提取工藝對(duì)辣椒紅素色價(jià)及得率的影響

李甜甜，林意雯，王飛*，李亞會(huì)，李積華，權(quán)喬鳳，韓志萍

（1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東 湛江 524001；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430000；3.海南省果蔬貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524001；4.海南省種子總站，海南 ?？?570100；5.嶺南師范學(xué)院，廣東 湛江 524001）

辣椒紅素是存在于紅辣椒中的一種天然類(lèi)胡蘿卜素，是類(lèi)胡蘿卜素合成途徑終端產(chǎn)物，是脂溶性天然色素，極易溶于植物油和乙醇[1-3]。辣椒紅素分子式為C40H56O3，化學(xué)結(jié)構(gòu)為8-甲基-N-香草基-6-壬烯基，結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1。辣椒紅素屬共軛多烯烴含氧衍生物，通常是一種具有辣椒香氣味的深紅色黏性油狀液體，純辣椒紅素是深胭脂紅色針狀結(jié)晶體，較易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水和甘油[4-5]。作為一種天然紅色素，辣椒紅素具有很高的生理活性，憑借色澤鮮艷、著色力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、無(wú)任何毒害作用、安全性高等特性被廣泛應(yīng)用于食品、飲料、保健藥品、化妝品等領(lǐng)域[6-7]。優(yōu)化辣椒紅素提取工藝不僅能提高辣椒附加值，也能促進(jìn)深加工產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。辣椒紅素是目前國(guó)際上公認(rèn)最好的紅色素，被聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO）和世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）列為A類(lèi)食用色素，在使用中不加以限量[8-10]。

圖1 辣椒紅素結(jié)構(gòu)圖Fig.1 The chemical structure of capsanthin from red chilli

辣椒紅素提取工藝有油溶法、有機(jī)溶劑法、微波輔助提取法、超聲波輔助提取法、酶輔助提取法、亞臨界流體萃取法、超臨界CO2流體萃取法等[11-12]。目前有機(jī)溶劑提取、單酶提取、微波輔助提取、超聲波輔助提取、超臨界CO2流體萃取的研究較成熟，但復(fù)合酶提取和亞臨界流體萃取辣椒紅素鮮有研究。

本文選用新疆焉耆干紅辣椒為原料，采用有機(jī)溶劑法、超聲輔助法、酶輔助法和亞臨界流體萃取法4種工藝提取辣椒紅素，以色價(jià)和得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)4種提取工藝進(jìn)行對(duì)比分析，闡明不同提取工藝對(duì)色價(jià)和得率的影響機(jī)制，以期為辣椒紅素深加工和產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新疆焉耆干紅辣椒：市售，去籽干燥，粉碎過(guò)20目篩備用；正己烷、正丁烷、乙酸乙酯、95%乙醇、丙酮（分析純）：廣州光華科技股份有限公司；纖維素酶（酶活力≥50 U/mg）：上海源葉生物科技有限公司。

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV1780）：日本島津公司；電熱鼓風(fēng)箱（WGLL-230BE）：吳江超宇烘箱制造有限公司；真空冷凍干燥機(jī)（ALPHA 2-4）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（LR4002）：德國(guó)CHRIST公司；多功能粉碎機(jī)（FLBP-1000A）：上海非力博食品機(jī)械有限公司；恒溫振蕩箱（ZD-85）：蘇州國(guó)華儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-S8）：常州普天儀器制造有限公司；超聲波清洗機(jī)（G-020）：深圳市歌能清洗設(shè)備有限公司；亞臨界流體萃取儀（CBE-5L）：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所；高速離心機(jī)（GT16-3）：湖南赫西儀器裝備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 最長(zhǎng)吸收波長(zhǎng)及最佳有機(jī)溶劑的選擇

稱(chēng)取10.0 g辣椒粉，分別采用95%乙醇、乙酸乙酯、正己烷作為提取溶劑，設(shè)定液料比 5∶1（mL/g），在60℃條件提取1 h，抽濾后取濾液，通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至質(zhì)量恒定的辣椒紅素粗產(chǎn)品并回收溶劑，采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，計(jì)算色價(jià)及得率。每組重復(fù)3次。

