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1、护色剂在食品加工中的应用护色剂在食品加工中的应用 食科食科081 081 王瑜王瑜护色剂在食品加工中的应用护色剂在食品加工中的应用一、护色剂在肉制品中的应用一、护色剂在肉制品中的应用 1.1.降低硝酸盐的使用量降低硝酸盐的使用量 2.2.新型复合护色剂的研究二、护色剂在果、蔬制品中的应用二、护色剂在果、蔬制品中的应用 1.1.降低或减少硫化物的使用降低或减少硫化物的使用 2. 2.新型复合护色剂的研究新型复合护色剂的研究护色剂在肉制品中的应用护色剂在肉制品中的应用肉类加工过程中的发色、护色、褪色及变肉类加工过程中的发色、护色、褪色及变色问题都是色问题都是影响肉制品外观品质的重要因影响肉制品外观
2、品质的重要因素素。肉制生产中通常添加一定量天然红色。肉制生产中通常添加一定量天然红色素以赋予产品鲜艳的红色、素以赋予产品鲜艳的红色、刺激消费者的刺激消费者的购买欲、提高产品的竞争力购买欲、提高产品的竞争力。通过对低温肉制品褪色机理的研究，对通过对低温肉制品褪色机理的研究，对茶茶多酚多酚、异异V V。钠。钠、植酸植酸、柠檬酸柠檬酸等几种单一等几种单一护色剂及其搭组合对肉制品的护色效果进护色剂及其搭组合对肉制品的护色效果进行研究。行研究。护色剂的定义 护色的主要措施有：螯合、抗氧化、包埋、色素改性护色的主要措施有：螯合、抗氧化、包埋、色素改性等手段等手段三者比较：三者比较：三者比较：三者比较：Mb
3、Mb、HbHb更容易与更容易与更容易与更容易与COCO、NONO生生生生成非氧合产物，产物的色泽鲜成非氧合产物，产物的色泽鲜成非氧合产物，产物的色泽鲜成非氧合产物，产物的色泽鲜艳且比之氧合物稳定（不可逆艳且比之氧合物稳定（不可逆艳且比之氧合物稳定（不可逆艳且比之氧合物稳定（不可逆的），无毒。这一点，是肉类的），无毒。这一点，是肉类的），无毒。这一点，是肉类的），无毒。这一点，是肉类物质护色的依据，也是亚硝酸物质护色的依据，也是亚硝酸物质护色的依据，也是亚硝酸物质护色的依据，也是亚硝酸钠及煤气中毒、致死的生化诠钠及煤气中毒、致死的生化诠钠及煤气中毒、致死的生化诠钠及煤气中毒、致死的生化诠释。释。
4、释。释。肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白MbMbMbMb（FeFeFeFe+2+2+2+2）7070707090%90%90%90%暗红色暗红色暗红色暗红色血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白HbHbHbHb（FeFe+2+2）1010101030%30%30%30%暗红色暗红色暗红色暗红色+ O+ O+ O+ O2 2 2 2+ NO+ NO+ NO+ NO+ CO+ CO+ CO+ CO氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白MbOMbOMbOMbO2 2 2 2（FeFeFeFe+2+2+2+2）氧合血红蛋白氧合血红蛋白氧合血红蛋白氧合血红蛋白HbOHbO2 2（FeFe+2+2）鲜
