林佳璐，徐貞貞，廖小軍，趙靚,2*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果蔬加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，食品非熱加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)（興化）健康食品產(chǎn)業(yè)研究院，江蘇興化 225700；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

色素（著色劑）是食品加工中不可或缺的部分。由于某些人工合成色素被證明對(duì)人體有不同程度的危害，相比之下，具有著色功能和營養(yǎng)保健功效的天然色素更受市場歡迎，各國各組織也為促進(jìn)天然色素的發(fā)展制定了一系列法律法規(guī)。

辣椒紅色素又稱辣紅素、椒紅素，是從成熟紅辣椒果實(shí)中提取的天然著色劑[1]。因具有安全、無毒、無副作用等優(yōu)點(diǎn)，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）列為A 類色素[2]，是天然色素研究的熱點(diǎn)。目前，辣椒紅色素已被廣泛應(yīng)用于飼料、食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域[3]。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《GB 2760—2014 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》將辣椒紅（paprika red）列為著色劑，可應(yīng)用于飲品、果蔬制品、肉制品、焙烤食品等食品的著色。1999 年，歐洲議會(huì)和理事會(huì)通過了關(guān)于供食品中使用的著色劑指令（94/36/EC），指令中明確規(guī)定EC 編號(hào)為E 160c（辣椒提取物——辣椒紅素、辣椒玉紅素）的色素屬于“允許使用的食品著色劑”，可適量添加于干酪、谷物類早餐、優(yōu)質(zhì)果醬果凍以及香腸、肉糜餡餅和陶罐裝食品中。辣椒紅色素具有廣闊的市場前景和較高的應(yīng)用價(jià)值，本文總結(jié)分析了近10 年來國內(nèi)外學(xué)者對(duì)辣椒紅色素提取和純化方法的相關(guān)研究，以期為辣椒紅色素的進(jìn)一步開發(fā)、利用提供依據(jù)。

1 辣椒紅色素的主要成分

辣椒紅色素是混合物，主要成分是辣椒紅素（capsanthin）和辣椒玉紅素（capsorubin），占總量的50%～60%[4]，這兩種色素也是辣椒紅色素的主要著色成分。辣椒紅色素中主要成分的基本信息如表1（見下頁）所示。辣椒紅色素是脂溶性色素，易溶于乙醇、丙酮、正己烷、己烷、乙酸乙酯等非極性溶劑；在辣椒紅色素中加入2～3滴三氯甲烷和1 滴硫酸，會(huì)顯暗藍(lán)色[5]。辣椒紅色素的穩(wěn)定性不佳，在加工和貯藏過程中易受pH、溫度、光照、氧、酶、金屬離子等因素的影響[6]。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1886.34—2015 食品添加劑辣椒紅》對(duì)辣椒紅色素產(chǎn)品的感官要求和理化指標(biāo)提出了具體要求，并明確規(guī)定市售的辣椒紅色素產(chǎn)品呈深紅色油狀，可在原料中添加食用糊精、抗氧化劑等輔料，通過添加食用油脂調(diào)整色價(jià)。

2 辣椒紅色素的提取方法

辣椒紅色素的提取方法較多，可分為傳統(tǒng)提取法和新型提取法兩類。傳統(tǒng)提取法指利用溶劑提取辣椒紅色素，通常包括油溶法和有機(jī)溶劑提取法。新型提取法通常指利用設(shè)備輔助溶劑提取，以達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保的目的，如超聲波輔助提取、閃式提取、超臨界流體萃取、超高壓輔助提取等；也有通過生物手段的，如酶提取法。

2.1 傳統(tǒng)提取法

2.1.1 油溶法

油溶法是一種操作簡單的提取方法，具體是將食物基質(zhì)浸漬在植物油中，將食物基質(zhì)中的化合物轉(zhuǎn)移到植物油中，再進(jìn)行過濾或離心分離。國內(nèi)常用花生油、大豆油、菜籽油等食用油浸提紅辣椒得到辣椒紅色素[1]；國外通常使用冷榨植物油，如橄欖油、玉米油、椰子油、棕櫚油、鱷梨油等，得到辣椒紅色素[7]。2016 年，BARROS 等[8]將鱷梨油和超臨界二氧化碳作為溶劑，發(fā)現(xiàn)每1 g 干物質(zhì)中能提取到280～460 μg 辣椒紅素。油溶法由于潛在的健康益處和環(huán)境友好性而受到贊賞，但該技術(shù)產(chǎn)率低、產(chǎn)品純度低，不適合推廣。

