第二章-调色类食品添加剂

•2.1着色剂•第一节着色剂的发色机理•第二节着色剂的分类•第三节食用合成色素•第四节食用天然色素调色类食品添加剂定义：着色剂则是食品着色和改善食品色泽为目的的食品添加剂。重要性：食品的色泽是人们对于食品食用前的第一个感性接触。食品的色感好，对增进食欲也很有作用。食品天然的颜色，反映其营养价值和优劣程度，色泽是食品质量的一个重要指标。食品的色彩，给人以味道的联想：食品的色彩，给人以怎样的味道联想：1、红色可以给人以味浓成熟、好吃的感觉，而且它比较鲜艳，引人注目，是人们所喜欢的颜色，许多糖果、糕点、饮料都采用它。食品的色彩，给人以怎样的味道联想：2、黄色给人以芳香成熟、可口、食欲大增的感觉，黄色还可以给人味道清淡的感觉。烤培食品、水果罐头、糕点、饮料都采用它。食品的色彩，给人以怎样的味道联想：3、橙色兼红、黄两色的优点，给人强烈的成熟、醇美的感觉。饮料、罐头等许多食品采用之。食品的色彩，给人以怎样的味道联想：4、绿色和蓝色可以给人以新鲜、清爽的感觉，多用于酒类、方便菜、饮料等。但它都给人以生、凉、酸的感觉，用时要得当，否则会叫人倒胃口。食品的色彩，给人以怎样的味道联想：5、咖啡色可以给人以风味独特，质地浓郁的感觉。咖啡、茶叶、啤酒、巧克力、饮料、糕点常采用它。综上所述，着色剂的重要性就不言而喻了，问题是如何正确选用，而不是滥用。第一节着色剂的发色机理一、机理：不同的物质能吸收不同波长的光。如果某物质所吸收的光，其波长在可见光区域（400-800nm），那么该物质就会出现一定的颜色。其颜色是由未被吸收的光波所反应出来的（即被吸收光颜色的互补色）。二、不同光波和颜色的关系吸收光波互补色吸收光波互补色波长/nm相应颜色波长/nm相应颜色400紫黄绿530黄绿紫425蓝青黄550黄蓝青450青橙黄590橙黄青490青绿红640红青绿510绿紫730紫绿表2-1不同波长的光波和颜色的关系三、发色团（生色团）在紫外或可见光区(200~800nm）具有吸收峰的基团被称为发色团,发色团均具有双键。如：C=C、C=O、-C=O-OH、-N=N-、-N=O、C=S、C-N=O、-C=N-四、助色团有些基团的吸收波段在紫外区和可见光区，不可能发色，但与发色团相连后，可使整个分子对光的吸收向长波方向移动，这类基团被称为助色团。如:-OH,-OR,-NH2,-NHR,-NR2,-SH,-Cl,-Br等五、着色剂都是由发色团和助色团所组成的，能呈现各种不同的颜色。10第二节着色剂的分类一、按来源和性质分1、食品合成色素⑴偶氮类油溶性（不易排出体外，毒性大，目前基本不再使用）水溶性（易排出体外，毒性小）eg:苋菜红、胭脂红、日落黄、柠檬黄⑵非偶氮类：如赤藓红、亮蓝、靛蓝2、食品天然色素⑴（甜菜红、姜黄、叶绿素等）⑵（紫胶红、胭脂虫红等）⑶（红曲红等）植物色素动物色素微生物色素偶氮基：两个单键都与烃基的碳原子连接的—N=N—基团。例如偶氮苯C6H5—N=N—C6H5也称食品合成色素，是以苯、甲苯、萘等化工产品为原料，经过磺化、硝化、卤化、偶氮化等一系列有机合成反应制备的有机着色剂。还包括色淀和正在研制的不被人体吸收的聚合着色剂。色淀（又名铝色淀）：由水溶性着色剂沉淀在许可使用的不溶性基质（多为氧化铝）上所制备的一种特殊着色剂制品，其耐光性、耐热性均优于原来的合成着色剂。合成食品着色剂也称食品天然色素，主要是从动植物和微生物中提取的着色剂。一些品种还具有维生素活性（如β-胡萝卜素），有的还有一定的生物活性功能（栀子黄、红花黄等）。特点：品种繁多、色泽自然、无毒性，使用范围和日允许用量（ADI）较宽。但成本高、着色力弱、稳定性差、易变质、一些品种有异味或异臭，难以调出任意色。天然食品着色剂第二节着色剂的分类二、按化学结构的不同，食用天然色素可分为1、四吡咯衍生物（叶绿素、血红素）2、异戊二烯衍生物（如辣椒红、栀子黄、β-胡萝卜素)3、多酚类衍生物（如越橘红，萝卜红，葡萄皮红等）4、酮类等（红曲红，姜黄素）5、醌类衍生物（紫胶红、胭脂红等）6、其他：甜菜红、焦糖色等。