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　　人們發(fā)現(xiàn)，人工合成色素用于食品、飲料，長期食用會嚴(yán)重危害人類的健康，食用天然色素則成為當(dāng)今時尚。近幾年來，我國食用天然色素有較大發(fā)展，其品種已從9種增加至20種左右，年產(chǎn)量也有大幅度提高，其中辣椒紅色素的發(fā)展尤為迅速。 辣椒紅色素是從成熟的辣椒果皮中提取的，為暗紅色膏狀物，不溶于水，溶于乙醇和油脂中，在pH值3一12使用時色調(diào)不變。由于具有良好的乳化分散性，及耐光、耐熱、耐酸堿和耐氧化性，因而被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、肥皂以及化妝、品等工業(yè)產(chǎn)品的著色過程。

　　辣椒紅色素中主要含類胡蘿卜素、β—胡蘿卜素和多種維生素，本身具有豐富的營養(yǎng)含量，對人體無毒，有一定的防癌治癌功效，因此，深受消費者喜愛。資料表明，日本、美國以及歐洲一些國家每年都需大量進口辣椒紅色素。

　　l.辣椒紅色素生產(chǎn)現(xiàn)狀

　　目前，國內(nèi)外提取辣椒紅色素的生產(chǎn)方法主要有油溶法、溶劑法和超臨界萃取法3種。油溶法中，油和色素的分離困難，難以得到濃稠的色素；超臨界萃取法的設(shè)備投資較大，操作技術(shù)要求高，不易推廣。故目前國內(nèi)外廠家絕大多數(shù)都采用溶劑法提取。 溶劑法按操作方式又可分為浸漬法、滲漉法、回流提取法及索氏提取法。以上各種方法在提取前，均需將辣椒粉碎成粉末，操作費用較高。此外，提取后的殘渣中還殘留有相當(dāng)量紅色素，所得粗品的雜質(zhì)含量高，精制費用昂貴，殘渣的可利用性差，給生產(chǎn)帶來困難。

　　2．新工藝的優(yōu)越性

　　對溶劑提取法進行試驗研究，提出一套利用熱逆流法提取辣椒紅色素的新工藝。經(jīng)試驗，所提色素純度較好，得率較高，不需要將辣椒果粉碎成粉末，故所得殘渣的可利用性強。本文著重討論這一新工藝，并與傳統(tǒng)的提取方法進行比較。

　　3．新工藝實驗

　　(1)設(shè)備和材料 切碎機、電熱套、超級恒溫器、逆流沖洗器、索氏提取器、熱逆流提取器(自制)、真空干燥箱、真空泵、ZFQ85A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、72l型分光光度計、島律IR—440光譜儀； 四川產(chǎn)尖牛角椒，去籽切碎，粒度小于15毫米即可，測得原料含水量為12．0％左右；氫氧化鈉(化學(xué)純)，95％食用乙醇。

　　(2)工藝流程 辣椒干—去籽切碎—提取辣味素—除辣—提取紅色素—減壓濃縮—真空干燥—紅色素

　　(3)實驗方法

　?、俪?將經(jīng)過提取辣味素后的辣椒果品置于一容器內(nèi)，加入濃度為2％的氫氧化鈉溶液，堿液用量為辣椒果品原重的10一15倍。將容器放入超級恒溫器內(nèi)，在55℃下恒溫2小時左右，然后過濾，并將辣椒果皮置于逆流沖洗器中沖洗至pH值為7左右，取出果皮，晾干備用。

