落葵红落葵红玫瑰红玫瑰红葡萄皮红葡萄皮红桑椹红桑椹红越桔红越桔红栀子黄栀子黄胭脂树橙胭脂树橙玉米黄玉米黄姜黄姜黄茶黄素茶黄素红花黄素红花黄素辣椒橙辣椒橙植物碳黑、氧化铁红（黑）、叶绿素
5、铜钠盐、二氧化植物碳黑、氧化铁红（黑）、叶绿素铜钠盐、二氧化钛（白）、焦糖色（加氨）、焦糖色（不加氨）、焦钛（白）、焦糖色（加氨）、焦糖色（不加氨）、焦糖色（加亚硫酸盐）糖色（加亚硫酸盐）一一 食品着色剂概述食品着色剂概述 二二 食品着色剂的分类食品着色剂的分类 三三 食品着色剂发色机理食品着色剂发色机理 四四 食品着色剂使用食品着色剂使用 五五 食品着色剂研究应用食品着色剂研究应用 六六 色素的发展趋势色素的发展趋势二二 食品着色剂的分类食品着色剂的分类 按来源分 人工合成色素、天然色素 按结构分 偶氮类、氧葱类和二苯甲烷类人工合成色素 天然色素 按结构分 吡咯类(叶绿素类)、多烯类(类胡萝
6、卜素)、酮类(红曲素、姜黄素)、醌类(紫胶、胭脂红、紫草醒)多酚类(花青素、花黄素、儿茶素)按溶解性分 水溶性、脂溶性 一一 食品着色剂概述食品着色剂概述 二二 食品着色剂的分类食品着色剂的分类 三三 食品着色剂发色机理食品着色剂发色机理 四四 食品着色剂使用食品着色剂使用 五五 食品着色剂研究应用食品着色剂研究应用 六六 色素的发展趋势色素的发展趋势三三 食品着色剂发色机理食品着色剂发色机理 不同的物质吸收不同波长的光，如果某物质所吸收的波长在可见光区域(400800）,那么该物质就会呈现一定的颜色,这种颜色是未被吸收光波反映出来的颜色。1.生色团(生色基或发色基):CCCOCHOCOHON
7、NNONOOCS 它们的吸收波长在200400nm之间,此时是无色的。如果分子中有两个或两个以上的生色基共轭时,对光的吸收波长红移到可见光区,这是该有机物才能显示颜色。2.助色团 本身的吸收波段在远紫外区，但这些基团与共轭键或生色基相连接,使共轭键或生色基的吸收波长长移而显色，如-OH、-OR、-NH2、-NR、-SR、-Cl、-Br色素=发色团+助色团 3、色价 色素质量的一个重要指标，采用可见分光光度计测量色素最大吸收峰处的吸光度。一一 食品着色剂概述食品着色剂概述 二二 食品着色剂的分类食品着色剂的分类 三三 食品着色剂发色机理食品着色剂发色机理 四四 食品着色剂使用食品着色剂使用 五五
8、 食品着色剂研究应用食品着色剂研究应用 六六 色素的发展趋势色素的发展趋势四四 食品着色剂使用食品着色剂使用 1.合成色素的安全性 合成色素本身或代谢产物对人体产生的危害：一般毒性；致泻作用；致癌作用；均需在进行大量的毒理学试验的基础上，经过专家评价而最后确认是否能在食品中使用 合成色素中含有一些杂质，可能对人体产生危害，提高纯度是减少危害的一种方法必须按规定使用不可超标，更不可使用未许可合成色素 2.天然色素的安全性 避免环境污染，有害物质侵入 避免微生物污染 避免加工污染 与合成色素相比，天然色素安全性高，色泽比较自然，但也也存在着不安全因素 从已知食物中分离，化学结构无变化，使用浓度又符
