二、动物色素
(一)血红素
血红素是存在于高等动物血液和肌肉中的红色色素,在肉中起着呈色作用。血红素存在于肌红蛋白与血红蛋白的分子中,肌红蛋白分布在肌肉的组织细胞内,血红蛋白分布在各种大小血管中,由于动物屠宰时放血,大部分血红蛋白随血而流失,因此经正常放血后的肌肉组织,肌红蛋白所起的呈色作用占90%以上。在同一动物体,不同部位肌肉的颜色有一定差异,这是由于肌纤维中肌红蛋白的数量不同所致。
血红素中的亚铁离子不稳定,在氧或其他氧化剂存在时加热氧化成三价铁离子,生成褐色的高价铁血红素。肌红蛋白和血红蛋白在受热时,蛋白质变性,血红素游离出来,二价铁离子马上被氧化成三价铁离子,生成高铁血红素,形成褐色的变肌红蛋白和变血红蛋白,使煮熟的肉和血变成褐色。肉在空气中久放也会生成棕褐色的变肌红蛋白,使肉发暗。
(二)类胡萝卜素
类胡萝卜素也是动物原料中常见的色素之一。动物体不能合成类胡萝卜素,但常在体内积蓄一些,所以动物体内此种色素大多由植物的胡萝卜素、番茄色素而来。因此,在任何组织提取的脂肪中都多少带有一些黄色的类胡萝卜素。类胡萝卜素属于脂溶性色素,具有亲脂性,一般较稳定,有些在一定条件下可发生色变。存在于虾、蟹等水产品体内的一类类胡萝卜素——虾黄素,因与蛋白质结合而呈青蓝色,加热时,虾黄素游离出来并被氧化成为鲜红的虾红素。
三、微生物色素
红曲色素来源于微生物,是红曲霉的菌丝所分泌的色素。在培养初期菌体是无色的,以后逐渐变成鲜红色。
红曲色素中有六种不同的成分,其中有红色色素、黄色色素和紫色色素各两种。从不同菌种中得到的红曲色素,其组成是有区别的。具有应用价值的主要是醇溶性的红色色素、红斑素和红曲红素。
红曲色素与其他食用天然色素相比,具有以下特点:
(1)对pH值稳定。色调不像其他天然色素那样易随pH值的改变而发生显着变化。它的水溶性在pH为11时呈橙色,pH为12时呈黄色,pH极度上升则变色。但其乙醇溶液在pH为11时仍保持稳定的红色。
(2)耐热性强。红曲色素对热比较稳定。
(3)耐光性强。醇溶性的红色色素对紫外线相当稳定,但在太阳光直射下则可看到色度降低。
(4)几乎不受金属离子的影响。
(5)几乎不受氧化剂和还原剂的影响。
(6)对蛋白质的着色性很好,一旦着色经水洗也不会褪色。
红曲色素的安全性很高,且性质稳定,是值得推广的食用天然色素。红曲色素的着色功能广泛应用于各种食品,如酿造红曲黄酒、着色香肠、酱腐乳、酱油、火腿、各种酱类、糕点等食品。
四、昆虫色素
(一)胭脂虫红
胭脂虫是一种寄生于仙人掌上的昆虫,胭脂虫红色素是从雌虫的干粉中,用水提取出来的红色素。其主要成分为胭脂红酸,能溶于热水、乙醇、酸、碱溶液,颜色随pH值的变化而变化,pH值小于7时呈橙黄色,pH值等于7时呈红色,pH值大于7时呈紫色。对光和热稳定,特别在酸性条件下稳定性更好。
胭脂虫红是一种安全的天然色素,一般用于饮料、果酱、番茄酱等着色剂,也可用于烹饪中的染色。
(二)虫胶色素(紫草茸色素)
虫胶色素是紫胶虫寄生在梧桐科的芒木属等寄主植物上所分泌的紫胶原胶中的一种色素。产于我国云南、四川等地。
紫胶原胶又名紫草茸,是中药材之一,有清热解毒功效。虫胶红酸为鲜红色粉末,在水、丙二醇、乙醇中溶解度不大。而且纯度越高,在水中溶解度越小。色调随溶液pH值的变化而变化,pH在4.5以下为橙黄,pH在4.5~5.5时为橙红色,pH大于5.5时为紫红色,在强碱溶液(pH在12以上)中褪色。虫胶色素常用于果汁、配制酒及糖果等食品的着色。
