辣椒红色素提取、纯化方法研究进展（一）

辣椒红色素是一种被广泛认可的天然食用色素，被誉为“最安全的A类色素”，目前已被应用于食品、饲料、化妆品及医疗等领域。如何扩大辣椒红色素的生产规模、提高辣椒红色素的生产率和质量、合理利用辣椒红素，是当前产业界关注的热点问题。本文分析了国内外近10年辣椒红色素的提取和纯化技术，以期为辣椒红色素及其他天然色素的高质量生产提供参考，为辣椒红色素原料的“生态化”和加工工艺的“绿色化”奠定理论基础。

色素（着色剂）是食品加工中不可或缺的部分。由于某些人工合成色素被证明对人体有不同程度的危害，相比之下，具有着色功能和营养保健功效的天然色素更受市场欢迎，各国各组织也为促进天然色素的发展制定了一系列法律法规。

辣椒红色素又称辣红素、椒红素，是从成熟红辣椒果实中提取的天然着色剂。因具有安全、无毒、无副作用等优点，被联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）列为A类色素，是天然色素研究的热点。目前，辣椒红色素已被广泛应用于饲料、食品、医药、化妆品等领域。我国现行国家标准《GB 2760—2014食品添加剂使用标准》将辣椒红（paprika red）列为着色剂，可应用于饮品、果蔬制品、肉制品、焙烤食品等食品的着色。1999年，欧洲议会和理事会通过了关于供食品中使用的着色剂指令（94/36/EC），指令中明确规定EC编号为E 160c（辣椒提取物——辣椒红素、辣椒玉红素）的色素属于“允许使用的食品着色剂”，可适量添加于干酪、谷物类早餐、优质果酱果冻以及香肠、肉糜馅饼和陶罐装食品中。辣椒红色素具有广阔的市场前景和较高的应用价值，本文总结分析了近10年来国内外学者对辣椒红色素提取和纯化方法的相关研究，以期为辣椒红色素的进一步开发、利用提供依据。

1辣椒红色素的主要成分

辣椒红色素是混合物，主要成分是辣椒红素（capsanthin）和辣椒玉红素（capsorubin），占总量的50%～60%，这两种色素也是辣椒红色素的主要着色成分。辣椒红色素中主要成分的基本信息如表1（见下页）所示。辣椒红色素是脂溶性色素，易溶于乙醇、丙酮、正己烷、己烷、乙酸乙酯等非极性溶剂；在辣椒红色素中加入2～3滴三氯甲烷和1滴硫酸，会显暗蓝色。辣椒红色素的稳定性不佳，在加工和贮藏过程中易受pH、温度、光照、氧、酶、金属离子等因素的影响。我国现行国家标准《GB1886.34—2015食品添加剂辣椒红》对辣椒红色素产品的感官要求和理化指标提出了具体要求，并明确规定市售的辣椒红色素产品呈深红色油状，可在原料中添加食用糊精、抗氧化剂等辅料，通过添加食用油脂调整色价。

2辣椒红色素的提取方法

辣椒红色素的提取方法较多，可分为传统提取法和新型提取法两类。传统提取法指利用溶剂提取辣椒红色素，通常包括油溶法和有机溶剂提取法。新型提取法通常指利用设备辅助溶剂提取，以达到高效、节能、环保的目的，如超声波辅助提取、闪式提取、超临界流体萃取、超高压辅助提取等；也有通过生物手段的，如酶提取法。

2.1传统提取法

2.1.1油溶法

油溶法是一种操作简单的提取方法，具体是将食物基质浸渍在植物油中，将食物基质中的化合物转移到植物油中，再进行过滤或离心分离。国内常用花生油、大豆油、菜籽油等食用油浸提红辣椒得到辣椒红色素；国外通常使用冷榨植物油，如橄榄油、玉米油、椰子油、棕榈油、鳄梨油等，得到辣椒红色素。2016年，BARROS等将鳄梨油和超临界二氧化碳作为溶剂，发现每1 g干物质中能提取到280～460μg辣椒红素。油溶法由于潜在的健康益处和环境友好性而受到赞赏，但该技术产率低、产品纯度低，不适合推广。

2.1.2有机溶剂提取法

有机溶剂提取法（Solvent extraction，SE）是目前工业上应用最普遍的提取方法，其原理是相似相溶。现已报道可用于辣椒红色素提取的常用溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、正己烷等，在倡导“绿色生产”的大背景下，乙酸乙酯更受青睐。我国工业上大批量连续化生产辣椒红色素通常采用单溶剂提取法（提取溶剂为窄流程的六号溶剂油）或双溶剂提取法（提取溶剂为六号油与丙酮的混合溶剂，体积比为9:1），整个生产需要经过原料预处理（辣椒干燥磨粉等）、浸润原料、多次喷淋物料进行再萃取、沥干、过滤除杂、蒸发浓缩、精制等环节。为了避免辣椒红色素在加工中分解，一般在低于4℃的避光环境下尽快进行匀浆（如加入BHT抗氧化或CaCO3抗酸）和后续处理。

影响辣椒红色素提取效果的因素有很多，常用的评价标准有色价/吸光度（方法参考GB 1886.34—2015）、得率、提取率等。宿光平优化了车间生产辣椒红色素预处理（辣椒粉目数）、萃取（萃取溶剂）、蒸发、精制环节的工艺参数，当辣椒磨粉目数为40～60目时，选用窄流程的六号油为提取溶剂，蒸发环节减少蒸发级数选用（95±2）℃的高温预热水作为热源，精制环节选择高真空度、低温度，最终产品的色价可提高到150以上，吸光比为1.005，溶剂残留小于5%。马超等分别以异丙醇和乙醇为提取溶剂，探究了提取温度、提取次数、料液比、提取时间4个因素对辣椒红色素吸光度的影响，试验结果表明提取温度对辣椒红色素的吸光度有较大的影响。杜苏萌等以乙醇为提取溶剂，用索氏提取法提取干辣椒粉中的辣椒红色素。结果表明，回流温度对辣椒红色素提取率的影响最大；以95%乙醇为提取溶剂，料液比为1:50，在90℃下回流5次，辣椒红色素的提取率最高，为0.544 1%。在浸提环节增加搅拌、振荡来提高辣椒红色素产品质量和产率的方法也逐步得到推广。周书栋等以色价为考察指标，采用响应面分析法优化振荡法，得到转速、温度和时间的最佳参数。验证结果表明，通过振荡法得到的辣椒红色素色价为10.68。

有机溶剂提取技术具有一次性大批量提取、工艺简单、成本低等优点，但目前我国生产的辣椒红色素产品缺乏竞争优势，存在溶剂残留、脱辣不彻底、青臭味严重、重金属超标等问题，因此亟待进行技术提升。

声明：本文所用图片、文字来源《中国果菜》2020年9月，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系

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