9、合原食物中的天然浓度 从已知食物中分离，其化学结构无变化，但其使用浓度超过正常天然浓度 从食物中分离，但生产过程中化学结构改变，以及从非食物原料中分离看作是食品无须评价FAOWHO对天然色素分三类进行管理：需要进行毒理学评价，各项要求同合成色素 3.着色溶液的配制 4.注意色素稳定性注意色素溶液的调配如直接使用色素粉末，不易在食品中分布均匀，可能形成色斑 避光、避热、防酸、防碱、防盐、防氧化还原、防微生物污染 5 色调的选择与拼色红橙橄 榄黄绿蓝紫灰棕 褐橙红基 本 色一 次 色二 次 色 色调的选择应该与食品原有的色泽相似或色调的选择应该与食品原有的色泽相似或与食品名称一致与食品名称一致 5
10、 色调的选择与拼色 食品天然着色剂一般进行拼色，拼色时要注意“浓缩影响”使用方法：混合法 涂刷法适用于液态、酱状或膏状食品适用于不可搅拌固态食品 一一 食品着色剂概述食品着色剂概述 二二 食品着色剂的分类食品着色剂的分类 三三 食品着色剂发色机理食品着色剂发色机理 四四 食品着色剂使用食品着色剂使用 五五 食品着色剂研究热点食品着色剂研究热点 六六 色素的发展趋势色素的发展趋势五 食品着色剂研究热点 1 合成到天然 合成色素的优点是颜色鲜艳，着色力强，不易褪色，用量较低，性能稳定。但安全性欠佳。天然色素安全性高，潜在市场较大。天然色素的主要优点是:(1)无毒和无副作用,安全性高 (2)含有人体
11、必需的营养物质 (3)具有一定的药理功效 (4)着色色调比较自然,更接近于天然物质的颜色 2多功能天然食用色素多功能天然色素=天然食用色素+营养功效+药理作用 随着食品添加剂向多功能化发展,多功能天然食用色素的研究日趋活跃 胡箩卜素类色素 3.生物技术的运用 天然色素的原料供应易受季节、气候等影响,而用生物技术生产天然色素则克服了这一缺点。现在许多用传统溶剂萃取法生产的天然色素都改用生物技术生产。4 稳定化技术的研究 与合成色素相比,天然色素最大的缺点是稳定性差,稳定化技术的研究是实现其工业化及提高产品质量的关键问题 微胶囊化 凝胶化6天然色素应用简介天然色素应用简介四吡咯色素(血红素、叶绿素
12、)NNNNM血红素NNNNM叶绿素NNNN胆汁色素.叶绿素 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。叶绿素是由叶绿酸、叶绿醇、它的中心金属原子为镁原子，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，即酸性目前保持叶绿素稳定的最好方法是采用高质量的原料、低温贮存并尽快加工多烯类（类胡萝卜素）胡萝卜素类 广泛存在于动植物中,其中以胡萝卜、辣椒、南瓜等蔬菜中的含量为最多，水果、谷类、蛋黄、奶油中也有存在 番 茄 红 素 胡萝卜素
13、 胡萝卜素叶黄素类叶黄素类 共轭多烯烃的加氧衍生物，多呈浅黄、橙、黄等色泽，可以简单认为是胡萝卜素类的衍生物。HOOH叶 黄 素HOOH玉 米 黄 素HO隐黄素HO番 茄 黄 素多酚类化合物黄酮类 多种多样，广泛存在着的呈无色至黄色的色素，其结构上与花青苷类不同 之处在于它具有的是苯并吡喃酮结构，重要的黄酮类有以下的五种：OOROOHOHR1R2黄酮OOROOHOHR1R2OH黄烷醇OOROOHOHR1R2黄 烷 酮OOROOHOHR1R2OH黄烷酮醇OOROOHOHR1R2异黄烷酮醇花青苷 水溶性的红色色素，自然界存在的花青素已知有20多种，但最重要的为其中的6种，结构是一个苯并吡喃的盐OH