　?、谔崛〖t色素

　　A．熱逆流提取法 將原重為30克并經(jīng)過除辣處理后的辣椒果皮裝入自制的熱逆流提取器中，向底部的三頸燒瓶中加入95％的食用乙醇150毫升，向分餾頭中通入冷卻水，然后開始提取操作。 提取時先關(guān)閉支管控制旋塞，讓加熱溶劑所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)旋塞進入主管，通過篩板和辣椒填充層后進入分餾頭被冷卻，冷凝液全部回流至主管內(nèi)由下而上流人辣椒填充層中。當(dāng)逆流而上的蒸汽速率足夠大時，辣椒填充層的底部將有液泛現(xiàn)象發(fā)生，為使溶質(zhì)能有充分時間溶出，可控制在液泛條件下操作，當(dāng)液面高度接近辣椒填充高度時，立即開啟支管旋塞，讓蒸汽由支管直接進入分餾頭中冷凝，提取液則流人三頸瓶內(nèi)。 重復(fù)上述操作，直至提取達(dá)到要求為止。 提取完畢后，用電磁鐵吸引擺動漏斗，開啟支管旋塞，并關(guān)閉主管旋塞，向夾套中通入加熱介質(zhì)，以回收殘渣中的溶劑和濃縮提取液時產(chǎn)生的溶劑蒸汽，回收的溶劑存于接液瓶中，以供重復(fù)使用。

　　B．索氏提取法 將原重為30克并經(jīng)過除辣處理后的辣椒果皮裝入索氏提取器中，加入95％的食用乙醇200毫升，加熱提取240分鐘，然后對提取液進行初濃縮。

　　C．回流提取法 將原重為30克并經(jīng)過除辣處理后的辣椒果皮干燥，并粉碎至粉末狀。然后將其裝入接有回流冷凝器的圓底燒瓶中，加入95％的食用乙醇300毫升，力口熱回流提取120分鐘。濾出提取液，向殘渣中再加入300毫升溶劑，重復(fù)提取一次，濾出提取液。兩次提取液合并進行初濃縮。

　　(3)濃縮及干燥 將各法所提紅色素的初濃縮物分別上旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至粘稠狀，然后移至真空干燥箱內(nèi)，在80℃、l 300帕下真空干燥120分鐘，即得紅色素產(chǎn)品。

　　4．結(jié)果與討論

　　(1)與傳統(tǒng)方法的比較利用熱逆流法從辣椒果皮中提取紅色素，其色值明顯高于傳統(tǒng)的索氏法和回流提取法，收率大大高于索氏提取法。這主要是由于熱逆流法充分利用了加熱溶劑時所產(chǎn)生的蒸汽，增加了液相的湍動程度，提高了溶質(zhì)的擴散速率，同時，因為不斷有新鮮溶劑(冷凝液)加入，從而使辣椒果皮與溶劑間保持較高的濃度梯度，明顯提高了相際間的傳質(zhì)推動力，使提取收率得到提高。

　　熱逆流法與回流提取法的收率相近，但殘渣顏色不同。這主要是由于回流提取法在提取過程中需要把物料粉碎成粉末，難免在提取過程中把一些大分子量物質(zhì)和超細(xì)粉末帶入色素中，而熱逆流法不需將原料粉碎成粉末，因此避免了由于過分破壞植物細(xì)胞壁，而造成一些分子量較大的組分被浸取出來的缺點。

　　(2)與有關(guān)文獻的對照 利用熱逆流法提取紅色素的各項指標(biāo)均符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其色價超過超臨界萃取法。 此外，熱逆流法所提取的紅色素其紅外光譜與國外有關(guān)文獻提供的 辣椒紅色素純樣的紅外光譜對比，其主要特征吸收峰基本吻合，吸收強度也很接近，而且熱逆流法提取物的紅色素純度較高，因而具有較高的色值。

　　(3)結(jié)論 經(jīng)對比，熱逆流法具有以下優(yōu)勢：

　?、偬崛r間短，溶劑用量少，收率高、色價高。

　?、谠显谔崛∏安恍枰鬯槌赡?，操作費用低，殘渣的利用價值大。并可開發(fā)出附加值高的系列產(chǎn)品。

　?、郾竟に嚰^濾、提取、濃縮于一體，因而設(shè)備投資和操作費用相對降低。

　?、芾帽竟に囂崛〖t色素可一次得到成品，產(chǎn)品無須精制，各項指標(biāo)均符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。