《食品着色剂》PPT课件

第四章食品着色剂,主要内容,1着色剂的发色机理2食品合成着色剂及应用3食品天然着色剂的应用4食用色素使用注意事项5食品着色剂的研究与开发动向,教学目的与要求,熟悉食品着色剂的分类及发色机理。掌握食品着色剂的主要性状、特点、应用状况及使用注意事项。,食品的色泽是影响食品感官质量的一个重要因素食品着色剂，又名食品色素，是以食品着色为目的一类食品添加剂。,第一节、食品着色剂的生色机制和分类,一、着色剂的生色机制物质呈现颜色是因为吸收了一部分光，透过的光是我们肉眼看到的颜色，吸收光和透过光为互补色；分子中含有生色团，如CC、NN、CO、CS、CHO、COOH、NO、NO2等。分子中含有一个上述生色基时，仍然无色，如果分子中有2个或2个以上生色基共轭时，该有机物就能显示颜色，OH、OR、NH2、NR、SR、Cl、Br等是助色基。,二、着色剂的分类,按来源,天然,化学合成,按结构,非偶氮类,偶氮类,按溶解性,油溶性,水溶性,色淀是由水溶性着色剂沉淀在允许使用的不溶性基质上所制备的特殊着色剂。基质部分多为氧化铝，称之为铝淀。,为什么要使用食用色淀？,一些固体饮料、巧克力等，需要不溶于水的色素，即色淀。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。色淀的稳定性优于水溶性色素。,天然食品着色剂,植物,动物,微生物,天然着色剂,食品天然着色剂按化学结构分成6类。多酚类衍生物，如萝卜红、高粱红；异戊二烯衍生物，如-胡萝卜素、辣椒红；四吡咯衍生物（卟啉类衍生物）如叶绿素、血红素酮类衍生物，如红曲红、姜黄素；醌类衍生物，如紫胶红、胭脂虫红；其他色素，如甜菜红、焦糖色素。,合成着色剂具有着色力强、色泽鲜艳、不易褪色、稳定性好、易溶解、易调色、成本低等优点，但其安全性差。天然着色剂具有安全性较高，着色色调比较自然等优点，而且一些品种还具有维生素活性（如-胡罗卜素）但也有成本高、着色力弱、稳定性差、容易变质，难以调出任意色调等缺点。,三、食用合成着色剂的性质及其应用,（一）溶解性1、溶剂：水、醇（特别是乙醇和甘油）以及植物油2、温度：对水溶性着色剂的溶解度影响很大。3、水的pH值及食盐等盐类也对溶解性有影响。4、水的硬度高则易变成难溶解的色淀。,（二）染着性,一种是使之在液体或酱状的食品基质中溶解，混合成分散状态，另一种是染着在食品的表面，要求对基质有一定的染着性，希望能染着在蛋白质、淀粉以及其他糖类等上面。不同染着色剂的染着性不同。,（三）坚牢度,指色素在所染着的物质上对周围环境（或介质）抵抗程度的一种量度。1.耐热性耐热性与共存的物质（如糖类、食盐、酸碱等）有关；当与上述物质共存时，多促使其变色、褪色。靛蓝、胭脂红耐热性较弱；柠檬黄、日落黄耐热性较强。,2.耐酸性,酸性食品有果汁、水果罐头、果酱、糖果、饮料、配制酒，特别是腌渍食品与乳酸发酵食品。人工合成色素在酸性强的水溶液中，可能形成色素酸沉淀或引起变色。靛蓝的耐酸性较弱，而柠檬黄、日落黄的耐酸性较强。,3.耐碱性,一般食品的pH大多在酸性范围内，但对使用碱性膨松剂的糕点类，要考虑着色剂耐碱性问题。柠檬黄耐碱性较强而胭脂红则较弱。,4.耐氧化性,耐氧化性与自然氧化、氧化酶的影响、含游离氯或残存次氯酸钠的用水、共存的重金属离子等有关。