1、色素概述颜色：人对眼睛视网膜接受到的光信号作出反应，在大脑中产生的某种感觉。色素：食品中呈现各种颜色的物质。色素分类：来源：天然色素和人工合成色素；动物色素（红血素、虾青素等）、植物色素（叶绿素、胡箩卜素、花青素等）、微生物色素（红曲色素）；溶解性：脂溶性和水溶性；结构：吡咯类色素（叶绿素、红血素等）、多烯类（类胡箩卜素）、酚类（花青素、儿茶素、花黄素等）、醌酮类（红曲色素、姜黄素、虫胶色素等）、其他。物质呈色的原理：在可见光中，不同波长的光呈现不同的颜色，这是因为不同的物质能够吸收不同波长的光，如果某种物质吸收的光的波长范围在可见光以外，这种物质就是无色的，如果吸收可见光区的某些波长的光，那
2、这种物质是有颜色的，而它所呈现的颜色就在可见光中未被吸收的关的颜色，即被吸收关的互补色。食品中的天然色素1 吡咯色素吡咯色素由四个吡咯环的 -碳原子通过次甲基相连而形成的共轭体系，也就是卟啉环。中间通过共价键或配位键与金属元素形成配合物，而呈现各种颜色。叶绿素：吡咯环中间为镁原子。叶绿素是由叶绿酸与叶绿醇和甲醇形成的二酯。高等植物中有 a、b 两种，a:b=3:1。叶绿素对酸敏感，在酸性条件下，叶绿素中的镁原子会被氢原子代替而形成暗绿色或绿褐色的去镁叶绿素，但在碱性溶液中叶绿素会被水解为仍为鲜绿色的叶绿酸盐，且形成的绿色更为稳定，因此在蔬菜技术工中可用石灰水或氢氧化镁处理，以提高溶液的 pH，
3、保持蔬菜的鲜绿色。而在适当条件下叶绿素中的 Mg 还可以被其他元素如：Cu、Fe、Zn 等取代或置换，形成的取代物的颜色仍为鲜绿色，且稳定性大为提高，尤其以叶绿素铜钠的颜色最为鲜亮。血红素：血红素吡咯环中是铁原子。肉的颜色是由两种物质血红蛋白和肌红蛋白形成的。血红蛋白是由四分子血红素与一分子由四条肽链组成的球蛋白组成，存在于血液中，而肌红蛋白是由一分子血红素与一分子一条肽链的蛋白质组成，血红蛋白的分子质量为68000，肌红蛋白为 17000。当动物屠宰后，由于组织供氧停止，肉中原来处于还原态的紫红色的肌红蛋白受到空气中氧气的作用，形成氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白，肉色边的鲜红，当氧合肌红蛋白或氧
4、合血红蛋白继续被氧化形成高铁血红素时，则肉的颜色变成棕黑色。在鲜肉中用亚硝酸盐腌制，能保持肉的鲜红色，是因为处于还原态的亚铁血红素能与NO 形成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白，防止血红素继续被氧化成高铁血红素。2 多烯色素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，习惯上又称为类胡箩卜素，属于脂溶性色素，大量存在于植物体中、动物体中和微生物体中。一些类胡箩卜素能在提内转变形成 VA，所以又将这些类胡箩卜素称为 VA 前体。如 -胡箩卜素。类胡箩卜素分为胡箩卜素和叶黄素两大类，胡箩卜素为共轭多烯，叶黄素为共轭多烯的氧化物。类胡箩卜素的加工稳定性较强。3 酚类色素酚类色素是异类水溶性色