5、红色鲜红色鲜红色鲜红色肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白MbNOMbNOMbNOMbNO（FeFeFeFe+2+2+2+2）血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白HbNOHbNO（FeFe+2+2）鲜红色鲜红色鲜红色鲜红色肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白MbCOMbCOMbCOMbCO（FeFeFeFe+2+2+2+2）血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白HbCOHbCO（FeFe+2+2）鲜红色鲜红色鲜红色鲜红色O O2 2300300倍倍倍倍 氧化卟啉氧化卟啉氧化卟啉氧化卟啉（呈绿色或黄色）（呈绿色或黄色）（呈绿色或黄色）（呈绿色或黄色）生命状态生命状态生命状态生命状态（一）肉色物质及其变化（一）肉色
6、物质及其变化（一）肉色物质及其变化（一）肉色物质及其变化高铁肌红蛋白高铁肌红蛋白高铁肌红蛋白高铁肌红蛋白MbMbMbMb（FeFeFeFe+3+3+3+3）灰白色（烹调加热）灰白色（烹调加热）灰白色（烹调加热）灰白色（烹调加热） 灰褐（存放非加热）灰褐（存放非加热）灰褐（存放非加热）灰褐（存放非加热）护色机制护色机制 （二）护色机制（二）护色机制宰后成熟的肉因有氧呼吸的中断而含乳酸，宰后成熟的肉因有氧呼吸的中断而含乳酸，pHpH值在值在5.65.65.85.8的范围，亚的范围，亚硝酸盐在此弱酸性条件下生成亚硝酸，亚硝酸很不稳定，即使在常温下也可硝酸盐在此弱酸性条件下生成亚硝酸，亚硝酸很不稳定，
7、即使在常温下也可分解产生亚硝基（分解产生亚硝基（NONO）：）：生成的亚硝基会很快地与肌红蛋白反应生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白生成的亚硝基会很快地与肌红蛋白反应生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白(MbNO)(MbNO)，其反应为：，其反应为：亚硝基肌红蛋白遇热后，成为具有鲜红色的亚硝基血色原。亚硝基肌红蛋白遇热后，成为具有鲜红色的亚硝基血色原。硝酸盐的护色机制硝酸盐的护色机制 p在细菌（亚硝酸菌）的作用下还原成亚硝酸盐，它的护色在细菌（亚硝酸菌）的作用下还原成亚硝酸盐，它的护色速度慢。故，用得不多。速度慢。故，用得不多。 p硝酸的氧化作用很强，部分肌红蛋白易被氧化成高铁肌红硝酸的氧化作用很强，部分肌红蛋
8、白易被氧化成高铁肌红蛋白。当使用硝酸钠护色时，常用蛋白。当使用硝酸钠护色时，常用L L抗坏血酸、抗坏血酸、L L抗坏抗坏血酸钠等还原性物质来防止肌红蛋白的氧化，同时它们还血酸钠等还原性物质来防止肌红蛋白的氧化，同时它们还可以把高铁肌红蛋白还原为肌红蛋白，以助护色。可以把高铁肌红蛋白还原为肌红蛋白，以助护色。硝酸盐的护色机制硝酸盐的护色机制未添加和添加亚硝酸盐的火腿肠未添加和添加亚硝酸盐的火腿肠 茶多酚茶多酚 茶多酚具有茶多酚具有抗脂质氧化抗脂质氧化的作用，的作用，浙江农大杨贤强教授研究表明，茶多酚的浙江农大杨贤强教授研究表明，茶多酚的抗氧化性比维生素抗氧化性比维生素C C、维生素、维生素E E
9、强，且具有强，且具有协同作用。向样品中添加协同作用。向样品中添加0 01 1茶多酚，茶多酚，结果发现茶多酚对肉制品的护色效果好于结果发现茶多酚对肉制品的护色效果好于异异V V。钠，能使肉制品维持更长时间的红色。钠，能使肉制品维持更长时间的红色。茶多酚茶多酚护色效果色效果对比比图异异V Vc c钠钠 异异V Vc c钠能将氧化型肌红蛋白钠能将氧化型肌红蛋白( (FeFe3+3+) )还原为还原型肌红蛋白还原为还原型肌红蛋白( (FeFe2+)2+)也能将也能将NaNONaNO2 2还原还原为为HNOHNO2 2，继而产生，继而产生NONO，NONO与还原型肌红蛋白发与还原型肌红蛋白发生反应加速和
