辣椒色素提取
提取辣椒色素实验报告
一、实验目的1. 了解辣椒色素的提取原理和方法。
2. 掌握辣椒色素提取过程中的关键步骤。
3. 评估不同提取方法对辣椒色素提取效率的影响。
二、实验材料与仪器1. 材料：- 成熟的干燥红辣椒- 丙酮、正己烷、异丙醇、正己烷等有机溶剂- 水浴锅- 索氏提取器- 烘箱- 离心机- pH计- 色谱仪2. 仪器：- 分析天平- 超声波清洗器- 移液器- 滤纸- 烧杯- 试管三、实验方法1. 红辣椒预处理：将红辣椒去蒂、去籽，然后粉碎成粉末状。
2. 提取方法：- 方法一：丙酮提取法1. 称取一定量的辣椒粉末，加入适量的丙酮，混合均匀。
2. 将混合物置于索氏提取器中，在90℃下进行提取。
3. 提取完成后，将提取液过滤，滤液用离心机分离固体杂质。
- 方法二：正己烷提取法1. 称取一定量的辣椒粉末，加入适量的正己烷，混合均匀。
2. 将混合物置于索氏提取器中，在90℃下进行提取。
3. 提取完成后，将提取液过滤，滤液用离心机分离固体杂质。
3. 精制过程：- 将提取得到的辣椒红粗产品用一定量的丙酮进行溶解。
- 将溶液在90℃、0.09MPa的条件下进行减压蒸馏浓缩，同时回收丙酮。
- 使用pH计监测溶液pH值，调节至中性。
- 将中性溶液过滤，滤液用离心机分离固体杂质。
4. 色素含量测定：- 使用色谱仪对提取得到的辣椒色素进行含量测定。
四、实验结果与分析1. 丙酮提取法：- 提取率：根据辣椒红粗产品重量与提取液重量之比计算，提取率约为15%。
- 纯度：提取得到的辣椒色素纯度较高，颜色鲜艳。
2. 正己烷提取法：- 提取率：根据辣椒红粗产品重量与提取液重量之比计算，提取率约为12%。
- 纯度：提取得到的辣椒色素纯度较高，颜色鲜艳。
3. 精制过程：- 通过减压蒸馏浓缩，辣椒色素的纯度得到进一步提高，颜色更加鲜艳。
4. 色素含量测定：- 使用色谱仪对提取得到的辣椒色素进行含量测定，结果显示辣椒色素含量较高。
五、实验结论1. 丙酮和正己烷均可作为辣椒色素的提取溶剂，其中丙酮提取率更高。
红辣椒色素实验报告
红辣椒色素实验报告红辣椒色素实验报告引言：红辣椒是我们日常饮食中常见的调味品之一，它不仅能为食物增添香辣的味道，还能给菜肴增添美丽的红色。
这种红色来自于红辣椒中的一种化合物，即红辣椒色素。
本次实验旨在通过提取红辣椒中的色素，并观察其性质和特点，以深入了解红辣椒色素的结构和应用。
实验材料和方法：材料：1. 红辣椒2. 酒精3. 滤纸4. 烧杯5. 水6. 试管7. 称量器具方法：1. 将红辣椒切成小块，加入适量的酒精中，搅拌均匀。
2. 将搅拌好的红辣椒酒精溶液过滤，收集滤液。
3. 将滤液倒入烧杯中，加入适量的水，使溶液稀释。
4. 取一定量的溶液倒入试管中，进行观察和性质测试。
实验结果和讨论：在实验过程中，我们发现红辣椒酒精溶液经过过滤后，滤液呈现出醒目的红色。
这说明红辣椒中的色素成功地被提取出来了。
我们进一步观察了红辣椒色素的性质。
首先，我们发现红辣椒色素在酒精中溶解性较好，而在水中溶解性较差。
这是因为红辣椒色素是一种脂溶性物质，而酒精是有机溶剂，与红辣椒色素有较好的相容性。
而水是无机溶剂，与红辣椒色素的相容性较差。
此外，我们还进行了红辣椒色素的稀释实验。
我们将红辣椒酒精溶液稀释后，发现颜色逐渐变淡，直至透明。
这说明红辣椒色素的颜色是与其浓度有关的，浓度越高，颜色越鲜艳。
红辣椒色素具有一定的稳定性。
在实验中，我们将红辣椒色素溶液暴露在阳光下，发现颜色并没有明显的变化。
这表明红辣椒色素对光的稳定性较好，不易受到光的破坏。
红辣椒色素在食品工业中有着广泛的应用。
它可以用于调味品、食品着色剂等方面。
