CN104262995A - 一种从辣椒中提取辣椒红色素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种从辣椒中提取辣椒红色素的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将辣椒原料进行筛选、洗净、晾干、去柄去籽、破皮、干燥、籽皮分离；2)制粒；3)溶剂提取；4)分离，制得红色素。本发明方法在低温提取，保证色素物质的稳定性；采用混合溶剂提取，提高浸出提取率，较国内同行业传统提取工艺提高15％左右，色素提取率可提高到97％以上。

Description

一种从辣椒中提取辣椒红色素的方法
技术领域
本发明涉及从植物中提取和分离天然物质。更具体地，涉及一种从辣椒中提取辣椒红色素的方法。
背景技术
辣椒红素，即辣椒红色素，是一种天然类胡萝卜素，对人体无任何毒副作用，已被美国FDA、英国、日本、EEC、FAO/WHO和中国GB等组织审定为无限制性使用的天然食品添加剂。因其具有抗癌和美容的功效，被广泛应用于食品、医药、化妆品和儿童玩具等领域。辣椒碱，在医药工业上是生产镇痛药和戒毒药的原料，在军事上更是生产催泪武器的原料，具有极其广泛的应用，有“软黄金”之誉。我国辣椒资源丰富，种类繁多，从红辣椒中提取辣椒红素和辣椒碱具有广阔的前景。由于辣椒红色素具有营养着色双重功效，越来越受到人们重视，应用范围在不断扩大，除应用于食品领域外，还可用于化妆品领域。另外在高级饲料、水产品、医药等领域也有应用。
在国外，日本是使用天然色素最主要的国家之一，辣椒红色素的年使用量达260吨，且多数由中国市场提供。韩国每年需求量也在120吨以上，欧洲及美国市场虽然没有较准确的数据，但近几年用量也在逐步增加。
目前，我国食品加工业的年递增率为15％。由于多年的宣传和促销，辣椒红色素市场日趋成熟。作为食品添加剂，辣椒红色素为广大的食品加工企业所普遍采用，特别是沿海城市对辣椒红色素需求量逐年大幅度上升，而内地市场虽然滞后于沿海发达地区，但也逐步认识并接受。按前五年的趋势分析，今后辣椒红色素的用量将以15％-30％的速度增长。
近几年，我国天然食用色素有很大的发展。其中以天然红色素的发展尤为迅猛。我国盛产红辣椒，辣椒红色素生产厂家己达几十个，年生产能力超过2000吨。
国内外提取辣椒红色素的方法主要有油溶法、溶剂法和超临界萃取法三种。油溶法中油与色素的分离困难，难以得到浓稠的色素；超临界萃取法的设备投资较大，操作技术要求高，不易推广。故目前国内外生产红色素的厂家绝大多数都采用溶剂法提取。而溶剂法操作方式又可以分为浸渍法、渗透法、回流法及索式提取法等。
采用溶剂提取法提取辣椒红色素，提取的时间、温度、提取次数、溶剂及物料的粒度对提取收率均有影响，其中，溶剂的选择是最为主要的影响因素。根据“相似相溶原理”，选择适当的溶剂，就可以比较顺利地将需要的成分提取出来，以较低的成本，取得较高的收率。
目前，国内企业采用溶剂法提取辣椒红色素所采用的溶剂主要有：乙醇、丙酮、正己烷、二氯甲烷、乙烷和甲醇等。二氯甲烷、乙烷和甲醇的毒性较大，不适于辣椒红色素的提取，乙醇由于所需的温度超过了色素的稳定的温度，对色素的收率影响较大，也不适用。
所以，溶剂的选择对于辣椒红色素的提取成为了一个很重要的关键的问题。因此，国内各企业都在探讨研究最佳的辣椒红色素溶剂。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种从辣椒中提取辣椒红色素的方法,本方法采用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂提取辣椒红色素，浸出提取率达到95％以上，取得了较好的效果。
为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种从辣椒中提取辣椒红色素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)新鲜辣椒或干辣椒经筛选、洗净、晾干、去柄去籽、破皮、干燥、籽皮分离：将干辣椒采用气流去掉杂质，送入辣椒破皮机破皮，破皮后送入风干机进行干燥，干燥后的物料进入籽皮分离机进行籽皮分离，得辣椒皮和辣椒籽；
