3辣椒紅色素的辣椒純化方法

目前國內的辣椒紅色素粗產品普遍存在辣味物質、酯類物質、红色化方膠狀物含量較多，素提以及其他辣椒色素未分離徹底的取纯現象，這嚴重影響了辣椒紅色素的法研品質、大大限製了其應用範圍，究进影響了經濟效益。辣椒國內外尤其是红色化方美、日、素提韓等發達國家對於高品質辣椒紅色素有很強的取纯需求，因此建立簡便、法研廉價、究进高效的辣椒提純方法顯得尤為重要。目前，红色化方常用的素提純化方法有皂化去酯脫辣法、酸洗-堿煉-離心法、分子蒸餾法、矽膠柱層析法、大孔樹脂吸附法，可通過比較純化前後色價或測定產品中不溶物含量來評價純化效果。

3.1皂化去酯脫辣

皂化去酯脫辣法指通過針對性加入酸或醇溶液（脫辣液），以除去粗產品中的辣味物質（辣椒堿）、膠溶性雜質、磷脂等物質。常用的脫辣液為75%的乙醇水溶液，常加入微量的電解質（如食鹽、磷酸）來加快分離速度。宿光平[9]將辣椒紅色素粗品濃縮至溶劑<1%後加入32脫辣液，在脫辣攪拌過程中，粗產品中的膠溶性雜質、磷脂等雜質發生分層反應，靜置12h後除去含有辣椒堿的水相和磷脂層，以此達到純化目的。脫辣除酯溫度和攪拌時間是關鍵工藝參數。試驗結果表明，將脫辣溫度控製在（45±1）℃，攪拌40min，辣椒紅色素吸光比從1.000增長到1.005，產品的流動性也顯著得到改善。史曉博等為解決產業化生產中辣椒紅色素產品中果膠、糖類等物質含量較高的問題，研發了一種辣椒紅色素脫膠的方法，並在車間生產中取得了良好的效果。該方法主要通過調節辣椒紅色素脫膠溶液中的加水量、加酸量、加鹽量，計算辣椒紅色素中丙酮不溶物的含量，確定了最佳脫膠劑配比，即加水量為40g，加酸量為2.5g，加鹽量為3g，此時辣椒紅色素不溶物含量可降至0.38%，純化後的辣椒紅色素產品感官品質符合《GB1886.34—2015》，具有較好的流動性和光澤，著色能力強。

3.2酸洗-堿煉-離心法

酸洗-堿煉-離心法是一種新型的純化方法，在原先堿液處理法的基礎上加入酸洗和離心的步驟，不僅能純化辣椒紅色素，還能回收雜質，生產皂角，實現磷脂資源的開發再利用。該工藝通過磷酸酸化洗脫低色價辣椒紅色素中的磷脂後，再加入堿溶液（如NaOH溶液）進行堿煉，後經丙酮萃取和蒸發濃縮可得到高色價的辣椒紅色素。李濤等使用該方法純化辣椒紅色素，成功將色價由177提高到300。

3.3分子蒸餾法

分子蒸餾法（Moleculardistillation，MD）又稱短程蒸餾（Shonpathdistillation），是近年來迅速發展的一種新型液-液分離技術，該技術克服了傳統蒸餾操作溫度高、受熱時間長的缺點，能有效去除液體中的低分子物質，選擇性地蒸出目的產物。國內利用分子蒸餾技術純化辣椒紅色素的研究已比較成熟。如王芳芳等應用超臨界CO2技術和刮膜式分子蒸餾裝置分別純化辣椒紅色素粗品，通過比較純化後辣椒紅色素的色價來比較兩種技術的純化效果。結果顯示，分子蒸餾技術的效果略優於超臨界CO2，優勢主要體現在大大縮短了純化時間。進料溫度、蒸餾溫度、蒸餾壓力、刮膜器轉速、進料速率等因素都會影響分子蒸餾的純化效果。陶紅等通過Box-Behnken試驗設計，考察了蒸餾溫度、蒸餾壓力、刮膜器轉速對辣椒類胡蘿卜素純化的影響。結果顯示當蒸餾溫度144℃、蒸餾壓力9.5Pa、刮膜器轉速313r/min時，純化效果最好，辣椒紅色素的色價可達到19.84。張煜等通過在降膜蒸餾器內增加了一個刮膜器來調節刮膜器的轉速，這樣能更好地保持液膜的厚度和均勻性，同時還能控製物料停留時間，減小熱分解。分子蒸餾技術低溫加熱的優點，能大大降低辣椒紅色素熱分解損失的可能
性，可應用在辣椒紅色素工業上。

