一种制备高吸光比辣椒红素的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物分离技术领域，具体涉及一种用于制备高吸光比辣椒红素的方法。
【背景技术】
[0002]辣椒红色素，又名辣椒红、辣椒油树脂，是从辣椒中提取的天然着色剂，辣椒的显色物质主要就是辣椒红色素，辣椒红色素属于类胡萝卜素类色素，主要包括极性较大的红色组分和极性较小的黄色组分，红色组分为辣椒红素和辣椒玉红素，黄色组分主要成分为胡萝卜素和玉米黄质。其中，辣椒红色素的主要着色成分是辣椒红素和辣椒玉红素。辣椒红色素色泽鲜艳，在着色力和保色方面均有显著的效果，它不但可以用于各类食品的安全着色，而且还具有一定的营养保健作用。
[0003]辣椒红色素的吸光比指的是辣椒红色素在用丙酮溶解后，分别在470nm可见光照射下和454nm可见光照射下的吸光度比值，吸光比可以用来反应辣椒红色素中红色组分和黄色组分的比例，吸光比值越大，红色组分含量越高，辣椒红色素呈现出来的颜色越接近红色；吸光比值越小，黄色组分含量越高，辣椒红色素呈现出来的颜色越接近黄色，此外，吸光比值在很大程度上还能反映辣椒红色素产品的品质。对于辣椒红素来说，其纯度越高，掺杂的低吸光比的黄色色素组分和辣椒玉红素越少，其吸光比值也就越高。
[0004]随着生活水平的提高，人们逐渐对辣椒红产品有了较高的要求。普通的辣椒红色素(吸光比低于1.000)已经渐渐不能满足人们的需求。近年来高吸光比辣椒红素(吸光比高于1.000)因其颜色更鲜亮，着色能力更强，利用率高越来越受到人们的青睐。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种制备高纯度、适用于大规模生产的高吸光比辣椒红素的方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:
一种制备高吸光比辣椒红素的方法，采用柱层析法对辣椒红色素中的辣椒红素进行分离制备，制备方法包括以下步骤:
A装柱:硅胶和正己烷搅拌均匀后匀速加入到层析柱内进行装柱，装填均匀形成实柱体后，再向层析柱内加入正己烷以压实柱体，并在实柱体上面形成预留液面；
B上样:将辣椒红色素与正己烷完全溶解后的混合样品加入到层析柱中；
C洗脱:采用梯度洗脱方式依次对辣椒红色素中的黄色组分、辣椒红素进行洗脱，具体为:黄色组分在常压下，用体积比为100:1?100:5的正己烷和丙酮配成的洗脱剂在流速为6?10L/h条件下进行洗脱，薄层色谱法检测黄色组分洗脱完全后，再在常压的基础上施加0.05?0.1MPa压力，用体积比为100:2?100:7的正己烷和丙酮配成的洗脱剂在流速为6?12L/h条件下对辣椒红素进行洗脱，薄层色谱法检测辣椒红素洗脱完全后停止洗脱，洗脱过程中分别收集黄色组分洗脱液和辣椒红素洗脱液； D减压浓缩:将辣椒红素洗脱液进行减压浓缩即可得到辣椒红素。
[0007]本发明进一步改进在于:装柱步骤中用硅胶和正己烷装柱时硅胶和正己烷的质量比是1:1?1:4。
[0008]本发明进一步改进在于:装柱步骤中，所用层析柱的柱径为30cm，柱高为lm，硅胶的质量为13?16kg，装柱形成实柱体后在常压基础上施加0.05?0.1MPa压力条件下再加入45?50kg的正己烧。
[0009]本发明进一步改进在于:上样步骤中，辣椒红色素与正己烷的质量比为1:2?1:4，混合样品加入到层析柱的流速是3?6L/h，上样时所用的辣椒红色素与装柱时所用的硅胶的质量比为3:10?6:10。
[0010]本发明进一步改进在于:洗脱步骤中，薄层色谱法检测中所用的展开剂是体积比为100:1?100:5的正己烷和丙酮配成的混合溶剂。