氧蒽类色素耐氧化性比较强，而偶氮类色素或其他色素一般比较弱。,5.耐还原性,可受到还原作用而褪色，可发生在发酵食品加工过程，或由于微生物作用而引起，也可由金属容器（铁铝等）与酸的反应或金属容器与食盐的电位差引起。抗坏血酸与亚硫酸盐具有还原作用。氧蒽类色素稳定，靛蓝及偶氮类色素不稳定。,6.耐紫外线（日光）性,合成着色剂的耐紫外线性、随着制造食品使用的水的性质（pH、硬度、重金属离子的含量等）及与色素共存物质的种类不同而有相当的差异。靛蓝的耐紫外线性较弱，而柠檬黄、日落黄的耐紫外线较强。,7.耐盐性主要是盐渍食品，柠檬黄在盐浓度20波美度以上仍比较稳定，靛蓝在12波美度即不稳定。8.耐细菌性柠檬黄、日落黄耐细菌性较强，而靛蓝则较弱。,四、常用食用天然着色剂的特点及其应用,（一）优点1.安全性较高；2.不但具有着色作用，且具有增强人体营养、保健等功效；3.色调较为自然；4.对pH变化十分敏感，如花青素在酸性时呈红色，中性时呈紫色，碱性呈蓝色。,（二）缺点,1.较难溶解，不易染着均匀；2.染着性较差，某些食用天然着色剂甚至与食品原料反应而变色。3.坚牢度较差，受pH、氧化、光照、温度等影响较大4.有时有异味，5.难于调色。不同着色剂相溶性较差，很难调配出任意的色调。,（二）缺点,6.易受金属离子和水质影响。7.成分复杂，使用不当易产生沉淀、浑浊，纯品成本较高。8.产品差异较大。同一着色剂由于来源不同，加工方法不同，所含成分也有差别。如叶绿色（蔬菜和蚕沙，两者最大吸收峰不同）。9.不如人工合成着色剂稳定。,（三）食用天然着色剂的类型,1.水溶性天然着色剂2.油溶性天然着色剂3.乳浊型天然着色剂4.固体粉末型天然着色剂,天然着色剂也通过调配产生各种色泽，如商品蓝靛果红和姜黄进行调配，可获得在水和油中都能溶解的着色剂，调配可产生黄色、橘黄色等各种色彩。水、油分散性的姜黄和辣椒红油脂的调配乳剂可产生从金黄色到橘红色的各种色彩。蓝靛果红和焦糖着色剂进行调配产生的天然着色剂可用于具有花生黄油风味的食品的着色。甜菜红和焦糖色进行适当的调配，可产生各种天然着色剂的色彩，如草莓色、覆盆子色和樱桃色。,天然着色剂在使用时，可采用一些保护措施使用天然着色剂要考虑安全性、溶解性、染着性、坚牢度等加工装置选用稳定材料加工用水及原材料中所含有的氯及其他化学物质需处理,第二节食用合成着色剂,一、苋菜红,又名蓝光酸性红，化学名称：1（4磺基1萘偶氮）2萘酚3、6二磺酸的三钠盐。,苋菜红,1.性状与性能：为紫红色均匀粉未，无臭、0.01%水溶液呈玫瑰红色。可溶于甘油及丙二醇，不溶于油脂。耐光、耐热、耐盐、耐酸，对柠檬酸、酒石酸等稳定，遇碱则变成暗红色，与铜铁等金属接触易褪色。耐氧化，还原性差。不适于在发酵食品及还原性物质的食品中使用。,2.毒性：ADI为0-0.5mg/kg。被认为是安全性较高的食用合成色素，但也有相反的报告，认为可引起大鼠肿瘤，还有的认为可降低生育能力。,3使用：GB2760-2014规定：苋菜红及其铝色淀使用范围和最大使用量食品名称/分类最大使用量/（g/kg)果酱、水果调味糖浆0.3固体汤料0.2装饰性果蔬0.1蜜饯凉果，盐渍的蔬菜，可可0.05制品、巧克力和巧克力制品（包括类巧克力和代巧克力），糕点上彩妆，饼干夹心，果蔬汁（肉）饮料，碳酸饮料，果味饮料，配制酒，果冻冷冻饮品（除食用冰外）0.025,二、苋菜红铝色淀,苋菜红铝色淀呈紫红色微细粉末，无臭。