2)制粒：辣椒皮经粗粉碎20目，送到磨粉机细粉碎至80目，送制颗粒机制成粒径为3-4mm的颗粒；
3)溶剂提取：颗粒送入提取装置在60℃-70℃的温度下，采用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂逆流萃取2小时，混合溶剂：物料的重量比为(10-20):1，所得萃取液进入浓缩器在温度60℃、0.09Mpa的负压条件下进行浓缩，得浓缩液和提取渣；
4)浓缩液采用薄膜蒸发器分别将色素和辣椒精分离，得辣椒精粗品和辣椒红色素粗品；辣椒红色素粗品经辣素脱味锅进行脱辣处理，用高速离心机离心，得无辣红色素成品。
本发明分离出的辣椒籽经压榨提取出辣椒油粗品，辣椒油粗品经精炼制成精制辣椒油，残渣粉碎后得饲料添加剂。
为了提高废渣的利用，本发明提提取残渣采用蒸汽蒸馏去除残留溶剂，去除残留溶剂后的残渣为饲料添加剂，回收的溶剂直接循环利用。
本发明成功地采用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂提取辣椒红色素，浸出提取率95％以上，150色价，取得了较好的效果。
本发明方法在低温提取，保证色素物质的稳定性；采用混合溶剂提取，提高浸出提取率，较国内同行业传统提取工艺提高15％左右；采用负压浓缩；
脱残过程中采用共沸精馏技术，减压蒸馏，去除残留溶剂；利用高速离心机处理色素，以降低不溶物含量。用单一溶剂提取辣椒红色素效果差，辣味素提取不完全。特别对于含糖量和果胶比较多的辣椒，单一溶剂或其它混合溶剂效果差。由于果胶不溶于乙酸乙酯，本发明采用乙酸乙酯溶剂，在提取过程中可有效抑制果胶的溶出，大大降低了辣椒浸膏中果胶含量。
本发明的有益效果如下：
1、所得辣椒浓缩液中的杂质少，非常有利于后道工序的色辣分离，从而提高最终产品的质量。
2、提取渣便于脱溶，由于两种溶剂均不溶于水，可用直接蒸汽进行脱溶，回收的溶剂经分水后直接循环利用，无需进一步精制。
3、乙酸乙酯便于购买，为非控制溶剂。
4、色素提取率可提高到97％以上，传统方法最高为96％。
5、辣味素提取完全，提取渣中几乎无辣味。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
采用原料为鲜辣椒或干辣椒。
新鲜辣椒或干辣椒经筛选、洗净、晾干、去柄去籽、破皮、粉碎成80目的粉末，用制粒机制成粒径为3mm的颗粒，颗粒送入提取装置在70℃的温度下，采用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂逆流萃取2小时，正己烷和乙酸乙酯的重量比为正己烷：乙酸乙酯＝4:1；混合溶剂：物料的重量比为15:1；所得萃取液进入浓缩器在温度60℃、0.09Mpa的负压条件下进行浓缩，浓缩液采用薄膜蒸发器分别将色素和辣椒精分离，分离出辣椒精粗品和红色素粗品；红色素粗品经辣素脱味锅进行脱辣处理，用高速离心机离心，得无辣红色素成品。
产品执行标准GB10783-2008；生产出的辣椒红色素主要指标为：辣椒红色素中残溶量≤50ppm；色价E1％cm460nm≥150；砷(mg/kg)≤3％；铅(mg/kg)≤2％。
实施例2
1)新鲜辣椒或干辣椒经筛选、洗净、晾干、去柄去籽、破皮、干燥、籽皮分离：将干辣椒采用气流去掉杂质，送入辣椒破皮机破皮，破皮后送入风干机进行干燥，干燥后的物料进入籽皮分离机进行籽皮分离，得辣椒皮和辣椒籽；
2)制粒：辣椒皮经粗粉碎20目，送到磨粉机细粉碎至80目，送制颗粒机制成粒径为4mm的颗粒；
3)溶剂提取：颗粒送入提取装置在70℃的温度下，采用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂逆流萃取2小时，正己烷和乙酸乙酯的重量比例为正己烷：乙酸乙酯＝2:1；混合溶剂：物料的重量比为10:1；所得萃取液进入浓缩器在温度60℃、0.09Mpa的负压条件下进行浓缩，得浓缩液和提取渣；
4)浓缩液采用薄膜蒸发器分别将色素和辣椒精分离，得辣椒精粗品和辣椒红色素粗品；辣椒红色素粗品经辣素脱味锅进行脱辣处理，用高速离心机离心，得无辣红色素成品。红色素的提取率大于97％。