2.1.2 有機(jī)溶劑提取法

有機(jī)溶劑提取法（Solvent extraction，SE）是目前工業(yè)上應(yīng)用最普遍的提取方法，其原理是相似相溶?，F(xiàn)已報(bào)道可用于辣椒紅色素提取的常用溶劑有甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、正己烷等，在倡導(dǎo)“綠色生產(chǎn)”的大背景下，乙酸乙酯更受青睞。我國工業(yè)上大批量連續(xù)化生產(chǎn)辣椒紅色素通常采用單溶劑提取法（提取溶劑為窄流程的六號(hào)溶劑油）或雙溶劑提取法（提取溶劑為六號(hào)油與丙酮的混合溶劑，體積比為9:1），整個(gè)生產(chǎn)需要經(jīng)過原料預(yù)處理（辣椒干燥磨粉等）、浸潤原料、多次噴淋物料進(jìn)行再萃取、瀝干、過濾除雜、蒸發(fā)濃縮、精制等環(huán)節(jié)[9]。為了避免辣椒紅色素在加工中分解，一般在低于4 ℃的避光環(huán)境下盡快進(jìn)行勻漿（如加入BHT 抗氧化或CaCO3抗酸）和后續(xù)處理[10]。

表1 辣椒紅色素的主要成分Table 1 Basic information of the main ingredients in paprika red

影響辣椒紅色素提取效果的因素有很多，常用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有色價(jià)/吸光度（方法參考GB 1886.34—2015）、得率、提取率等。宿光平[9]優(yōu)化了車間生產(chǎn)辣椒紅色素預(yù)處理（辣椒粉目數(shù)）、萃取（萃取溶劑）、蒸發(fā)、精制環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)，當(dāng)辣椒磨粉目數(shù)為40～60 目時(shí)，選用窄流程的六號(hào)油為提取溶劑，蒸發(fā)環(huán)節(jié)減少蒸發(fā)級(jí)數(shù)選用（95±2）℃的高溫預(yù)熱水作為熱源，精制環(huán)節(jié)選擇高真空度、低溫度，最終產(chǎn)品的色價(jià)可提高到150 以上，吸光比為1.005，溶劑殘留小于5%。馬超等[11]分別以異丙醇和乙醇為提取溶劑，探究了提取溫度、提取次數(shù)、料液比、提取時(shí)間4 個(gè)因素對(duì)辣椒紅色素吸光度的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明提取溫度對(duì)辣椒紅色素的吸光度有較大的影響。杜蘇萌等[12]以乙醇為提取溶劑，用索氏提取法提取干辣椒粉中的辣椒紅色素。結(jié)果表明，回流溫度對(duì)辣椒紅色素提取率的影響最大；以95%乙醇為提取溶劑，料液比為1:50，在90 ℃下回流5 次，辣椒紅色素的提取率最高，為0.544 1%。在浸提環(huán)節(jié)增加攪拌、振蕩來提高辣椒紅色素產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率的方法也逐步得到推廣。周書棟等[13]以色價(jià)為考察指標(biāo)，采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化振蕩法，得到轉(zhuǎn)速、溫度和時(shí)間的最佳參數(shù)。驗(yàn)證結(jié)果表明，通過振蕩法得到的辣椒紅色素色價(jià)為10.68。

有機(jī)溶劑提取技術(shù)具有一次性大批量提取、工藝簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)[14]，但目前我國生產(chǎn)的辣椒紅色素產(chǎn)品缺乏競爭優(yōu)勢，存在溶劑殘留、脫辣不徹底、青臭味嚴(yán)重、重金屬超標(biāo)等問題，因此亟待進(jìn)行技術(shù)提升。

