全 文 ：第 31 卷 第 1 期
2004 年
北 京 化 工 大 学 学 报
JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY
Vol.31 , No.1
2004
从干红辣椒中提取辣椒红色素的研究
赵　宁　王艳辉　马润宇＊
(北京化工大学可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室 , 北京　100029)
摘　要:辣椒红色素是天然红色素的一种 , 可从干红辣椒中提取。 文中对有机溶剂从干红辣椒中提取辣椒红色素
进行了研究。考察了质量分数为 95%酒精 、石油醚和丙酮对辣椒红色素提取的影响 , 结果表明丙酮为最优的提取
溶剂。通过正交实验确定丙酮提取的最优条件为:每次提取时间为 3 h ,提取温度为 30 ℃, 提取每克辣椒所用溶剂
总量为 25 mL ,提取次数为 3 次。
关键词:红辣椒;辣椒红色素;提取技术
中图分类号:TS202.3
收稿日期:2003-08-27
第一作者:女 , 1979 年生 ,硕士生
＊通讯联系人
E-mail:r.ma@mail.buct.edu.cn
　　辣椒红色素是天然红色素的一种 ,可从成熟的
茄科红辣尖椒(Capsicum annuml)中提取。辣椒果
皮含有 0.2%～ 0.5%的胡萝卜色烯类色素 ,其中辣
椒红素和辣椒玉红素占总量的 50%～ 60%[ 1] 。辣
椒红素不仅色价高 ,安全无毒 ,而且具有抗癌美容的
功效 ,因此被广泛应用于食品 、医药 、化妆品和儿童
玩具等领域[ 2] 。我国辣椒资源丰富 , 种类繁多 ,从
红辣椒中提取辣椒红素有广泛的前景 , “七五”期间
被列为国家食品添加剂重点攻关项目[ 3] 。目前 ,国
内外辣椒红素的生产方法主要有油溶法 、超临界萃
取法和有机溶剂法三种[ 4] 。油溶法存在油与色素
分离困难的缺点 ,难以得到浓稠的色素 ,而超临界
CO2 萃取其设备属于三类耐压容器 ,受处理量的限
制 ,产量低 ,工业开发难度较大 。本实验对有机溶剂
提取辣椒红色素进行了研究 ,对工业生产的改进提
供了依据 。
1　材料与方法
1.1　材料与仪器
辣椒　当地市场所售 ,去籽 ,晾干 ,粉碎过 0.18
mm 筛 ,贮于棕色瓶中备用;去离子水自制;丙酮 、石
油醚 、无水酒精均为分析纯 ,北京化工厂生产 。
UV-2000紫外可见分光光度计 ,尤尼柯(上海)
仪器有限公司;电子恒温水浴锅 ,天津市泰斯特仪器
有限公司;G&G JJ型精密电子天平(精度 0.01 g),
美国双杰兄弟有限公司常熟双杰测试仪器厂;旋转
蒸发器 RE-52A ,上海亚荣生化仪器厂;DZF-250小
型真空干燥箱 ,郑州长城科工贸有限公司 。
1.2　实验方法
1.2.1　提取方法　本实验采用有机溶剂提取辣椒
红色素。称取一定质量的辣椒粉 ,在一定温度下用
有机溶剂提取一定时间 ,旋转蒸发浓缩提取液 ,回收
有机溶剂 ,然后将浓缩物置真空干燥箱中至恒质量 ,
得到辣椒红色素粗产品。实验工艺流程如图 1 所
示 。
图 1　实验工艺流程简图
Fig.1　F low chart fo r ex traction of capsanthin
1.2.2　分析方法[ 5] 　准确称取一定质量的试样 ,
精确至 0.000 2g ,用丙酮稀释一定倍数 ,用分光光度
计于 460 nm波长处 ,以丙酮作参比液 ,于 1 cm 比色
皿中测定其吸光度 。在一定的稀释倍数下 ,吸光度
与辣椒红素的含量成正比。
辣椒红色素色价
E 1%1cm(460 nm)=Afm × 1100
E 1%1cm(460 nm)被测试样 1%, 1 cm 比色皿 ,在最大吸
收峰 460 nm处的吸光度;A 为实测试样的吸光度;
f 为稀释倍数;m 为试样质量 , g 。
辣椒红色素产量
辣椒红色素产量=提取所得辣椒红色素的质量/
DOI :10.13543/j.cnki.bhxbzr.2004.01.004
提取所用辣椒的质量
2　结果与讨论
2.1　有机溶剂种类对辣椒红色素提取的影响
在相同温度下 ,分别采用相同体积的 95%酒精
回流提取 ,石油醚回流提取和丙酮浸提一定质量的
辣椒粉 ,提取一定时间 ,抽取 1mL 提取液 ,蒸干后分
别用丙酮稀释 15 倍 ,用丙酮作参比液 ,用分光光度
计测定最大吸收峰 ,其结果见图 2。
图 2　辣椒红吸光度随波长变化曲线
Fig.2　Curve of capsanthin abso rbency vs.