耐光、耐热性优于苋菜红。不溶于水及有机溶剂，在酸性及碱性溶液中能缓慢溶解，因此用于酸性食品，容易混合均匀。苋菜红铝色淀的毒性与苋菜红相似。应先将色淀类着色剂和少量食品混合搅拌着色均匀后，再加入到大量食品中，则可避免因着色不均匀而引起色花。色淀含着色剂量少，实际用量比一般着色剂大。,三、胭脂红,也叫丽春红4R，化学名称为1（1（4磺基1萘偶氮）2萘酚6、8二磺酸的三钠盐，结构式,1.性状为红色至深红色粉未，无臭、溶于水呈红色，溶于甘油，微溶于乙醇，不溶于油脂，耐光性及耐酸性较好，耐热性、耐还原性差、耐细菌性较差，遇碱变为褐色，着色性能差。2.毒性:ADI值为04mg/kg(1984年)。目前除美国不允许使用之外其他约大数国家使用。,3.使用范围和标准,GB2760-2014规定，胭脂红及其铝色淀使用标准如下：,四、胭脂红铝色淀,是将胭脂红水溶液加入氯化铝、硫酸铝水溶液和碳酸钠作用形成的氧化铝水合物中，使之吸附形成胭脂红色淀。胭脂红铝色淀呈红色微细粉末，无臭，耐光、耐热性质优于胭脂红。不溶于水及有机溶剂。,五、赤藓红及铝色淀,又名樱桃红，水溶性非偶氮类着色剂。性状及性能：红褐色颗粒或粉末，无臭。酸性生成黄棕色沉淀，碱性时产生红色沉淀。溶于乙醇、甘油及丙二醇，不溶于油脂。着色力强，耐热、耐还原性好，但耐酸性、耐光性很差，吸湿性强。适用于对饼干等焙烤食品和罐头食品着色，不适于在汽水等饮料中添加，不适于对酸性强的液体食品和水果糖的着色。,毒性：ADI值为00.1mg/kg(1992年)。,使用GB2760-2014,六、新红及其铝色淀,水溶性偶氮类着色剂性状与性能：红色粉末，易溶于水，水溶液呈红色，微溶于乙醇，不溶于油脂，具有酸性染料特性。遇铁、铜易变色，对氧化还原较为敏感。毒性：除偶见有肾盂移行上皮增生外，未见致癌、致畸、致突变性，最大无作用剂量为0.5%.新红铝色淀为红色粉末，不溶于水和有机溶剂，耐光及耐热性能优于新红。,七、诱惑红,结构式：性状与性能：为深红色均匀粉末，无臭。溶于水，可溶于甘油与丙二醇，微溶于乙醇，不溶于油脂。溶于水呈微带黄色的红色溶液。耐光、耐热性强，耐碱及耐氧化还原性差。毒性：ADI：07mg/kg（FAO/WHO，1994）,使用（GB2760-2014）,八、柠檬黄,柠檬黄也称酒石黄，水溶性偶氮类着色剂结构式,柠檬黄,1性状与性能：为橙黄色的均匀粉未，无臭，易溶于水，0.1%水溶液呈黄色，溶于甘油、丙二醇，不溶于油脂，微溶于乙醇。耐光、热，酸、盐性强，但耐氧化性较差，遇碱微变红，还原时褪色。2毒性ADI：07.5mg/kg,3.使用范围和标准,上海染色慢头事件GB2760-2014规定：,九、柠檬黄铝色淀,又名C.I.食用黄色4号是由柠檬黄水溶液加入氯化铝、硫酸铝水溶液与碳酸钠反应所形成的氧化铝水合物中，使之吸附形成柠檬黄铝色淀。柠檬黄铝色淀呈黄色细微粉末。耐光、耐热性较柠檬黄好，不易溶于水和有机溶剂，在酸碱溶液中能缓慢溶解柠檬黄。,十、日落黄（sunsetyellow）,又名橘黄。化学名称为1-(4-磺基1苯偶氮)2萘酚6磺酸二钠盐，也属单偶氮色素。