2.2 新型提取法

2.2.1 超聲波輔助提取

超聲波輔助提?。║ltrasound assisted extraction，UAE）利用超聲波所產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)使辣椒纖維組織在提取溶劑中破裂，能提高辣椒類胡蘿卜素在溶劑中的溶解度[15]。SRICHAROEN 等[16]研究證明超聲波輔助提取法具有穩(wěn)定、綠色節(jié)能、高提取率的特點(diǎn)。鄧祥元等[17]主要研究了溫度對(duì)超聲波輔助提取的影響，結(jié)果表明超聲溫度應(yīng)低于提取溶劑的沸點(diǎn)，實(shí)際生產(chǎn)中以30 ℃為宜。

相較于常規(guī)溶劑提取法，UAE 的操作更簡單高效，產(chǎn)品質(zhì)量也更好。李昌靈等[18]研究表明，以乙酸乙酯為提取溶劑，料液比為1:10，在70 ℃下以500 W 的超聲功率處理樣品1 h，辣椒紅色素的得率最高，達(dá)3.7%，較有機(jī)溶劑法提高了1.3%。張曄等[19]比較了UAE和攪拌法輔助有機(jī)溶劑提取，結(jié)果顯示，超聲波提取的辣椒紅色素色價(jià)高，可以得到色價(jià)為155.6 的粗產(chǎn)品。

2.2.2 微波輔助提取

微波輔助提?。∕icrowave assisted extraction，MAE）是利用電磁場使辣椒或其制品中的辣椒紅色素與基體有效分離。MAE 的效率和選擇性取決于萃取介質(zhì)的介電常數(shù)[20]，優(yōu)化MAE 提取工藝參數(shù)是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。BARBERO 等[21]通過響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化了MAE 提取辣椒粉中類胡蘿卜素的最佳工藝參數(shù)，即用0.5 mL 辣椒粉在25℃下使用25 mL 乙醇作為溶劑，可獲得最佳提取效果。目前，國內(nèi)MAE 法中最常用的提取溶劑是乙醇，提取溫度40～55 ℃為宜，微波功率600 W，微波處理時(shí)間10 min左右。

MAE 的優(yōu)越性體現(xiàn)在綠色環(huán)保、快速而經(jīng)濟(jì)，同時(shí)提取物的得率和純度都很高。但該方法產(chǎn)生的微波輻射可能會(huì)導(dǎo)致辣椒紅色素中的一些色素的熱降解和順反異構(gòu)化。

2.2.3 閃式提取

閃式提取依靠高速機(jī)械剪切力和超動(dòng)分子滲透技術(shù)，可以在室溫條件下數(shù)秒內(nèi)破碎植物原料至適當(dāng)粒度，同時(shí)伴有高速攪拌、振動(dòng)和負(fù)壓滲透，提取效率極高[22]。閃式提取器轉(zhuǎn)速與物料的粒徑有直接關(guān)系，還對(duì)體系的攪拌、振動(dòng)強(qiáng)度有重要的影響。張煜等[23]通過JHBE-50A閃式提取器從干制紅辣椒中提取得到了辣椒油樹脂，他發(fā)現(xiàn)以乙酸乙酯為提取溶劑，料液比為1:20，在轉(zhuǎn)速為5 555 r/min 的情況下提取3.5 min，辣椒油樹脂的色價(jià)可提高到82.69。

閃式提取法具有操作簡便、節(jié)約溶劑、提取效率高等優(yōu)點(diǎn)。目前該技術(shù)還停留在試驗(yàn)室研究階段，但其常溫提取的特點(diǎn)適合在熱敏性天然產(chǎn)物提取中推廣，并逐步應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。

2.2.4 超臨界流體萃取

超臨界流體萃?。⊿uper-critical fluid extraction，SFE）已被廣泛用于從多種辣椒基質(zhì)中提取辣椒紅色素。其中超臨界二氧化碳（Super-critical dioxide，SC-CO2）由于具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保、高穩(wěn)定性、臨界溫度低的特性，被認(rèn)為是最常用的萃取劑。SC-CO2中常用壓力為12.7～50.7 MPa，溫度為40～90 ℃，助溶劑為5%～15%的乙醇[24]。