w aveleng th
从图 2可以看出 ,三种溶剂提取出的辣椒红色
素在丙酮溶液中的最大吸收波长均为 460 nm ,与文
献[ 5]一致 。
准确称取 2 g 辣椒粉 ,在相同温度下 ,分别采用
相同体积的 95%酒精回流提取 ,石油醚回流提取和
丙酮浸提 ,每隔 1 h抽取 1mL 提取液 ,蒸干后分别
用丙酮稀释 15倍 ,在最大吸收波长 460 nm 测其吸
光度 。红色素随提取时间变化曲线如图 3所示。
图 3　提取时间对辣椒红色素吸光度影响
Fig.3　Effect of ex traction time on capsanthin abso rbency
从图 3可以看出 ,其提取液的吸光度都随时间
的增大而增大 ,并且曲线的斜率随时间的增大而减
小 ,最终提取 3 h 时吸光度趋于一稳定值 。这是因
为色素存在于辣椒果皮纤维组织之内 ,提取时如果
采用较小粒径的辣椒粉 ,则起始时表面色素溶解 ,提
取液的吸光度变化较快 ,当表层色素溶解完后 ,在浓
度梯度的推动下 ,位于纤维组织内的色素开始向外
扩散 ,此时 ,吸光度的变化趋于平缓 ,最终浓度梯度
消失 ,提取液吸光度达到一稳定值。因此 ,提取过程
中应采用粒径较小的辣椒粉 ,同时提高温度加快色
素的溶出 ,并且多次提取加大浓度梯度。
取 2 g 辣椒粉 ,在相同温度下 ,分别用 95%酒精
回流提取 ,石油醚回流提取和丙酮浸提 3 h ,将提取
液减压过滤 ,浓缩后烘干至恒重 ,得到辣椒红色素粗
产品 。准确称取粗产品的质量 ,用丙酮稀释相同的
倍数 ,测其吸光度 。
从表 1可以看出 , 95%酒精回流提取 ,色素产量
较高 ,但是其吸光度较低 ,说明杂质较多;石油醚回
流提取 ,提取液吸光度较高 ,但产量低;丙酮浸提 ,不
仅色素的吸光度高 ,而且产量也较高 。因此 ,在以后
的提取过程中 ,采用丙酮作为提取溶剂。
表 1　溶剂对辣椒红色素提取的影响
Table 1　Effect of solvent on capsanthin ex traction
A(辣椒红) 辣椒红产量/(mg/ g)
95%酒精回流提取 0.467 147.5
石油醚回流提取 0.514 115.5
丙酮浸提 0.516 130.5
2.2　丙酮提取辣椒红色素工艺的研究
采用丙酮为提取溶剂 ,对提取温度 ,提取时间 ,
溶剂量和提取次数进行综合考虑 ,设计 L16(44)的正
交实验 ,目的在于找到最优的提取条件 。正交实验
因素水平安排及结果如表 2所示 。
表 2　正交实验结果
Table 2　Results of orthogonal experiment
每次提取
时间/h
A
提取温度
/ ℃
B
提取每克
辣椒所用
溶剂总量
/mL
C
提取次数
D
A(辣椒红)
1 2 20 15 1 0.333
2 2 30 20 2 0.406
3 2 40 25 3 0.421
4 2 50 30 4 0.432
5 3 20 20 3 0.414
6 3 30 15 4 0.427
7 3 40 30 1 0.388
8 3 50 25 2 0.422
9 4 20 25 4 0.421
10 4 30 30 3 0.432
·16· 北京化工 大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　2004年
续表
每次提取
时间/ h
A
提取温度
/ ℃
B
提取每克
辣椒所用
溶剂总量
/mL
C
提取次数
D
A(辣椒红)
11 4 40 15 2 0.417
12 4 50 20 1 0.391
13 5 20 30 2 0.413
14 5 30 25 1 0.398
15 5 40 20 4 0.429
16 5 50 15 3 0.420
K 1 0.398 0.395 0.399 0.378
K 2 0.413 0.416 0.410 0.415
K 3 0.416 0.414 0.416 0.422
K 4 0.415 0.416 0.416 0.427
R 0.018 0.021 0.017 0.049
