一种辣椒红色素黄红分离的方法
【专利说明】一种辣椒红色素黄红分离的方法 技术领域 本发明涉及食品添加剂领域，具体涉及一种辣椒红色素黄红分离的方法。 【背景技术】 辣椒红色素(Paprika red pigment)是从成熟红辣椒果皮中提取的天然红色素，主要 组分为辣椒红素（Capsanthin)、辣椒玉红素（Capsorubin)、β-胡萝卜素（β-carotene)和玉米 黄质（zeaxanthin)等，其显色强度是其他色素的10倍，广泛于食品、饮料、化妆品及医药等 行业，是国际上公认的最好的A类红色素。辣椒红色素是红辣椒中呈鲜艳红色的部分。因其 色调鲜艳、安全可靠并具有药理作用，不仅被认为是一种理想的天然食品着色剂，而且被广 泛应用于制药行业，如片剂的包衣着色等，具有重要的研究价值。 不同辣椒品种成熟果实中类胡萝卜素的含量相差很大，不同成熟期辣椒果实中类胡萝卜 素总量、红色类胡萝卜素(辣椒红素、辣椒玉红素、隐辣椒质)含量以及叶绿素的含量都有很 大的变化，从结果初期到果实完全成熟，类胡萝卜素含量和红色类胡萝卜素量分别增加66倍 和124倍，而叶绿素含量到成熟时接近零，红色与黄色的比值也从0.22增加到1.34。 传统的辣椒红色素主要制备工艺是将辣椒干燥、粉碎，采用溶剂浸提法得到辣椒红色 素的粗提液，然后再采用碱液或乙醇等溶剂萃取脱除辣味物质，并蒸馏出其中的溶剂得到 精制的辣椒红色素。 CN102746696A公开了一种辣椒色素的提取方法，以红辣椒为原料，经粉碎、萃取、分层、 减压蒸馏等步骤后制得。 CN104672947A公开了一种高纯度稳定性红辣椒色素的提取工艺，所述提取工艺包括以 下步骤:a、原料预处理;b、烘干压榨c、絮凝澄清;d、过滤e、浸提滤液;f、制40色价色素，其中 采用壳聚糖作为絮凝澄清剂，使产品收率相对提高，生产成本降低。 CN1045114A公开了一种从红辣椒中提取色素和辣素的方法，其关键在于用乙醇的含水 物萃取辣椒粉中的色素和辣素，萃取液经蒸馏除去乙醇，静置分层得到辣椒油脂和辣素溶 液，再用乙醇的含水物洗涤抽取油脂中残留的辣素，经蒸馏除去辣素溶液中的乙醇和水得 到辣素。 JP2004-302541A公开了一种辣椒色素制剂，其是将含有辣椒色素和亲油性的食品用乳 化剂的油相、和含有亲水性高分子化合物和水的水相乳化而形成的水包油型乳化组合物。 "微波辅助提取黄灯笼辣椒中辣椒碱和黄色素的工艺研究"，董力玮等，海南师范大学 学报（自然科学版），第26卷第4期，2013年12月，采用微波辅助法从海南栽培的黄灯笼辣椒 中提取辣椒碱和黄色素，并分别用HPLC和紫外分光光度计对辣椒碱和黄色素含量进行测 定，以正交实验考察辣椒碱和黄色素的最佳提取工艺条件。 然而，包括上述文献在内的现有制备技术得到的辣椒红色素组分过于复杂，其中所包 含的红、橙和黄三种组分会随不同产地、成熟时间和制备工艺产生较大差异，会导致辣椒红 色素的红黄比值不稳定，从而影响到辣椒红产品的品质，不具有普遍适用性。国内外虽然也 有文献报道中提及采用硅胶柱层析的方法对辣椒红色素提取浓缩液进行精制，利用石油醚 和丙酮等单一溶剂或两种组合溶剂进行洗涤得到较单一的辣椒红产品。但是，上述所涉及 的方法由于其固有工艺缺陷，只适合于实验室小试样品的分离，在现有条件下无法满足车 间的生产放大。 本领域需要一种适合工业规模化进行辣椒红色素黄红分离的方法。
