2023年天然辣椒红色素的研究进展.doc

----------------------- Page 1----------------------- 中国食物与营养 2023年第04期 Food and Nutrition in China No．04，2023 天然辣椒红色素的研究进展水 韩晓岚1，胡云峰1，赵学志2，何洪巨2 (1天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457；2国家蔬菜工程技术研究中心，北京 1 00097) ：辣椒红色素是一种优质天然类胡萝卜素，广泛应用于食品、医药、保健品、化装品及嗜好品工业 中。本文综述了辣椒红色素的理化特性，提取、别离纯化、分析测定等方法及应用前景。 关键词：辣椒红色素；稳定性；提取；别离；分析；应用 良好的食品应当是色、香、味俱全，其中“色〞 辣椒的成分非常复杂，其显色物质主要是辣椒色 是第一感观，良好的色泽不仅能使人们感观享受到真 素。辣椒果皮含有0．2％-0．5％的胡萝卜色烯类色素， 正的愉快，而且直接影响食品的消化吸收，增加食 其中辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50％～60％。辣 欲。食品中的色泽大局部是由添加色素来实现的。食 椒红素的分子式为c40H，。O。，辣椒玉红素的分子式为 用色素的组成和含量，不仅与食品质量有关，也与人 C40H56040 们的营养和健康有关。色素分为合成色素和天然色素 纯的辣椒红色素为深红色粘性油状液体或深胭脂 两大类。 红色针状结晶，熔点175℃左右，易溶于极性大的有 辣椒红素是天然红色素的一种，可从成熟的茄科 机溶剂，如：丙酮、三氯甲烷、植物油、乙醚，溶于 红辣尖椒中提取。辣椒红素是属于类胡萝卜素中的复 乙醇，不溶于甘油和水。与浓无机酸作用显蓝色。具 烯酮类，是维生素A的前体。辣椒红素不仅色价高， 有较好的分散性，在pH为3～12，温度在25～70℃较 安全无毒，而且具有抗癌美容的成效，因此被广泛应 为稳定，在糖类溶液中稳定性较好，耐复原性好，耐 用于食品、医药、化装品和儿童玩具等领域。我国辣 氧化性差，金属离子K+、Ca“、Na+、Mg“、Zn2+对其 椒资源丰富，种类繁多，从红辣椒中提取辣椒红素有 无影响，可以与这些添加剂一起使用，而A13+、Fe3+ 广泛的前景， “七五〞期间被列为国家食品添加剂重 对其影响不大，Cu2+、Fe2+对其有显著影响，使用时 点攻关项目。 应注意防止。辣椒红素耐光性差，暴露于室外强光下 易褪色。 1辣椒的种类及其组成 2辣椒红素提取别离方法 辣椒(Capsicum annuum L，syn．e五futescens) 是茄科辣椒属植物，又名番椒、海椒、棒椒、红辣 根据干红辣椒中所含的辣椒红与辣椒素的性质不 椒、辣子、辣茄等。原产于中美洲和南美洲，在我 同，已有多种辣椒红色素提取别离方法。 国是一种普遍种植的经济作物，在出口农产品中也 2．1 油溶法 占一定的比例。辣椒富含辣椒碱、二氢辣椒碱、 油溶法是指在常温下用呈液状的食用油如棉籽 辣椒红素、辣椒玉红素、0一胡萝卜素、碳水化合 油、豆油、菜籽油等浸渍辣椒果皮或干辣椒粉，使辣 物、大量维生素C以及钙、磷等。辣椒红素、辣椒 椒红色素溶解在食用油中，然后通过一定的工艺流程 玉红素已被FAO、英国、日本、EEC和wH0等审 从食用油中提出辣椒红色素。但是由于油与色素别离 定为无限性使用的天然食品添加剂，其国际市场十 较困难，使得辣椒红色素提取率低，难以得到色价高 分紧俏。 的产品。 +基金项目：云南科技合作项目(2023FYll0708．2)． 作者简介：韩晓岚(1984-- )，女，硕士研究生，研究方向为农产品加工及贮藏。 