辣椒红色素提取、纯化方法研究进展（二） 实际生产中以30℃为宜

发布时间：2025-05-11 11:04:21 来源：稼穑艰难网 作者：时尚

2.2新型提取法

2.2.1超声波辅助提取

超声波辅助提取（Ultrasoundassistedextraction，辣椒UAE）利用超声波所产生的红色化方空化效应、机械效应和热效应使辣椒纤维组织在提取溶剂中破裂，素提能提高辣椒类胡萝卜素在溶剂中的取纯溶解度。SRICHAROEN等研究证明超声波辅助提取法具有稳定、法研绿色节能、究进高提取率的辣椒特点。邓祥元等主要研究了温度对超声波辅助提取的红色化方影响，结果表明超声温度应低于提取溶剂的素提沸点，实际生产中以30℃为宜。取纯相较于常规溶剂提取法，法研UAE的究进操作更简单高效，产品质量也更好。辣椒李昌灵等[18]研究表明，红色化方以乙酸乙酯为提取溶剂，素提料液比为1:10，在70℃下以500W的超声功率处理样品1h，辣椒红色素的得率最高，达3.7%，较有机溶剂法提高1.3%。张晔等[19]比较了UAE和搅拌法辅助有机溶剂提取，结果显示，超声波提取的辣椒红色素色价高，可以得到色价为155.6的粗产品。

2.2.2微波辅助提取

微波辅助提取（Microwaveassistedextraction，MAE）是利用电磁场使辣椒或其制品中的辣椒红色素与基体有效分离。MAE的效率和选择性取决于萃取介质的介电常数，优化MAE提取工艺参数是国内外研究的热点。BARBERO等通过响应面试验优化了MAE提取辣椒粉中类胡萝卜素的最佳工艺参数，即用0.5mL辣椒粉在25℃下使用25mL乙醇作为溶剂，可获得最佳提取效果。目前，国内MAE法中最常用的提取溶剂是乙醇，提取温度40～55℃为宜，微波功率600W，微波处理时间10min左右。MAE的优越性体现在绿色环保、快速而经济，同时提取物的得率和纯度都很高。但该方法产生的微波辐射可能会导致辣椒红色素中的一些色素的热降解和顺反异构化。

2.2.3闪式提取

闪式提取依靠高速机械剪切力和超动分子渗透技术，可以在室温条件下数秒内破碎植物原料至适当粒度，同时伴有高速搅拌、振动和负压渗透，提取效率极高。闪式提取器转速与物料的粒径有直接关系，还对体系的搅拌、振动强度有重要的影响。张煜等通过JHBE-50A闪式提取器从干制红辣椒中提取得到了辣椒油树脂，他发现以乙酸乙酯为提取溶剂，料液比为1:20，在转速为5555r/min的情况下提取3.5min，辣椒油树脂的色价可提高到82.69。闪式提取法具有操作简便、节约溶剂、提取效率高等优点。目前该技术还停留在试验室研究阶段，但其常温提取的特点适合在热敏性天然产物提取中推广，并逐步应用到工业生产中。

2.2.4超临界流体萃取

超临界流体萃取（Super-criticalfluidextraction，SFE）已被广泛用于从多种辣椒基质中提取辣椒红色素。其中超临界二氧化碳（Super-criticaldioxide，SC-CO2）由于具有经济环保、高稳定性、临界温度低的特性，被认为是最常用的萃取剂。SC-CO2中常用压力为12.7～50.7MPa，温度为40～90℃，助溶剂为5%～15%的乙醇。目前研究人员通过优化助溶剂的类型和浓度、提取温度、压力、CO2流速、样品粒径、样品的水分含量等工艺参数，以实现最大的辣椒红色素回收率。RICHINS等用20%乙醇作为助溶剂，可以从高刺激性的辣椒油树脂中得到低刺激性的辣椒红色素。JAREN等发现随着提取压力的增加，辣椒红色素中红色组分（辣椒红素、辣椒玉红素）的比例也随之增加。SFE法消除了浓缩步骤，大大提高了萃取效率，被认为是萃取辣椒红色素的理想方法。但该方法的设备属于三类压力容器，易损且处理量受限。

2.2.5亚临界水萃取

亚临界水萃取（Sub-criticalfluidextraction）指通过控制亚临界水的温度和压力，改变水的极性、表面张力和黏度，从而实现选择性萃取或连续性萃取。王洪等以辣椒红色素提取率为评价指标，优化了亚临界水萃取法提取辣椒红色素的工艺参数：当料液比10:1（mL/g），水溶液pH为5，亚临界水温度为120℃时，控制设备的萃取压力为0.8MPa，萃取2h后得到的辣椒红色素的提取率约为2.46%。与有机溶剂浸提法、UAE相比，亚临界水萃取法耗时短、提取率高，明显优于其他两种提取方法。但国内目前关于该萃取方法的研究较少，还有待进一步研究。

2.2.6超高压辅助提取

超高压辅助提取（Ultra-highpressureassistedextraction，PAE）是一种新型提取技术，该技术通过对液体或气体溶剂加压（100MPa以上），使溶剂在原料的内外浓度达到平衡，随后通过迅速卸压使细胞内外产生压力差，压力差能够促使目标提取物进入溶剂中。PAE法具有高效高产、节能环保的优点，已被运用于天然产物的提取。马燕等以色素辣椒（新疆红安52号甜椒）为原料，探究了提取温度、提取压力、提取时间以及料液比对产品色价和得率的影响，优化了PAE法提取辣椒红色素的工艺参数；与传统的溶剂提取法相比，得率和色价都提高了约4%，可考虑在工业生产中推广。

2.2.7联合提取

近几年，一些研究人员将超声辅助提取法与盐析萃取或微波辅助提取结合提取辣椒原料及其制品中的辣椒红色素。如范三红等利用超声辅助石油醚/乙腈/磷酸氢二钾三相盐析萃取体系，可从鲜辣椒中同时萃取分离得到辣椒红色素和辣椒碱，优化体系参数后，辣椒红色素和辣椒碱的得率分别为0.263、1.412mg/g。PANG等以正己烷为提取溶剂，通过超声协同微波提取辣椒粉中的辣椒红色素。研究表明，当辣椒粉目数为60目，超声功率为50W，微波功率为240W，料液比为1:25（g/mL），微波时间为10min时，辣椒红色素的色价可高达147。与常规溶剂提取法相比，超声波的空穴作用结合微波的高能作用，能更快破坏辣椒的细胞结构，促进固体样品中有效成分的释放。

2.2.8酶提取法

酶提取法是利用了酶的专一性，通过使用合适的酶将细胞壁结构水解或破坏，以加速细胞内活性物质的释放，从而提高目标产物提取率。常用的酶制剂有酶的青贮剂、MX酶、脂肪酶、蛋白酶（胰凝乳蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、嗜热菌蛋白酶和木瓜蛋白酶）、纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶等生物复合酶。SANKHARAK等将枯草芽孢杆菌和热带假丝酵母中的脂肪酶用于提取辣椒红色素。结果显示，相比于枯草芽孢杆菌，热带假丝酵母中的脂肪酶提取的辣椒红色素含量增加了1.56倍。张卫明等比较了有机溶剂、非连续酶法和连续酶法提取辣椒红素的提取效果。结果显示，有机溶剂提取法得到的辣椒红色素色价最高，但非连续酶法提取法在加工过程中可以得到更多的副产物———辣椒碱。虽然酶提取法具有专一性强、易控制、绿色环保等优点，但该方法得到的辣椒红色素产品质量较低，生物酶易失活，生产成本过高，这些缺点大大限制了酶辅助提取法的发展。

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