1.2.2 有機(jī)溶劑法提取辣椒紅素

稱(chēng)取10.0 g辣椒粉，以正己烷為提取溶劑，以色價(jià)和得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝參數(shù)，分別考察液料比[4∶1、5∶1、6∶1、7∶1（mL/g）]、提取溫度（20、40、60、70 ℃）、提取時(shí)間（1、2、3、4 h）對(duì)色價(jià)及得率的影響。

1.2.3 超聲輔助法提取辣椒紅素

稱(chēng)取10.0 g辣椒粉，以正己烷為提取溶劑，以色價(jià)和得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在超聲功率100 W條件下采用單因素試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝參數(shù)，分別考察了液料比[4∶1、5∶1、6∶1、7∶1（mL/g）]、超聲溫度（30、40、50、60 ℃）、超聲時(shí)間（20、40、60、80 min）對(duì)色價(jià)及得率的影響。

1.2.4 酶法輔助提取辣椒紅素

稱(chēng)取10.0 g辣椒粉，移至50 mL纖維素酶溶液中，在一定溫度下進(jìn)行酶解。酶解后在100℃沸水中進(jìn)行滅酶15 min后離心10 min（離心轉(zhuǎn)速5 000 r/min），去上清液后得到辣椒粉酶解產(chǎn)物，按超聲輔助最優(yōu)條件進(jìn)行提取。提取后抽濾，取濾液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至質(zhì)量恒定的辣椒紅素粗產(chǎn)品并回收溶劑，測(cè)定吸光度，計(jì)算色價(jià)及得率。采用單因素試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝參數(shù)，分別考察酶添加量（0%、0.1%、0.3%、0.5%）、酶解時(shí)間（1、2、3、4 h）、酶解溫度（25、30、35、40、45 ℃）對(duì)色價(jià)及得率的影響。

1.2.5 亞臨界流體萃取辣椒紅素

采用CBE-5L型亞臨界設(shè)備萃取辣椒紅素，設(shè)定工藝參數(shù)：萃取劑正丁烷、萃取溫度45℃、萃取壓力0.38MPa、液料比 8∶1（mL/g）、萃取時(shí)間 1h。稱(chēng)取 300.0g辣椒粉置于網(wǎng)兜中，系口后置入萃取罐中，加蓋密封。將萃取系統(tǒng)升溫至45℃時(shí)抽真空，抽真空后導(dǎo)入2.4 L正丁烷，靜態(tài)浸泡萃取1 h。萃取結(jié)束后將萃取液置于分離罐中，然后與萃取罐隔離，開(kāi)啟壓縮機(jī)分別對(duì)兩罐進(jìn)行減壓和溶劑回收。當(dāng)兩罐中絕對(duì)壓力降至0.15MPa以下時(shí)，開(kāi)啟真空泵與壓縮機(jī)串聯(lián)工作，直至兩罐絕對(duì)壓力降為0.01 MPa后，脫溶結(jié)束。從分離罐底部取出萃取辣椒紅素粗產(chǎn)品，稱(chēng)量并記錄，置于4℃冰箱中保存，計(jì)算色價(jià)及得率。

1.3 辣椒紅素的檢測(cè)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.005g辣椒紅素標(biāo)準(zhǔn)品，精確至0.0001 g，用丙酮稀釋定容在1 mL離心管中，配成濃度為0.5 mg/mL的辣椒紅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液。精密吸取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液0.001、0.002 、0.004、0.006、0.008 mL 分別置于 1 mL 離心管中，用丙酮定容至刻度，搖勻，放置l0 min，以0號(hào)管（丙酮）為參照，于460 nm處測(cè)定其吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)、辣椒紅素濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[13-14]，見(jiàn)圖2。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，得到辣椒紅素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為y=5.458 9x+0.007 6，相關(guān)系數(shù)R2=0.996 4，該方法線性關(guān)系良好。