结构式,日落黄,性状与性能：为橙红色颗粒或粉未，无臭，易溶于水，0.1%水溶液呈橙黄色，溶于甘油、丙二醇，难溶于乙醇，不溶于油脂。耐光、热、酸性强，遇碱变成红褐色，还原时褪色。毒性是安全性较高的食用合成色素，ADI：02.5mg/kg,十一、日落黄铝色淀,又名C.I.黄色5号铝色淀。把日落黄水溶液加入氯化铝、硫酸铝水溶液和碳酸钠作用所形成的氧化铝水合物中，吸附形成。为橙黄色均匀微细粉末，无臭。耐光性、耐热性优于日落黄。难溶于水及有机溶剂。,日落黄及其色淀使用范围和标准,十二、亮蓝,结构式：水溶性非偶氮类着色剂性状与性能：有金属光泽的深紫色至青铜色颗粒或粉末，无臭。易溶于水，水溶液呈亮蓝色，溶于甘油、酒精、丙二醇。耐光、耐热性、耐酸性和耐微生物性很好，耐碱性和耐氧化还原牲性也好。毒性：ADI：012.5mg/kg，安全性高。,十三、亮蓝铝色淀,食用蓝色2：1号、蓝色1号铝色淀。将亮蓝水溶液加入由氯化铝、硫酸铝水溶液和碳酸钠作用所形成的氧化铝水合物中，吸附形成。亮蓝铝色淀为蓝色微细粉末，不溶于水及有机溶剂，耐光性和耐热性优于亮蓝。,亮蓝及其铝色淀使用范围和标准,十四、靛蓝,靛蓝又称酸性靛蓝或磺化靛蓝，化学名称为3,3-二氧2,2联吲哚基5,5二磺酸二钠盐。水溶性非偶氮类着色剂结构式,靛蓝,性状与性能：为蓝黑色粉末，无臭，0.05%水溶液呈深蓝色。对水的溶解度较其他合成着色剂低，溶于甘油、丙二醇，不溶于乙醇与油脂。对光、热、酸碱、氧化都很敏感，耐盐性及耐细菌性较差，还原时退色，但着色力好。毒性：安全性较高，世界各国普遍使用，ADI：05mg/kg,十五靛蓝铝色淀,又名C.I.食用蓝色1：1号。是让靛蓝水溶液与氧化铝水合物作用，使其沉淀吸附而成。靛蓝铝色淀呈略带紫色的均匀微细粉末，难溶于水及有机溶剂；耐光性和耐热性优于靛蓝。,使用,本品色泽比亮蓝暗，染着性、稳定性、溶解度也较差，实际应用较少。,第三节食用天然着色剂,许可使用的食品天然着色剂有40余种花青苷类着色剂，属多酚类衍生物，是由糖和花青素组成。花青苷在酸性时呈红色，在碱性时则呈蓝色。对光和热敏感。羟基数增加可使蓝色增加，甲氧基数增加会使红色增加。氧和金属离子对其稳定性也有一定影响，尤其是铜、铁等金属离子可加速其降解或变色。,天然着色剂,黄酮类着色剂是多酚类衍生物一种。稳定性较好，但也受分子中酚羟基数和结合位置的影响。光、热和金属离子对其有影响。类胡萝卜素是异戊二烯衍生物，不溶于水，溶于脂肪，对pH值较稳定，对热也较稳定，但光和氧对它有破坏作用。酮类、醌类,一、红曲米和红曲红,（一）红曲米红曲米又称红曲、赤曲、红米和福米为深红色液体、黑紫色膏状物或粉末，易溶于水和乙醇溶液，不溶于丙酮和石油醚。在酸性溶液中呈红色至紫红色，随pH上升而变成红褐色，碱性时为青褐色而到黄色，加热则为黄色。,红曲米,具有良好的着色性能，亲水性较强。稳定性好，耐热、耐光，耐储存，但对氧化剂敏感。钾、钠、钙、钡、锌铜及微量铁离子对它无影响，但遇锡变玫瑰红色，遇铅及多量三价铁离子则褪色并沉淀。,（二）红曲红,红曲红由红曲深层培养或从红曲米中提取制得。有多种色素成分，一般粗制品含有18种。红曲红为粉末状，色暗红，带油脂状，无味，无臭。溶于热水及酸、碱溶液，对pH值稳定，耐光、耐热，几乎不受金属离子和氧化还原剂的影响，但经阳光直射时会退色。