辣椒紅色素是辣椒理工辣椒提取物,屬於類胡蘿卜素的红胶一種,具有色澤鮮豔、质色色調多樣、素处著色力強、艺研穩定性好、辣椒理工對人體無副作用等優點,红胶不僅色價高、质色安全無毒,素处而且具有能燃燒脂肪、艺研助顏美容、辣椒理工止痛祛濕、红胶預防癌症的质色功效,被廣泛應用於食品、素处飼料、艺研防輻射、化妝品和醫藥等領域辣椒紅膠質色素是指生產辣椒紅色素,過程中產生的副產物,這種色素含有大量的磷脂、果膠、樹膠等水溶性物質,造成黏度和沉澱物高,流動性差不能按正常色素使用。目前辣椒紅生產工藝產生辣椒紅膠質色素量10%左右,而全球每年辣椒紅色素生產規模約8000t,這樣會產生大量的辣椒紅膠質色素。如何把辣椒紅膠質色素改善成正常色素,這是一個研究熱點。但目前仍未有較好的處理工藝,本文以新疆辣椒紅膠質色素為原料,以黏度和沉澱物為指標,通過不同處理工藝比較和正交試驗對處理膠質色素的工藝進行優化。
一、材料與方法
1、材料與儀器
新疆膠質色素,晨光生物科技集團股份有限公司;液堿,西安漢隆化工科技有限公司;正己烷、丙酮、乙酸乙酯、異丙醚均為國產分析純。旋轉蒸發儀,上海申生科技有限公司;精密增力電力攪拌器,上海一凱儀器設備有限公司;恒溫水浴鍋,江蘇金怡儀器科技有限公司;離心機,上海安亭科學儀器廠;黏度計,杭州中旺科技有限公司;紫外分光光度計,上海美譜達儀器有限公司。
2、實驗方法
(1)不同處理膠質色素工藝比較
①皂化處理工藝投料A(g)膠質色素攪拌升溫至600C,滴加25%液堿(32%),於600C恒溫攪拌60min。加3A(g)丙酮提取3次,料液於600C,—0.075MPa真空濃縮。
②不同溶劑處理工藝投料A(g)膠質色素加3A(g)溶劑(正己烷、丙酮、乙酸乙酯、異丙醚)溶解,20~250C攪拌30min過濾,濾液於600C,—0.075MPa真空濃縮。
③水化處理工藝投料A(g)膠質色素攪拌升溫至500C,滴加50%鹽水(5%鹽),於500C恒溫攪拌30min。500C保溫靜置2h,取上層料液於600C,—0.075MPa真空濃縮1h。
(2)皂化工藝優化
①液堿用量對處理效果的影響
固定萃取溶劑、皂化溫度及皂化時間,考察不同液堿用量(10%、15%、20%、25%、30%、40%)對膠質色素處理效果的影響。
②萃取溶劑對處理效果的影響
固定液堿用量、皂化溫度及皂化時間,考察不同萃取溶劑(正己烷、丙酮、乙酸乙酯)對膠質色素處理效果的影響。
③皂化溫度對處理效果的影響
固定液堿用量、萃取溶劑及皂化時間,考察不同皂化溫度(400C、600C、700C、800C)對膠質色素處理效果的影響。
④皂化時間對處理效果的影響
固定液堿用量、萃取溶劑及皂化溫度,考察不同皂化時間(20、40、60、80、100min)對膠質色素處理效果的影響。
3、正交試驗優化提取條件
采用L9正交表進行試驗,並以辣椒紅素品質提為考察指標,對液堿用量、萃取溶劑、皂化溫度和皂化時間4個因素在3個不同水平進行優化(表1)。
二、結果與分析
1、不同處理膠質色素工藝比較
不同溶劑處理和水化處理並不能使膠質色素品質到達正常色素的標準。而采用皂化處理工藝,所得辣椒紅色流動性好黏度和沉澱物均達到正常色素標準。正常色素品質標準是黏度≤200mPa.s,沉澱物≤2%。
2、皂化處理工藝優化
(1)液堿用量對處理效果的影響
由圖1可知當液堿用量為25%時,所得色素黏度及沉澱物最低,隨著液堿用量的提高,黏度及沉澱物逐步遞減,因此,采用25%作為皂化膠質色素最佳液堿用量。
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