14、OOHOHR1R2OGLU花青苷的色泽红色花青苷色素色泽呈红色，但受到其它因素影响时，其色泽会发生改变，例如由于它是一个离子，因而在不同的pH条件下发生结构变化可导致色泽的变化：亚硫酸盐类可以对花青苷进行漂白使之褪色.亚硫酸氢根离子在2位上发生加成反应,次反应可逆,通过加热或酸化处理可去掉亚硫酸,使花青苷再生,重新恢复原来的红色.OHOOHOGR1OHR2HSO3OHOOHOGR1OHR2SO3HH+(红 色)(无 色)+-或 酮类 红曲霉菌丝产生的色素,含有六种不同的成分,其中红曲其中红曲素、黄红曲素呈黄色；素、黄红曲素呈黄色；红斑红曲素,红曲红玉素呈橙红色；红斑红曲胺、红曲红玉胺呈红紫色、
15、全部混合物则为红色色调 红曲色素红曲色素Monascus Color 红曲色素要求：红曲色素要求：高色价：高色价：1 000 Ug1 700 Ug高莫奈可林高莫奈可林 K 低桔霉素：低桔霉素：5 mg/kg1 g/kg莫奈可林莫奈可林 K Monacolin KLovastatin洛伐他汀洛伐他汀 治疗高胆固醇血症治疗高胆固醇血症桔霉素桔霉素CitrininCitrinin真菌毒素真菌毒素,作用的靶器官是肾脏作用的靶器官是肾脏,可以致畸、诱发肿瘤、突变等可以致畸、诱发肿瘤、突变等 醌类紫胶色素 此色素是从寄生于蝶形花科、梧桐科等植物上的一种很小的昆虫-紫胶虫的雌虫分泌物中提取出来的,易溶于碱液
16、,易与碱金属以外的金属离子生成沉淀 一一 食品着色剂概述食品着色剂概述 二二 食品着色剂的分类食品着色剂的分类 三三 食品着色剂发色机理食品着色剂发色机理 四四 食品着色剂使用食品着色剂使用 五五 食品着色剂研究应用食品着色剂研究应用 六六 色素的发展趋势色素的发展趋势六 色素的发展趋势1 合成色素 近年来国外在合成色素方面致力开发大分子聚合物合成色素，这种色素在生理上不活跃，摄人体内后不被吸收，由肠道排出，从毒理学观点看大大降低或者不会对身体产生危害 提高安全性是重点2 天然色素 大力发展“天然、营养、多功能”的食用天然色素 今后在我国化学合成着色剂与天然色素并用的情况下，应当大力发展“天然
17、、营养、多功能”的天然色素，着力开发、研究、生产、使用既可以着色，又有某些生理功能的天然色素 采用高新技术、完善及改进原有工艺 在食用天然色素的生产和进一步加工过程中，采用高新技术提高食用天然色素的得率，提高产量，增加纯度，保证质量，降低成本 基因工程细胞工程发酵工程 加强原料综合利用 综合利用原料，可以增加产品种类，提高经济效益，降低主打产品的成本，如用辣椒生产红色素时，可以同时提取辣椒碱，渣子可以做辣椒粉、辣椒酱探究新的色素来源 1971-1981年世界各国发表的食用色素专利数约为126个，其中绝大部分是天然色素的开发研究，合成色素仅为17种。日本食用天然色素的研究相当活跃,1978-1989年5月发表的专利总数达142种:天然色素的品种和数量在各国使用食用色素中均占绝对的优势欧盟和美国需要经过漫长而昂贵的安全试验，限制了这些色素的商业化实现产品的标准化、系列化、实用化 近年来，我国天然色素产业的管理水平和规范化方面虽然有长足的进步，但还应当进一步加强。应当进一步加强天然色素实用技术的研究、开发，这个课题并不亚于天然色素本身的研究、开发和生产，是我国天然色素打开国内外市场的关键 虽然天然色素的性质决定了其在应用时存在许多问题，但是随着制剂化技术的进步和应用技术的开发，这些问题正在逐步加以解决。随着人们生活水平的提高，天然色素必将成为食品着色剂的主导产品v。展望再见！