三、优缺点1、合成色素：色泽鲜艳，着色力强，不易褪色，用量较低性能较稳定，易溶解，易调色，成本低。但一般合成色素主要是苯胺类色素，其中有的在人体内可形成致癌物质。因此可用于食品的合成色素品种已有大幅度下降，但由于合成色素在稳定性和价格等方面的优点，总的消费仍呈上升趋势.美国：70年代合成色素的消费量2005.5吨，90年增至3834.5吨，20年内用量约增加一倍。德国：每年耗用食用色素150吨，其中合成色素占70％。三、优缺点2、天然色素：安全性高（个别除外：藤黄），资源丰富，稳定性差，着色力低，成本高，但在消费者安全第一的心理指导下，天然色素的发展远快于合成色素。日本：1987年天然色素用量达2313吨，合成色素仅203吨。四、食用色素的进展㈠研究大分子聚合物着色剂危害原因：食品添加剂（包括食用色素）对机体的危害，主要是其本身分解产物由肠道吸收。当分子量达到1000以上时，即无法吸收而由肠道排出，据此美国代那波尔（Dynapol）公司研究使发色团固定在某一聚合物上，使分子量大到足以无法穿过肠道黏膜，正在进行长期喂养试验。㈡天然色素中国地广物博，长白山：20多种天然色素资源；四川省：有35类96种天然色素资源；第三节食用合成色素由于合成色素的安全性问题比之一般食品添加剂突出，故各国对之均有极为严格的限制。不单在品种和质量指标上有明确限制性规定，对生产单位也有明确的限制。过去中国指定上海市燃料研究所为全国独家生产厂，生产能力800-1000吨/年。现有八个单位生产。各国准用的合成色素品种各不相同，国际上使用合成色素最多时达100多种，现允许使用的仅有39种，中国10种，美国为10种，英国22种，欧共体约20种，日本11种。目前准用的都通过十分严格的毒性试验，求得了ADI值，因此只要在符合ADI值的范围内使用，应该认为是有保证的。一、常用的几种食用合成色素㈠苋菜红㈡胭脂红㈢赤藓红㈣新红㈤柠檬酸㈥日落黄㈦亮蓝㈧靛蓝1.苋菜红又名蓝光酸性红、杨梅红，属偶氮磺酸型水溶性红色色素。色泽特征：为红褐色或紫色均匀粉末或颗粒，最大吸收波长：520nm±2nm。毒性：能使受试动物致癌致畸。ADI为0～0.5mg/kg(bw)HACSG（欧共体儿童保护集团）不准用于儿童，挪、美不准使用。（1968报道有致癌性，ADI经重新审定）使用：在食品中的最大允许用量为50mg/kg，主要用于糖果、汽水和青梅等种类。202.胭脂红又名大红、食用红色102号，又丽春红4R，苋菜红的异构体。水溶性偶氮类色素。色泽特征：红色至深红色均匀粉末或颗粒毒性：无致肿瘤作用。ADI为0～4mg/kg(bw),除美国、加拿大不准使用外，绝大多数国家许可使用。使用：主要用于饮料、配制酒、糖果等。本品是红色色素中应用最广泛的一种色素，可用为单色或配合色使用，用量占全部食用色素量的10%以上。213.赤藓红又称樱桃红、食用色素红3号，水溶性非偶氮类着色剂性质与性能：具有良好的染色性，尤其对蛋白质的染色，耐热、耐还原性好，但耐酸性、耐光性很差，吸湿性强。酸性时生成黄棕色沉淀，碱性时产生红色沉淀。毒性：ADI为0～0.1mg/kg(bw)。使用：适于对饼干等焙烤食品、罐头，不适于对酸性强的液体食品和水果糖等。因其耐光性差，不适于在汽水等饮料中添加。224.新红（水溶性偶氮类）又称桃红。为红色均匀粉末。着色性能：同苋菜红主要用于饮料、糖果等，食用量0.05g/kg毒性：LD50﹥10g/kg（小鼠，经口）5.柠檬黄食用黄色4号，又称酒石黄，为水溶性偶氮类色素。为橙黄至橙色均匀粉末或颗粒，对热、酸、光及盐均稳定;耐氧性差;遇碱微变红色，还原时褪色。毒性：ADI＜7.5mg/kg体重，安全性高，世界各国普遍许可使用。