第三节 食用人工合成色素
人工合成色素性质稳定、着色力强,可任意调色,使用方便、成本低,但本身无营养价值,而且有些还对人体有害,或在人体内代谢后可产生有害物质,在合成过程中易被重金属(可作为催化剂)污染。因此,世界各国对人工合成色素使用的种类、用量和范围均有严格的规定。我国目前允许使用的食用合成色素主要有苋菜红、胭脂红、柠檬黄和靛蓝等四种,它们之间食用合成色素使用性质比较。
人工合成色素按化学结构可分为偶氮化合物与非偶氮化合物两类。偶氮化合物又可分为油溶性色素与水溶性色素。油溶性色素不溶于水,进入人体后不易排出体外,因此它们的毒性都比较大,现在已不作为食品的着色剂。水溶性色素排出体外快,毒性也较低,目前允许使用的合成色素均属于水溶性色素。
一、苋菜红
苋菜红又称蓝光酸性红,为红色颗粒或粉末、无臭,0.01%水溶液呈红紫色,溶于甘油及丙二醇,稍溶于乙醇,不溶于油脂,易为细菌分解,对光、热及盐比较稳定,耐酸性较好,对柠檬酸、酒石酸等较稳定,但在碱性溶液中则变成暗红色。对氧化还原作用较敏感,故不能用于发酵食品的着色。
二、胭脂红
胭脂红属于单偶氮色素,与苋菜红互为异构体。为红色至暗红色的颗粒或粉末,无臭,溶于水中呈红色,并溶于甘油,微溶于乙醇,不溶于油脂。对光和酸较稳定,遇碱变成褐色,耐热性及耐还原性相当弱,易被细菌分解。
胭脂红每日允许摄入量为0~0.125mg/kg体重,最大使用量为50mg/kg食品。
主要用于糕点裱花。
三、柠檬黄
柠檬黄又称肼黄或酒石黄,为橙黄色至橙色的颗粒或粉末,无臭,0.1%水溶液呈黄色,溶于甘油、丙二醇,稍溶于乙醇,不溶于油脂。对热、酸、光及盐均稳定,耐氧化性差,遇碱稍变红,还原时成褐色。
柠檬黄每日允许摄入量为0~7.5mg/kg体重,最大使用量为100mg/kg食品。主要用于水果罐头、果酱等。
四、靛蓝
靛蓝又称靛胭脂、磺化靛蓝,为蓝色颗粒或粉末,无臭,0.05%水溶液呈紫蓝色,溶于甘油、丙二醇,微溶于乙醇,不溶于油脂。对光、热、酸、碱、氧化作用都很敏感,耐热性较弱,易为细菌分解。还原后褪色,对食品的着色力好。
靛蓝每日允许摄入量为0~2.5mg/kg体重,最大使用量为100mg/kg食品。
食用合成色素在使用中,还应注意以下事项:
(一)色素溶液的配制
直接使用色素粉末,不易在食品中均匀分布并可能形成色素斑点现象,所以应用适当的溶剂配制成溶液使用。配制时浓度不宜过高,一般使用浓度以1%~10%为宜,过浓的溶液难于使色调均匀。配制色素溶液的称量必须准确,而且应按用量配制,过多的配制液久置后易析出沉淀。配制用水应先煮沸,冷却后再用,或用蒸馏水或无离子水。
配制时应尽量避免用金属器皿,剩余溶液应避光密封保存。
(二)色调的选择与配色
色调的选择应符合人们对于食品的要求,为了丰富合成色素的色谱,满足烹饪加工中对于色彩的需求,可将规定的色素按不同比例混合拼色。从理论上讲,由红、黄、蓝三种基本色可以拼配多种不同的色谱,具体配法如下:各种食用合成色素溶解于不同溶剂中,会产生不同的色调和强度,尤其是用两种或两种以上色素拼色时情况就更加复杂。此外,食品在着色时是含有水分的,当水分蒸发,逐渐干燥时,色素将会随着水分的降低而集中于表面的现象。拼色时由于各种色素对光的稳定性不同,褪色快慢也各不相同,如靛蓝褪色较快,而柠檬黄则不易褪色。由于影响色调的因素很多,使用时必须根据具体情况,灵活应用。
