摘 要: 辣椒红色素是一种色价高的天然类胡萝卜素食用色素,它不仅无毒副作用,而且有益于身体抗氧化、调节免疫系统活性等生理功能,因此被广泛应用于食品、医药、化妆品和儿童玩具等领域。我国辣椒资源丰富,种类繁多,从红辣椒中提取辣椒红色素具有广阔的前景。本文作者以本地红辣椒为原料,优化了辣椒红色素的提取工艺与质量。
关键词: 油溶性 辣椒红色素 水溶性辣椒红色素 提取工艺
辣椒是一种广为栽培的蔬菜,色泽鲜红,肉厚汁多,易于种植,产量高。红辣椒是辣椒的成熟果实,含有几种色泽鲜艳的色素,主要为红色素。辣椒红色素是从成熟的红辣椒中提取的一种天然红色素,属类胡萝卜素类色素[1]。辣椒红色素是一种色价高的天然类胡萝卜素食用色素,其成品多为暗红色膏状物,它不仅无毒副作用,而且有益于身体抗氧化、调节免疫系统活性等生理功能,因此被广泛应用于食品、医药、化妆品和儿童玩具等领域。如在食品领域,因其色泽鲜艳,可调出由红到橙等不同色调,所以用于水产品、肉类、糕点、色拉、罐头、饮料等各类食品的着色。辣椒红色素着色力强,稳定性好,原料易得,是提倡使用的天然色素之一,应用前景十分广阔[2]。
许多天然色素不仅色香诱人、口感甘纯、染色性好、无毒无害,而且富含人体所需的营养物质,有些还对人体有医疗保健作用,恰好辣椒红色素就是其中一种[3]。而合成色素由于安全性问题,多数对人体有毒副作用,在使用上已逐渐受到控制。因此寻找和开发更多的天然色素已成为我国发展食用色素的主要方向――包括辣椒红色素在内的天然色素取代合成色素则成为必然[4]。
常见的方法一般包括:油溶法,溶剂法,超临界CO流体萃取法,超声波溶剂提取法,溶剂微波提取法和酶法提取。
油溶法:常温条件下,用油浸泡红辣椒果皮,使辣椒红色素溶解,再通过一定的工艺流程,从油中提取出辣椒红色素。这种方法的缺点是:提取率低,油与色素分离难,难得到色价高的红色素。
超临界CO流体萃取法(SFE-CO):这是一种新型的化工分离技术,超临界CO流体萃取法(SFE-CO)就是使用高于临界温度,临界压力的CO流体作为溶媒的萃取过程,处于临界点附近的流体不仅对物质具有极高的溶解能力,而且物质的溶解度会随体系的压力或温度的变化而变化,从而通过调节体系的压力或温度,就可方便地进行选择性的萃取,分离不同物质。该技术工艺简单,能耗低,萃取溶剂无毒,易回收,所得产品具极高的纯度,残留溶剂符合FAO/WHO要求[5,6]。
超声波溶剂提取法:用超声波提取过程产生强烈的震动、空化、搅拌,与传统提取方法比较具有收率高,生产周期短,无需加热,有效成分不被破坏等优点[7]。但对仪器设备要求过高。
溶剂微波提取法:该技术可克服传统提取方法的缺陷,表现出良好的发展前景与巨大的应用潜力,缩短生产时间,降低能源溶剂的消耗,提高收率和提取纯度,且环保[8]。其不足之处是对仪器设备的要求比较高。
在综合各种提取工艺的前提下,我通过比较研究及初步实验,总结出如下工艺。
1.原料初加工
本地市场收购红尖椒,将湿辣椒去梗,洗净后晾晒或烘干。
2.前加工
将辣椒粉碎,碾磨,加工成辣椒粉。
3.油溶性辣椒红色素提取
3.1配置提取液
所用试剂有:丙酮(南昌洪都试剂化工厂,AR级),无水乙醇(南昌洪都试剂化工厂,AR级)和石油醚(南昌洪都试剂化工厂,AR级)。
主要仪器:TG328B型分析天平(上海精科公司),BRUKER型红外原子吸收光谱仪(北京瑞利仪器厂),202-1型烘干箱(天津泰斯特仪器有限公司),分液漏斗,b形管,熔点管,温度计等。