红辣椒色素不仅能提供食物所需的香辣味道，还能增加食物的色彩，使其更加诱人。
因此，红辣椒色素在食品工业中有着重要的地位。
结论：通过本次实验，我们成功提取了红辣椒中的色素，并观察了其性质和特点。
红辣椒色素具有良好的溶解性，浓度与颜色有关，对光稳定。
红辣椒色素在食品工业中有着广泛的应用。
通过这次实验，我们对红辣椒色素有了更深入的了解，也增加了我们对食品科学的兴趣。
辣椒红色素的提取
辣椒红色素的提取辣椒红色素是从辣椒中提取的一种天然色素，属于类胡萝卜类色素。
由于它颜色鲜艳，色调多样，一经问世，便深受人们的喜爱。
辣椒红色素广泛用于医药、高级化妆品，还广泛用于食品中的饮料、果汁、汽水、果酒、糕点等。
其色调如下：用食品乙醇以1：15溶解后，加量为1/1500时呈红色，1/18000时呈桔红色，1/12000时呈黄色，因此具有很重要的生成价值。
辣椒红色素对人体无任何副作用，因此国际上规定ADI（人体每日允许摄入量）为“不限制”。
我国的辣椒利用率很低，仅限于制作辣椒干、辣椒粉、辣椒油等食品，开发利用较晚，生产厂家不多，因此大有开发利用前途。
辣椒的主要成分是辣椒素和辣椒色素，以及具有特殊香味的挥发物。
辣椒中生产辣椒味的物质是辣椒碱，辣椒红色素能溶解于乙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂和碱溶液中。
辣椒碱在辣椒中的含量为0.2～0.5%，但只要辣椒红色素中有十万分之一的浓度就可明显地感觉到辣味。
由于辣椒碱对人体有刺激性作用，所以在提取辣椒红色素的同时要除去辣椒碱。
一、原料及试剂（1）辣椒选取干辣椒果皮作原料。
（2）乙醇无色透明易挥发，易燃的液体，有强烈的刺激性气味和辛辣的味道。
相对密度为0.789。
沸点为78.4℃。
能与水以任意比互溶，还可溶与甲醇、甲醚、氯仿等。
有吸湿性，能与水形成共沸混合物。
这里用作溶剂选用食用乙醇。
（3）盐酸氯化氢的水溶液，醇品无色，工业品因含杂质而呈黄色，浓度约在36％左右，相对密度为1.19，浓溶液在空气中发烟，有刺激性气味。
它是一种强酸，对皮肤、织物、纸张等都有腐蚀性。
这里用于调节pH值，选用化学纯试剂。
（4）正己烷（C6H14）无色透明液体。
易挥发，能与乙醇、醚和三氯甲烷相混溶；不溶于水。
凝点－95℃。
易燃，应密封存与阴凉处。
这里用作溶剂，选用化学纯。
（5）氢氧化钠纯品是白色透明的晶体，相对密度为2.130熔点318.4℃。
工业品中含有少量的氯化钠和碳酸钠，是白色不透明的固体，有片状、块状、颗粒状和棒状等吸湿性很强，易溶于水，同时强烈放热。
从红辣椒中提取红色素实验报告
从红辣椒中提取红色素实验报告红辣椒是我国一种常见的调味品，也是一种常用的蔬菜。
它不仅可以为菜肴增添辣味，还富含丰富的维生素C和胡萝卜素等营养物质。
而红辣椒的红色素正是由胡萝卜素组成的。
本实验旨在通过提取红辣椒中的红色素，了解胡萝卜素的提取方法及其特性。
实验步骤：1. 实验前准备：a. 准备红辣椒、酒精、石油醚、无水硫酸钠、滤纸等实验器材。
b. 红辣椒切成细碎的颗粒，使得红辣椒中的红色素更容易提取出来。
2. 提取红色素：a. 将切碎的红辣椒放入一个容器中。
b. 加入足够的酒精，使红辣椒完全浸泡在酒精中。
c. 用玻璃棒轻轻搅拌，促使红色素与酒精充分混合。
d. 将混合液静置一段时间，待红色素充分溶解在酒精中。
e. 使用滤纸等过滤器将混合液过滤，使得提取出的红色素分离出来。
3. 分离红色素：a. 将过滤后的提取液倒入一个蒸发皿中。
b. 加入少量的石油醚。
c. 用玻璃棒轻轻搅拌，使石油醚与酒精中的红色素充分混合。