圖2 辣椒紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of capsanthin

1.3.2 樣品中辣椒紅素色價(jià)的測(cè)定

色價(jià)是考察辣椒紅素的重要指標(biāo)[15]，按照GB 1886.34—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑辣椒紅》規(guī)定的方法采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定辣椒紅素色價(jià)。準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1 g試樣，精確至0.000 1 g，用丙酮稀釋于100 mL容量瓶中，再精確吸取稀釋溶液10mL，稀釋至100mL，在波長(zhǎng)460 nm下，以丙酮作參比液，于1 cm比色皿中測(cè)定其吸光度。使用以下公式計(jì)算。

1.3.3 樣品中辣椒紅素得率的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取干燥辣椒紅素粗品約0.01 g，精確至0.000 1 g，用丙酮稀釋定容于10 mL容量瓶中，定容后不斷振蕩約10 min。精確吸取定容好的辣椒紅素粗品溶液1 mL置于10 mL的容量瓶中定容，搖勻。用紫外分光光度計(jì)于460 nm處測(cè)定吸光值，丙酮作參比液，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出粗制辣椒紅素的濃度，再計(jì)算出其中的辣椒紅素得率[16]，公式如下。

式中：X表示辣椒紅素得率，%；m1表示辣椒紅素質(zhì)量，g；m2表示辣椒粉質(zhì)量，g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010和Origin 9.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表的制作。

2 結(jié)果與討論

2.1 最大吸收波長(zhǎng)及最佳有機(jī)溶劑的選擇

辣椒紅素主要由弱極性組分組成，而提取主要集中在對(duì)弱極性組分的研究。根據(jù)相似相溶原理，試驗(yàn)采用95%乙醇、正己烷、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑作為提取試劑分別提取辣椒紅素，測(cè)定不同波長(zhǎng)下溶液吸光度，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 不同提取溶劑對(duì)辣椒紅素吸光度的影響Fig.3 Influence of different extraction solvents on the absorbance of capsanthin

如圖3所示，3種提取溶劑均在460 nm處有最大的吸光度，因此辣椒紅素的最大吸收波長(zhǎng)為460 nm。在此波長(zhǎng)測(cè)定誤差最小。

為考察不同提取溶劑對(duì)提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率的影響，以95%乙醇、正己烷和乙酸乙酯3種不同溶劑作為探討對(duì)象，不同溶劑提取辣椒紅素的色價(jià)和得率的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，不同提取溶劑提取辣椒紅素粗提物見(jiàn)圖4。

由表1和圖4可知，95%乙醇提取液渾濁，提取得率為0.91%，高于正己烷和乙酸乙酯，但在460 nm處的色價(jià)卻最低。提取液渾濁，是由于蛋白質(zhì)及果膠等物質(zhì)的存在導(dǎo)致色價(jià)降低。正己烷的濾液比乙酸乙酯濾液澄清，同時(shí)提取產(chǎn)物的色價(jià)和得率也優(yōu)于乙酸乙酯，其色價(jià)和得率分別為49.4、0.85%。另一方面，在溶劑回收過(guò)程中，正己烷的沸點(diǎn)（68℃）相對(duì)較低，消耗的回收熱能較少，因此最佳提取溶劑選擇正己烷。

圖4 不同提取溶劑提取辣椒紅素粗提物Fig.4 Extraction of capsanthin extracted with different solvents

表1 不同溶劑提取辣椒紅素的色價(jià)和得率Table 1 Color value and yield of capsanthin extracted with different solvents

2.2 有機(jī)溶劑法提取辣椒紅素工藝優(yōu)化

2.2.1 提取溫度對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

不同提取溫度對(duì)辣椒紅素提取的影響如圖5所示。

圖5 不同提取溫度對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.5 Effect of different temperature on the color value and yield of extracted capsanthin