目前研究人員通過優(yōu)化助溶劑的類型和濃度、提取溫度、壓力、CO2流速、樣品粒徑、樣品的水分含量等工藝參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最大的辣椒紅色素回收率。RICHINS 等[25]用20%乙醇作為助溶劑，可以從高刺激性的辣椒油樹脂中得到低刺激性的辣椒紅色素。JAREN 等[26]發(fā)現(xiàn)隨著提取壓力的增加，辣椒紅色素中紅色組分（辣椒紅素、辣椒玉紅素）的比例也隨之增加。

SFE 法消除了濃縮步驟，大大提高了萃取效率，被認(rèn)為是萃取辣椒紅色素的理想方法。但該方法的設(shè)備屬于三類壓力容器，易損且處理量受限。

2.2.5 亞臨界水萃取

亞臨界水萃?。⊿ub-critical fluid extraction）指通過控制亞臨界水的溫度和壓力，改變水的極性、表面張力和黏度，從而實(shí)現(xiàn)選擇性萃取或連續(xù)性萃取[1]。王洪等[27]以辣椒紅色素提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化了亞臨界水萃取法提取辣椒紅色素的工藝參數(shù)：當(dāng)料液比10:1（mL/g），水溶液pH 為5，亞臨界水溫度為120 ℃時(shí)，控制設(shè)備的萃取壓力為0.8 MPa，萃取2 h 后得到的辣椒紅色素的提取率約為2.46%。

與有機(jī)溶劑浸提法、UAE 相比，亞臨界水萃取法耗時(shí)短、提取率高，明顯優(yōu)于其他兩種提取方法。但國內(nèi)目前關(guān)于該萃取方法的研究較少，還有待進(jìn)一步研究。

2.2.6 超高壓輔助提取

超高壓輔助提?。║ltra-high pressure assisted extraction，PAE）是一種新型提取技術(shù)，該技術(shù)通過對(duì)液體或氣體溶劑加壓（100 MPa 以上），使溶劑在原料的內(nèi)外濃度達(dá)到平衡，隨后通過迅速卸壓使細(xì)胞內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，壓力差能夠促使目標(biāo)提取物進(jìn)入溶劑中。PAE 法具有高效高產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，已被運(yùn)用于天然產(chǎn)物的提取。馬燕等[28]以色素辣椒（新疆紅安52 號(hào)甜椒）為原料，探究了提取溫度、提取壓力、提取時(shí)間以及料液比對(duì)產(chǎn)品色價(jià)和得率的影響，優(yōu)化了PAE 法提取辣椒紅色素的工藝參數(shù)；與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，得率和色價(jià)都提高了約4%，可考慮在工業(yè)生產(chǎn)中推廣。

2.2.7 聯(lián)合提取

近幾年，一些研究人員將超聲輔助提取法與鹽析萃取或微波輔助提取結(jié)合提取辣椒原料及其制品中的辣椒紅色素。如范三紅等[29]利用超聲輔助石油醚/乙腈/磷酸氫二鉀三相鹽析萃取體系，可從鮮辣椒中同時(shí)萃取分離得到辣椒紅色素和辣椒堿，優(yōu)化體系參數(shù)后，辣椒紅色素和辣椒堿的得率分別為0.263、1.412 mg/g。PANG 等[30]以正己烷為提取溶劑，通過超聲協(xié)同微波提取辣椒粉中的辣椒紅色素。研究表明，當(dāng)辣椒粉目數(shù)為60 目，超聲功率為50 W，微波功率為240 W，料液比為1:25（g/mL），微波時(shí)間為10 min 時(shí)，辣椒紅色素的色價(jià)可高達(dá)147。

與常規(guī)溶劑提取法相比，超聲波的空穴作用結(jié)合微波的高能作用[31]，能更快破壞辣椒的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，促進(jìn)固體樣品中有效成分的釋放。