5、素，有花青素、花黄素、儿茶素和鞣质四大类。花青素多以糖苷的形式存在于生物体中，其基本结构为 2-苯基并吡喃。花黄素主要指类黄酮及其衍生物，其基本结构为 2-苯并吡喃酮。影响花青素呈色的因素有：（1）pH:花青素分子中的 O 为四价，是碱性，而苯基上的酚羟基具有酸性，从而使花青素分子具有两性，在不同 pH 介质中呈现不同的颜色，如矢车菊色素：pH3.0 为阳离子，为红色pH8.5 为中性分子，呈紫色pH11 为阴性分子，呈蓝色。（2）结构：不同花青素之间的区别主要为苯基上的取代不一样，并直接影响花青素的呈色，羟基越多，颜色越深（蓝色），甲氧基越多，颜色越浅（红色）。（3）金属盐：花青素与金属盐呈
6、灰紫色，因此含有花青素的蔬菜在加工时要尽量避免与金属容器的接触。（4）二氧化硫：二氧化硫能于花青素形成发生加成反应，使花青素褪色。（5）在光、热作用下花青素很快变成褐色，在氧或氧化剂的作用下褪色，在糖苷酶的作用下也褪色。食用合成色素的测定天然食品及食品原料多数本身具有特有的色泽和香味，人们在长期的生活习惯中也认识了各种食品应有的色泽，食品的色泽已经成为食品的一个重要感官指标。然而，食品在保存及加工过程中，其色泽往往会有不同程度的变化，为了改善食品的色泽，使食品尽可能恢复原来的颜色，除采取一定护色措施外，往往还得添加一定量的食用色素，进行着色。食用色素就来源可分成两大类：天然色素和合成色素天然色
7、素的优缺点：1、优点： 其色素是从一些动物、植物组织中提取出来； 安全性高；2、缺点： 稳定性差（对光、热、酸、碱等条件敏感）； 着色能力差； 难以调出任意的色泽； 资源短缺，不能满足食品工业的需求； 价格昂贵。合成色素优缺点：1、优点： 资源十分丰富（来自于煤焦油及其副产品）； 稳定性好、色泽鲜艳、着色力强、能调出任意颜色； 价格低廉； 应用广泛；2、缺点： 毒性较大（因为属合成所以毒性大，有的甚至致癌）； 食用剂量加以限制。对合成色素在测定时采用的几大步骤如下：样品前处理提纯分离鉴别（何种色素）定量（此色素含量是否超标） 前处理方法有：前处理不外乎是将样品打浆或者将着色部分用刀刮下，定容、
8、吸附、解吸等方法处理； 提纯的方法（1） 羊毛染色法：此法应用较广泛，主要是简单，材料容易弄到，操作也方便。缺点为：要在热的酸性条件下吸附色素，用氨溶液解吸色素时，往往色素起变化。当溶液中含量低时（色素含量低），用羊毛染色法吸附色素不完全，回收率低；（2） 聚酰胺粉法：此法是分离两种以上的色素，是目前比较理想的方法，因为食品中大多数使用拼色。聚酰胺粉在酸性溶液中能与人工合成色素牢固地结合，并能在很稀的溶液中吸附色素，但对天然色素的吸附不紧密，能被甲醇-甲酸洗脱下来；（3） 离子交换法（4） 分子筛分离法 目前分离方法（1） 滤纸层析法；（2） 薄层层析法；（3） 柱层析法；（4） 电泳法 色素
9、鉴定方法（1） 采用纸层析法进行定性（与标准样进行对照 Rf）；（2） 采用薄层层析、比色的方法进行定量。在食品中添加色素，经常是由两种以上的色素配合而成的拼色，对色素的测定，先处理、提纯，然后把每一种色素要分离开，再对每一种色素的量进行定量。目前，在食品行业中使用单一色素已经比较少，大多数使用复合色素方可达到比较满意色泽，因而给分析工作者带来一定困难。目前合成色素的测定方法主要有：(1)薄层层析法；(2)高效液相色谱法。一、薄层层析法（聚酰胺粉法）1、原理 聚酰胺是具有二极性的化合物，在酸性条件下与水溶性酸性染料结合，而与天然色素、蛋白质、脂肪、淀粉等物质分离，然后再在碱性条件下解吸色素，再