d. 将蒸发皿放置在通风处，使石油醚缓慢蒸发。
e. 待石油醚完全蒸发后，可以观察到蒸发皿中残留的红色素。
实验结果：通过本次实验，我们成功地从红辣椒中提取到了红色素。
红色素在酒精中溶解度较高，但在石油醚中溶解度较低，因此通过加入石油醚并蒸发石油醚，我们成功地将红色素分离出来。
实验探究：胡萝卜素是一种植物可溶性黄色颜料，具有很强的抗氧化作用。
在红辣椒中，胡萝卜素的含量较高，因此红辣椒呈现出鲜艳的红色。
胡萝卜素的提取方法有很多种，本实验采用了酒精提取法。
酒精具有较好的溶解性，能够有效地溶解红辣椒中的胡萝卜素。
而石油醚则是一种较好的分离剂，通过蒸发石油醚，可以将红色素分离出来。
这种方法简单易行，且提取效果较好。
总结：通过本次实验，我们成功地从红辣椒中提取到了红色素。
胡萝卜素是红辣椒中的主要成分之一，具有丰富的营养价值和抗氧化作用。
了解红辣椒中红色素的提取方法和特性，有助于我们更好地利用红辣椒的营养价值，并在日常生活中合理饮食。
辣椒红色素的提取
辣椒红色素的提取简介辣椒红色素是一种常见的天然染料，广泛用于食品、药品和化妆品等行业。
它具有良好的色泽和稳定性，在提高产品的色彩吸引力的同时，也有助于增强产品的市场竞争力。
本文将介绍辣椒红色素的提取工艺及相应的注意事项。
提取工艺材料准备•新鲜辣椒：选择红色辣椒，质地饱满且颜色鲜艳的辣椒。
•食用酒精：具备良好的溶解性能和安全性。
步骤1.辣椒的准备：将新鲜辣椒洗净，去除蒂头和籽，然后切成小块备用。
2.辣椒的浸泡：将辣椒块放入一个干净的容器中，倒入足够的食用酒精，使辣椒完全浸泡在酒精中。
3.辣椒的搅拌：用搅拌器将辣椒和酒精充分混合，以促进红色素的溶解和提取。
4.辣椒的静置：将混合液置于室温下静置一段时间（通常为24小时），以便红色素完全溶解。
5.液体的过滤：用滤纸或滤网过滤辣椒混合液，去除辣椒渣。
6.提取液的浓缩：将过滤后的液体放入一个瓶中，通过蒸发酒精的方法进行浓缩，直至获得辣椒红色素。
注意事项1.安全措施：在操作过程中要注意酒精的挥发性和易燃性，避免与明火和高温源接触，并确保通风良好的操作环境。
2.辣椒的处理：在选择辣椒时，要确保其品质良好，没有腐烂和变质的迹象。
3.时间控制：静置时间和浓缩时间的控制很关键，过久可能会影响提取效果，过短可能无法充分提取红色素。
4.存储条件：提取的辣椒红色素应存放在干燥、阴凉和避光的环境中，以保持其色泽和稳定性。
结论辣椒红色素的提取是一种简单而有效的工艺方法，可以通过酒精溶解和浓缩来获得纯净的红色素。
在实际操作中，我们需要注意安全、材料的选择和时间的控制，以确保提取的效果和质量。
这种天然染料的应用范围广泛，对于食品、药品和化妆品等行业来说是一种重要的资源。
相信通过本文的介绍，读者能够更好地理解辣椒红色素的提取过程和注意事项。
从红辣椒中提取色素实验流程
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有机溶剂法提取辣椒红色素
从红辣椒中分离红色素
一丶实验目的
1、了解分离天然化合物的技术与方法；
2、了解红辣椒所含色素的种类，掌握红色素的分离方法；
3、掌握有机溶剂分离物质的一般步骤。
二、实验原理
色素作为一种着色剂，广泛应用于食品、化妆品等与日常生活密切相关的行业。
天然植物色素与人工合成色素相比，因其原料来源充足，对人体无毒副作用，日益受到人们的重视，有着广阔的发展前景。
红辣椒是辣椒Capsicum annum的成熟果实,含有几种色泽鲜艳的色素，主要为红色素。
红辣椒色素以其色泽鲜艳、稳定性好而广泛作为食品着色剂，因此，研究红辣椒色素中红、黄色素的提取、分离和分析方法，将具有重要的现实意义和社会意义。
