辣椒色素的提取加工工艺

　　辣椒色素是以辣椒为原料，提取出的高类胡萝卜素系统的橙红色的天然食用色素。该色素属于萜类色素，产品呈粘稠的液状，也可以经烘干呈粉末状。
　　辣椒色素是以辣椒为原料，提取出的高类胡萝卜素系统的橙红色的天然食用色素。该色素属于萜类色素，产品呈粘稠的液状，也可以经烘干呈粉末状。它不溶于水，具有较好的热稳定性、耐酸碱性、耐光性和乳化分散性。辣椒色素的溶液因浓度不同可以呈现深红、桔红、黄色、淡黄色等颜色；又因其含有胡萝卜素，胡萝卜素及多种维生素，本身具有丰富的营养价值，因此，辣椒色素可广泛用于食品、医药以及化妆品等工业产品的着色。
　　辣椒色素的提取最早是用油溶法和溶剂法。油溶法，即用动、植物油类（如鱼油、棉籽油、豆油、菜油、椰子油、玉米油等）浸泡辣椒皮或辣椒粉，然后分离出溶解在油中的色素，这种方法的缺点是油与色素的分离比较困难，难以得到浓稠的色素。
　　溶剂法，按操作方式又可分为浸渍法、渗漉法、回流提取法及索氏提取法等，即用烷基酮或烃提取出色素。这种方法得到的色素质量不稳定、纯度差、浓度低或难以除去辣味；亦可首先破坏辣味素以除去辣味，然后提取到无辣味的色素，这种方法提取后的残渣中还残留有相当的红色素，所得粗品的杂质含量高，精制费用昂贵，残渣的可利用性差，给规模化生产带来了难度。
　　一、碱水溶液处理溶剂提取水蒸汽蒸馏法
　　为消除上述提取法带来的弊端，多年来研究人员对国内外辣椒色素的提取方法进行了综合试验研究，认为利用碱水溶液处理溶剂提取水蒸汽蒸馏法可以生产出色泽好、纯度高、稳定性好的辣椒色素。现将具体方法介绍如下：
　　1、工艺流程：辣椒浸提蒸馏辣椒油树脂水解过滤固形物浸泡减压过滤提取液减压蒸馏色素水蒸汽蒸馏浓缩精制色素烘干粉末状辣椒色素
　　2、提取方法
　　提取辣椒油树脂。将成熟的辣椒果实烘干粉碎后，投入提取罐内，在室温条件下，用有机溶剂（如乙醇、丙酮、2丙醇、三氯乙烯、乙烷等）连续浸提，从提取液中蒸馏出有机溶剂，再用低级脂肪族醇类溶剂（如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等）萃取辣椒油树脂，添加量相当于辣椒油树脂的10倍左右，温度为室温至醇类的沸点，搅拌时间110小时。之后，静放，采取倾析或液液离心分离出含辣椒色素相；然后，在常压或真空状态下，进行水蒸汽蒸馏，馏去残余的醇类，得到含辣椒色素的树脂。
　　碱水溶液处理。蒸馏后含辣椒色素的树脂，加入碱水溶液处理。碱水溶液的浓度为45左右，添加量相当于蒸馏后树脂重量的35倍，温度为80，搅拌时间为310小时。然后调pH值在46。5之间，使含辣椒色素树脂中的脂肪酸类，从水溶性碱盐的形式一次转化成游离性的脂肪酸类；pH值调节剂为常用的无机或有机酸类。调酸后，缓缓加入沉淀剂，使游离脂肪酸类转化成难溶性或不溶性的盐，生成沉淀物；沉淀剂有氢氧化钡、氢氧化镁、氢氧化钙等，其用量相当于调酸后辣椒油树酯重量的28倍。沉淀后，通过离心或过滤的方法，得到皂碱状的固形物。
　　提取。将皂碱状固形物放在提取罐中，加入有机溶剂进行连续提取，有机溶剂有丙酮、丁酮、醋酸甲酯、甲醇、乙醇、丙醇、戊烷、苯、甲苯、二乙醚等石油醚类。有机溶剂的添加量相当于固形物重量的115倍，温度控制在室温，提取时间根据选用溶剂的不同在115小时左右。
　　蒸馏。提取液（去掉残渣）经常压或真空条件下蒸馏，馏去有机溶剂，得到色值为3065万辣椒色素。如所得色素仍有辣椒特有的异味，再将色素在约26。7kPa下减压，水蒸汽蒸馏4小时，可脱去异味。滤掉水分后在真空干燥器中干燥，得到浓缩精制的色素；也可经低温烘干，得到粉末状的辣椒色素。
　　二、CO2超临界萃取法
　　除上述方法外，目前世界上流行的还有超临界萃取法。与传统方法相比，用CO2超临界萃取法避免了使用有机溶剂，省去了蒸馏等操作步骤，是一种十分有前途的提取方法。该法的萃取流程是：
　　辣椒粉提取槽分离槽粗色素提取槽分离槽色素
　　具体操作如下：将辣椒烘干粉碎，置于提取槽中，以5Lmin的流量通入压力为12mPa的CO2，提取槽温度为40，保持上述CO2压力60min，含CO2进入分离槽，并减压至大气压，得到带辣味的提取物，其色素含量为8左右。将此提取物再置入提取槽中，以5Lmin的流量通入压力为45mPa的CO2，槽温为40，提取时间为40min，然后进入分离槽，减压至大气压，得到无辣味的辣椒色素。
　　三、辣椒色素的分离
　　辣椒色素随浓度的不同可以呈多种色调，如：食用乙醇以1：15溶解后，加量为15000时呈红色，18000时呈桔红色，112000时呈黄色。近年来，也有用柱色谱法直接将辣椒色素分离成黑、黄、红、橙等单一色素的，这些单一色素有良好的热稳定性，在100加热数小时后，色素的残存率都在95左右，而且有很好的耐光性。
　　具体方法如下：在装有硅胶的玻璃柱中，加入浓缩好的辣椒色素，硅胶与辣椒色素加量之比为5：1，然后用正已烷洗脱，洗脱液中馏出正已烷，首先可得到黑色素；接着用5异丙醚和95正已烷洗脱，洗脱液中馏出溶剂后得到黄色色素；再用25异丙醚和75正已烷洗脱，洗脱液中馏出溶剂后得到红色素，最后用丙酮洗脱，馏出丙酮后可得到橙色素。