着色性能：是着色剂中最稳定的一种，可与其他色素复合使用，匹配性好，调色性能优良，坚牢度高，是食用黄色素中使用最多的。使用建议：主要用于果汁（味）饮料类、碳酸饮料、糖果等，限量均为0.1g/kg.246.日落黄色泽特征：橙红色均匀粉末或颗粒（水溶性偶氮类）毒性：ADI为0～2.5mg/kg体重，安全性高，世界各国普遍许可使用。着色性能：在酒石酸、柠檬酸中稳定，是着色剂中比较稳定的一种，着色牢固度强，可与其他色素复配使用，匹配性好。使用：可用于饮料、配制酒、糖果等，最大允许使用量为100mg/kg食品。257.亮蓝（水溶性，非偶氮类）为紫红色或紫蓝色粉末，有金属光泽着色性能：色度极强，通常与其他食用色素配合使用，如与柠檬黄配成绿色色素，因其色度极强使用量小。毒性：本品经动物试验证明安全性高，ADI为0～12.5mg/kg使用：饮料、汽水、配制酒、糖果、糕点上彩妆、罐头、浓缩果汁、青梅。268.靛蓝称酸性靛蓝、磺化靛蓝，为水溶性非偶氮类着色剂，世界上使用最广泛的食用色素之一。色泽特征：水溶液为紫蓝色，色泽比亮蓝暗。着色性能：有独特的色调，但着色力差，牢度低，较不稳定，很少单独使用，常与其他着色剂配合使用。毒性：ADI＜2.5mg/kg体重，安全性高，世界各国普遍许可使用。使用：最大允许使用量为100mg/kg食品。可用于饮料、配制酒、糖果、青梅。279.诱惑红（水溶性偶氮类）称艳红、食用赤色40号。色泽特征：深红色粉末。着色性能：着色牢固度较强。毒性：ADI0-7mg/kg体重。使用：最大允许使用量为100mg/kg食品。可用于饮料、膨化食品、油炸小食品、饼干夹心和熟制豆类。2810.酸性红（水溶性偶氮类）称偶氮玉红、酸性红14。色泽特征：紫褐色颗粒或粉末。着色性能：是食用焦油色素中着色牢固度最强者。毒性：ADI0-4mg/kg体重。使用：可用于淀粉、焙烤食品、香肠、樱桃等，常与其他色素配合使用，用量5-100mg/kg。用于糖果、冰激凌等，限量0.05g/kg。29二、使用注意事项■色素溶液的配制用适当的溶剂溶解，使母液浓度为1-10％。混合法：适用于液态与酱状或膏状食品，将欲着色的食品与色素溶液混合并搅拌均匀。涂刷法：适于不可搅拌的固态食品，将色素溶液涂刷在食品的表面，如：糕点装潢常用此法。二、使用注意事项色素的称量必须准确。现配现用。配制用水先煮沸、或蒸馏水、去离子水。避免使用金属器具。避免日光直射，冷暗处密封保存。GB2760-96规定，凡同一色泽的色素，如混合使用时，其用量不得超过单一色规定允许量。■食品着色的色调选择▼与食品的原有色泽相似；或根据拼色原理，调制出相应的特征颜色。▼考虑心理或习惯；▼与食品的名称一致；▼色与风味、营养的关系。例如：樱桃罐头、杨梅果酱应选樱桃红、杨梅红色调；红葡萄酒应选紫红；白兰地选择红棕色；薄荷糖为绿色、橘子糖为红色或橙色、巧克力糖为棕色；“异彩食品”白色咖啡、绿色面包、黑色豆腐。■色调的拼色红黄蓝红黄(基本色)\/\/\/\/橙绿紫橙(二次色)\/\/\/橄榄灰色棕褐(三次色)⑴根据不同需要选择2种或3种拼配成不同的色谱。⑵不同的色调由不同的色素按不同的比例拼配而成。食品合成着色剂的发展趋势（主要考虑安全性）①人工合成天然等同物色素天然等同物色素是指通过化学合成自然界本身存在的、安全无毒且稳定性较好的天然色素。如β-胡萝卜素，基本上是化学合成工艺生产的。通过与乳化剂等成分复合改变其溶解性能（水溶性、脂溶性皆有）。②高分子聚合色素依据：人体对物质的吸收在相对分子质量上有一定限度（当合成色素的相对分子质量高于1000时，其实际吸收小于1%），将有色化合物与某一惰性的聚合物主干相连，制成大分子聚合物，不被人体吸收，减小毒性。研究进展：美国Dynapol公司通过大量筛选试验和安全试验，已制得三种红色和一种黄色聚合色素。③对合成色素的性能进行改造，扩大应用面第四节食用天然色素天然色素主要从动植物和微生物中提取，国际上已开发