第八章食品色素第四节多酚类色素

8.4 8.4 多酚类色素多酚类色素 一、花青素类一、花青素类 1 1、结构及物理性质结构及物理性质 花青素类为花青素类为2-2-苯基苯并吡喃正离子的衍生物，结构苯基苯并吡喃正离子的衍生物，结构中有多个酚羟基或酚羟基与烷基或糖基形成的醚或苷。中有多个酚羟基或酚羟基与烷基或糖基形成的醚或苷。结构中结构中R R1 1、R R2 2通常为通常为H H、-OHOH或或-OCHOCH3 3，R R3 3、R R4 4通常为通常为H H或或糖基，当分子中有糖基时称为花色苷。糖基，当分子中有糖基时称为花色苷。基本结构基本结构 随着不同花青素结构中所带随着不同花青素结构中所带基团基团种类和数量的不同，种类和数量的不同，其颜色有所不同。其原因是不同基团及数量不同的基团其其颜色有所不同。其原因是不同基团及数量不同的基团其助色效果不同，基本结构上所带给电子基团越多，颜色越助色效果不同，基本结构上所带给电子基团越多，颜色越深。深。2、花色苷的变化花色苷的变化 花青素、花色苷稳定性差，其主要原因是其结花青素、花色苷稳定性差，其主要原因是其结构中的环氧正离子结构及多个羟基的存在。构中的环氧正离子结构及多个羟基的存在。*自身结构自身结构的影响：结构中自由酚羟基越多越不稳定，的影响：结构中自由酚羟基越多越不稳定，花青素不如花色苷稳定，花色苷中糖基不同稳定性亦不同。花青素不如花色苷稳定，花色苷中糖基不同稳定性亦不同。*pH影响影响：溶液：溶液pH不同时花青素的结构不同，颜色亦不同时花青素的结构不同，颜色亦有所不同。有所不同。一般情况下，花色苷类色素在酸性溶液中呈色效一般情况下，花色苷类色素在酸性溶液中呈色效果最好。果最好。*温度的影响温度的影响：加热影响花色苷溶液平衡，使其向形成：加热影响花色苷溶液平衡，使其向形成查尔酮方向移动。查尔酮方向移动。加热也可使花色苷分解：一般按照三种途径进行加热也可使花色苷分解：一般按照三种途径进行第一种第一种分解途径可以看作加热水解；第二种分解途径可看作醚键水分解途径可以看作加热水解；第二种分解途径可看作醚键水解断裂；解断裂；（A）醌式结构蓝色（AH+）正离子结构红色（B）拟碱式结构无色（C）查尔酮式结构无色H+HO-HO-H+*光照的光照的影响：光照可以加速花色苷的分解，多羟影响：光照可以加速花色苷的分解，多羟基黄酮、异黄酮和噢哢的磺酸酯对光分解有抗性。基黄酮、异黄酮和噢哢的磺酸酯对光分解有抗性。*抗坏血酸抗坏血酸的影响：的影响：花色苷受抗坏血酸的影响是抗花色苷受抗坏血酸的影响是抗坏血酸可以将氧分子转化为过氧化氢，而过氧化氢可以坏血酸可以将氧分子转化为过氧化氢，而过氧化氢可以进攻花色苷的进攻花色苷的2-C,导致红色苷的分解。导致红色苷的分解。抗坏血酸O2H2O2花色苷+酯+香豆素衍生物 （无色）降解或聚合褐色沉淀物 *SO2的的影响：影响：花色苷SO2H+(H2O)HSO3-oOHOHHOHSO3H *金属离子金属离子的影响：的影响：花色苷与花色苷与AlAl3+3+、FeFe2+2+、FeFe3+3+、SnSn2+2+等金属离子可以形成等金属离子可以形成配位化合物，而使颜色变深而发生变化。如：配位化合物，而使颜色变深而发生变化。如：*酶的酶的影响：能够导致花色苷分解的酶有糖苷水解酶及影响：能够导致花色苷分解的酶有糖苷水解酶及多酚氧化酶。