对含蛋白高的食品染着性好，一旦染着后，经水洗也不退色。,红曲红对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用，对大肠杆菌、灰色链霉菌的抑制作用较弱，而对酵母菌、霉菌和藤黄微球菌无抑制作用。小鼠经口试验几乎无毒性。腹腔注射，LD50为7g/kg。亚急性试验、霉菌素试验均未发现异常。红曲红是潜在的免疫抑制剂。,我国自古以来就利用红曲米着色各种食品，在肉制品加工中，用红曲红代替传统食品添加亚硝酸盐和胭脂红。红曲红可用于食醋、酱油、豆酱和豆腐乳等调味品中。,用于腌制蔬菜，在面包生产中添加红曲水浸提液用于其他食品中，如在辣椒酱中加入0.6%1%，甜酱中加入0.4%3%，腐乳中加入0.2%、酱鸡、酱鸭中加入0.1%、果酒中加入0.2%1%，糕点中加入0.5%2%的红曲红,二、焦糖色,焦糖亦称酱色，生成方法主要有普通法、氨法和亚硫酸铵法。普通法：食品级的糖类，121以上高温热处理氨法：添加氨或铵盐作催化剂制得，亚硫酸铵法：添加亚硫酸铵作催化剂制得。焦糖色用量很大，约占食品着色剂总量的80%以上。,性状与性能：为暗褐色的液体或固体粉末，有特殊的甜香气和愉快的焦苦味。易溶于水，1%的水溶液呈清亮的黄褐色，对光和热稳定性好，在阳光下照射6h无明显变化。焦糖色具有胶体特性，有等电点，其pH34.5，依制造方法和产品的不同而异。在一般条件下，焦糖色均带有很少的正电或负电，使用时应特别注意使其与加有它的产品所带电荷种类相同。,酱油，啤酒焦糖通常带正电荷，加入酱油中的焦糖，其pH3.85之间，加入饮料的焦糖，其pH2.53.5之间，毒性：普通法安全性较高，其ADI无需规定。但氨法和亚硫酸铵生产的制品其ADI均暂定0100mg/kg。使用见GB2760-2014，各种方法生产的焦糖使用范围和使用量不同。,三、-胡萝卜素,紫红色结晶或结晶性粉末，不溶于水、丙二醇、甘油、酸和碱，难溶于乙醇、丙酮，溶于二氧化硫、苯、氯仿、石油醚和橄榄油等植物油。色调在低浓度时呈黄色，在高浓度时呈橙红色。在一般食品的pH范围内（27）较稳定。但对光和氧不稳定，受微量金属、不饱和脂肪酸、过氧化物等影响易氧化，铁离子可促进其褪色。在45的空气中储存六周后几乎完全被破坏。,使用,四、叶绿素铜钠,是叶绿素铜钠a和叶绿素铜钠b两种盐的混合物。由青草、苜蓿或蚕沙（蚕粪）用有机溶剂抽提，经皂化，铜化制成。性状：叶绿素铜钠为黑绿色粉末，有金属光泽，有氨一样的臭气。易溶于水，水溶液呈透明蓝绿色，耐光性较叶绿素强，着色坚牢度强，色泽鲜艳，但注意酸性食品或含钙食品中产生沉淀，遇硬质水也易生成沉淀影响着色。毒性ADI:015mg/kg,五、辣椒红,是从辣椒属植物的果实用溶剂提取后去除辣椒素制得。主要着色物质为辣椒红素。性状与性能：为深红色黏稠状液体、膏状或粉末，不溶于水，溶于油脂和乙醇，乳化分散性及耐热性、耐酸性均好，耐光性稍差，着色力强。遇铁、铜离子退色，遇铅离子产生沉淀。,GB2760-2014,六、天然苋菜红,由苋科苋属天然苋菜提取制得。主要着色物质是苋菜苷和甜菜苷。为红至紫红色液体、膏状或固体粉末，溶于水，难溶于乙醇，颜色随pH值变化。对光和热的稳定性较差，金属离子对其有一定影响。