[科普中國]-辣椒紅素

簡(jiǎn)介

辣椒紅色素1，又名椒紅素、辣椒紅，是由茄科的紅辣椒果皮中得到的一種橙黃至橙紅的天然紅色素，屬于葉黃素類共軛多烯烴含氧衍生物，具有辣椒香氣味。

基本特性辣椒紅素溶于大多數(shù)非揮發(fā)性油1，部分溶于乙醇、丙酮、正己烷、油脂、植物油等有機(jī)溶劑，不溶于水和甘油，對(duì)可見光穩(wěn)定，但在紫外光下易褪色。遇到Fe3+、Cu2+、Co2+可促使其褪色，遇Pb3+可形成沉淀。

提取方法一般先從辣椒粉中提取辣椒油樹脂，然后除去辣昧物質(zhì)辣椒堿，再經(jīng)精制得辣椒紅色素。在50～55℃下用2倍于辣椒粉的正己烷回流萃取1 h，抽濾后濾渣再用己烷重復(fù)回流萃取2次，濾液蒸餾脫除溶劑后得辣椒油樹脂。也可用20 kg丙酮在室溫下浸泡15 kg辣椒粉3 d，過濾后流出溶劑和0.5 kg辣椒油樹脂。提取辣椒紅色素的關(guān)鍵是脫除辣味和精制，其方法很多。

溶劑萃取法有人研究了溶劑法(異丙醇和乙醇)提取辣椒紅色素的的工藝2，發(fā)現(xiàn)異丙醇對(duì)辣椒紅色素吸光度的影響程度從大到小依次為提取溫度、提取次數(shù)、料液比、提取時(shí)間，其提取辣椒紅色素的最佳工藝條件為：提取時(shí)間2 h/次，料液比1∶15，提取溫度40℃，提取次數(shù)3次；95%乙醇對(duì)辣椒紅色素吸光度的影響程度從大到小依次為提取時(shí)間、提取溫度、料液比、提取次數(shù)，其提取辣椒紅色素的最佳工藝條件為：提取時(shí)間3 h/次，料液比1∶2,提取溫度70℃，提取次數(shù)1次。

此外，以烘干粉碎、粉碎擠壓造粒、曬干剪碎、烘干剪碎不同加工處理的辣椒樣品為原料，通過分光光度法和RP-HPLC法分別測(cè)定不同處理對(duì)辣椒紅素和辣椒堿提取的影響3。發(fā)現(xiàn)粉碎和擠壓造粒辣椒紅素含量較高為0.571 g/kg和0.557 g/kg，其次為曬干剪碎0.394 g/kg,烘干剪碎辣椒最低為0.365 g/kg；分光光度法測(cè)得辣椒堿含量較RP-HPLC法高，但二者趨勢(shì)一致，烘干粉碎(0.415%和0.186%)>粉碎擠壓造粒(0.409%和0.175%)>烘干剪碎(0.289%和0.138%)>曬干剪碎(0.277%和0.125%)。烘干粉碎和粉碎擠壓造粒都有利于提取，但粉碎擠壓造粒更利于實(shí)際應(yīng)用。

分子蒸餾法在500 mL一水中加入1 kg色值10萬的辣椒油樹脂和12 g脂酶(活力3萬單位)，在40℃下混合攪拌12 h，然后在90℃下加熱1 h以滅酶；靜置一夜，分出油層，減壓(133.3～666.6 Pa)蒸餾除去水分及低沸點(diǎn)物質(zhì)，得含油色素965 g；往其中加入100 g精制橄欖油，用離心式薄膜分子蒸餾裝置在真空度0.1066 Pa、170℃下進(jìn)行分子蒸餾，餾出特異昧成分和脂肪酸，得到基本無異味的色值22.6萬的色素420 g。

容積方法在3 L甲醇中加入40 g金屬鈉，再加入1.5 kg色值10萬的辣椒油樹脂，回流3 h，進(jìn)行酯交換反應(yīng)。然后餾出過量的甲醇，殘留物傾入5 L溫水中，并用稀鹽酸調(diào)Ph值至4～6。靜置分層后取油層，在其中加入7.5 L己烷，析出色素，過濾得155 g色值65萬的無辣味的辣椒紅色素。