三、仪器及试剂
实验原料：干红辣椒或辣椒粉
实验仪器：索氏提取器、水循环式多用真空泵、电子天平、电加热套、真空干燥箱、旋转蒸发器
实验试剂：石油醚、95%乙醇(A.R.)、丙酮(A.R.)、蒸馏水
四、实验步骤
丙酮浓缩
椒红色素
辣椒粉索氏萃取提取液
酮回收1．原料处理：将干红尖椒置于70℃真空干燥箱中2h左右至用手一捏即破的程度，粉碎过筛后放置干燥环境中待用。
2．提取溶剂的选取：准确称取4份辣椒粉，每份10g ，在其它条件相同的条件下，分别用100 mL的95%乙醇、丙酮、石油醚、丙酮和石油醚混合液作为溶剂提取2h后。
提取2h后，将提取液减压浓缩得到辣椒红色素粗产品。
3．辣椒红色素的提纯：在提取出来的辣椒红色素提取液中再加入50ml95%乙醇、丙酮、石油醚、丙酮和石油醚混合液进行二次萃取，2h时后放出95%乙醇、丙酮、石油醚、丙酮和石油醚混合液;用旋转蒸发器对石油醚层减压浓缩得辣椒红色素精品。
红辣椒中红色素的提取
红辣椒中红色素的提取实验目的1. 学习从红辣椒中提取红色素2. 学习薄层层析法和柱层析法及应用3. 掌握提取、分离、鉴定天然化合物的方法 产品介绍天然红辣椒中含有辣椒红色素（简称辣椒红），辣椒素、辣椒油酯等。
辣椒红是辣椒红素、辣椒玉红素、β-胡萝卜素等色素的混合物，为深红色油状液体。
辣椒红是食品和化妆品中的天然色素添加剂。
其化学组成为呈深红色的色素主要是由辣椒红脂肪酸酯和辣椒玉红素脂肪酸酯所组成。
呈黄色的色素则是β-胡萝卜素，化学结构：HOCH 3CH 3OCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3OHCH 3CH 3H 3C辣椒红OCH 3CH 3OCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3H 3C OCO RCO R辣椒红的脂肪酸酯（R=3个或更多碳的链）另一个具有稍大R f 值的较小红色斑点，可能是由辣椒玉红素的脂肪酸酯组成。
CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3H 3Cβ-胡萝卜素 实验原理：色谱法是分离、纯化、鉴定有机化合物的重要方法之一，有着广泛的用途。
色谱法是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能（即分配）的不同，或其它亲和作用性能的差异，使混合物的溶液流经该种物质，进行反复的吸附或分配等作用，从而将各组分分开。
流动的混合物称为流动相；固定的物质称为固定相（可以是固体，也可以是液体）。
依据各组分在固定相中的作用原理不同，可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱等；依据操作条件的不同，又可分为柱色谱、薄层色谱、纸色谱、气相色谱、高效液相色谱等。
下面着重介绍柱色谱与薄层色谱：柱色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两种。
吸附色谱常用氧化铝和硅胶为吸附剂。
分配色谱用硅胶、硅藻土、纤维素等为支持剂，以吸收大量的液体作为固定相。
吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。
待分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种组分同时被吸附在柱的上端。
