Bài giảng Phụ gia thực phẩm - Chương 3: Phụ gia tăng cường màu sắc

PART 1
FOOD ADDITIVES CONTRIBUTING TO IMPROVE SENSORY QUALITY
CHAPTER 3: COLOURING ADDITIVES


CHAPTER 3: COLOURING ADDITIVES
Group 9: Colour
A food additive, which adds or restores colour in a food.





colour
decorative pigment
surface colorant

Group 10: Colour retention agent
A food additive, which stabilizes, retains or intensifies the colour of a food.






colour
colour
colour
colour

adjunct

fixative
retention agent
stabilizer


MÀU SẮC CỦA THỰC PHẨM
Yếu tố quan trọng của thực phẩm
Chế biến/
Bảo quản
FOODS

Thay đổi màu sắc/
Mất màu

Confectionary
Beverages
Ice cream
Deserts
Dairy products
Cereals
Thêm màu sắc vào thực phẩm

Chế biến/
Bảo quản
Carotenoids
Beet red
Caramel
COLOURANTS

CÁC CHẤT

MÀU

Natural colours & nature-identical food colorants
Synthetic dyes: truly artificial
Limited for food application


Chất màu tư nhiên; Các chất màu giống như trong tự nhiên
- Có nguồn gốc từ thực vật
- Khơng bền với:
- pH
- Nhiệt
- Ánh sáng
- Đa số các chất màu là chất ưa béo (hydrophobic)
- Khó bổ sung trực tiếp vào thực phẩm, sử dụng ở các dạng muối
của natri
- Hoặc hịa tan trong dầu trước, sau đó trộn chung với nước thành
nhũ tương trước khi đưa vào trong thực phẩm.


CURCUMIN

Trích ly từ củ nghệ (Curcuma longa.)
Dạng ly trích màu vàng hay dạng bột
Curcumin khơng tan trong nước và ether
Hịa tan trong các dung môi: methanol, hexane, acetone
Used in: soup and broths, candies, chewing gum, sweet sauce, topping
(50-500mg/kg)
H3CO
O

HO —

— CH CH – C
CH2

HO —

— CH CH – C
O

H3CO

(1,7-di-(4)-hydroxy-3-methoxyphenyl)-heptadiene-1,6-dione)
Diferuloylmethane


RIBOFLAVIN

Sử dụng phổ biến ở dạng Riboflavin 5'-phosphate sodium
Tinh thể màu vàng cam
Hịa tan trong nước
Khơng hịa tan trong dầu, ether, chloroform, acetone and benzene
Sử dụng trong nhiều loại thực phẩm (up to 1000 mg/kg)
Nguồn gốc tự nhiên, tổng hợp giống tự nhiên (nature-like)
và từ Bacillus subtilis

CH2 – CHOH – CHOH – CHOH –CH2OH
H 3C

N

H 3C

N

O

N
NH
O


CAROTENOIDS
•
•
•
•
•
•

Polyene hydrocarbon of tetraterpenes, 40-C skeleton
Màu vàng đậm, cam hoặc đỏ có nhiều trong các thực phẩm thực vật
Tổng hợp bởi thực vật
Có mặt ở trong tế bào động vật thơng qua thức ăn có chứa carotenoids
Ở thực vật xanh, carotenoids bị bao bọc bởi chlorophyll
Chia thành 2 nhóm: carotenes và xanthophylls (containing oxygen)


CAROTENOIDS

β-CAROTENE
•
•
•
•

Màu sắc quan trọng của nhiều loại thực phẩm và đồ uống
Cho màu từ vàng đến cam
Không tan trong nước và ethanol nhưng tan trong chloroform
Nhạy với: nhiệt độ, ánh sang và ẩm độ
H 3C

H 3C

CH3

CH3

CH3

CH3
CH3

CH3

H 3C

CH3

LYCOPENE

 Màu đỏ trong cà chua và gấc
 Soluble in chloroforme, benzen
 Insoluble in methanol, ethanol
H 3C

CH3

CH3

CH3

H 3C

CH3
CH3

CH3

H 3C

CH3


β-APO-8’-CAROTENAL
•
•
•

•
•

Màu tổng hợp, giống màu tự nhiên của carotenes
Thương mại ở dạng bột, nhũ tương, huyền phù bột và dầu
Tan trong: chloroforme
Không tan trong nước
Cho màu đỏ cam đến đỏ
H 3C

CH3

CH3

CH3

CH3

CHO
CH3

CH3


XANTHOPHYLL
Hydroxy compound

 Cấu trúc giống carotenes nhưng có thêm nhóm hydroxyl và keton

 Dễ hòa tan trong ethanol hơn carotenes

 Có trong hoa và lá


CANTHAXANTHIN
Ketone compound
O

Daphania species

O

- Cho màu cam đến đỏ
- Tiêu thụ nhiều chất này có thể tổn
hại đến retina
- MLs from 5-45 mg/kg


BIXIN
Trích ly từ hạt điều dầu (Bixa Orellana)
Hịa tan trong dầu, mức độ hịa tan phụ thuộc vào mức khơng bão hịa của dầu
(max: 0.1%)
Có thể hịa tan trong chloroform, pyridine
Bền nhiệt ở 100oC
CH3
HOOC