10、增强腌制红色的产生，从而起到生反应加速和增强腌制红色的产生，从而起到增加肉制品色泽的作用。添加增加肉制品色泽的作用。添加0 01 1异异V Vc c钠的钠的护色效果较好，能使肉制品在放置护色效果较好，能使肉制品在放置7 7天时还能天时还能呈现一定的红色。呈现一定的红色。 此外，异抗坏血酸钠还可降低亚此外，异抗坏血酸钠还可降低亚硝酸钠的使用量，阻断硝酸钠的使用量，阻断亚硝胺亚硝胺生成，提高肉制生成，提高肉制品安性的作用。品安性的作用。异异Vc钠钠护色效果色效果对比比图植酸植酸 植酸可与促进氧化作用的金属植酸可与促进氧化作用的金属离子发生螯合，同时释放出氢，破坏自氧离子发生螯合，同时释放出氢，破坏
11、自氧化过程中产生的过氧化物，使之不能继续化过程中产生的过氧化物，使之不能继续形成醛、酮等产物而发挥抗氧化作用。通形成醛、酮等产物而发挥抗氧化作用。通过研究发现过研究发现单独添加单独添加0 01 1植酸，护色效植酸，护色效果不理想，仅比对照组稍好一点，说明其果不理想，仅比对照组稍好一点，说明其不宜单独使用。不宜单独使用。植酸植酸护色效果色效果对比比图柠檬酸柠檬酸 金属离子会加快红曲红色素的金属离子会加快红曲红色素的褪色，柠檬酸对褪色，柠檬酸对金属离子的螯合能力金属离子的螯合能力很强，很强，因此可作为抗氧化剂的增效剂，据研究，因此可作为抗氧化剂的增效剂，据研究，与茶多酚的协同效果很好，但是单独使用
12、与茶多酚的协同效果很好，但是单独使用柠檬酸，护色效果微弱。柠檬酸，护色效果微弱。柠檬酸檬酸护色效果色效果对比比图复配护色剂在肉制品中的应用复配护色剂在肉制品中的应用一般护色剂单体在单独使用时对肉制品的一般护色剂单体在单独使用时对肉制品的护色效果不明显，若增加用量，又会增加护色效果不明显，若增加用量，又会增加成本，且可能成本，且可能影响风味影响风味。因此，要达到好。因此，要达到好的护色效果，需同时使用几种具有护色功的护色效果，需同时使用几种具有护色功能或助于护色的单体搭配使用，以达到功能或助于护色的单体搭配使用，以达到功能互补、协同增效的目的。能互补、协同增效的目的。最佳护色剂组合之一最佳护色剂
13、组合之一最佳护色剂组合为：茶多酚最佳护色剂组合为：茶多酚0 00303、异抗、异抗坏血酸钠坏血酸钠0 00404、柠檬酸、柠檬酸0 01010、植酸、植酸0 00101，经验证，护色效果很好，储存，经验证，护色效果很好，储存2424天后仍有相当的红色，外观悦目；且该组天后仍有相当的红色，外观悦目；且该组的起始色值即高于其它各组，说明它本身的起始色值即高于其它各组，说明它本身还有一定的发色作用，实际生产中应用该还有一定的发色作用，实际生产中应用该种护色剂可兼起护色和发色作用，还能降种护色剂可兼起护色和发色作用，还能降低亚硝酸钠的用量，提高肉制品的安全性低亚硝酸钠的用量，提高肉制品的安全性。最佳护
14、色剂组合之二最佳护色剂组合之二最佳组合：即最佳组合：即- -环糊精环糊精0 00404，海藻酸，海藻酸钠钠0 00606，异抗坏血酸钠，异抗坏血酸钠0 00404，柠檬，柠檬酸酸0 00505。此组合通过。此组合通过包埋、抗氧化包埋、抗氧化等方等方式大大延缓了红曲红色素的氧化及光分解，式大大延缓了红曲红色素的氧化及光分解，对对酱卤肉制品酱卤肉制品有良好的护色效果。它可以有良好的护色效果。它可以使酱卤肉制品在使酱卤肉制品在3535的高温条件下保存的高温条件下保存60d60d后色泽依然尚可，从而提升了红曲红色素后色泽依然尚可，从而提升了红曲红色素在肉制品中的使用价值在肉制品中的使用价值。果蔬变色的