由圖5可知，辣椒紅素的色價(jià)和得率隨著溫度的升高先升高后降低，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)，色價(jià)和得率達(dá)到最大值，分別為68.20、1.23%，繼續(xù)升溫，其色價(jià)和得率開(kāi)始下降。主要是因?yàn)樘崛∵^(guò)程中溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)速度加快使有機(jī)溶劑提取的辣椒紅素增多。當(dāng)溫度持續(xù)升高，一些雜質(zhì)也會(huì)溶解于有機(jī)溶劑中，導(dǎo)致辣椒紅素的濃度降低，并且溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致辣椒紅素的降解，性質(zhì)改變，從而使辣椒紅素的色價(jià)和得率降低。因此，辣椒紅素的最佳提取溫度為60℃。

2.2.2 提取時(shí)間對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

不同時(shí)間處理對(duì)辣椒紅素提取的影響如圖6所示。

圖6 不同提取時(shí)間對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.6 Effect of different time on the color value and yield of extracted capsanthin

由圖6可知，辣椒紅素的色價(jià)和得率隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)先上升后下降。當(dāng)提取時(shí)間為3 h時(shí)，其色價(jià)和得率達(dá)到最高，分別為68.20、1.22%。3 h后隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，其色價(jià)和得率開(kāi)始下降。主要是因?yàn)殡S著時(shí)間的延長(zhǎng)，辣椒紅素逐漸溶解于提取液中，含量逐漸增加，濃度上升導(dǎo)致色價(jià)和得率提高。但當(dāng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)使其他物質(zhì)慢慢溶解于溶液中，導(dǎo)致辣椒紅素色價(jià)和得率降低。因此辣椒紅素的最佳提取時(shí)間為3 h。

2.2.3 液料比對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

不同液料比對(duì)辣椒紅素提取的影響如圖7所示。

圖7 不同液料比對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.7 Effect of different ratio of material on the color value and yield of extracted capsanthin

由圖7可知，辣椒紅素的色價(jià)和得率隨著液料比的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)液料比為5∶1（mL/g）時(shí)，其色價(jià)和得率達(dá)到最高值，分別為53.73、0.97%。高于 5∶1（mL/g）時(shí)，辣椒紅素的得率逐漸下降，色價(jià)降低。這種趨勢(shì)主要是因?yàn)殡S液料比的增加，辣椒紅素含量增加，提取液中其濃度也隨之增加，使辣椒紅素的色價(jià)和得率升高。液料比過(guò)大會(huì)引起其他雜質(zhì)溶出干擾辣椒紅素的純度致使提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率下降。因此辣椒紅素的最佳液料比選擇5∶1（mL/g）。

2.3 超聲輔助法提取辣椒紅素工藝優(yōu)化

2.3.1 超聲時(shí)間對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

在超聲溫度和液料比相同的條件下，研究超聲時(shí)間對(duì)辣椒紅素提取效果的影響，影響結(jié)果如圖8所示。

圖8 不同超聲時(shí)間對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.8 Effect of different time on the color value and yield of extracted capsanthin

由圖8可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，辣椒紅素的色價(jià)和得率不斷增大，在超聲時(shí)間為60 min時(shí)，提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率達(dá)到最高，分別為83.77、1.54%；但繼續(xù)延長(zhǎng)超聲時(shí)間，辣椒紅素的色價(jià)和得率開(kāi)始下降。主要因?yàn)橐欢ǖ某晻r(shí)間破壞了細(xì)胞壁，使辣椒紅素更易于溶出；但超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的辣椒紅素凝集成團(tuán)，使辣椒紅素的溶出率降低，同時(shí)也會(huì)使辣椒紅素發(fā)生降解。因此，超聲提取辣椒紅素的最佳提取時(shí)間為60 min。

2.3.2 超聲溫度對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

在超聲時(shí)間和液料比相同的條件下，研究超聲溫度對(duì)辣椒紅素提取效果的影響，結(jié)果如圖9所示。

圖9 不同超聲溫度對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.9 Effect of different temperature on the color value and yield of extracted capsanthin