超聲波提取法任旭琴等以乙酸乙酯為溶劑4，在前期單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇超聲溫度、超聲時(shí)間、超聲功率和液料比為自變量，辣椒紅素吸光度為響應(yīng)值，采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，研究了各自變量及其交互作用對(duì)辣椒紅素吸光度的影響，利用Design-Expert 7.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，作出響應(yīng)面圖，通過手動(dòng)簡(jiǎn)化，得到簡(jiǎn)化的二次回歸模型方程，確定辣椒紅素的最佳提取條件為：超聲溫度46.47℃，超聲時(shí)間57.67 s，超聲功率396.48 W，液料比23.46∶1.00(mL∶g)，在此條件下提取的辣椒紅素吸光度實(shí)測(cè)值為0.517 3。

應(yīng)用前景從辣椒中提取的天然色素，其安全性已得到世界公認(rèn)1。聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）將辣椒紅色素列為A類色素，在使用中不加以限量。我國食品衛(wèi)生法規(guī)定，辣椒紅色素既可用于油性食品、調(diào)味汁、水產(chǎn)品加工、蔬菜制品、果凍、冰淇淋、奶油、人造奶油、干酪、色拉、調(diào)味醬、米制品、烘烤制品等食品加工中，還可廣泛應(yīng)用于飼料、仿真食品、預(yù)防輻射、化妝品和制藥業(yè)中。

辣椒紅色素廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)5。它穩(wěn)定性較好，無毒無害，按照需要可適量添加于食品中。研究員張志強(qiáng)等在布丁冰淇淋和酸奶中添加了辣椒紅色素后研究其穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)食品中的辣椒紅色素隨時(shí)間變化不明顯，顏色均無明顯變化，說明該色素在這兩種食品中的應(yīng)用效果較好。

研究員王明軒作了辣椒紅色素用于飲料、果凍、糖果等食品的試驗(yàn)研究，其特點(diǎn)為著色均勻，性質(zhì)較穩(wěn)定，色澤鮮艷明快、光亮度好，尤其糖果使用效果更佳。糖果中添加1.0 mL/36g的辣椒紅色素乳化劑時(shí)，得到的產(chǎn)品透明清亮，色澤分布均勻。

保健食品研究員高翔對(duì)國內(nèi)外辣椒保健食品進(jìn)行了研究，認(rèn)為辣椒可用于開發(fā)減肥保健食品。辣椒還能用于開發(fā)抗輻射保健食品，印度研究人員對(duì)各種香辛料進(jìn)行了比較，以了解紅辣椒、黑胡椒、姜黃素等各種香辛料預(yù)防輻射的保護(hù)功效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，辣椒紅素預(yù)防γ－射線傷害功效最為顯著。

此外，在醫(yī)藥工業(yè)中把辣椒紅色素用作藥品糖衣著色劑，色澤鮮艷明快，使人樂于接受，尤其小兒用藥更佳。同時(shí)，辣椒中的辣椒紅素和類胡蘿卜素體外試驗(yàn)顯示，它們能抑制EBV-EA的活性而抑制腫瘤的生長，尤其對(duì)于化學(xué)藥品產(chǎn)生的腫瘤具有預(yù)防效果。辣椒紅色素也可應(yīng)用于化妝品生產(chǎn)中。

用作飼料添加劑辣椒紅色素作為安全、營養(yǎng)、著色效果好的天然色素，在飼料領(lǐng)域有極高的研究和應(yīng)用價(jià)值。辣椒紅色素通過在動(dòng)物皮膚、脂肪等不同組織中沉積而使肉禽及水產(chǎn)品著色。

目前，日本對(duì)辣椒紅素的年需求量約260 t，年銷售額約23億日元；美國包括辣椒紅素在內(nèi)的天然色素的年銷售額已超過2億美元；我國既是辣椒紅色素原料的生產(chǎn)大國，也是其需求大國。隨著辣椒紅素營養(yǎng)保健功能的進(jìn)一步闡述，必將迎來廣闊的發(fā)展空間。