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有机溶剂法提取辣椒红色素的工艺研究 (二)

来源:时间:2025-04-22 02:56:16

二、有机艺研結果與討論 

1、溶剂單因素實驗結果與討論 

(1)有機溶劑的法提確定 

不同有機溶劑對幹紅辣椒中辣椒紅色素提取 效果的影響見表1。


由表l可以看出,取辣采用95%乙醇作為提取 劑,椒红究提取液最後出現渾濁的色素現象,盡管提取率最 高,有机艺研為25.66%,溶剂但其粗產品色素相對量最低; 而采用正己烷作為提取劑,法提提取液澄清,取辣其提取 率為7.66%,椒红究高於丙酮和乙酸乙酯作為提取劑所 得的色素提取率;此外,四種有機溶劑中,有机艺研正己烷作 為提取劑,溶剂其粗產品色價、法提色素相對量明顯高於其餘三種有機溶劑。由朗伯一比爾定律可知,在 一定稀釋倍數下,吸光度的大小與辣椒紅色素的 含量成正比。因此,選用正己烷作為提取辣椒紅 色素的最佳有機溶劑。 

(2)粉碎粒度的確定 

不同粉碎粒度對提取效果的影響見表2。

由表2可以看出,當幹紅辣椒粉末的粉碎粒 度為20~40目時,所得的辣椒紅色素粗產品, 其提取率最高,色素相對量達到最大值。此後, 隨粉碎粒度增加,色素相對量呈現下降趨勢。此 外,20~40目的幹紅辣椒粉末較其他粉碎粒度 相比,更易過濾。因此,本實驗選用20~40目 的幹紅辣椒末。 

(3)提取溫度的確定 

不同溫度對提取效果的影響見圖1。


由圖1可知,提取溫度在30~60℃範圍 內,色素相對量隨溫度的升高而增加,當溫度達 到60℃時,色素相對量達到最大值,隨溫度繼 續上升,色素相對量反而下降,且下降趨勢明 顯。主要是因為提取過程中溫度升高,使得分子 動能增加,分子之間的碰撞劇烈,有效的碰撞機 會增加,因此溶出的色素越來越多。當溫度超 過60℃,動能急劇增加,其他物質分子之間的有 效撞擊也增加,同樣也被溶解在提取液中,從而 導致提取液中混有較多的雜質,色素有效濃度較 低,吸光度值下降,即色素相對量降低。考慮 到高溫耗能大,因此,提取溫度應選擇為60℃。 

(4)提取時間的確定 

不同提取時間對提取效果的影響見圖2。

由圖2可知,隨提取時間的延長,色素相 對量呈現先上升後下降的趨勢。當提取時間達到 90min時,色素相對量達到最大值,繼續延長提取時間,色素相對量開始下降。這是由於隨著時 間增加,辣椒紅色素逐漸溶解於提取液中,含量 逐漸增加,然而提取時間過長,其他雜質也會溶 解其中,造成辣椒紅色素的有效濃度降低,從而 導致色素相對量下降。因此,提取時間應選擇為 90min。 

(5)液料比的確定 

不同液料比對提取效果的影響見圖3。

由圖3可知,當液料比在0~10mL/g之間 時,隨液料比增加,色素相對量急劇升高;當液 料比達到10mL/g時,色素相對量升至最高;而 後,隨液料比繼續增加,色素相對量不斷減小; 當液料比超過30mL儋時,色素相對量變化逐漸 趨於平穩。因此,選擇液料比為10mL/g。 

(6)提取次數的確定 

不同提取次數對提取效果的影響見圖4。

由圖4可知,當提取2次時,色素相對量達 到最大值,說明辣椒紅色素已基本提取完全。隨 後,提取次數繼續增加,色素相對量反而減小, 即副反應增加。因此,選擇提取次數為2次。 

2、正交實驗結果與討論 

根據單因素實驗選擇的因素水平結果設計 L9(34)正交實驗,見表3。實驗結果見表4。
 

通過分析表4可知,液料比對提取效果影響 最大,其次是提取時間、提取溫度,提取次數影 響最小。正己烷提取幹紅辣椒中辣椒紅色素的最 優工藝組合為:A3B3C1D2,即提取溫度65℃,提 取時間110min,液料比5mL/g,提取2次。

3、最優提取工藝組合驗證性實驗結果與討論 

根據上述正交實驗所確定的最優提取工藝組 合,進行3次重複提取實驗,結果顯示,色素相 對量為9.21%,相對標準偏差RSD=0.31%,從而 驗證了實驗結果的可靠性。 

三、結論 

(1)本實驗通過比較95%乙醇、丙酮乙酸乙酯和正己烷對幹紅辣椒中辣椒紅色素提取效果 的影響,選擇正己烷作為最佳的提取溶劑; 

(2)采用篩選的最佳提取溶劑,通過單因素 試驗,研究了幹紅辣椒粉末的粉碎粒度對幹紅辣 椒中辣椒紅色素提取效果的影響。結果顯示,以 20~40目粒度的幹紅辣椒粉末提取效果最佳; 

(3)通過單因素實驗和正交實驗,以色素相 對量為評價指標,對有機溶劑法提取幹紅辣椒中辣椒紅色素的提取溫度、提取時間、液料比、提 取次數四個工藝影響參數進行研究。根據分析得 出,四個因素對色素相對量影響的主次順序為: 液料比>提取時間>提取溫度>提取次數,並確 定了以正己烷作為提取溶劑用於提取新疆辣椒中辣椒紅色素的最優工藝條件:提取溫度65℃,提 取時間110min,液料比5mL/g,提取2次。在該 提取工藝條件下,幹紅辣椒中辣椒紅色素的色素 相對量為9.21%。

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