产品执行标准GB10783-2008；生产出的辣椒红色素主要指标为：辣椒红色素中残溶量≤50ppm；色价E1％cm460nm≥150；砷(mg/kg)≤3％；铅(mg/kg)≤2％。
分离出的辣椒籽经压榨提取出辣椒油粗品，辣椒油粗品经精炼制成精制辣椒油，残渣粉碎后得饲料添加剂。
提取残渣采用蒸汽蒸馏去除残留溶剂，去除残留溶剂后的残渣为饲料添加剂，回收的溶剂直接循环利用。
辣椒精粗品经结晶、重结晶后得辣椒碱。
实施例3
1)新鲜辣椒或干辣椒经筛选、洗净、晾干、去柄去籽、破皮破皮、干燥、籽皮分离：将干辣椒采用气流去掉杂质，送入辣椒破皮机破皮，破皮后送入风干机进行干燥，干燥后的物料进入籽皮分离机进行籽皮分离，得辣椒皮和辣椒籽；
2)制粒：辣椒皮经粗粉碎20目，送到磨粉机细粉碎至80目，送制颗粒机制成粒径为3mm的颗粒；
3)溶剂提取：颗粒送入提取装置在70℃的温度下，采用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂逆流萃取2小时，正己烷和乙酸乙酯的重量比例为正己烷：乙酸乙酯＝6:1；混合溶剂：物料的重量比为20:1，所得萃取液进入浓缩器在温度60℃、0.09Mpa的负压条件下进行浓缩，得浓缩液和提取渣；
4)浓缩液采用薄膜蒸发器分别将色素和辣椒精分离，得辣椒精粗品和辣椒红色素粗品；辣椒红色素粗品经辣素脱味锅进行脱辣处理，用高速离心机离心，得无辣红色素成品。红色素的提取率大于97％。
产品执行标准GB10783-2008；生产出的辣椒红色素主要指标为：辣椒红色素中残溶量≤50ppm；色价E1％cm460nm≥150；砷(mg/kg)≤3％；铅(mg/kg)≤2％。
分离出的辣椒籽经压榨提取出辣椒油粗品，辣椒油粗品经精炼制成精制辣椒油，残渣粉碎后得饲料添加剂。
提取残渣采用蒸汽蒸馏去除残留溶剂，去除残留溶剂后的残渣为饲料添加剂，回收的溶剂直接循环利用。
辣椒精粗品经结晶、重结晶后得辣椒碱。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种从辣椒中提取辣椒红色素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将辣椒原料进行筛选、洗净、晾干、去柄去籽、破皮、干燥、籽皮分离；
2)制粒；
3)溶剂提取；
4)分离，制得红色素。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)包括将晾干的辣椒采用气流去掉杂质，送入辣椒破皮机破皮，破皮后送入风干机进行干燥，干燥后的辣椒进入籽皮分离机进行籽皮分离，得辣椒皮和辣椒籽。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)包括将步骤1)制得的辣椒皮进行粗粉碎，粉碎至20目，之后送到磨粉机细粉碎至80目，送至颗粒机制成粒径为3-4mm的颗粒。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)包括将步骤2)制得的颗粒送入提取装置，在60℃-70℃的温度下，采用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂逆流萃取2小时，所得萃取液进入浓缩器，在温度60℃，0.09Mpa的负压条件下进行浓缩，得浓缩液和提取渣。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤2)所述混合溶剂与步骤1)所述辣椒原料的重量比为10-20:1；步骤2)所述混合溶剂中正己烷和乙酸乙酯的重量比为2-6:1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)包括将步骤3)制得的浓缩液采用薄膜蒸发器将色素分离，得辣椒红色素粗品；辣椒红色素粗品经辣素脱味锅进行脱辣处理，用高速离心机离心，得无辣红色素成品。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)制得的红色素的提取率大于97％。
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