【发明内容】
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的以上不足，提供了一种辣椒红色素黄红分离 的方法，包括： 步骤(1):将辣椒颗粒和浸出剂在连续式浸出器中混合，得到色素浸出液； 步骤(2):将所述色素浸出液与醇类溶剂在液-液连续萃取器中混合，脱去辣味物质，得 色素脱辣浸出液； 步骤(3):将所述脱辣色素浸出液和饱和食盐水在液-液连续萃取器中混合，脱去醇类 溶剂残留； 步骤(4):将脱除醇类溶剂后得到的色素浸出液直接上硅胶柱进行层析分离，并收集端 口流出液； 步骤(5):待硅胶柱吸附饱和，采用烷烃类溶剂进行洗脱，洗脱液与步骤(4)所述端口收 集液合并浓缩得辣椒黄色素； 步骤(6):采用丙酮对所述硅胶柱进行洗脱，洗脱液浓缩得到辣椒红色素。 优选地，所述的浸出剂为含有4~7个碳的烷烃； 优选地，所述的浸出器为平转式浸出器、环形浸出器、卫星式浸出器或履带式浸出器； 优选地，所述的醇类溶剂为含有1~4个碳的醇类溶剂； 优选地，所述的色素浸出液与醇类溶剂混合比例为1:1~7; 优选地，所述的脱辣色素浸出液与饱和食盐水混合比例为1:1~7; 优选地，所述的烷烃类洗脱剂为含有4~7个碳的烷烃； 优选地，所述烷烃类洗脱剂与硅胶柱按体积比为2~6:1; 优选地，所述丙酮洗脱剂与硅胶柱按体积比为2~6:1; 优选地，所述烷烃类洗脱剂洗脱流速为0.2~2Bv/h; 优选地，所述丙酮洗脱剂流速为0.2~2Bv/h; 优选地，所述浓缩的温度为40°C~100°C ; 优选地，所述浓缩的压力为-0 · 〇3Mpa~-0 · 06Mpa; 具体而言，本发明提供了一种辣椒红色素黄红分离的方法，该方法包括以下步骤:a)将 辣椒颗粒和浸出剂在连续式浸出器中混合，得到色素浸出液;b)将所述色素浸出液与醇类 溶剂在液-液连续萃取器中混合，脱去辣味物质，得色素脱辣浸出液;c)将所述脱辣色素浸 出液和饱和食盐水在液-液连续萃取器中混合，脱去醇类溶剂残留；d)将脱除醇类溶剂的色 素浸出液采用湿法上样经硅胶柱层析分离，分别得到辣椒黄色素和辣椒红色素。 本发明提供的辣椒红色素黄红分离的方法，由于使用了连续式液-液萃取器，使得脱辣 和脱醇类溶剂的过程可连续操作，适合辣椒红色素的工业化制备;另外，本发明提供的辣椒 红色素黄红分离的方法，在硅胶柱层析分离过程中，直接采用浸出液湿法上样的方法，使硅 胶柱能够在工业化生产中得到应用，同时在工业化生产中得到了红黄比低的辣椒黄色素和 红黄比高的辣椒红色素，实现了辣椒色素的多样化生产。直接采用浸出液湿法上样的方法 在现有技术中没有报道，也未给出相应技术启示。 另外地或优选地，本发明提供了一种辣椒红色素黄红分离的方法，包括以下步骤： a) 将辣椒粉末与萃取剂在连续式浸出器中混合萃取，得到色素浸出液； b) 将色素浸出液与脱辣剂在液-液连续萃取器中混合脱辣，得到脱辣色素萃取液； c) 将脱辣的色素浸出液与饱和食盐水在液-液连续萃取器中混合脱除脱辣剂，得到脱 除脱辣剂的色素浸出液； d) 将脱除脱辣剂的色素浸出液进行柱层析分离，分别得到低红黄比的辣椒黄和高红黄 比的辣椒红色素。 