15、机理果蔬变色的机理酶促褐变酶促褐变 新鲜果蔬原料在加工过程中新鲜果蔬原料在加工过程中, , 果蔬果蔬成份中的多酚类化合物如单宁、酪氨酸、绿原成份中的多酚类化合物如单宁、酪氨酸、绿原酸等长时间与空气接触酸等长时间与空气接触, , 在氧化酶和过氧化酶在氧化酶和过氧化酶的催化作用下的催化作用下, , 多酚类化合物氧化而使醌积累多酚类化合物氧化而使醌积累, ,醌进一步氧化聚合形成褐色色素（黑色素或类醌进一步氧化聚合形成褐色色素（黑色素或类黑精）。变色的程度取决于果蔬中黑精）。变色的程度取决于果蔬中多酚类化合多酚类化合物物的含量、的含量、氧化酶氧化酶或或过氧化物酶过氧化物酶的活性、的活性、氧浓氧浓度度及
16、及温度的高低温度的高低。高温钝化酶活性和隔氧能有高温钝化酶活性和隔氧能有效的控制酶促褐变。效的控制酶促褐变。非醉促褐变非醉促褐变 非酶促褐变是指蔬原料加工过程中非酶促褐变是指蔬原料加工过程中发生的与酶无关的褐变果作用。它包括发生的与酶无关的褐变果作用。它包括羰氨反羰氨反应褐变作用应褐变作用、焦糖化褐变作用焦糖化褐变作用和和抗坏血酸氧化抗坏血酸氧化褐变褐变作用三种类型。作用三种类型。1.1.羰氨反应羰氨反应是果蔬原料在加热或长期贮存后发生是果蔬原料在加热或长期贮存后发生褐变的主要原因。褐变的主要原因。2.2.焦糖化作用焦糖化作用是糖类在没有含氨基化合物存在情是糖类在没有含氨基化合物存在情况下加热
17、到其熔点以上温度时况下加热到其熔点以上温度时, , 降解后产物经降解后产物经过聚合、缩合而生成粘稠状的黑褐色物质。过聚合、缩合而生成粘稠状的黑褐色物质。3.3.坏血酸作用坏血酸作用是指果蔬中的抗坏血酸在抗坏血酸是指果蔬中的抗坏血酸在抗坏血酸氧化酶的催化作用下与氧发生反应生成褐色物氧化酶的催化作用下与氧发生反应生成褐色物质。质。色素物质变色色素物质变色 果蔬中的色素主要有四类叶绿素、果蔬中的色素主要有四类叶绿素、胡萝卜素、叶黄素和花青素。其中胡萝卜素和胡萝卜素、叶黄素和花青素。其中胡萝卜素和叶黄素在加工过程中比较稳定叶黄素在加工过程中比较稳定, , 不易变色不易变色, , 而而叶绿素叶绿素和和花
18、肯素花肯素在加工过程中不稳定在加工过程中不稳定, , 易变色。易变色。这种变色在天然蔬菜汁的变色中表现非常明显这种变色在天然蔬菜汁的变色中表现非常明显, , 也是当前生产中急需解决的难题。色素物质变也是当前生产中急需解决的难题。色素物质变色常与温度、色常与温度、phph值、金属离子等有关值、金属离子等有关。金属变色金属变色 果蔬成份中的单宁与金属反应如果蔬成份中的单宁与金属反应如与铁反应变黑色与铁反应变黑色, , 与锡反应变成玫瑰色与锡反应变成玫瑰色, ,黄酮黄酮类色素与金属反应也会变色花青素能腐蚀马口类色素与金属反应也会变色花青素能腐蚀马口铁铁, , 蛋白质分解产生的硫与铜或铁作用生成黑蛋白
19、质分解产生的硫与铜或铁作用生成黑色物质色物质, , 这类变色属于金属变色的范畴这类变色属于金属变色的范畴。果蔬护色剂的研究进展果蔬护色剂的研究进展目前我国批准使用的常用食品护色剂有目前我国批准使用的常用食品护色剂有柠柠檬酸、抗坏血酸、异抗坏血酸钠、谷胱甘檬酸、抗坏血酸、异抗坏血酸钠、谷胱甘肽、半胱氨酸和亚硫酸盐肽、半胱氨酸和亚硫酸盐等。柠檬酸、异等。柠檬酸、异抗坏血酸钠、抗坏血酸抗坏血酸钠、抗坏血酸廉价无毒但护色效廉价无毒但护色效果一般果一般，谷胱甘肽、半胱氨酸无毒但价格，谷胱甘肽、半胱氨酸无毒但价格昂贵，亚硫酸盐虽然昂贵，亚硫酸盐虽然护色效果好但有一定护色效果好但有一定的毒副作用的毒副作用。
