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          離心萃取機提取天然植物辣椒色素精制方法

          作者:jlf    發布時間:2015/11/11 10:09:44

          天然植物色素作為著色劑的重要組成部分,廣泛應用于食品加工、醫藥和化妝品等與人體健康緊密相關的行業。天然植物色素與人工合成色素相比,原料來源充足,對人體無毒副作用,并且天然色素大多具有一定的生理功能,如天然β-胡蘿卜素在防癌、抗癌和預防心血管疾病等方面有明顯作用。隨著生物技術的發展,天然植物色素的研究與開發日益受到人們的重視,其應用有著廣泛的發展前景。辣椒色素是天然色素研究的熱點之一,是含有多種色素成分的混合色素,包括辣椒紅素、辣椒玉紅素、隱黃素等紅色系色素和紫黃質、黃靈等黃色系色素。          

          目前的辣椒色素產品主要是辣椒紅色素,它屬于類胡蘿卜素中的復烯酮類,為辣椒紅素、辣椒玉紅素和β-胡蘿卜素的混合物,它安全無毒,能夠被人體消化吸收,并在人體內轉化為維生素A。辣椒紅色素外觀為深紅色粘性油狀液體,可任意溶于植物油、丙酮、己醚、三氯甲烷、正己烷,易溶于乙醇,稍難溶于丙三醇,不溶于水,對酸對堿穩定(在偏酸性環境中穩定性更好),在加熱條件下不易被破壞,并且具有較強的著色力和良好的分散性,但耐光性、耐氧化性較差,波長210~440nm特別是285nm紫外光可使其褪色,添加L-抗壞血酸可提高其光穩定性,添加類黃酮和多元酚等物質可作為抗氧化劑。辣椒紅色澤鮮艷,色價高,其顯色強度為其它色素的10倍。

                基于辣椒色素的上述特點,國內外學者對其進行了大量的研究,現已形成了幾種較為成熟的提取、分離方法。筆者對辣椒色素提取精制技術等方面的研究成果作簡單介紹,同時展望未來辣椒色素的研究動向。 

          有機溶劑萃取法

                根據辣椒色素的理化性質,工業上多采取以下方法進行提取:將茄科植物辣椒的成熟干燥果實之果皮粉碎后,用乙醇、丙酮、異丙醇或正己烷等抽提??紤]到天然紅辣椒中含有辣椒紅、辣椒素、辣椒油脂等成分,其中辣椒素即辣椒堿有辣味,高溫下產生刺激性蒸氣,因此在辣椒色素的精制過程中必須將其去除。從結構上看辣椒素含有酰胺鍵,分子中含有一個羥基,是一個極性化合物,其晶體呈現為單斜棱柱體或矩形,熔點61℃,溶于稀乙醇、己醚、丙酮、乙酸乙酯等溶劑及堿性水溶液中??紤]到辣椒紅混合物和辣椒素在不同溶劑中溶解度不同,可以利用兩者的溶解度差異進行脫辣處理。賀文智等[5]基于此原理采用正己烷萃取法,利用辣椒紅色素易于溶于正己烷而辣椒素較難溶于正己烷的性質將兩者進行分離,操作步驟如下:稱取經去蒂、去籽、粉碎處理后的紅辣椒粉末,以丙酮為萃取劑進行常壓萃取操作,提取液在溫度為90℃、真空度為0.09MPa的條件下進行減壓蒸餾濃縮,同時回收丙酮。用丙酮提取辣椒紅的過程實質上是液固之間通過相際接觸表面進行的傳質過程,傳質速率的快慢決定著傳質設備的尺寸及操作時間。該方法為了提高傳質速率,采用索氏提取器對粉末狀的干紅辣椒進行提取。稱取一定量的經濃縮的辣椒紅粗產品用一定量的正己烷進行萃取脫辣。

           該方法操作簡單,色素回收率較大,產品得率高,但產品色價較小。由于色價值與辣度呈負相關性,說明該方法脫辣不夠徹底,對于以辣椒紅為主要產品且對辣椒素含量要求不是十分苛刻的情況,可以采用此方法。張宗恩等以丙酮為溶劑提取制備辣椒油樹脂,油樹脂得率高、色價大、辣素含量低,便于分離。采用pH值大于10.37的丙酮(50%)溶液進行5次以上脫辣萃取可得到口嘗無辣味的紅色素。該方法工藝簡單、操作方便,所得色素的各項質量指標均符合FAO/WHO標準。

             離心萃取機

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