[0011]本发明进一步改进在于:减压浓缩步骤中，辣椒红素洗脱液的减压浓缩条件是40?45°C、-0.07?-0.1MPa0
[0012]本发明进一步改进在于:将洗脱步骤中得到的黄色组分洗脱液在40?45°C、_0.07?-0.1MPa条件下进行减压浓缩即可得到黄色组分色素。
[0013]本发明进一步改进在于:洗脱步骤中，在辣椒红素洗脱完全后，在常压基础上施加0.05?0.1MPa压力下，用丙酮在流速为8?13L/h条件下对辣椒玉红素进行洗脱，收集辣椒玉红素洗脱液直至洗脱液变为无色。
[0014]本发明进一步改进在于:辣椒玉红素洗脱液在40?45°C、-0.07?-0.1MPa条件下进行减压浓缩即可得到辣椒玉红素。
[0015]由于采用上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于:
本发明采用柱层析法分离辣椒红色素的不同组分，装柱时，硅胶和正己烷混合后均匀地加入到层析柱内，以确保实柱体装填均匀，然后实柱体上在一定压力下再加入适量正己烷，一方面用正己烷加压压实柱体，能够有效排尽所装填实柱体内的空气，另一方面实柱体上保留一定液面，可以有效预防后续上样时所加样品对实柱体造成的冲击，保证了吸附效果；上样时的流速控制既不会因为流速过大而影响对样品的吸附，又不会因为流速过小而影响整体的分离进度。
[0016]洗脱时采用梯度洗脱方式，根据所要洗脱组分的不同性质从压力、洗脱剂、洗脱剂流速三个方面来综合考虑不同组分的最适宜洗脱条件有效保证了不同组分的分离完全度，最大程度地降低了各组分在洗脱时的相互干扰；用薄层色谱法用以检测不同组分的洗脱程度，保证了组分分离的完全度，提高了所制备的辣椒红素的纯度和吸光比；薄层色谱法所用展开剂与柱层析法所用洗脱剂分别为不同配比的正己烷和丙酮配成的混合溶剂，所用溶剂种类少，降低成本，所选溶剂安全性高。
[0017]本发明在制备出高吸光比辣椒红素的同时还可以制备出纯度较高、吸光比较低的辣椒红色素中的黄色组分色素和辣椒玉红素，提高了辣椒红色素的整体利用率，绿色环保，节约资源。
[0018]本发明的制备方法操作简单，所用设备均为基础设备、成本低，所用试剂安全性高，且可应用于大规模生产，所制备出的辣椒红素纯度高、吸光比值高、性质稳定。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明做进一步详细说明:
辣椒红色素主要包括红色组分和黄色组分，红色组分包括辣椒红素和辣椒玉红素。本发明采用柱层析法从辣椒红色素中分离制备高吸光比辣椒红素，制备方法包括以下步骤:
A装柱:质量比为1:1?1:4的硅胶和正己烷搅拌均匀后匀速加入到层析柱内进行装柱，所用层析柱规格不同，其所用的硅胶量不同，本发明所用层析柱的柱径为30cm，柱高为lm，硅胶的质量为13?16kg，装填均匀形成实柱体后，在常压基础上施加0.05?0.1MPa压力，向层析柱内加入45?50kg的正己烷以压实柱体，并在实柱体上预留一定的液面用来防止后续上样时对实柱体造成冲击而影响吸附效果；
B上样:用正己烷溶解辣椒红色素，然后将辣椒红色素与正己烷完全溶解后的混合样品以3?6L/h的流速加入到层析柱中，所选上样流速在保证样品的吸附效果的同时也保证了整体的加样速度，其中，所用辣椒红色素与装柱时所用硅胶的质量比为3:10?6:10，辣椒红色素与正己烷的质量比为1:2?1:4;
C洗脱:采用梯度洗脱的方式依次对辣椒红色素中的黄色组分、辣椒红素、辣椒玉红素进行洗脱，具体为:
首先对黄色组分进行洗脱，黄色组分的洗脱条件是常压，洗脱剂是体积比为100:1?100:5的正己烷和丙酮配成的混合溶剂，洗脱剂流速