CH3

CH3
CH3

COOCH3


CARMINE

CH2OH
O H

H
OH

OH

H

OH

O

O

H

CH3
COOH

OH
OH

HO

Carminic acid

OH

O

Extracted from ♀ Dactylopius Coccus
(10.000 insects → 100g)
Bright red
Soluble in water and ethanol
Insoluble in organic solvents


ANTHOCYANIN



OH

HO

O

OH
OH

R

OH



R’



Tan trong nước và có nhiều màu đỏ, tím, và xanh
Dạng đồng phân glycoside của phenyl-1-2-benzopyrylium:
pelargonidin, cyanydin, peonidin, delphinidin và 1 phân tử
đường đi kèm
Màu sắc phụ thuộc vào pH, đỏ trong MT acid (pH < 3.5),
xanh, tím trong mơi trường kiềm
O2 or hight temperature  Browning


Fruit

Anthocyanin

Apple

Cy-3-gal, Cy-3-ara, Cy-7-ara

Pears

Cy-3-gal

Plums/prunes

Cy-3-glc, Cy-3-rut, Peo-3-glc, Peo-3-rut

Sour cherry

Cy-3-sop, Cy-3-rut, Cy-3-gluc, Cy-3-glc-rut

Sweet cherry

Cy-3-glc, Cy-3-rut

Blackberry

Cy-3-glc, Cy-3-rut

Strawberry

Pg-3-glc, Pg-3-gal, Cy-3-glc

Raspberry

Cy-3-glc, Cy-3-glc-rut, Cy-3-rut, Cy-3-sop, Cy-3-glc-sop

Currant, red

Del-3-glc, Cy-3-rut, Cy-3-xyl-rut, Cy-3-glc-rut, Cy-3-sop,
Cy-3-sam

Currant, black

Cy-3-glc, Cy-3-rut, Del-3-glc

Grapes

Cy-, Del-, Peo-, Pet-, Mv-3-glc, Mv-3-5-diglc,
Mv-3-p-cumaroylglc-5-glc, Mv-3-p-caffeoylglc-5-glc,

Orange

Cy-3-glc, Del-3-glc

Banana

Pet-3-gly

Cy: Cyanidin, Del: delphinidin, Mv: malvidin, Peo: peonidin, Pet: petunidin,
ara: arabinoside, gal: galactoside, glc: glucoside, gly: glycoside, rut: rutinoside, sam: sambunoside


Sour cherry

Sweet cherry

Red currant
Black currant

Grapes

Blackberry

Raspberry

Strawberry

Plum


BETALAIN

 Beta vulgaris (around 50 betalain)
 Betacyanin red & betaxanthin yellow
 Betacyanin derivatives: betanidin, isobetanidin
R
O
 Stable at pH : 3.5 – 7
R

HOOC

HO

R’


N

H


N

HO

N
H

betacyanin

COOH

COO–

COOH

NH 

HOOC
HOOC

N
H

betanidin

COOH

HOOC

N
H

betaxanthin

COOH


CHLOROPHYLL

3

2

H 3C

• Green
• Extracted by solvents: acetone, ethanol…
• Commercial chlorophyll can soluble in water,
ethanol and oil

X

H2C=CH

1

N

4

N

CH=CH2

Mg
N

N
H 3C

8

5
7

CH2

6
9

10

CH2

COOCH3

COOC20H39

X = CH3 : chlorophylle a
X = CHO: chlorophylle b

O

CH3


CARAMEL
4 types :
Type I: caustic caramel; INS No. 150a
Type II: Caustic sulfite caramel; INS No. 150b
Type III: Ammonia caramel; INS No. 150c
Type IV: Sulfite ammonia caramel , INS No. 150d

DESCRIPTION Dark brown to black liquids or solids having an odour
of burnt sugar
FUNCTIONAL USES: Colour


CÁC CHẤT MÀU TỔNG HỢP
Dựa vào cấu trúc hóa học chia thành: 5 nhóm • Azo-dyes are synthetic food

1

Monoazo

R1
R2

colours and do not occur
naturally
• Largest: colouring shades from
yellow, red, blue, and black

• Azo groups (-N=N-) in the
molecular structure, typically
linking two aromatic systems

R4

N=N
R3

R5

FD&C Yellow No. 6

R1=H;

FD&C Red No. 40
Citrus Red No. 2

R2=SO3Na; R3=H;

R4=OH;

R5=SO3Na

R1=OCH3; R2=SO+Na; R3=CH3;

R4=OH;

R5=SO3Na

R1=OCH3; R2=H;

R4=OH;

R5=H

R3=OCH3;


2

Pyrazolone
HO

N

SO3Na
N

R1 – N=N

COOR2

FD&C Yellow No.5 R1 =

SO3Na

R2 = Na

SO3Na

Orange B

R1 =

R2 = C2H5


3

Triphenylmethane
SO3Na

R1
R2

C

R3

N(C2H5)CH2

N(C2H5)CH2
R4

R3 = SO3– ;

FD&C Blue No. 1

R1= H;

R2 = H;

FD&C green No. 3

R1 = SO3Na;

R2 = OH; R3 = H;

R4 = SO3–
R4 = SO3–


4

Indigoid

O

NaO3S
N
H

FD&C Blue No. 2

5

H
N
SO3Na

O

Xanthene
I

I
O

O

NaO

I

I

COONa
FD&C Red No. 3