使用见GB2760-2014,GB2760-2014,七、紫胶红,又名虫胶红，是紫胶虫在寄主植物上所分泌的紫胶原胶中的着色剂。主要着色物质是紫胶酸。为鲜红色粉末，可溶于水、乙醇和丙二醇，但溶解度不大。纯度愈高，在水中的溶解度愈小。在酸性条件下对光和热稳定，但对金属离子不稳定。其色调随pH值变化而改变。,第四节食品着色剂使用注意事项,一、人工合成着色剂使用注意事项（一）着色剂溶液的配制合成着色剂一般使用的浓度在110%，过浓难于调节色调；着色剂的称量必须准确；最好现用现配，久置易析出沉淀；配制水应煮沸后冷却再用或直接用蒸馏水，或离子交换树脂处理过的水，尽可能避免使用金属器皿；剩余溶液保存时应避免日光直射，最好在冷暗处密封保存。,（二）色调的选择与拼色,应该选用与食品原有色泽相似或与食品的名称一致的色调，我国规定允许使用食品合成着色剂拼色，分属红、黄、蓝三种基本色不同的色调由不同的着色剂按不同比例拼配而成。,各种人工合成着色剂溶解于不同溶剂中可能产生不同的色调和强度，水，酒精中着色剂的“浓缩影响”拼色中各种着色剂对日光的稳定性不同，褪色快慢也各不相同，如靛蓝褪色较快，柠檬黄则不易褪色,二、食用天然着色剂毒理评价及使用注意事项,（一）食用天然着色剂的毒理评价（1）凡从已知食物中分离出来的，化学结构上无变化的着色剂，又应用于原来食物，其浓度又是原来食物中的正常浓度，对这种产品不需要进行毒理检验。,（2）凡从食品原料中分离出来的，化学结构上无变化的着色剂，又应用原来食物，当其使用浓度超过正常浓度时，对这种产品需要进行毒理评价，各项要求与合成着色剂的毒理评价要求相同。（3）凡从食品原料中分离出来的，但在其生产过程中化学结构已发生变化的着色剂，或从非食品原料中分离出来的天然着色剂，对它们都要进行与人工合成着色剂相同的毒理评价。,（二）食用天然着色剂使用注意事项,（1）使用要有针对性，（2）天然着色剂使用时可加入保护剂。（3）天然着色剂因含杂质较多，使用时易沉淀，一般在使用前应采取过滤、离心分离等措施。（4）在食品加工中，最好在最后的工序中加入。（5）天然着色剂避光保存，干燥、阴凉,总体上注意,（1）添加着色剂时，要严格执行规定标准，对于同种颜色的着色剂，品种不同，色泽不同，必须通过试验确定换算用量后再批量使用。（2）一定要配成溶液再使用。配成溶液浓度1%10%。配制溶液要使用蒸馏水或冷开水，配制时尽量不用金属器皿。,（3）染色适度。（4）使用混合着色剂时，要用溶解性、浸透性、染着性等性质相近的着色剂，并防止褪色与变色的发生。（5）着色剂的加入应尽可能放在最后。（6）着色剂宜储存于干燥、阴凉处；长期保存时，应装于密封容器，防止受潮变质。拆开包装后未用完的着色剂，必须重新密封,第五节食品着色剂的研究与开发动向,（一）着色剂新品种开发研究（二）着色剂化学成分研究（三）着色剂理化性质研究（四）着色剂的检测（五）着色剂新工艺的研究（六）着色剂应用的研究（七）着色剂毒理学研究,思考题,何为食用着色剂？食品着色剂的着色机理是什么？食用着色剂分为哪几类？了解常用食用合成着色剂的性质、使用方法及使用注意事项。简述目前我国允许使用的主要食用天然着色剂的性质及使用方法？简述食用合成着色剂与天然着色剂安全性的特点？使用食用着色剂时应注意哪些问题？,SeeYouNextTime,