20、降低或减少硫化物的使用降低或减少硫化物的使用二氧化硫二氧化硫的还原作用可以破坏酶的氧化系统，的还原作用可以破坏酶的氧化系统，并且其本身能够与氧发生反应，消耗氧而生成并且其本身能够与氧发生反应，消耗氧而生成硫酸，从而硫酸，从而阻止酶褐变的发生阻止酶褐变的发生，以及由各类有，以及由各类有氧参与的氧化反应，减少了这些物料的变质和氧参与的氧化反应，减少了这些物料的变质和变色。如阻止单宁等物质发生酶促褐变而变黑；变色。如阻止单宁等物质发生酶促褐变而变黑；抑制由还原糖与氨基酸发生美拉德反应抑制由还原糖与氨基酸发生美拉德反应而导致而导致的非酶促褐变。的非酶促褐变。但是二氧化硫对人体的危害性较大，会引发支但是
21、二氧化硫对人体的危害性较大，会引发支气管痉挛，食用过量可能发生呼吸困难、呕吐、气管痉挛，食用过量可能发生呼吸困难、呕吐、腹泻等症状；气喘患者过量食入，易产生过敏，腹泻等症状；气喘患者过量食入，易产生过敏，可能引发哮喘。亚硫酸盐还是杀伤力巨大的致可能引发哮喘。亚硫酸盐还是杀伤力巨大的致癌物质。癌物质。新型复合护色剂的研究一新型复合护色剂的研究一有实验用有实验用4-HR(44-HR(4一己基间苯二酚一己基间苯二酚) )对苹果、马对苹果、马铃薯、香蕉切片和莲藕汁的护色进行了研究发铃薯、香蕉切片和莲藕汁的护色进行了研究发现：现：苹果苹果：4-HR(04-HR(00202) )、抗坏血酸、抗坏血酸(0(
22、00303) )、柠檬酸柠檬酸(O(O5 5) )；马铃薯马铃薯：4-HR(04-HR(00101) )、抗坏血酸、抗坏血酸(0(00202) )、柠檬酸柠檬酸(0(07575) )；香蕉香蕉：4-HR(O4-HR(O0202) )，抗坏血酸，抗坏血酸(0(0，0303) )、柠檬酸柠檬酸(0(07575) )；莲藕莲藕：4-HR(O4-HR(O0101) )、抗坏血酸、抗坏血酸(0(00202) )、柠檬酸柠檬酸(0(07575) )。新型复合护色剂的研究二新型复合护色剂的研究二对对板栗产品板栗产品的褐变及护色方法研究发现：的褐变及护色方法研究发现： 以抗坏血酸以抗坏血酸0 03 3，柠檬酸
23、，柠檬酸O O7 7、植酸、植酸0 03 3，氯化钠，氯化钠1 10 0 进行复配得到的复合护色进行复配得到的复合护色剂效果最佳。剂效果最佳。对对板栗饮料加工板栗饮料加工中褐变问题进行了研究，通过中褐变问题进行了研究，通过正交试验对板栗饮料加工中护色剂种类和用量正交试验对板栗饮料加工中护色剂种类和用量进行了分析比较，得出：以进行了分析比较，得出：以0 00505VCVC、0 00505植酸、植酸、0 00707柠檬酸和柠檬酸和0 02 2EDTAEDTA一一2Na2Na作作为复合护色剂可有效抑制板栗饮料加工中的褐为复合护色剂可有效抑制板栗饮料加工中的褐变。变。板栗果脯加工板栗果脯加工过程中护色
24、液组合进行了试验。过程中护色液组合进行了试验。结果表明，不同的护色液可有效地减轻或防止结果表明，不同的护色液可有效地减轻或防止褐变的发生，确定护色液最佳配方为褐变的发生，确定护色液最佳配方为NaHSONaHSO3 30 05 5、EDTA-2Na 0EDTA-2Na 05 5、柠檬酸、柠檬酸0 04 4和和NaCl ONaCl O6 6人们对果蔬产品的褐变原理和防止方法进人们对果蔬产品的褐变原理和防止方法进行了许多深入的研究。其中，化学方法在行了许多深入的研究。其中，化学方法在食品工业上一直是最为广泛地用来抑制酶食品工业上一直是最为广泛地用来抑制酶促褐变的方法。在试验研究中，发现已有促褐变的方法。在试验研究中，发现已有数百种化合物被证实可抑制酶促褐变。数百种化合物被证实可抑制酶促褐变。但是多数但是多数单体护色剂单体护色剂不能达到效果，所以不能达到效果，所以目前用于食品护色的护色剂基本都是目前用于食品护色的护色剂基本都是复合复合型的护色剂，型的护色剂，各种护色剂单体之间相互协各种护色剂单体之间相互协同达到最好的护色效果。同达到最好的护色效果。谢谢 谢！谢！