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辣椒色素提取精制工艺概述河南省亚临界生物技术有限公司天然植物色素作为着色剂的重要组成部分,广泛应用于食品加工、医药和化妆品等与人体健康紧密相关的行业。
天然植物色素与人工合成色素相比,原料来源充足,对人体无毒副作用,并且天然色素大多具有一定的生理功能,如天然β-胡萝卜素在防癌、抗癌和预防心血管疾病等方面有明显作用。
随着生物技术的发展,天然植物色素的研究与开发日益受到人们的重视,其应用有着广泛的发展前景。
辣椒色素是天然色素研究的热点之一,是含有多种色素成分的混合色素,包括辣椒红素(Capsanthin)、辣椒玉红素(Capsorubiu)、隐黄素(Crgtoxabthin)等红色系色素和紫黄质、黄灵等黄色系色素。
目前的辣椒色素产品主要是辣椒红色素,它属于类胡萝卜素中的复烯酮类,为辣椒红素、辣椒玉红素和β-胡萝卜素的混合物,它安全无毒,能够被人体消化吸收,并在人体内转化为维生素A。
辣椒红色素外观为深红色粘性油状液体,可任意溶于植物油、丙酮、己醚、三氯甲烷、正己烷,易溶于乙醇,稍难溶于丙三醇,不溶于水,对酸对碱稳定(在偏酸性环境中稳定性更好),在加热条件下不易被破坏,并且具有较强的着色力和良好的分散性,但耐光性、耐氧化性较差,波长210～440nm特别是285nm紫外光可使其褪色,添加L-抗坏血酸可提高其光稳定性,添加类黄酮和多元酚等物质可作为抗氧化剂。
辣椒红色泽鲜艳,色价高,其显色强度为其它色素的10倍。
基于辣椒色素的上述特点,国内外学者对其进行了大量的研究,现已形成了几种较为成熟的提取、分离方法。
笔者对辣椒色素提取精制技术等方面的研究成果作简单介绍,同时展望未来辣椒色素的研究动向。
1 几种典型的辣椒色素提取精制方法1.1 有机溶剂萃取法根据辣椒色素的理化性质,工业上多采取以下方法进行提取:将茄科植物辣椒的成熟干燥果实之果皮粉碎后,用乙醇、丙酮、异丙醇或正己烷等抽提。
考虑到天然红辣椒中含有辣椒红、辣椒素、辣椒油脂等成分,其中辣椒素即辣椒碱有辣味,高温下产生刺激性蒸气,因此在辣椒色素的精制过程中必须将其去除。
从结构上看辣椒素含有酰胺键,分子中含有一个羟基,是一个极性化合物,其晶体呈现为单斜棱柱体或矩形,熔点61℃,溶于稀乙醇、己醚、丙酮、乙酸乙酯等溶剂及碱性水溶液中。
考虑到辣椒红混合物和辣椒素在不同溶剂中溶解度不同,可以利用两者的溶解度差异进行脱辣处理。
贺文智等[5]基于此原理采用正己烷萃取法,利用辣椒红色素易于溶于正己烷而辣椒素较难溶于正己烷的性质将两者进行分离,操作步骤如下:称取经去蒂、去籽、粉碎处理后的红辣椒粉末,以丙酮为萃取剂进行常压萃取操作,提取液在温度为90℃、真空度为0.09MPa的条件下进行减压蒸馏浓缩,同时回收丙酮。
用丙酮提取辣椒红的过程实质上是液固之间通过相际接触表面进行的传质过程,传质速率的快慢决定着传质设备的尺寸及操作时间。
该方法为了提高传质速率,采用索氏提取器对粉末状的干红辣椒进行提取。
称取一定量的经浓缩的辣椒红粗产品用一定量的正己烷进行萃取脱辣,试验结果见表1。
色价定义为单位质量原料的提取物的吸光度。
该方法操作简单,色素回收率较大,产品得率高,但产品色价较小。
由于色价值与辣度呈负相关性,说明该方法脱辣不够彻底,对于以辣椒红为主要产品且对辣椒素含量要求不是十分苛刻的情况,可以采用此方法。
张宗恩等以丙酮为溶剂提取制备辣椒油树脂,油树脂得率高、色价大、辣素含量低,便于分离。
采用pH值大于10.37的丙酮(50%)溶液进行5次以上脱辣萃取可得到口尝无辣味的红色素。
该方法工艺简单、操作方便,所得色素的各项质量指标均符合FAO/WHO标准。
1.2 柱层析法据报道,辣椒中的辣椒素即使稀释1:100000仍能感觉到辣味,这在很大程度上限制了辣椒色素的应用。
