一種從紅辣素中制備高品質(zhì)紅辣素的方法

王繼偉，代 剛，趙星逵

（云南瑞寶生物科技股份有限公司，云南 昆明 651701）

辣椒紅色素，是從辣椒中提取的天然著色劑，主要著色成分為紅辣素和辣椒玉紅素，屬類胡蘿卜素，占總量的50%～60%。此外，還含有一定量非著色成分辣椒素。辣椒紅色素不僅色澤鮮艷,色價(jià)高,著色力強(qiáng)，保色效果好,可以有效地延長仿真食品的貨架期[1]。辣椒紅色素中含有辣椒堿，這就限制了辣椒紅作為色素的應(yīng)用范圍，從提取的辣椒紅色素中除去辣椒素成為制備高品質(zhì)紅辣素的關(guān)鍵。所以有必要對辣椒紅色素的脫辣工藝進(jìn)行研究[2]。

近年來，隨著人們回歸自然，追求健康和綠色消費(fèi)潮流的興起，一度被廣泛使用的化學(xué)合成色素在國內(nèi)外的使用量不斷減少，這就為紅辣素等天然色素提供了更廣闊的市[3]。從辣椒中提取的天然色素，其安全性已得到世界公認(rèn)[4]。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]，目前，日本對紅辣素的年需求量約260 t，年銷售額約23億日元；美國包括紅辣素在內(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。隨著紅辣素營養(yǎng)保健功能的進(jìn)一步闡述，必將迎來廣闊的發(fā)展空間。

高品質(zhì)的辣椒紅色素精制過程只要包括脫膠、脫辣、脫臭，目前紅辣素的脫膠主要用丙酮來處理，但是丙酮用量非常大，而且損耗也大，成本高，對人體損害及對環(huán)境污染也大。本文選取硫酸鉀溶液對紅辣素進(jìn)行脫膠處理試驗(yàn)，制備出高品質(zhì)的紅辣素，以滿足國內(nèi)外對高品質(zhì)紅辣素產(chǎn)品的需求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

辣椒提取物：云南瑞寶生物科技股份有限公司；硫酸鉀：AR，四氫呋喃：AR，西隴化工股份有限公司；

DF-101S集熱式磁力加熱攪拌器（金壇市醫(yī)療儀器廠）；Molatom1860d純水機(jī)（上海摩勒科學(xué)儀器有限公司）；分析天平（METTLER TOLEDO）；TG16離心機(jī)（長沙英泰儀器有限公司）；SPECORD@210紫外分光光度計(jì)，德國耶拿分析儀器股份公司。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)方法

紅辣素及脫膠后紅辣素的色價(jià)測定方法參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB10783-2008）中食品添加劑辣椒紅的檢測方法進(jìn)行檢測，丙酮不溶物根據(jù)SN/T0802.2.1999進(jìn)行檢測。紅辣素的脫膠試驗(yàn)采用L9(34)正交試驗(yàn)（表1），重點(diǎn)考察脫膠（丙酮不容物）劑比例、料液比、攪拌時(shí)間、攪拌溫度對脫膠效果的影響。

脫膠前紅辣素的色價(jià)、丙酮不溶物的測定結(jié)果為：色價(jià)163，丙酮不溶物4.86%。紅辣素脫膠結(jié)果見表2。

由表2可知，各因素對紅辣素脫膠影響的重要性依次為：脫膠劑比例＞料液比＞攪拌溫度＞攪拌時(shí)間。由于考察的是丙酮不溶物指標(biāo)而且丙酮不溶物含量越低越好，所以脫膠的最優(yōu)條件組合為：A3B3C3D2,即脫膠劑為40%，料液比為5∶3，攪拌時(shí)間為3h，攪拌溫度為50℃。通過試驗(yàn)結(jié)果得出，脫膠劑的比例是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，它對紅辣素中丙酮不溶物的去除起關(guān)鍵性作用。

表1 紅辣素脫膠試驗(yàn)水平因素表

表2 紅辣素脫膠正交試驗(yàn)結(jié)果表

2.2 硫酸鉀脫膠劑與丙酮脫膠比較

硫酸鉀脫膠劑與丙酮脫膠結(jié)果比較見表3所示。

從表3看出，在其他條件相同的情況下，使用硫酸鉀提取后，紅辣素中的丙酮不溶物含量為0.09%；而用丙酮脫膠后，紅辣素中丙酮不溶物的含量還有3.98%，嚴(yán)重影響了紅辣素的品質(zhì)。對紅辣素中丙酮不溶物的去除，用硫酸鉀溶液處理比用丙酮處理效果更好。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用紅辣素作為試驗(yàn)品，利用硫酸鉀水溶液作為脫膠劑，并通過硫酸鉀溶液濃度、物料比、提取時(shí)間、提取溫度4因素對紅辣素中的丙酮不溶物進(jìn)行研究。結(jié)果表明：在脫去紅辣素中丙酮不溶物的過程中，硫酸鉀水溶液的脫膠效果明顯優(yōu)于丙酮脫膠效果。紅辣素中脫去丙酮不溶物的最優(yōu)條件為：以40%硫酸鉀水溶液作為脫膠劑，紅辣素與脫膠劑的料液比為5∶33/g/mL，攪拌時(shí)間為3h，攪拌溫度為50℃。該工藝操作簡單，生產(chǎn)成本低，污染小，易控制。將該方法運(yùn)用于紅辣素生產(chǎn)中，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，減少工藝污染具有重要意義。