第九章 食品的色香味化学

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1、第九章食品的色香味化学学习目标1.了解色素的分类及其化学结构。2.掌握色素的性质及在实践中的应用。3.掌握食品加工贮藏中褐变的机理及应用。4.了解各种味感及产生的机制。5.掌握甜味物质、酸味物质及苦味物质的应用。6.掌握食物中主要香气成分，了解香气成分的产生过程。第一节　食品的色素化学食品的色泽是衡量食品品质的重要指标之一，在一定程度上反映食品质量的优劣和新鲜程度。色泽是食品的感官质量中最重要的属性之一。一、食品中的天然色素定义：食品中的天然色素是指在新鲜原料中能被识别的有色物质，或本来无色，但经加工发生化学反应而呈现颜色的物质。来源植物色素动物色素微生物色素叶

2、绿素、类胡萝卜素、花青素血红素、胭脂虫红红曲色素、β-胡萝卜素溶解性水溶性色素脂溶性色素花青素、黄酮类化合物叶绿素、类胡萝卜素化学结构吡咯色素多烯色素醌类色素叶绿素、血红素花青素、黄酮类、单宁酚类色素酮类色素类胡萝卜素红曲色素、姜黄素虫胶色素、胭脂虫红1．吡咯色素(四吡咯色素)吡咯类色素的基本单位是4个吡咯环的α-碳原子通过次甲基(－CH=)相连而成的卟啉环。四吡咯色素中最重要的两种是植物组织中的叶绿素和动物组织中的血红素，它们的不同之处在于：①卟啉环中结合的金属离子不同；②吡咯的β-碳原子连接的侧链基团不同。因此它们呈现出不同的颜色。⑴血红素血红素是高等动物血

3、液和肌肉中的主要色素。血红素是血红蛋白和肌红蛋白的辅基，二者都是结合蛋白，蛋白部分属球蛋白。血红蛋白可粗略看作是肌红蛋白的四聚体。结构特点血红素中心铁为+2价，在血红蛋白中它可以形成2个共价键，4个配位键。性质氧合作用：血红素中的亚铁分子与氧气以配位键结合，这种作用被称为氧合作用。氧化作用：血红素中的亚铁被氧化，生成高铁血红素的作用。组成与色泽肌红蛋白·H2OFe2+(紫色)肌红蛋白·O2Fe2+(鲜红色)高铁肌红蛋白Fe3+(褐色)肌红蛋白·C2OFe2+(暗红色)血色质蛋白变性、Fe2+(粉红色)变肌红蛋白(肌色质)蛋白变性、Fe3+(褐色)血红素还可以和N

4、O结合，得到亚硝基肌红蛋白，这种物质呈鲜桃红色。加热时，形成亚硝基血色原，但仍呈桃红色。因此食品加工中常添加硝酸盐或亚硝酸盐作为肉制品的护色剂。肉品色素会受多方面因素的影响。⑵叶绿素叶绿素有多种：叶绿素a、b、c和d，及细菌叶绿素等。其中最主要是高等植物中的叶绿素a和b，两者含量比约为3:1。叶绿素是由叶绿酸、叶绿醇和甲醇缩合而成的二醇酯。叶绿素a、b仅取代基R不同，颜色略有差别，a呈蓝绿色，b呈黄绿色。叶绿素是脂溶性色素，不溶于水溶于有机溶剂。组成、颜色和溶解性叶绿素(绿色，脂溶性)甲基叶绿酸(绿色，水溶性)脱镁叶绿素(暗绿，脂溶性)-Mg2+酸/热脱镁甲基叶

5、绿酸(暗绿，水溶性)脱镁叶绿酸(褐色，水溶性)脱镁叶绿酸(褐色，水溶性)-甲醇-叶绿醇酸/热-叶绿醇叶绿素酶-甲醇酸/热-Mg2+酸/热碱+热-COCH3-叶绿醇叶绿酸(绿色，水溶性)强酸/高热-Mg2+蔬菜加工前可用石灰水或氢氧化镁处理，以提高溶液的pH，保持蔬菜的鲜绿色。但碱过量会破坏食物的质地、风味和VC。在适当条件下叶绿素中的Mg还可以被Cu、Fe、Zn等取代，形成的取代物的颜色仍为鲜绿色，且稳定性大为提高，以叶绿素铜钠的颜色和稳定性最好。2．多烯色素即类胡萝卜素，目前已知的有500多种，有黄、橙、红、紫等多种颜色。自然界中仅植物和一些微生物能合成类胡萝

6、卜素，动物本身是不能合成这类色素的。类胡萝卜素的结构特征是以异戊二烯为单位，分子左右两边对称排列。另外也有一些类胡萝卜素，仅中心结构对称，末端基团不相同。⑴胡萝卜素类：仅由C、H两种元素构成。包括α–，β–，γ–胡萝卜素及番茄红素等。⑵叶黄素类：由C、H、O三种元素构成。主要包括叶黄素、玉米黄素、辣椒红素、虾黄素等。类胡萝卜素是脂溶性色素，胡萝卜素类微溶于甲醇和乙醇，易溶于石油醚；叶黄素类易溶于甲醇或乙醇中。稳定性类胡萝卜素在一般加工和贮藏条件下较为稳定。冷冻、热烫几乎不改变类胡萝卜素的含量，另外类胡萝卜素耐pH变化。但氧、氧化剂和光均能使类胡萝卜素分解褪色，金

7、属离子存在会加速其分解。3．酚类色素酚类色素是植物中水溶性色素的主要成分。主要包括：花青素、花黄素和鞣质这三大类,它们在苯环上具有两个或两个以上的羟基，因此称酚类色素。⑴花青素类花青素是在自然界分布最广泛的一类水溶性色素，它存在于植物的细胞液中，使之具有鲜艳的颜色(蓝色、红紫色、紫色、红色及橙色等)。已知花青素有20多种，自然界中的花青素很少以游离状态存在，一般是同糖以糖苷的形式结合存在，称花青苷。形成糖苷键的位置一般为花青素C-3羟基处，偶尔也与其它位置的羟基结合。羟基、糖的数目和糖的种类有一定的变化。稳定性pHpH<3，呈深红色，pH3~6，随pH升高颜色逐

8、渐变浅，pH6~8，无色