基本介紹
- 中文名：辣椒紅素
- 外文名：Capsanthin, Paprika red
- 分子量：584.87
- 分子式：C40H56O3
- 分類代碼：INS-,CNS 08.106
簡介,基本特性,提取方法,溶劑萃取法,分子蒸餾法,容積方法,超音波提取法,套用前景,
簡介
辣椒紅色素，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，屬於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
辣椒紅素溶於大多數非揮發性油，部分溶於乙醇、丙酮、正己烷、油脂、植物油等有機溶劑，不溶於水和甘油，對可見光穩定，但在紫外光下易褪色。遇到Fe3+、Cu2+、Co2+可促使其褪色，遇Pb3+可形成沉澱。
提取方法
一般先從辣椒粉中提取辣椒油樹脂，然後除去辣昧物質辣椒鹼，再經精製得辣椒紅色素。在50～55℃下用2倍於辣椒粉的正己烷回流萃取1 h，抽濾後濾渣再用己烷重複回流萃取2次，濾液蒸餾脫除溶劑後得辣椒油樹脂。也可用20 kg丙酮在室溫下浸泡15 kg辣椒粉3 d，過濾後流出溶劑和0.5 kg辣椒油樹脂。提取辣椒紅色素的關鍵是脫除辣味和精製，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，發現異丙醇對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、料液比、提取時間，其提取辣椒紅色素的最佳工藝條件為：提取時間2 h/次，料液比1∶15，提取溫度40℃，提取次數3次；95%乙醇對辣椒紅色素吸光度的影響程度從大到小依次為提取時間、提取溫度、料液比、提取次數，其提取辣椒紅色素的最佳工藝條件為：提取時間3 h/次，料液比1∶2,提取溫度70℃，提取次數1次。
此外，以烘乾粉碎、粉碎擠壓造粒、曬乾剪碎、烘乾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法分別測定不同處理對辣椒紅素和辣椒鹼提取的影響。發現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，其次為曬乾剪碎0.394 g/kg,烘乾剪碎辣椒最低為0.365 g/kg；分光光度法測得辣椒鹼含量較RP-HPLC法高，但二者趨勢一致，烘乾粉碎(0.415%和0.186%)>粉碎擠壓造粒(0.409%和0.175%)>烘乾剪碎(0.289%和0.138%)>曬乾剪碎(0.277%和0.125%)。烘乾粉碎和粉碎擠壓造粒都有利於提取，但粉碎擠壓造粒更利於實際套用。
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，然後在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物質，得含油色素965 g；往其中加入100 g精製橄欖油，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，進行酯交換反應。然後餾出過量的甲醇，殘留物傾入5 L溫水中，並用稀鹽酸調Ph值至4～6。靜置分層後取油層，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。
超音波提取法
任旭琴等以乙酸乙酯為溶劑，在前期單因素試驗基礎上，選擇超聲溫度、超聲時間、超聲功率和液料比為自變數，辣椒紅素吸光度為回響值，採用Box-Behnken試驗設計法，研究了各自變數及其互動作用對辣椒紅素吸光度的影響，利用Design-Expert 7.0軟體對試驗數據進行回歸分析，作出回響面圖，通過手動簡化，得到簡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測值為0.517 3。
套用前景
從辣椒中提取的天然色素，其安全性已得到世界公認。聯合國糧農組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）將辣椒紅色素列為A類色素，在使用中不加以限量。我國食品衛生法規定，辣椒紅色素既可用於油性食品、調味汁、水產品加工、蔬菜製品、果凍、冰淇淋、奶油、人造奶油、乾酪、色拉、調味醬、米製品、烘烤製品等食品加工中，還可廣泛套用於飼料、仿真食品、預防輻射、化妝品和製藥業中。
辣椒紅色素廣泛套用於食品工業。它穩定性較好，無毒無害，按照需要可適量添加於食品中。研究員張志強等在布丁冰淇淋和優酪乳中添加了辣椒紅色素後研究其穩定性，發現食品中的辣椒紅色素隨時間變化不明顯，顏色均無明顯變化，說明該色素在這兩種食品中的套用效果較好。
研究員王明軒作了辣椒紅色素用於飲料、果凍、糖果等食品的試驗研究，其特點為著色均勻，性質較穩定，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，得到的產品透明清亮，色澤分布均勻。
保健食品研究員高翔對國內外辣椒保健食品進行了研究，認為辣椒可用於開發減肥保健食品。辣椒還能用於開發抗輻射保健食品，印度研究人員對各種香辛料進行了比較，以了解紅辣椒、黑胡椒、薑黃素等各種香辛料預防輻射的保護功效，結果發現，辣椒紅素預防γ－射線傷害功效最為顯著。
此外，在醫藥工業中把辣椒紅色素用作藥品糖衣著色劑，色澤鮮艷明快，使人樂於接受，尤其小兒用藥更佳。同時，辣椒中的辣椒紅素和類胡蘿蔔素體外試驗顯示，它們能抑制EBV-EA的活性而抑制腫瘤的生長，尤其對於化學藥品產生的腫瘤具有預防效果。辣椒紅色素也可套用於化妝品生產中。
用作飼料添加劑辣椒紅色素作為安全、營養、著色效果好的天然色素，在飼料領域有極高的研究和套用價值。辣椒紅色素通過在動物皮膚、脂肪等不同組織中沉積而使肉禽及水產品著色。
目前，日本對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大國，也是其需求大國。隨著辣椒紅素營養保健功能的進一步闡述，必將迎來廣闊的發展空間。