2.2.8 酶提取法

酶提取法是利用了酶的專一性，通過使用合適的酶將細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)水解或破壞，以加速細(xì)胞內(nèi)活性物質(zhì)的釋放，從而提高目標(biāo)產(chǎn)物提取率[32]。常用的酶制劑有酶的青貯劑、MX 酶[33]、脂肪酶、蛋白酶（胰凝乳蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶和木瓜蛋白酶）[34]、纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶等生物復(fù)合酶。SANKHARAK 等[35]將枯草芽孢桿菌和熱帶假絲酵母中的脂肪酶用于提取辣椒紅色素。結(jié)果顯示，相比于枯草芽孢桿菌，熱帶假絲酵母中的脂肪酶提取的辣椒紅色素含量增加了1.56 倍。張衛(wèi)明等[36]比較了有機(jī)溶劑、非連續(xù)酶法和連續(xù)酶法提取辣椒紅素的提取效果。結(jié)果顯示，有機(jī)溶劑提取法得到的辣椒紅色素色價(jià)最高，但非連續(xù)酶法提取法在加工過程中可以得到更多的副產(chǎn)物——辣椒堿。

雖然酶提取法具有專一性強(qiáng)、易控制、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但該方法得到的辣椒紅色素產(chǎn)品質(zhì)量較低，生物酶易失活，生產(chǎn)成本過高，這些缺點(diǎn)大大限制了酶輔助提取法的發(fā)展。

3 辣椒紅色素的純化方法

目前國內(nèi)的辣椒紅色素粗產(chǎn)品普遍存在辣味物質(zhì)、酯類物質(zhì)、膠狀物含量較多，以及其他辣椒色素未分離徹底的現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響了辣椒紅色素的品質(zhì)、大大限制了其應(yīng)用范圍，影響了經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)外尤其是美、日、韓等發(fā)達(dá)國家對(duì)于高品質(zhì)辣椒紅色素有很強(qiáng)的需求，因此建立簡便、廉價(jià)、高效的提純方法顯得尤為重要。目前，常用的純化方法有皂化去酯脫辣法、酸洗-堿煉-離心法、分子蒸餾法、硅膠柱層析法、大孔樹脂吸附法，可通過比較純化前后色價(jià)或測定產(chǎn)品中不溶物含量來評(píng)價(jià)純化效果。

3.1 皂化去酯脫辣

皂化去酯脫辣法指通過針對(duì)性加入酸或醇溶液（脫辣液），以除去粗產(chǎn)品中的辣味物質(zhì)（辣椒堿）、膠溶性雜質(zhì)、磷脂等物質(zhì)。常用的脫辣液為75%的乙醇水溶液，常加入微量的電解質(zhì)（如食鹽、磷酸）來加快分離速度。

宿光平[9]將辣椒紅色素粗品濃縮至溶劑<1%后加入脫辣液，在脫辣攪拌過程中，粗產(chǎn)品中的膠溶性雜質(zhì)、磷脂等雜質(zhì)發(fā)生分層反應(yīng)，靜置12 h 后除去含有辣椒堿的水相和磷脂層，以此達(dá)到純化目的。脫辣除酯溫度和攪拌時(shí)間是關(guān)鍵工藝參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，將脫辣溫度控制在（45±1）℃，攪拌40 min，辣椒紅色素吸光比從1.000 增長到1.005，產(chǎn)品的流動(dòng)性也顯著得到改善。史曉博等[37]為解決產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中辣椒紅色素產(chǎn)品中果膠、糖類等物質(zhì)含量較高的問題，研發(fā)了一種辣椒紅色素脫膠的方法，并在車間生產(chǎn)中取得了良好的效果。該方法主要通過調(diào)節(jié)辣椒紅色素脫膠溶液中的加水量、加酸量、加鹽量，計(jì)算辣椒紅色素中丙酮不溶物的含量，確定了最佳脫膠劑配比，即加水量為40 g，加酸量為2.5 g，加鹽量為3 g，此時(shí)辣椒紅色素不溶物含量可降至0.38%，純化后的辣椒紅色素產(chǎn)品感官品質(zhì)符合《GB 1886.34—2015》，具有較好的流動(dòng)性和光澤，著色能力強(qiáng)。

3.2 酸洗-堿煉-離心法

酸洗-堿煉-離心法是一種新型的純化方法，在原先堿液處理法的基礎(chǔ)上加入酸洗和離心的步驟，不僅能純化辣椒紅色素，還能回收雜質(zhì)，生產(chǎn)皂角，實(shí)現(xiàn)磷脂資源的開發(fā)再利用。該工藝通過磷酸酸化洗脫低色價(jià)辣椒紅色素中的磷脂后，再加入堿溶液（如NaOH 溶液）進(jìn)行堿煉，后經(jīng)丙酮萃取和蒸發(fā)濃縮可得到高色價(jià)的辣椒紅色素[38]。李濤等[39]使用該方法純化辣椒紅色素，成功將色價(jià)由177 提高到300。