　　从正交实验分析结果可知 ,提取时间 ,提取温
度 ,溶剂量和提取次数对辣椒红色素吸光度的影响
程度为提取次数>提取温度>提取时间>溶剂量 。
提取的最优条件为:每次提取时间为 3 h ,提取温度
为 30 ℃,提取每克辣椒所用总溶剂量为 25 mL ,提
取次数为 3次 。在最优提取条件下作三组重复实
验 ,其提取液吸光度分别为 0.433 , 0.435 , 0.432。
因此 ,最优提取条件下 ,实验重现性较好 。在最优提
取条件下提取的辣椒红色素色价可达 60以上。
3　结　论
(1)95%酒精 、石油醚和丙酮提取的辣椒红色素
在丙酮溶液中的最大吸收波长均为 460 nm 。
(2)用丙酮提取的辣椒红色素产量较高 ,而且色
价优于其他两种溶剂。因此 ,确定丙酮为提取溶剂。
(3)通过正交实验对丙酮提取辣椒红色素的工
艺条件进行优化 ,得到最优提取条件为:每次提取时
间为 3 h ,提取温度为 30 ℃,提取每克辣椒所用总溶
剂量为 25 mL ,提取次数为 3 次。在最优提取条件
下提取的辣椒红色素色价可达 60以上。
参 考 文 献
[ 1] 　吴明光 , 钟灿兴 , 洪居端 , 等.胡萝卜色烯类色素的分
离和稳定性研究[ J] .食品工业 , 1995(3):8-11
[ 2] 　蒙贵愫 , 黄文榜.食用天然色素的提取及开发利用
[ J] .广西化工 , 1993 , 22(2):18-19
[ 3] 　张继民 , 胡林华.辣椒色素提取工艺及稳定性[ J] .安
徽机电学院学报 , 1999 , 14(1):21-25
[ 4] 　史兰香 , 赵全海 , 冯美卿 , 等.辣椒红素的应用及提取
工艺评述[ J] .河北轻化工学院学报 , 1998 , 19(2):77
-79
[ 5] 　中华人民共和国国内贸易部食品检测科学研究所.GB
10783-1996 食品添加剂 辣椒红[ S] .北京:中国标准
出版社 , 1996
Extraction of capsanthin from hot red peppers
Zhao Ning　Wang Yan-hui　Ma Run-yu
(The Key Laboratory of S cience and Technology of Controllable C hemical Reactions , Ministry of Education , Beijing University of
Chemical Technology , Beijing 100029 , China)
Abstract:Capsanthin is a kind of natural red pigment.It can be ext racted f rom hot red peppers.Capsanthin ex-
traction technique w ith an org anic solvent w as studied.The influence of different o rganic solvents on ext ract ion
of capsanthin was investigated.The results indicate that acetone is the best solvent.By the o rthogonal experi-
ment , the best ext ract ion conditions are found:the ex traction time is 3 h , ext raction temperature is 30℃, ace-
tone volume is 25mL fo r 1g hot red pepper , and the ex traction times is 3.
Key words:ho t red peppers;capsanthin;ext ract ion technique
(责任编辑　云志学)
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