本发明涉及一种天然色素的制备方法，具体涉及一种用于提高辣椒红色素质量的加工方法。
背景技术：
辣椒红色素色泽鲜艳，着色效果好，且具有一定的保健作用，具有广阔的发展前景。辣椒红色素是从辣椒中提取出来的一种四萜类橙红色天然植物色素，包括红色组分(主要是辣椒红素和辣椒玉红素)和黄色组分(主要是β-胡萝卜素和玉米黄质)，易溶于丙酮、乙酸乙酯、6号轻汽油等有机溶剂，溶于食用油、菜籽油等植物油脂，不溶于水。
目前的主要工艺是使用正己烷、酒精、丙酮、乙醚等单一或混合溶剂提取，从红辣椒中浸取辣椒红色素和辣椒素的混合物，形成混合油，再以浓缩的方法回收溶剂，得到辣椒油树脂，然后脱辣，分离辣椒红色素和辣椒素，得到的产品流动性差，产品油溶性差，用油稀释后发乌且不透明；离心沉淀物含量高，产品久置出现沉淀和分层，这些问题对感官印象和理化指标产生较大影响，严重限制了辣椒红产品的应用，且工序复杂，溶剂用量和消耗量都较大，后者工艺成本高，大大削弱其在国际市场的竞争力。申请号为CN200910227887.7的专利公开了一种提高辣椒红色素质量的工业方法，包括以下步骤：(1)将普通辣椒红色素用泵打入混合器中，按照其重量值，加入3-8倍的丙酮溶液，在25-50℃条件下，以60-150rpm的转速搅拌混合10-60min；(2)混合液冷却到15-20℃，用离心机进行高速离心分离或离心澄清，离心条件为：流量50-300L/h，转速6000-13000rpm，除去各种杂质及沉淀物，收集澄清液；(3)将澄清液进行浓缩并脱去溶剂残留，回收的溶剂循环利用，得到高品质辣椒红色素。实施该技术方案可获得高品质辣椒红产品，同时确保辣椒红色价回收率，下脚料可作为果胶、磷脂等行业原料，在提高辣椒红色素品质同时，扩大了产品应用领域，并促进相关产业发展。工艺简单可行，成本低，易于实现工业化生产。然而，仍然存在以下不足：1、丙酮溶液具有高度易燃性，有严重火灾危险，属于甲类火灾危险物质。丙酮作为食品原料容易对中枢神经系统起麻醉作用，处理不好容易引起人生安全，且其蒸气与空气接触可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易爆炸；2、丙酮不溶物是辣椒红色素的重要指标之一，一般要求不超过2%，丙酮不溶物是指含磷的脂肪酸脂，现有技术仅通过加入丙酮，以下脚料的方式去除磷脂，磷脂含量超标，进而直接影响辣椒红色素的色泽。
技术实现要素：
本发明意在提供一种用于提高辣椒红色素质量的加工方法，以解决丙酮溶液萃取的辣椒红色素中磷脂含量超标，进而影响辣椒红色素的色泽的问题。
本发明的基础方案如下：用于提高辣椒红色素质量的加工方法，包括以下步骤：（a）将辣椒红色素原料打入混合器中，按照其重量值，加入4-8倍的食用油溶液，在20-50℃条件下，以72-147rpm的转速搅拌混合20-60min，制得辣椒红色素混合液；（b）以低磷脂的青虾酸料液作为夹带剂，用超临界二氧化碳萃取辣椒红色素原料中的磷脂；（c）除去磷脂后的辣椒红色素混合液冷却到16-20℃，用离心机进行高速离心分离或离心澄清，离心条件为：流量60-120L/h，转速为7000-12000rpm，除去各种杂质及沉淀物，收集澄清液；（d）将澄清液进行浓缩并脱去溶剂残留，回收的溶剂循环利用，得到辣椒红色素。本基础方案的原理：首先制取辣椒红色素原料，然后根据辣椒红色素与磷脂在超临界条件下的二氧化碳流体中溶解能力不同，选用低磷脂的青虾酸料液作为夹带剂，经加料、萃取、分离得到天然的辣椒红色素成品，并得到高磷脂的青虾酸料成品。
青虾酸料液为低磷脂的青虾与柠檬酸水或者食用酸水充分混合酸化的混合液，将油溶磷脂改性为水溶磷脂，使低磷脂的青虾作为夹带剂提取辣椒红色素中的磷脂，从而低磷脂的青虾酸料液富含磷脂，可作为生产青虾饲料的原料或直接用于生产高磷脂含量的虾油，使得从辣椒红色素中提取出来的磷脂得到有效利用。