3.3 分子蒸餾法

分子蒸餾法（Molecular distillation，MD）又稱短程蒸餾（Shonpathdistillation），是近年來迅速發(fā)展的一種新型液-液分離技術(shù)，該技術(shù)克服了傳統(tǒng)蒸餾操作溫度高、受熱時(shí)間長的缺點(diǎn)，能有效去除液體中的低分子物質(zhì)，選擇性地蒸出目的產(chǎn)物[40]。國內(nèi)利用分子蒸餾技術(shù)純化辣椒紅色素的研究已比較成熟。如王芳芳等[41]應(yīng)用超臨界CO2技術(shù)和刮膜式分子蒸餾裝置分別純化辣椒紅色素粗品，通過比較純化后辣椒紅色素的色價(jià)來比較兩種技術(shù)的純化效果。結(jié)果顯示，分子蒸餾技術(shù)的效果略優(yōu)于超臨界CO2，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在大大縮短了純化時(shí)間。

進(jìn)料溫度、蒸餾溫度、蒸餾壓力、刮膜器轉(zhuǎn)速、進(jìn)料速率等因素都會(huì)影響分子蒸餾的純化效果。陶紅等[42]通過Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)，考察了蒸餾溫度、蒸餾壓力、刮膜器轉(zhuǎn)速對(duì)辣椒類胡蘿卜素純化的影響。結(jié)果顯示當(dāng)蒸餾溫度144 ℃、蒸餾壓力9.5 Pa、刮膜器轉(zhuǎn)速313 r/min時(shí)，純化效果最好，辣椒紅色素的色價(jià)可達(dá)到19.84。張煜等[22]通過在降膜蒸餾器內(nèi)增加了一個(gè)刮膜器來調(diào)節(jié)刮膜器的轉(zhuǎn)速，這樣能更好地保持液膜的厚度和均勻性，同時(shí)還能控制物料停留時(shí)間，減小熱分解。分子蒸餾技術(shù)低溫加熱的優(yōu)點(diǎn)，能大大降低辣椒紅色素?zé)岱纸鈸p失的可能性，可應(yīng)用在辣椒紅色素工業(yè)上。

3.4 硅膠柱層析

硅膠柱層析法（Silica gel column chromatography，SGCC）根據(jù)物質(zhì)在硅膠上的吸附力不同而得到分離的方法。龐敏等[43]先用乙醇皂化去除辣椒粗提物中的脂肪酸，再通過硅膠柱層析去除樣品中的辣椒堿。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示最佳的硅膠柱層析條件為上樣量（樣品質(zhì)量:硅膠質(zhì)量）1:40、徑高比1:10、洗脫流速1 BV/h。尚雪波[44]先用堿溶液脫辣（回收），利用硅膠層析柱分離，再用堿溶液進(jìn)行水解（分離得到的辣椒紅色素產(chǎn)品中含有大量脂肪酸酯），用水洗滌至中性。最后再次利用硅膠層析柱提純，除去其他鹽類物質(zhì)和殘留溶劑，得到純度高的辣椒紅色素產(chǎn)品。用紅外光譜法分析檢測提取物，可確定其為辣椒紅色素。張曄等[19]以產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)率為考察標(biāo)準(zhǔn)，比較了硅膠層析柱和皂化去酯除辣法純化辣椒紅色素的效果。純化結(jié)果顯示，經(jīng)過硅膠柱層析純化的粗產(chǎn)品色價(jià)有大幅度提高，最高可達(dá)551.1，顯著優(yōu)于皂化去酯除辣法，但產(chǎn)率極低，僅為柱層析產(chǎn)率的十分之一。因此，盡管硅膠柱層析法具有操作簡單、設(shè)備要求低、純化效果好的優(yōu)點(diǎn)，但其較低的產(chǎn)率限制了生產(chǎn)的規(guī)模。

