辣椒素提取方法详解:从有机溶剂萃取到超临界CO2流体萃取
辣椒素提取方法详解:从有机溶剂萃取到超临界CO2流体萃取
辣椒素和辣椒红色素是辣椒中的重要活性成分,具有广泛的用途。本文将详细介绍多种辣椒素和辣椒红色素的提取方法,包括有机溶剂萃取法、柱层析法、超临界CO2流体萃取技术等。
辣椒素的提取方法
辣椒素的提取工艺主要包括以下步骤:将红辣椒颗粒浸泡在乙醇和正己烷的混合溶液中,过滤后静置分层。分离出正己烷和辣椒红色素的混合液相(A相)和乙醇和辣椒红色素的混合液相(B相)。加热A相使正己烷挥发,分离后用乙醇纯化剩余的辣椒红色素液体。最后通入CO2或氮气等惰性气体,得到纯净的辣椒红色素。将B相加热分离出乙醇,将剩余的辣椒碱浓缩液与丙酮溶剂混合,加热分离出丙酮,制得纯净的辣椒碱。该方法制备的辣椒红色素和辣椒素纯度高,收率高。适宜的提取条件为:75%乙醇作为提取溶剂,提取温度45℃,液固比10∶1,提取时间4小时,采用二级提取。
实验室提取辣椒红色素的方法
1. 有机溶剂萃取法
工业上常用乙醇、丙酮、异丙醇或正己烷等有机溶剂提取辣椒色素。考虑到辣椒红色素混合物和辣椒素在不同溶剂中的溶解度不同,可以利用这一差异来去除辣椒素。具体操作为:称取去梗、去籽、粉碎后的辣椒粉,用丙酮常压提取,提取液在90℃、真空度0.09MPa下减压蒸馏。采用索氏提取器提取干辣椒粉,以提高传质速率。该方法操作简单,色素回收率高,但产品的色值较小,适用于对辣椒素含量要求不高的场合。
2. 柱层析法
柱层析法利用色素和辣椒素的结构差异,在硅胶组合固定相和洗脱液中的溶解度不同,达到分离效果。具体工艺流程为:胡椒→挑选→粉碎→加酶→过滤→浓缩→用乙醇和石油醚提取→过滤→浓缩→上硅胶柱→洗脱→浓缩→得到深红色粘稠液体。通过柱层析法可以得到纯度较高的红色素,色素平均回收率为67.2%。
3. 超临界CO2流体萃取技术
超临界CO2流体萃取是一种新型的化学分离技术,具有工艺简单、能耗低、萃取溶剂无毒、易于回收等优点。实验结果表明,更佳萃取条件为粒径1.2mm、萃取压力15MPa、萃取温度50℃、流速6 m3/h。采用超临界CO2流体萃取技术精制辣椒红色素,色价为100 ~ 180,溶剂残留量为30× 10-6 ~ 150× 10-6。研究发现,当压力控制在20MPa以下时,辣椒红色素的色值和色相基本不损失,有机溶剂残留量可降至2.7×10-6左右。
4. 其他方法
采用两步萃取法分离红辣椒,即用有机溶剂浸提法从干辣椒中提取红色素、辣椒素和焦油气味,再用超临界CO2萃取法脱除焦油气味,分离红色素和辣椒素,得到无有机溶剂的红色素和辣椒素。收率比单一超临界萃取高5-7倍,品质远超FAO/世卫组织(1984)标准。