因此,去掉辣味成分就成为提取分离辣椒红色素工艺的关键步骤。
用硅胶柱层析分离辣椒色素属分配层析法,是根据色素和辣素的结构差异,在束缚于硅胶上的固定相和洗脱液中的溶解度不同,因此在固定相和洗脱液之间的分配系数不同而达到分离效果。
袁庆云研究了用硅胶柱层析分离辣椒红色素,总结出以下工艺流程:辣椒→挑选→粉碎→加酶→过滤→浓缩→乙醇石油醚提取→过滤→浓缩→上硅胶柱→洗脱→浓缩→得深红色粘稠液体。
操作要领有:1)加酶:加酶水解使细胞中与蛋白质、脂肪、糖类等结合的色素游离出来,便于用溶剂提取。
2)提取:以90%乙醇和石油醚(1∶1)的提取液在室温下搅拌过夜提取,经过滤后减压浓缩。
3)通过薄层层析寻找洗脱条件,当石油醚和食用级90%乙醇体积比=2∶1时展层效果最好。
4)将提取的浓缩液上硅胶柱,柱直径10cm,高100cm,用洗脱液洗脱,收集红色洗脱部分5)将收集的洗脱部分减压浓缩。
实验所得红色粘稠液经检验水分含量0.37%,脂肪含量90.68%,色素∶色阶E1%1cm(475nm)=143,不含辣椒素。
贺文智、索全伶等[5]也探讨了辣椒红色素的柱层析提取精制方法:用丙酮作萃取剂从红辣椒干粉中提取出辣椒红粗品,粗品经减压蒸馏浓缩处理后进行柱层析脱辣精制操作。
该试验鉴于柱层析法的优点,采用尺寸规格较大的玻璃柱进行柱层析分离,选用粒径74～152μm硅胶作填料,石油醚与丙酮的复配混合液(10:1)为展开剂进行柱层析。
辣椒红粗品上柱淋洗分离,首先流出的是橙黄色液体(量少),其次是辣椒红色素,最后是较难洗脱的淡黄色且具有较浓辣味的液体。
收集红色素产品进行减压蒸馏浓缩,用751分光光度计测定其色价E1%1cm(460nm)=56.5,色素回收率可达平均67.2%。
针对现有文献中大多介绍以红辣椒为原料提取无辣味混合色素的方法但未对混合色素作进一步分离分析的问题,提出了采用柱层析对辣椒色素中的黄色素进行分离。
该方法以硅胶为固定相,丙酮、95%乙醇分别作为辣红素和辣黄素的洗脱剂,每次分离的色素量为硅胶质量的4%～2%,分离后的液体经减压蒸馏得浓缩产物。
通过此过程,不但可得到辣椒色素中的主要副产品———黄色素,而且相应地提高了主要成分的纯度,得到纯度较高的红色素。
采用柱层析分离技术,选用吸附剂X和混合洗脱液用于中试,将辣椒色素中红、橙、黄进一步分离,可以使低质量辣椒红色素的色价和色调得到较大的提高。
吴明光等采用柱层析分离技术,从辣椒果皮中分离出了游离型结晶辣椒红色素单体,其含量大于95%,这是我国辣椒红色素在剂型上的突破。
1.3 超临界CO2流体萃取技术由于辣椒红素的油状特性使得采用有机溶剂萃取分离得到的辣椒色素产品中有较高的溶剂残留,采取一般的洗脱剂方法产品很难达到联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO,1984)规定的最新标准,极大地影响了辣椒色素的实用和出口创汇。
超临界流体萃取是一种新型的化工分离技术。
该技术的关键是了解超临界流体的溶解能力及随诸多因素影响的变化规律。
超临界CO2流体萃取(SCFE-CO2)就是使用高于临界温度、临界压力的CO2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以方便地进行选择性地萃取分离不同物质。
超临界分离技术工艺简单,能耗低,萃取溶剂无毒、易回收,所得产品具有极高的纯度,残留溶剂符合FAO/WHO要求。
赵亚平等采用自行设计的超临界CO2流体萃取设备进行辣椒色素提取。
该设备主要由供气系统、超临界CO2流体发生系统、萃取分离系统、计量系统4部分组成,所有部件都国产化。