配制30%丙酮:无水乙醇=1∶1的提取液贴上标签备用。
3.2浸泡辣椒粉
将备用辣椒粉用天平称量,每个烧杯中放入20g的红尖椒浸泡,浸泡24个小时,记录当时的室温为17℃。经过24小时的浸泡以后,用滤布包裹住红尖椒,挤压过滤,将滤渣也用上述方法浸泡提取2次,使红尖椒中的红色素得到充分的溶解。将3次得到的同种滤液合并起来,准备抽滤。
3.3处理得到辣椒红色素[9]
将色素提取液减压抽滤,除去杂质,浓缩后,加放适量石油醚萃取处理2次,辣椒红色素溶解在石油醚中,处于上层,用分液漏斗萃取处理后的色素液,在1.33―4.00kPa下减压蒸干。39―40℃恒温干燥,得到红色粉末状色素,即的油溶性辣椒红色素。综合得率为0.4914。
4.水溶性辣椒红色素的转化工艺
4.1水化剂的制备
NaOH固体(南昌洪都试剂化工厂,AR级),无水乙醇(南昌洪都试剂化工厂,AR级)。
4.2转化工艺
4.2.1油溶性辣椒红色素先以AR级无水乙醇为溶媒,与5%的NaOH溶液在反应釜中进行水解反应,加热50―80℃,搅拌2―4小时后,经薄板层析色谱检测,使水解率达到95%以上;再进行过滤分离,其滤饼用无水乙醇反复萃取数次,合并滤液,再进行减压蒸发浓缩并回收乙醇,制备出水溶性天然辣椒红色素乳液。
4.2.2取水,加入胶粉和糊精,加热60―90℃,搅拌均匀,然后缓慢加入所述的水溶性辣椒红色素乳液,搅拌2―5小时后,进行喷雾干燥得到粒径均匀的粉状辣椒红色素产品。
4.2.3真空密闭包装,阴凉干燥处保存。
5.结果与讨论
本工艺与其它能查询到的工艺比较具有工艺简单、易操作控制,设备投资少、溶剂易回收再利用、成本低、周期短,有效成分收率高、适合大、中、小生产规模等优点;产品在水中分散性好,质量稳定,使用方便,有利于运输和贮藏;基本上无废气、废水、废渣排放,为清洁工程。
参考文献:
[1]马自超.天然食用色素化学生产工艺学[M].北京:中国林业出版社,2004:75-77.
[2]金时俊.食品添加剂――现状、生产、性能、应用[M].上海:华东化工学院出版社,2002:156-158.
[3]天津轻工业学院食品工业教学教研室.食品添加剂(修订版)[M].北京:中国轻工业出版社,2003:97-101.
[4]姜炜.世界辣椒红色素的历史、现状及发展趋向[J].南京理工大学学报(自然科学版),2002,(01):26-29.
[5]吴明光.辣椒红色素的提取分离和测定分析研究[J].福建分析测试,1993,(2):18-20.
[6]RlzVlssH,BCNADD A L,ZOLLWEGJA,et al.Su,percitical fluid extraction;Fundamental principles and modeling methods[J]. Food Technology,1989,(6):55.
[7]李美粉.超生提取辣椒素的研究[J].中国,调味品,2005,(5):51-52.
[8]汤大卫.微波提取[J].医药工程设计杂志,2003,(5):5-7.
[9]智科端,简丽,王宏伟等.辣椒红色素提取精制方法[J].内蒙古工业大学学报(自然科学版),2002,(1):9-11.
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