第四节 烹饪加工中色的变化
食物原料中的颜色,在烹饪加工及贮藏中经常会发生一系列变化。在这些变化中,有些是有利于食品诱人色泽的形成,对于食品的质量起到保障和促进的作用;有些是不利于食品的质量指标要求。在烹饪加工及贮藏中,如何利用和控制这类变化,对食品的质量保障起到了重要作用。因此,弄清食品色泽变化的原因与机理,寻求合理的方法,及时掌握食品色泽变化的程度,具有十分重要的实践意义。
一、褐变作用
褐变是食品比较普遍的一种变色现象,尤其是将天然食品作为原料进行加工、贮藏或受到机械损伤后,易使原来色泽变暗或变成褐色,这种现象称为褐变。许多加工食品要利用褐变现象,如生产酱油、咖啡、食醋、黄酒、红茶、啤酒及烘烤面包等,这些都是人们所希望的褐变。但也有不受欢迎的褐变现象,如蔬菜、果品的褐变,不仅影响成品的色泽,还使食品中的营养成分和风味物质产生变化,降低了食品的质量。
褐变根据其反应的原理分成两大类:一类是在酶的作用下发生的生化反应而引起的褐变,叫做酶促褐变;一类是在无酶情况下由化学反应引起的褐变,叫做非酶褐变。
(一)酶促褐变
酶促褐变是指发生在新鲜水果、蔬菜等植物性食物中的一种由酶催化的变色现象。
在大多数情况下,酶促褐变是一种不希望发生的变化,如香蕉、苹果、梨、茄子、土豆等都是很容易在削皮后褐变的食物,应尽可能避免其产生褐变。但像茶叶、蜜饯等食品,适当的褐变则是形成良好风味与色泽所必需的条件。
1.酶促褐变的机理
生鲜果蔬原料采收后,组织中仍在进行生命代谢活动。在正常情况下,完整的果蔬组织中氧化还原反应处于平衡状态,但当发生机械性损伤时(如削皮、切开、压伤、虫咬、磨浆等)及处于异常的环境变化下(如受冻、受热等),便会破坏果蔬中的氧化还原平衡,氧化产物积聚,在酶催化下聚合成黑色素,引起褐变。
酶促褐变的产生是植物细胞内酚类物质被酚酶催化剂氧化聚合的结果。正常植物中的酚虽然也被氧化,但其氧化产物醌又可被其他还原物还原成酚,不会累结起来。在异常情况下,细胞中还原物减少,酚酶又以游离态形式出现,加上组织破损后,与氧化接触面积大大提高,氧气直接可将酚氧化成醌,大量醌自动聚合成分子量很大的高分子物质,其吸光性强,叫黑色素。上述变化过程为:
酚酶作用的物质主要是一元酚、邻二酚、黄酮类化合物和植物鞣质等,当它们暴露在空气中会很快发生褐变,其中反应最快的是邻二酚,如儿茶酚、咖啡酸、绿原酸等。
在酱油制作中就是利用酶促褐变,使酱油在发酵中变褐色,其原因是酱油中所含的丰富的酚类物质——酪氨酸在酚酶的作用下形成了黑色素。
酶促褐变除了发生在植物原料中外,也可使某些水产品在贮存时发黑,例如虾在冷藏时,由于血液中的酚酶将酪氨酸氧化,形成黑色素使虾体逐渐产生黑色斑点。
2.酶促褐变的控制
食品发生酶促褐变必须具备四个条件,即食物中含有多酚类物质、酚酶、空气中的氧以及导致以上三个条件同时存在的植物组织结构等异常代谢状态,这四个条件缺一不可。因此,只要消除其中任何一个因素,就能防止褐变的发生。例如,西瓜、橘子中虽也含有酚类物质,但不含酚酶,就不会产生褐变。要除去食物中的酚类物质是很困难的,所以一般都采取抑制酚酶的活性、阻止食物与氧气的接触和维持组织结构完整等方法来防止酶促褐变的发生。
抑制酚酶活性的方法很多,但真正能用于食品方面的却很少,因为它们往往会引起食品风味的改变,或有害于食品的卫生,或受到经济条件的限制等。