有益效果：1、辣椒红色素为天然色素的制备，萃取过程中将食用油代替丙酮，避免丙酮溶液的不稳定性使得在制备过程中发生安全事故，且制备的辣椒红色素天然无污染，制得的食品安全无公害。2、以低磷脂的青虾酸料液作为夹带剂，用超临界二氧化碳萃取辣椒红色素原料中的磷脂，萃取出的辣椒红色素磷脂含量低，色泽好，提高了辣椒红色素质量；3、磷脂经过在二氧化碳的超临界条件下随低磷脂的青虾酸料夹带排出，使得低磷脂的青虾富含磷脂，可作为生产青虾饲料的原料，提高饲料的磷脂含量，且实现磷脂的重复利用。
进一步，所述步骤（a）中包括步骤：
a1将红辣椒晾干，粉碎并制成辣椒颗粒，在40-50℃条件下用菜籽油溶解颗粒得到混合油，将混合油沉降过滤得到滤液和滤渣，再将滤渣作为原料，配上菜籽油重复上述提取过程，然后将每次的滤液掺混在一起；有益效果：辣椒红色素可溶于菜籽油，再将滤液和滤渣过滤得到的滤液为辣椒红色素溶液，采用食品级的菜籽油作为溶剂安全无公害，且重复提取可有效的回收滤渣中的辣椒红色素。
a2将步骤a1中的滤液放入蒸馏罐中，在-0.05-0.04MPa及60-65℃条件下一次蒸发溶剂，接着在-0.08--0.07MPa及35-45℃条件下二次蒸发溶剂，制得辣椒油树脂；有益效果：多次蒸发溶剂可有效制得辣椒油树脂。
a3将辣椒油树脂在46-55℃及0.095MPa条件下脱除残留物，脱除时间为2-2.5小时，制得辣椒红色素原料；有益效果：辣椒油树脂脱辣，分离辣椒红色素和辣椒素。
a4将辣椒红色素原料在20-50℃条件下，以72-147rpm的转速搅拌混合20-60min。有益效果：使辣椒红色素高效充分混合。
进一步，所述步骤（b）中包括步骤：b1将辣椒红色素原料与低磷脂的青虾酸料液按重量比为0.2-0.4的比例充分混合，投入超临界萃取设备中，在25-30MPa、40-45℃条件下萃取4-6小时，分离物随二氧化碳流入分离器中，在超临界萃取设备中收集得到辣椒红色素成品。有益效果：在二氧化碳超临界萃取过程中，选用低磷脂的青虾酸料作为夹带剂，可有效的去除辣椒红色素中的磷脂，使得磷脂含量低于0.9%，色泽好，纯度较高。
进一步，上述步骤（b）中重复分离提取过程进行2-3次。有益效果：可充分提取辣椒红色素中的磷脂，从而提高辣椒红色素质量。
进一步，所述步骤b1中包括步骤：分离物先在一级分离器中进行分离，分离压力为9-10MPa，温度为31-35℃；接着在二级分离器中进行二级减压分离，分离压力为5-6MPa，温度为30-32℃，从一级分离器和二级分离器中收集得到的高磷脂青虾酸料，回收分离过程中释放的二氧化碳循环利用。有益效果：将分离物中的磷脂充分提取出来作为高磷脂青虾饲料的底料，使得磷脂得到充分的利用。
进一步，上述步骤b1中，所述低磷脂青虾酸料液为C10-C14的酸液混合物。有益效果：含有C10-C14的低磷脂青虾酸料液为饱和或不饱和的脂肪羧酸，活性好，与磷脂高度溶解反应，可生成对应的卵磷脂，有效的提取分离辣椒红色素中的磷脂；反应后的青虾酸料液富含磷脂，可直接用于生产高磷脂含量的虾油，使得磷脂得到充分利用。。
进一步，所述辣椒红色素成品的磷脂含量低于0.9%，色价为256-310。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例1
将红辣椒晾干，粉碎并制成辣椒颗粒，称取500g辣椒颗粒置于5000ml的圆底烧瓶中，加入2000ml的菜籽油得到混合油，在40℃条件下浸提30min，然后将混合油沉降过滤得到滤液和滤渣，再将滤渣作为原料，配上菜籽油重复上述提取过程在40℃条件下用菜籽油溶解颗粒得到混合油，将混合油沉降过滤得到滤液和滤渣，再将滤渣作为原料，配上菜籽油重复上述提取过程2次，将每次提取过程所得滤液掺混在一起，然后将滤液放入蒸馏罐中，在-0.05MPa、60℃条件下一次蒸发溶剂，接着在-0.08MPa、35℃条件下二次蒸发溶剂，制得辣椒油树脂，将辣椒油树脂在46℃、0.095MPa条件下脱除残留物，持续2.5小时，制得辣椒红色素原料，将辣椒红色素在20℃条件下，以72rpm的转速搅拌混合20min，制得辣椒红色素混合液。