植物提取技術對辣椒紅素提取研究的進展
????目前,國內提取辣椒紅素的工藝主要以油溶法、層析法和溶劑法為主,其中,油溶法油與色素分離困難,難以得到濃稠的色素;層析法雖可制得多種色價的產品,但操作費用高,工藝復雜且難度較大;有機溶劑浸取法使用較多,得到粗品為是辣椒紅素、辣椒堿與一些脂肪類物質的混合物,需進一步分離純化。國外采用傳統的溶劑提取,側重于對其穩定性、結構及活性成分進行研究[。如Topuz等研究了辣椒粉的不同干燥方式對辣椒紅素的影響,對比了自然干燥、烘箱干燥及冷凍干燥3種不同干燥方式對辣椒紅素的影響;Weissenberg等采用高效液相色譜法分析辣椒紅素色素組成。近幾年也有不少新型的提取方法,如超臨界流體提取、微波輔助提取與超聲輔助提取,現簡單介紹如下:
????①有機溶劑法
????日本是世界上使用天然色素最多的國家,日本專利中有關辣椒色素的提取方法為,首先用丙酮浸泡干紅辣椒粉,從提取液中蒸餾出丙酮,得到辣椒油脂,再進行酷交換反應一溶劑法、堿處理一溶劑提取法精制色素。徐某等采用復合溶劑法,先用丙酮在pH值為10,溫度為40℃條件下提取2h,得到辣椒油樹脂,再用乙醇在pH值為9,溫度為50℃條件下提取1h,辣椒紅素色價從85提高到175;張某等采用體積分數為95%的乙醇,在溫度為70℃條件下,回流提取5h,提取3次所得產品為含有辣椒紅素與辣椒堿混合物的辣椒油樹脂;劉某等研究微切助互作技術輔助提取辣椒中辣椒紅素,采用碳酸鈉為助劑,研磨40 min, 95%乙醇提取,提取物色價為54.4,相對熱回流提高了15.1%,整個過程無需加熱,溶劑用量較少;Bae等采用正己烷、乙酸乙酷、丙酮、甲醇等從無辣味的辣椒中提取生理活性物質,DPPH測定表明正己烷提取物有較高的抗氧化活性。
????②超臨界萃取法
????Ambrogi等用超臨界CO2萃取辣椒紅素,萃取壓力為50 MPa,提取溫度為80℃,得色素濃度為90200 g/kg的油樹脂;Uquiche考察了在溫度為40℃,辣椒粉粒徑為0.2733.90 mm,萃取壓力320540 bar條件下超臨界CO2萃取辣椒紅色素,辣椒油樹脂及類胡蘿卜素含量隨萃取壓力增大而增加;Schwartz等采用超臨界CO2萃取辣椒油樹脂,以1%的乙醇或丙酮為夾帶劑提高提取率,在較低的壓力條件下分離p一胡蘿卜素,在較高的壓力條件下提取所得色素為辣椒紅素、辣椒玉紅素、玉米黃質與隱黃質;周某采用超臨界CO2萃取辣椒紅素,辣椒粉碎度為4080目,萃取壓力為20 MPa,萃取溫度為40℃,萃取時間為3h,辣椒紅素得率為9.54%,色價為227;王某等]先將原料干紅辣椒用溶劑法提取,得到辣椒油樹脂粗品,再以辣椒油樹脂為原料進行超臨界CO2萃取制備辣椒紅素,對工藝參數進行優化,確定了超臨界CO2萃取辣椒紅素的最優工藝為,萃取壓力20 MPa,溫度35℃,萃取時間6h,在此條件下獲得產品色價高達150~320,正己烷殘留質量分數小于0.001%,總有機溶劑殘留小于0.002%,辣椒素含量低于0.4% 。
????③微波輔助提取
????李某等采用微波輔助法提取辣椒紅素,對辣椒粉微波處理8 min,之后加入95%乙醇于40℃條件提取2h,提取一次后辣椒紅素的提取率為1.7 g/100g;范某等研究了微波輔助萃取辣椒紅素工藝及其穩定性,結果表明,以干燥辣椒為原料,氫氧化鈉脫辣,乙酸乙酷為溶劑,料液比1:9,微波處理14 min最佳;穩定性研究表明,辣椒紅素在酸性至中性pH值條件下穩定,堿性條件下,色素的吸光度略有下降;劉某等以95%乙醇為提取劑,采用超聲協同微波的方法提取辣椒紅素,利用中心組合實驗設計對辣椒紅素提取工藝進行優化,得出最佳提取工藝條件為,料液比1:23,超聲提取21 min微波提取11 min,提取兩次最佳。
????④超聲波輔助提取
Rodriguez等以正己烷為溶劑,采用超聲輔助從甜椒中提取辣椒油樹脂,考察了固液比、溫度、提取時間等對提取得率的影響,結果表明,超聲輔助提取對辣椒油樹脂的提取得率影響不大,但采用超聲提取所得辣椒油樹脂具有更高的色素容量;王某用無水乙醇,提取溫度60℃,料液比為1:12,超聲30 min,提取2次,提取物再用正己烷在60℃條件下萃取2h,萃取3次,收集上層液濃縮干燥,得辣椒紅素精提物,色價為85.3;楊某等用丙酮為溶劑,40℃超聲提取15 min,減壓蒸餾濃縮得膏狀物,穩定性研究表明溫度、光照、H2O2, Na2SO3溶液對辣椒紅素穩定性影響較大;李某等以辣椒紅素的提取收率為指標,采用超聲法從辣椒中提取辣椒紅素,運用均勻設計法確定提取的最佳工藝條件,提取劑為乙醇,液固比12:1,超聲30 min,超聲功率200W,辣椒紅素提取收率66.03%.
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