实验表明,最佳萃取条件为粒度<1.2mm,萃取压力15MPa,萃取温度50℃,流量6m3/h。
在萃取过程中,根据UV3000紫外可见分光光度计测定200～600nm 的吸光度曲线判断辣椒色素与辣椒素的分离效果。
用色素的丙酮溶液在449nm 处测定吸光度,所得值即为色素的色价。
从表2可以看出,用该方法萃取的辣椒色素各项质量指标均超过国家标准。
采用瑞士NOV A公司制造的超临界萃取装置对辣椒色素进行分离、提纯。
使产品符合FAO/WHO残留溶剂标准要求(己烷含量≤25mg/kg)的最佳工艺参数是:萃取压力18MPa,萃取温度25℃,萃取剂流量2.0L/min,萃取时间3h。
在最佳工艺条件下产品色价可达到342。
韩玉谦等采用超临界CO2流体萃取技术对色价100～180,溶剂残留30×10-6～150×10-6的辣椒红色素进行精制,实验结果表明:当萃取压力控制在20MPa以下时,辣椒红色素的色价和色调几乎不受损失,有机溶剂的残留可以降低到2.7×10-6左右,但辣椒色素中的红色系色素和黄色系色素未达到完全分离。
研究发现,在超临界CO2流体萃取辣椒色素的过程中使用助溶剂如1%的乙醇或丙酮或升高提取压力能提高辣椒色素得率。
在较低压力下分离得到的辣椒色素几乎都是β-胡萝卜素,而在较高压力下得到较大比例的红色类胡萝卜素如辣椒红色素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质等和少量的β-胡萝卜素。
在两步分段提取过程中,第一阶段采用分离红辣椒油和β-胡萝卜素的技术保证了第二阶段辣椒色素提取的富集,并使辣椒红、黄色素比率达到1.8。
在自行开发的多功能超临界CO2流体萃取分馏装置上对辣椒色素脱辣精制技术进行了研究,结果表明:在小于10.0MPa压力下可萃取出黄色和辣味成分,保留红色素;当压力大于12.0MPa时可将红色组分萃取完全。
尽管超临界流体萃取天然色素具有很多的优点,但由于超临界设备一次性投资较大,目前我国在这一领域还未得到广泛的应用。
1.4 其它采用两步法萃取分离红辣椒,即先用有机溶剂浸取法从干尖辣椒中萃取出含有红色素、辣椒素和焦油味臭味的辣椒浸膏,然后再用超临界CO2萃取的方法去除焦油味臭味并把红色素和辣椒素分开,从而得到不含有机溶剂的红色素和辣椒素,产量较单纯用超临界萃取方法提高5～7倍,且质量远超过FAO/WHO(1984)标准。
姚祖凤、姜洪杰等以6种分离、提取方法进行了54次实验,通过这些实验了解到:辣椒红色素的得率和质量与生产技术和工艺条件有着密切的关系。
通过对比分析,可以比较这6种生产技术的先进性和实用性。
6种工艺的基本情况见表3。
从表4可知:6种生产技术中,技术Ⅰ生产的辣椒红色素质量最好;技术Ⅱ、Ⅲ生产的辣椒红色素各项指标符合标准,但色价较低;显然,技术Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ只能提取色价较低、纯度不高的粗品,尚需进一步精制。
2 讨论及展望现已形成了多种辣椒色素分离提纯工艺,常规生产方法有有机溶剂萃取法,水蒸气蒸馏法等,但是这些方法都不能彻底地除掉辣味,辣椒素难以回收,色素得率低,而且应用有机溶剂萃取法往往使产品中残留的有机溶剂如丙酮、二氯甲烷、丙酮、正己烷等超标,缩小了产品的适用范围。
采用超临界CO2流体萃取技术能够极大地提高辣椒色素产品的质量,产品色价高,有机溶剂残留量小,没有热加工环节而保证天然物质中的原有成分不被破坏,可在室温附近实现SCFE-CO2技术操作,节省能耗,并且能够去掉辣椒产品中的异味,但是该方法操作较复杂,且设备昂贵。