由圖9可知，超聲溫度為30℃～40℃時(shí)，提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率差距不大，辣椒紅素的得率及色價(jià)隨溫度的升高而增大，在超聲溫度為50℃時(shí)達(dá)到最高，色價(jià)和得率分別為111.53、2.06%。溫度繼續(xù)升高，提取的辣椒紅素的色價(jià)和得率呈下降趨勢(shì)。主要因?yàn)檫m當(dāng)?shù)某暅囟扔兄诶苯芳t素的溶解；但當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致溶劑的揮發(fā)從而使辣椒紅素不能完全溶出。因此，超聲提取辣椒紅素的最佳溫度為50℃。

2.3.3 液料比對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

在超聲時(shí)間和超聲溫度相同的條件下，液料比對(duì)辣椒紅素提取效果的影響結(jié)果如圖10所示。

圖10 不同液料比對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.10 Effect of different ratio of material on the color value and yield of extracted capsanthin

由圖10可知，隨液料比的增大，辣椒紅素的色價(jià)和得率先上升后下降，液料比為5∶1（mL/g）時(shí)色價(jià)和得率達(dá)到最高值，分別為110.21、2.01%，而當(dāng)液料比高于5∶1（mL/g）時(shí)，辣椒紅素的色價(jià)和得率下降。主要因?yàn)楹线m的液料比有利于辣椒紅素的浸提，當(dāng)加入的有機(jī)溶劑過(guò)多則會(huì)使其它雜質(zhì)溶解，影響辣椒紅素濃度。因此，超聲提取辣椒紅素的最佳液料比為5∶1（mL/g）。

2.4 酶法輔助提取辣椒紅素工藝優(yōu)化

2.4.1 酶添加量對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

在酶解時(shí)間和酶解溫度一定的條件下，酶添加量對(duì)辣椒紅素提取效果影響結(jié)果如圖11所示。

由圖11可知，隨著纖維素酶添加量的增大，提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率呈先上升后下降的趨勢(shì)，在酶添加量為0.3%時(shí)，辣椒紅素的色價(jià)和得率達(dá)到最高值，繼續(xù)增加酶添加量辣椒紅素的色價(jià)和得率慢慢下降。主要是因?yàn)樵谝欢l件下，酶添加量低于最佳值時(shí)，酶解反應(yīng)未進(jìn)行完全，底物過(guò)量，致使辣椒紅素色價(jià)不高，得到的辣椒紅素也不多，達(dá)到最佳值時(shí)，酶解反應(yīng)進(jìn)行得比較徹底，而再增加酶添加量時(shí)影響不明顯，呈現(xiàn)平緩趨勢(shì)。因此，纖維素酶的最佳酶添加量為0.3%，在此條件下提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率分別為49.91、0.91%。

圖11 酶添加量對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.11 Effect of enzyme dosage ratio on the color value and yield of extracted capsanthin

2.4.2 酶解溫度對(duì)辣椒紅素提取效果影響研究

在酶解時(shí)間和酶添加量一定的條件下，酶解溫度對(duì)辣椒紅素提取效果影響結(jié)果如圖12所示。

由圖12可知，纖維素酶酶解溫度在25℃～35℃時(shí)，辣椒紅素色價(jià)和得率隨酶解溫度增加而增大，在35℃時(shí)達(dá)到最大值，提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率分別為42.13、0.76%，35℃后隨酶解溫度的增大而急劇下降。主要是因?yàn)橐欢ǖ拿附鉁囟瓤梢约铀倜附夥磻?yīng)，但當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)則會(huì)促使酶活性變性，影響辣椒紅素的提取效果。因此，纖維素酶最佳酶解溫度是35℃。

圖12 酶解溫度對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.12 Effect of enzymatic hydrolysis temperature on the color value and yield of extracted capsanthin

2.4.3 酶解時(shí)間對(duì)辣椒紅素提取效果影響

在酶添加量和酶解溫度一定的條件下，酶解時(shí)間對(duì)辣椒紅素提取效果影響結(jié)果如圖13所示。

圖13 酶解時(shí)間對(duì)辣椒紅素色價(jià)和得率的影響Fig.13 Effect of enzymatic hydrolysis time on the color value and yield of extracted capsanthin