将制取的辣椒红色素混合液与低磷脂的青虾酸料液按比重为1:0.2的比例充分混合，低磷脂青虾酸料液为C10-C14的酸液混合物，然后投入至超临界萃取设备中，在25MPa、40℃条件下萃取6个小时，在超临界萃取设备中收集得到辣椒红色素成品，萃取过程中产生的分离物随二氧化碳流入分离器中，重复分离提取过程3次，充分提取辣椒红色素，分离物在一级分离器中进行减压分离，分离压为9MPa，温度为31℃；接着在二级分离器中进行二级减压分离，分离压力为5MPa，温度为30℃，从一级分离器和二级分离器中收集得到含高磷脂的青虾酸料，回收减压分离过程中释放的二氧化碳循环利用。经上述工序，将低磷脂的青虾酸料液作为夹带剂萃取效率可提高4.9%，所得的辣椒红色素成品磷脂的含量为0.77%，色价为256。
实施例2
将红辣椒晾干，粉碎并制成辣椒颗粒，称取50kg辣椒颗粒置于500L的反应釜中，加入200L的菜籽油得到混合油，在50℃条件下浸提30min，然后将混合油沉降过滤得到滤液和滤渣，再将滤渣作为原料，配上菜籽油重复上述提取过程在50℃条件下用菜籽油溶解颗粒得到混合油，将混合油沉降过滤得到滤液和滤渣，再将滤渣作为原料，配上菜籽油重复上述提取过程2次，将每次提取过程所得滤液掺混在一起，然后将滤液放入蒸馏罐中，在-0.04MPa、65℃条件下一次蒸发溶剂，接着在-0.07MPa、45℃条件下二次蒸发溶剂，制得辣椒油树脂，将辣椒油树脂在46℃、0.095MPa条件下脱除残留物，持续2.5小时，制得辣椒红色素原料，将辣椒红色素在50℃条件下，以147rpm的转速搅拌混合60min，制得辣椒红色素混合液。将制取的辣椒红色素混合液与低磷脂的青虾酸料液按比重为1:0.3的比例充分混合，低磷脂青虾酸料液为C10-C14的酸液混合物，然后投入至超临界萃取设备中，在30MPa、45℃条件下萃取4个小时，在超临界萃取设备中收集得到辣椒红色素成品，萃取过程中产生的分离物随二氧化碳流入分离器中，重复分离提取过程3次，充分提取辣椒红色素，分离物在一级分离器中进行减压分离，分离压为10MPa，温度为35℃；接着在二级分离器中进行二级减压分离，分离压力为6MPa，温度为32℃，从一级分离器和二级分离器中收集得到含高磷脂的青虾酸料，回收减压分离过程中释放的二氧化碳循环利用。经上述工序，将低磷脂的青虾酸料液作为夹带剂萃取效率可提高5.1%，所得的辣椒红色素成品磷脂的含量为0.68%，色价为278。
实施例3
将红辣椒晾干，粉碎并制成辣椒颗粒，称取50kg辣椒颗粒置于500L的反应釜中，加入200L的菜籽油得到混合油，在50℃条件下浸提30min，然后将混合油沉降过滤得到滤液和滤渣，再将滤渣作为原料，配上菜籽油重复上述提取过程在45℃条件下用菜籽油溶解颗粒得到混合油，将混合油沉降过滤得到滤液和滤渣，再将滤渣作为原料，配上菜籽油重复上述提取过程2次，将每次提取过程所得滤液掺混在一起，然后将滤液放入蒸馏罐中，在-0.045MPa、62℃条件下一次蒸发溶剂，接着在-0.075MPa、42℃条件下二次蒸发溶剂，制得辣椒油树脂，将辣椒油树脂在50℃、0.095MPa条件下脱除残留物，持续2.5小时，制得辣椒红色素原料，将辣椒红色素在50℃条件下，以147rpm的转速搅拌混合60min，制得辣椒红色素混合液。将制取的辣椒红色素混合液与低磷脂的青虾酸料液按比重为1:0.4的比例充分混合，低磷脂青虾酸料液为C10-C14的酸液混合物，然后投入至超临界萃取设备中，在28MPa、42℃条件下萃取6个小时，在超临界萃取设备中收集得到辣椒红色素成品，萃取过程中产生的分离物随二氧化碳流入分离器中，重复分离提取过程3次，充分提取辣椒红色素，分离物在一级分离器中进行减压分离，分离压为9.5MPa，温度为32℃；接着在二级分离器中进行二级减压分离，分离压力为5.5MPa，温度为32℃，从一级分离器和二级分离器中收集得到含高磷脂的青虾酸料，回收减压分离过程中释放的二氧化碳循环利用。经上述工序，将低磷脂的青虾酸料液作为夹带剂萃取效率可提高5.6%，所得的辣椒红色素成品磷脂的含量为0.46%，色价为310。