多酚氧化酶。*与其它与其它植物性成分发生缩合：植物性成分发生缩合：花色苷可以与自身、蛋白质、单宁、其它黄酮或多糖花色苷可以与自身、蛋白质、单宁、其它黄酮或多糖类物质发生缩合反应，形成的产物一般颜色会加深（红类物质发生缩合反应，形成的产物一般颜色会加深（红移），少数颜色消失移），少数颜色消失。3 3、原花色素、原花色素 原花色素的基本结构单元为黄烷原花色素的基本结构单元为黄烷-3,4-3,4-二醇：二醇：oOHOHHO12345678OHOHOH 原花色素是原花色素是黄烷黄烷-3,4-3,4-二醇的二聚物、三聚物甚至多二醇的二聚物、三聚物甚至多聚物。聚物。原花色苷本身没有颜色，但在酸热条件下可以分解原花色苷本身没有颜色，但在酸热条件下可以分解为花青素和其它多酚类化合物而显示一定的颜色。如：为花青素和其它多酚类化合物而显示一定的颜色。如：二、二、类黄酮色素类黄酮色素 类黄酮是一大类结构相似的天然化合物，广泛存在类黄酮是一大类结构相似的天然化合物，广泛存在于各类植物体内。大部分此类化合物不仅具有特殊的颜于各类植物体内。大部分此类化合物不仅具有特殊的颜色，而且具有特殊的生物学功能。类黄酮类化合物在水色，而且具有特殊的生物学功能。类黄酮类化合物在水中的溶解度较大。中的溶解度较大。1、结构、结构及类型：及类型：一些常见类黄酮化合物的结构：一些常见类黄酮化合物的结构：其中一部分类黄酮类化合物呈黄色，另外一些无色。其中一部分类黄酮类化合物呈黄色，另外一些无色。有颜色的黄酮类化合物常可与金属离子发生配位而颜色加有颜色的黄酮类化合物常可与金属离子发生配位而颜色加深，黄酮类化合物的化学性质比较活勃，可受食品中的成深，黄酮类化合物的化学性质比较活勃，可受食品中的成分或加工条件的影响而结构发生变化。分或加工条件的影响而结构发生变化。2、加工与贮藏、加工与贮藏时的变化时的变化 *类黄酮类黄酮与与AlAl3+3+、FeFe2+2+、FeFe3+3+、SnSn2+2+等金属离子可以形成等金属离子可以形成络合物，而使颜色变深而发生变化。络合物，而使颜色变深而发生变化。*加工条件加工条件中使中使pH上升，无色的黄烷酮或黄烷酮醇可上升，无色的黄烷酮或黄烷酮醇可变为有色的查耳酮类。变为有色的查耳酮类。*发生酶促褐变的中间生成物可氧化发生酶促褐变的中间生成物可氧化类黄酮而产生褐类黄酮而产生褐色物质。色物质。三、儿茶素三、儿茶素 儿茶素也为儿茶素也为多酚多酚类化合物，常见的四种为：类化合物，常见的四种为：以上儿茶素名称中的以上儿茶素名称中的表表表示吡喃环上以单键相连的表示吡喃环上以单键相连的两个基团处于该环的同侧。两个基团处于该环的同侧。儿茶素本身没有颜色，当其与金属离子结合后产生儿茶素本身没有颜色，当其与金属离子结合后产生白色或有色沉淀。儿茶素具有轻微的涩味。白色或有色沉淀。儿茶素具有轻微的涩味。四、单宁四、单宁 单宁也为多酚类化合物，包括可水解型和缩合型两单宁也为多酚类化合物，包括可水解型和缩合型两类。常呈白中带黄或淡褐色，有强烈的涩味。类。常呈白中带黄或淡褐色，有强烈的涩味。单宁可与蛋白质、多种生物碱或多价金属离子结合单宁可与蛋白质、多种生物碱或多价金属离子结合形成有色不溶性沉淀，可在加热、氧化或遇到醛类条件形成有色不溶性沉淀，可在加热、氧化或遇到醛类条件下缩合而消除涩味。下缩合而消除涩味。