3.5 大孔吸附樹脂

大孔吸附樹脂具有良好的大孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，可以有選擇地通過物理吸附水溶液中的有機(jī)物，是天然產(chǎn)物純化中常用的手段[45]。

張艷等[46]填柱后分別用無水乙醇和氯仿作為提取溶劑，將得到的辣椒提取物制備為上柱液，通過重力法過柱。之后比較了FPA90CL、FPA53、XAD16、FPC3500 和XAD4 這5 種樹脂的吸附效果，結(jié)果顯示這5 種樹脂均不能吸附氯仿溶解的辣椒紅色素，僅XAD16 樹脂可吸附用無水乙醇溶解的辣椒紅色素，每1 g 樹脂可吸附0.017 g辣椒紅色素；比較了1%NaOH 溶液、50%乙醇溶液、無水乙醇及氯仿的洗脫能力，結(jié)果顯示1%NaOH 溶液和50%乙醇溶液沒有洗脫效果，無水乙醇只能洗脫辣椒紅色素的紅色組分，氯仿則能完全洗脫。

綜上所述，在選擇純化方法時(shí)，需要考慮產(chǎn)率、純度、客戶需求、應(yīng)用等多方面的問題。如硅膠柱層析在去除辣椒素和酯類物質(zhì)的基礎(chǔ)上，還能去除其他的非紅色成分。如果對(duì)色彩效果有精細(xì)要求，就應(yīng)該采取硅膠柱層析，這樣還可以得到其他顏色的色素，進(jìn)一步合理開發(fā)利用。若純化所得的辣椒紅色素產(chǎn)品用于食品添加劑，就不適合用硅膠柱層析和大孔吸附樹脂這種在純化過程中需要借助較強(qiáng)毒性有機(jī)試劑（如丙酮、石油醚、氯仿等）的方法進(jìn)行純化，可考慮皂化去酯除辣法和分子蒸餾法，同時(shí)可以得到較多附加值高的辣椒堿。

4 展望

我國是辣椒種植大國，辣椒紅色素資源豐富，有關(guān)辣椒紅色素提取、純化的研究也較多，但相關(guān)技術(shù)仍需要轉(zhuǎn)型提升。

生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，應(yīng)更關(guān)注辣椒紅色素原料的“生態(tài)化”與其加工工藝“綠色化”。原料方面，除了可以考慮培育辣椒紅色素含量較高的辣椒新品種外，還可以從辣椒皮渣中提取辣椒紅色素，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)皮渣等辣椒醬副產(chǎn)物的綜合利用；工藝方面，在提取、純化的過程中加入回收的工藝流程，充分利用加工過程中的副產(chǎn)物（如辣椒堿、膠類物質(zhì)、磷脂等）進(jìn)行再加工，加強(qiáng)對(duì)辣椒加工副產(chǎn)物中其它類胡蘿卜素含量及提取工藝的研發(fā)，有效降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)辣椒加工產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)增值。

應(yīng)用環(huán)節(jié)上，由于目前我國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014 已批準(zhǔn)“辣椒紅”“辣椒橙”作為著色劑使用，應(yīng)繼續(xù)拓展“辣椒紅”與“辣椒橙”的應(yīng)用范圍、并加大“辣椒黃”類產(chǎn)品的挖掘，強(qiáng)化產(chǎn)品著色、穩(wěn)定性等方面的研究。

檢測環(huán)節(jié)上，在2020 年1 月，河北省地方標(biāo)準(zhǔn)《DB 13/T 5159—2019 辣椒紅中反式辣椒紅素含量的測定》開始實(shí)施，還沒有檢測辣椒原料及其制品中辣椒紅色素的國標(biāo)方法。我國應(yīng)加快研發(fā)先進(jìn)檢測技術(shù)的腳步，實(shí)現(xiàn)全國辣椒紅色素檢測手段的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)，目前國內(nèi)針對(duì)著色劑的使用并沒有關(guān)于清潔標(biāo)簽的要求，但原料是否是轉(zhuǎn)基因、提取天然色素過程中使用的添加劑和提取溶劑等因素都應(yīng)納入考慮的范圍。以辣椒色素加工原料、加工技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)的綜合為目標(biāo)，為辣椒紅色素產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。