[科普中国]-辣椒红素

简介

辣椒红色素1，又名椒红素、辣椒红，是由茄科的红辣椒果皮中得到的一种橙黄至橙红的天然红色素，属于叶黄素类共轭多烯烃含氧衍生物，具有辣椒香气味。

基本特性辣椒红素溶于大多数非挥发性油1，部分溶于乙醇、丙酮、正己烷、油脂、植物油等有机溶剂，不溶于水和甘油，对可见光稳定，但在紫外光下易褪色。遇到Fe3+、Cu2+、Co2+可促使其褪色，遇Pb3+可形成沉淀。

提取方法一般先从辣椒粉中提取辣椒油树脂，然后除去辣昧物质辣椒碱，再经精制得辣椒红色素。在50～55℃下用2倍于辣椒粉的正己烷回流萃取1 h，抽滤后滤渣再用己烷重复回流萃取2次，滤液蒸馏脱除溶剂后得辣椒油树脂。也可用20 kg丙酮在室温下浸泡15 kg辣椒粉3 d，过滤后流出溶剂和0.5 kg辣椒油树脂。提取辣椒红色素的关键是脱除辣味和精制，其方法很多。

溶剂萃取法有人研究了溶剂法(异丙醇和乙醇)提取辣椒红色素的的工艺2，发现异丙醇对辣椒红色素吸光度的影响程度从大到小依次为提取温度、提取次数、料液比、提取时间，其提取辣椒红色素的最佳工艺条件为：提取时间2 h/次，料液比1∶15，提取温度40℃，提取次数3次；95%乙醇对辣椒红色素吸光度的影响程度从大到小依次为提取时间、提取温度、料液比、提取次数，其提取辣椒红色素的最佳工艺条件为：提取时间3 h/次，料液比1∶2,提取温度70℃，提取次数1次。

此外，以烘干粉碎、粉碎挤压造粒、晒干剪碎、烘干剪碎不同加工处理的辣椒样品为原料，通过分光光度法和RP-HPLC法分别测定不同处理对辣椒红素和辣椒碱提取的影响3。发现粉碎和挤压造粒辣椒红素含量较高为0.571 g/kg和0.557 g/kg，其次为晒干剪碎0.394 g/kg,烘干剪碎辣椒最低为0.365 g/kg；分光光度法测得辣椒碱含量较RP-HPLC法高，但二者趋势一致，烘干粉碎(0.415%和0.186%)>粉碎挤压造粒(0.409%和0.175%)>烘干剪碎(0.289%和0.138%)>晒干剪碎(0.277%和0.125%)。烘干粉碎和粉碎挤压造粒都有利于提取，但粉碎挤压造粒更利于实际应用。

分子蒸馏法在500 mL一水中加入1 kg色值10万的辣椒油树脂和12 g脂酶(活力3万单位)，在40℃下混合搅拌12 h，然后在90℃下加热1 h以灭酶；静置一夜，分出油层，减压(133.3～666.6 Pa)蒸馏除去水分及低沸点物质，得含油色素965 g；往其中加入100 g精制橄榄油，用离心式薄膜分子蒸馏装置在真空度0.1066 Pa、170℃下进行分子蒸馏，馏出特异昧成分和脂肪酸，得到基本无异味的色值22.6万的色素420 g。

容积方法在3 L甲醇中加入40 g金属钠，再加入1.5 kg色值10万的辣椒油树脂，回流3 h，进行酯交换反应。然后馏出过量的甲醇，残留物倾入5 L温水中，并用稀盐酸调Ph值至4～6。静置分层后取油层，在其中加入7.5 L己烷，析出色素，过滤得155 g色值65万的无辣味的辣椒红色素。

超声波提取法任旭琴等以乙酸乙酯为溶剂4，在前期单因素试验基础上，选择超声温度、超声时间、超声功率和液料比为自变量，辣椒红素吸光度为响应值，采用Box-Behnken试验设计法，研究了各自变量及其交互作用对辣椒红素吸光度的影响，利用Design-Expert 7.0软件对试验数据进行回归分析，作出响应面图，通过手动简化，得到简化的二次回归模型方程，确定辣椒红素的最佳提取条件为：超声温度46.47℃，超声时间57.67 s，超声功率396.48 W，液料比23.46∶1.00(mL∶g)，在此条件下提取的辣椒红素吸光度实测值为0.517 3。

应用前景从辣椒中提取的天然色素，其安全性已得到世界公认1。联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）将辣椒红色素列为A类色素，在使用中不加以限量。我国食品卫生法规定，辣椒红色素既可用于油性食品、调味汁、水产品加工、蔬菜制品、果冻、冰淇淋、奶油、人造奶油、干酪、色拉、调味酱、米制品、烘烤制品等食品加工中，还可广泛应用于饲料、仿真食品、预防辐射、化妆品和制药业中。

辣椒红色素广泛应用于食品工业5。它稳定性较好，无毒无害，按照需要可适量添加于食品中。研究员张志强等在布丁冰淇淋和酸奶中添加了辣椒红色素后研究其稳定性，发现食品中的辣椒红色素随时间变化不明显，颜色均无明显变化，说明该色素在这两种食品中的应用效果较好。

研究员王明轩作了辣椒红色素用于饮料、果冻、糖果等食品的试验研究，其特点为着色均匀，性质较稳定，色泽鲜艳明快、光亮度好，尤其糖果使用效果更佳。糖果中添加1.0 mL/36g的辣椒红色素乳化剂时，得到的产品透明清亮，色泽分布均匀。

保健食品研究员高翔对国内外辣椒保健食品进行了研究，认为辣椒可用于开发减肥保健食品。辣椒还能用于开发抗辐射保健食品，印度研究人员对各种香辛料进行了比较，以了解红辣椒、黑胡椒、姜黄素等各种香辛料预防辐射的保护功效，结果发现，辣椒红素预防γ－射线伤害功效最为显著。

此外，在医药工业中把辣椒红色素用作药品糖衣着色剂，色泽鲜艳明快，使人乐于接受，尤其小儿用药更佳。同时，辣椒中的辣椒红素和类胡萝卜素体外试验显示，它们能抑制EBV-EA的活性而抑制肿瘤的生长，尤其对于化学药品产生的肿瘤具有预防效果。辣椒红色素也可应用于化妆品生产中。

用作饲料添加剂辣椒红色素作为安全、营养、着色效果好的天然色素，在饲料领域有极高的研究和应用价值。辣椒红色素通过在动物皮肤、脂肪等不同组织中沉积而使肉禽及水产品着色。

目前，日本对辣椒红素的年需求量约260 t，年销售额约23亿日元；美国包括辣椒红素在内的天然色素的年销售额已超过2亿美元；我国既是辣椒红色素原料的生产大国，也是其需求大国。随着辣椒红素营养保健功能的进一步阐述，必将迎来广阔的发展空间。