按照本发明，首先将成熟辣椒在30~50°C烘干，粉碎，造粒，得到辣椒颗粒;辣椒颗粒经 绞龙输送进入连续浸出器内部，在辣椒颗粒输送过程中，与萃取溶剂的预喷管喷淋的萃取 溶剂均匀混合，得到混合物料，所述混合物料进入连续浸出器内部后，使萃取溶剂将辣椒红 色素浸提出来，得到辣椒红色素浸出液，所述色素浸出液通过连续式浸出器的浸出液收集 器进行收集。 在本发明中，在辣椒造粒过程中，优选加入基于干辣椒粉重量计1 -5%的造粒成型助 剂。所述造粒成型助剂优选为包含下式(I)所示重复嵌段的纤维素：
该纤维素的分子量为5万-30万。该纤维素的使用，既保证了造粒要求，有确保了颗粒具 有足够的微孔用于溶剂提取。主要归因于嵌段中两个反式结构和一个顺式结构的组合。 进一步优选地，可以将该纤维素进行表面改性，可以用壳寡糖进行表面改性的纤维素， 其中通过将纤维素表面的羟基转化为羧基、然后使壳寡糖共价键合到所述羧基上而获得该 表面改性的纤维素。所述共价键包括肽键和/或亚胺键(C = N)。所述羟基可以通过用重铬酸 钾氧化转化为羧基。将壳寡糖共价键合到所述羧基上可以通过使用碳二亚胺作为连接物质 来进行共价键合。经过如此改性的纤维能够确保获得较高的辣椒颗粒孔隙率。 在造粒之前，优选将辣椒粉碎至50-150目。辣椒粒的直径可以为l-6mm，优选2-5mm。 本发明所述连续式浸出器可以为平转式浸出器、环形浸出器、卫星式浸出器或履带式 浸出器，本发明优选平转式浸出器，本发明所述萃取溶剂可以为含有4~7个碳的烷烃，优选 6#溶剂作为萃取溶剂。所述6#溶剂的喷淋温度可以为40°C~50°C，喷淋量可以为1000L/h~ 1500L/h〇 按照本发明，将所述色素浸出液和醇类脱辣剂在液-液连续萃取器中混合，色素浸出液 和醇类脱辣剂温度可以为30 °C~50 °C，色素浸出液流量可以为0.5m3/h~1.5m3/h，醇类脱辣 剂的流量可以为lm 3/h~3m3/h，液-液连续萃取器中上层为色素浸出液，下层为醇类溶剂，醇 类溶剂可以萃取色素浸出液中的辣椒素、二氢辣素和降二氢辣素等辣味物质。脱除辣味物 质后，得到脱辣的色素浸出液。所述的醇类物质可以为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇等， 本发明优选乙醇作为脱辣剂。 按照本发明，将所述脱辣色素浸出液与饱和食盐水在液-液连续萃取器中混合，脱辣色 素浸出液流量可以为lm3/h~3m3/h，饱和食盐水流量可以为0.5m3/h~1.5m 3/h，液-液连续 萃取器中上层为色素浸出液，下层为饱和食盐水，饱和食盐水可以萃取色素浸出液中残留 的醇类溶剂。 按照本发明，将脱除醇类溶剂后的色素浸出液进行柱层析分离。所述的脱除醇类溶剂 后得色素浸出液中包含有辣椒红素、辣椒玉红素等红色素组分和β-胡萝卜素、玉米黄质、叶 黄素等黄色素组分。按照本发明，所述的柱层析固定相可以为硅胶、氧化铝、氧化镁等。本发 明优选硅胶作为柱层析固定相，本发明所使用的硅胶规格可以为100目~200目、200目~ 300目，优选100目~200目，所述脱除醇类溶剂的色素萃取液与硅