由圖13可知，纖維素酶提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率隨酶解時(shí)間的增加先升高后降低，3 h時(shí)達(dá)到最大值，3 h后開(kāi)始下降。主要是因?yàn)樵谝欢〞r(shí)間內(nèi)，酶活力得到了充分利用，使酶解反應(yīng)進(jìn)行得比較完全，但當(dāng)酶解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成一部分的辣椒紅素分解。因此，纖維素酶最佳酶解時(shí)間是3 h。

2.5 亞臨界流體萃取辣椒紅素

亞臨界流體萃取對(duì)極性物質(zhì)具有強(qiáng)的溶解能力，同時(shí)擴(kuò)散系數(shù)大、黏度系數(shù)小，在液態(tài)和臨界點(diǎn)附近具有良好的溶解性能。亞臨界流體萃取辣椒紅素結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 亞臨界流體萃取辣椒紅素的色價(jià)和得率Table 2 Color value and yield of subcritical fluid extraction of capsanthin

由表2可知，萃取劑為正丁烷、萃取溫度45℃、萃取壓力 0.38 MPa、液料比 8∶1（mL/g）、萃取時(shí)間 1 h 的萃取條件下，辣椒紅素的色價(jià)和得率分別為124.26，2.23%，與其它3種方法相比，亞臨界流體的色價(jià)和得率最高。主要是因?yàn)閬喤R界流體萃取保留了有效成分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，從而提高了有效成分的提取率。

2.6 不同提取工藝對(duì)辣椒紅素得率和色價(jià)的影響及比較

不同提取工藝獲得辣椒紅素得率和色價(jià)結(jié)果比較見(jiàn)表3。

從表3可知，4種提取工藝提取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率有一定差異性，其中亞臨界流體萃取得到的辣椒紅素的色價(jià)和得率最高，分別為124.26，2.23%。這是由于亞臨界流體萃取技術(shù)充分利用亞臨界狀態(tài)正丁烷分子與辣椒粉發(fā)生的分子擴(kuò)散作用，萃取辣椒紅素相對(duì)完全，同時(shí)該過(guò)程在室溫25℃或低溫條件下進(jìn)行，避免物料中的熱敏性成分破壞。超聲波輔助加快了辣椒紅素在溶劑中的擴(kuò)散作用，最大限度破壞細(xì)胞壁將辣椒紅素溶出。相比較傳統(tǒng)有機(jī)溶劑法和纖維素酶輔助，亞臨界流體萃取和超聲波輔助法提取效率更高，提取得到的辣椒紅素色價(jià)更高。考慮到實(shí)際生產(chǎn)成本，超聲波輔助提取工藝更加符合辣椒紅素產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需求。

表3 不同提取工藝獲得辣椒紅素色價(jià)和得率結(jié)果比較Table 3 Comparison of different extraction conditions on the color value and yieldof extracted capsanthin

3 結(jié)論

本文通過(guò)有機(jī)溶劑法、超聲輔助法、酶提取法、亞臨界流體萃取法4種提取方法提取辣椒紅素，并對(duì)4種提取方法提取得到的色價(jià)和得率進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，亞臨界流體萃取法和超聲輔助提取法提取效果要優(yōu)于有機(jī)溶劑法和酶輔助提取工藝，其色價(jià)分別為124.26和113.20，得率分別為2.23%和2.06%，這是由于亞臨界流體萃取充分利用亞臨界狀態(tài)正丁烷分子與辣椒粉發(fā)生的分子擴(kuò)散作用，使辣椒紅素萃取得相對(duì)完全，同時(shí)該過(guò)程在室溫25℃或低溫條件下進(jìn)行，避免物料中的熱敏性成分破壞。超聲波輔助加快了辣椒紅素在溶劑中的擴(kuò)散作用，最大限度地破壞細(xì)胞壁使辣椒紅素溶出?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備及成本，超聲波輔助提取工藝更加符合辣椒紅素產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。