10、在薄层层析法进行分离鉴别，与标准比较定性、定量（纸层析进行定性，薄层层析进行定量）。2、操作步骤食品其形态是千变万化的，添加在食品中的色素方式亦是各种各样的，有的拼色加入，有的加在食品的表层几个色素点，有的覆盖一层色素, 有的用色素和鸡蛋，很形象地作成传说中的故事、动物、花卉以及象征丰收、延年益寿、节日愉快、生日快乐等附在食品的最显眼的地方，属于这类食品的有中式糕点、西式糕点，还有饮料、小食品等色素的测定。样品不同，处理方法则就不一样。 样品表面色素的测定如中式、西式、生日蛋糕、节日寿糕一类，首先将代表性的样品整体称重，记录重量，然后分别取下相同着色部分，进行提取和分离，不要将部分着色样品和整
11、个或大部分不着色样品混在一起。如果这样，分离就困难，而且增加分离误差，使结果偏差大，例如一块蛋糕重 500g，取下色素部分经测定是 50mg，表示 500g 重的含量即万分之一。 样品外皮色素的测定如儿童食品中的糖豆、朱古力豆、红心果等样品，只需将外表皮色素用少量的水溶下来（在用水溶解之前，先称重量并记录），并定容一定体积（将没有色素的样品弃去），供检验用，其计算与上面一样。 非酒精性饮料中色素的测定（各种汽水、桔子汁等）(1) 吸附吸 50ml 样与烧杯中在电炉上加热至沸不断搅拌除 CO2加 1g聚酰胺粉（60活化 1 小时）充分搅拌使色素完全被聚酰胺粉吸附用布氏漏斗过滤用 80热水 20m
12、l 洗沉淀物用甲醇-甲酸（64）20ml 再洗沉淀物（除天然色素）直到滤下来溶液无色再用 80热水 150ml 分次洗沉淀物。(2) 解吸在不抽滤条件下，将 91 乙醇氨液加在沉淀物中使吸附在聚酰胺粉上的色素全部解脱下来，收集于蒸发器中，水浴中浓液到 5ml 左右，加 3 滴 20%柠檬酸溶液（使色素稳定），定容 10ml，供薄层点样用。(3) 注意事项样品在加入聚酰胺粉之前，要用 20%的柠檬酸调节 pH=4（聚酰胺粉末在弱酸性溶液中对色素吸附力强，吸附亦完全）。如果样品不含天然色素，除 CO2后直接加聚酰胺吸附。 对各种糖果色素的测定1) 样品处理a. 硬糖（不含蛋白质、淀粉）粉碎称样 3
13、g加 50ml 水溶解再加 30%柠檬酸 3 滴调 pH=4b. 软糖（含淀粉高果饴）除外层冰糖屑切碎加 50ml 热水溶解用 20%柠檬酸调 pH=4加淀粉酶 1ml（消化淀粉）90水浴15 分钟溶液中出现沉淀物直到变清c. 奶糖加 91 乙醇氨溶液溶解用 110H 2SO4调 pH加 1%钨酸钠使蛋白质沉淀，奶脂凝集沉淀布氏漏斗抽滤2) 吸附色素1g 聚酰胺粉+糖液70水浴搅拌使之充分吸附用布氏漏斗抽滤用 80水洗漏斗上的沉淀物再用丙酮洗（除油脂，硬糖不必）再用 80水洗沉淀物洗到 pH 与原水相同3) 解吸色素沉淀物用乙醇氨解吸液全部解吸收集于蒸发皿中水浴浓液到4ml加 20%柠檬酸 3 滴用水定容 10ml留做点样用（单一色素直接比色，拼色要分离，先定性后定量） 肉和肉制品中色素的测定1) 前处理称处理样加海砂 3g 和 20ml 丙酮于研钵中一起研除去脂肪和水分除去丙酮2) 解吸样液中的色素将上面沉淀物放入布氏漏斗用解吸液从肉蛋白中使色素全部解吸下来加热到 70用 110H 2SO4调 PH 再加 1ml10%钨酸钠使蛋