3.4矽膠柱層析

矽膠柱層析法（Silicagelcolumnchromatography，SGCC）根據物質在矽膠上的吸附力不同而得到分離的方法。龐敏等先用乙醇皂化去除辣椒粗提物中的脂肪酸，再通過矽膠柱層析去除樣品中的辣椒堿。實驗結果顯示最佳的矽膠柱層析條件為上樣量（樣品質量:矽膠質量）1:40、徑高比1:10、洗脫流速1BV/h。尚雪波先用堿溶液脫辣（回收），利用矽膠層析柱分離，再用堿溶液進行水解（分離得到的辣椒紅色素產品中含有大量脂肪酸酯），用水洗滌至中性。最後再次利用矽膠層析柱提純，除去其他鹽類物質和殘留溶劑，得到純度高的辣椒紅色素產品。用紅外光譜法分析檢測提取物，可確定其為辣椒紅色素。張曄等[19]以產品質量及產率為考察標準，比較了矽膠層析柱和皂化去酯除辣法純化辣椒紅色素的效果。純化結果顯示，經過矽膠柱層析純化的粗產品色價有大幅度提高，最高可達551.1，顯著優於皂化去酯除辣法，但產率極低，僅為柱層析產率的十分之一。因此，盡管矽膠柱層析法具有操作簡單、設備要求低、純化效果好的優點，但其較低的產率限製了生產的規模。

3.5大孔吸附樹脂

大孔吸附樹脂具有良好的大孔網狀結構和較大的比表麵積，可以有選擇地通過物理吸附水溶液中的有機物，是天然產物純化中常用的手段。張豔等填柱後分別用無水乙醇和氯仿作為提取溶劑，將得到的辣椒提取物製備為上柱液，通過重力法過柱。之後比較了FPA90CL、FPA53、XAD16、FPC3500和XAD4這5種樹脂的吸附效果，結果顯示這5種樹脂均不能吸附氯仿溶解的辣椒紅色素，僅XAD16樹脂可吸附用無水乙醇溶解的辣椒紅色素，每1g樹脂可吸附0.017g辣椒紅色素；比較了1%NaOH溶液、50%乙醇溶液、無水乙醇及氯仿的洗脫能力，結果顯示1%NaOH溶液和50%乙醇溶液沒有洗脫效果，無水乙醇隻能洗脫辣椒紅色素的紅色組分，氯仿則能完全洗脫。

綜上所述，在選擇純化方法時，需要考慮產率、純度、客戶需求、應用等多方麵的問題。如矽膠柱層析在去除
辣椒素和酯類物質的基礎上，還能去除其他的非紅色成分。如果對色彩效果有精細要求，就應該采取矽膠柱層
析，這樣還可以得到其他顏色的色素，進一步合理開發利用。若純化所得的辣椒紅色素產品用於食品添加劑，就不適合用矽膠柱層析和大孔吸附樹脂這種在純化過程中需要借助較強毒性有機試劑（如丙酮、石油醚、氯仿等）的方法進行純化，可考慮皂化去酯除辣法和分子蒸餾法，同時可以得到較多附加值高的辣椒堿。

4展望

我國是辣椒種植大國，辣椒紅色素資源豐富，有關辣椒紅色素提取、純化的研究也較多，但相關技術仍需要轉
型提升。生產環節上，應更關注辣椒紅色素原料的“生態化”與其加工工藝“綠色化”。

原料方麵，除了可以考慮培育辣椒紅色素含量較高的辣椒新品種外，還可以從辣椒皮渣中提取辣椒紅色素，節約成本，實現皮渣等辣椒醬副產物的綜合利用；工藝方麵，在提取、純化的過程中加入回收的工藝流程，充分利用加工過程中的副產物（如辣椒堿、膠類物質、磷脂等）進行再加工，加強對辣椒加工副產物中其它類胡蘿卜素含量及提取工藝的研發，有效降低生產成本，實現辣椒加工產業鏈的可持續增值。

應用環節上，由於目前我國食品安全國家標準GB2760—2014已批準“辣椒紅”“辣椒橙”作為著色劑使用，應繼續拓展“辣椒紅”與“辣椒橙”的應用範圍、並加大“辣椒黃”類產品的挖掘，強化產品著色、穩定性等方麵的研究。檢測環節上，在2020年1月，河北省地方標準《DB13/T5159—2019辣椒紅中反式辣椒紅素含量的測定》開始實施，還沒有檢測辣椒原料及其製品中辣椒紅色素的國標方法。

我國應加快研發先進檢測技術的腳步，實現全國辣椒紅色素檢測手段的統一化、標準化。同時，目前國內針對著色劑的使用並沒有關於清潔標簽的要求，但原料是否是轉基因、提取天然色素過程中使用的添加劑和提取溶劑等因素都應納入考慮的範圍。以辣椒色素加工原料、加工技術及產品應用技術的綜合為目標，為辣椒紅色素產業的高質量發展提供技術支撐。

聲明：本文所用圖片、文字來源《中國果菜》2020年9月，版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題，請與本網聯係

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