通讯 何洪巨 万方数据 ----------------------- Page 2----------------------- 韩晓岚等：天然辣椒红色素的研究进展 2l 2．2超临界CO：流体萃取法 但辣椒的辣味成分一辣椒碱也溶于有机溶剂，另外一 超临界流体萃取法是食品工业新兴的一项萃取和 些脂肪类物质也被提取出来，因此得到的辣椒油树脂 别离技术，与传统的化学溶剂萃取法相比，其优越性 有辣味，杂质较多，需要采用多种改良方法以消除其 是无化学溶剂消耗和残留，无污染，防止萃取物在高 杂质和辣味。辣椒粉为片状凹凸不平的纤维组织结 温下的热劣化，保护生理活性物质的活性及保持萃取 构，色素及其它脂溶性成分存在于纤维组织之内。提 物的天然风味等。该技术是利用超临界CO：作为萃取 取时，在有机溶剂的作用下，脂溶成分通过溶解、内 剂，从液体或固体物料中萃取，别离和纯化物料。 扩散，到达液固外表，再通过外扩散溶入提取液中。 国内外的研究说明，用超临界CO：流体萃取法脱除辣 随着过程的进行，溶剂逐渐向内层渗透，脂溶成分那么 椒色素中的残留溶剂，制备高浓度辣椒红色素是成功 在浓度差的推动下，从内层向外扩散。由于分子扩散 的、可行的。 速率较慢，内扩散的速率控制提取过程的速率。因此 2．3超声波法 减少内扩散的影响，如减小颗粒尺寸、升高提取温度 辣椒粉是片状凹凸不平的纤维组织结构，辣椒 等均可到达加快提取速率的目的。 素及其他脂溶性成分存在于纤维组织之内，采用传 在我国，辣椒红素的常规生产方法是：用有机 统的有机溶剂提取法需要消耗大量有机溶剂和时间才 溶剂从红辣椒干粉中提取出含有辣味的辣椒红素粗 能提取完全。超声提取过程产生强烈的振动、空化、 品，经水蒸气蒸馏、碱处理后，再用溶剂提取红色 搅拌，与传统提取方式比拟，具有收率高、生产周期 素，提取液通过减压蒸馏回收溶剂，浓缩后的产品 短、无需加热、有效成分不被破坏等优点。 便为符合要求的辣椒红素精品。另外，生产过程也 2．4微波法 可对红辣椒粉先进行碱水溶液处理，去除大局部辣 微波提取技术应用于中药有效成分的提取，可以 素，然后用有机溶剂进行萃取操作，萃取后再经水 克服传统提取方法本身固有的种种缺陷，表现出良 蒸气蒸馏得到符合要求的辣椒红产品。有的生产过 好的开展前景和巨大的应用潜力。与传统提取方法相 程不使用水蒸气蒸馏，其工艺流程为首先用有机溶 比，微波提取可以缩短生产时间，降低能源溶剂的消 剂萃取红辣椒干粉，得到辣椒红粗品，然后再用溶 耗，同时可以提高收率和提取物纯度。它的优越性不 剂萃取、柱层析、碱溶液洗涤等方法进行脱辣处 仅在于降低设备投资和运行费用，而且也符合环境保 理，进而得到辣椒红精品。现把国内提取辣椒红素 护的要求。 的方法综述如附表。 2．5酶法 附表辣椒红素生产工艺 周旭章等研究提出醇提辣一酶脱脂二步法精制辣 椒红色素粗制品的新工艺， 脱辣最正确工艺条件为室 温，脱辣剂乙醇浓度70％，投料比1：2．5～1：3，萃 取次数3～4次。脱脂最正确工艺条件为pH8，室温，脱 脂剂酶浓度10—15mg／L，反响时间50min。邵学军等 研究不同浓度溶液浸泡辣椒粉脱辣效果，试验结果表 明，用NaOH溶液浸泡辣椒粉脱除辣素的最正确操作条 件为辣椒粉(g)与15％NaOH溶液之比1：9，90"C浸泡 1．5h。 2．6溶剂法 目前，国内外研究最多的方法是溶剂法。溶剂法 按操作方式又可分为浸渍法、渗漉法、回流提取法、 索式提取法及热逆流法等。溶剂法是将去除坏椒杂质 的干辣椒磨成粉后，用有机溶剂如乙醇、己烷、丙 酮等进行浸提，将浸提液减压蒸馏得深红棕色膏状物 质，一般称为辣椒油树脂。辣椒红素本身不含辣味， 万方数据 ----------------------- Page 3----------------------- 中国食物与营养 采用上述方法提取出的辣椒碱往往纯度不高，一 3辣椒红素的提纯方法 般作为调味品，或代替辣椒生产各种风味食品。医药