上世纪中期开始,科学家便着手研究辣椒红色素的提取技术,以及它在食品等领域的实际应用。通过提取、分离、提纯等一系列科学流程,成功获得了可直接食用的天然辣椒红色素。这种天然色素不仅含有 L-抗坏血酸、β-胡萝卜素等对人体有益的营养成分,还具备防癌、抗辐射的作用,日常食用能为身体健康带来积极益处。
一、辣椒红色素的起源
辣椒原产中南美洲智利丛林,后在墨西哥成功种植,属茄科辣椒属一年生草本植物。在我国,明代1591年《遵生八笺》记载辣椒,此后辣椒逐渐成为常见蔬菜与调料,四川等地的麻辣风味尤为知名。
辣椒红色素从红辣椒成熟果实中提取,颜色范围为黄色至红色,主要分两类:一类是玉米黄素和 β-胡萝卜素,颜色偏黄;另一类是辣椒红素和辣椒玉红素,颜色呈深红色,这两种成分占类胡萝卜素总量的50%-60%。

二、辣椒红色素的成分构成与理化特性
辣椒红色素是辣椒果皮的主要显色物质,含量不高,辣椒中可提取多种类胡萝卜素,其常见成分以脂肪酸为主,还含少量维生素和蛋白质,其中辣椒红素、辣椒玉红素是类胡萝卜素的主要部分;它无辣味、颜色鲜亮、稳定性较好,不受pH影响,形态为红褐色针状结晶或血红色浓稠油状液体,可溶于特定有机溶剂,不溶于水和甘油;在完整辣椒中耐热耐普通光,提取后易氧化,遇强光、高温或特定物质易褪色,且耐酸耐碱,在中性或偏碱性环境中稳定,部分金属离子会影响其颜色。
三、辣椒红色素的保健功能
1.可作为抗氧化剂,有效预防癌症和动脉粥样硬化
辣椒红素属于类胡萝卜素,对视力有一定帮助,还具有抗细胞突变的作用,是目前比较热门的一种抗氧化物质。抗氧化剂对癌症有一定程度的预防作用,有研究表明,体内胡萝卜素以及维生素A含量都低的人,比体内胡萝卜素以及维生素A含量都正常的人,患癌症的几率要高出一倍,例如印度和东南亚等地区的很多嗜辣民族, 他们的癌症发病率低于西方国家。因此多食某些富含类胡萝卜素以及维生素 A 的果蔬如橙子、胡萝卜、辣椒等,能有效阻止低密度脂蛋白被氧化而生成有害的脂类,避免血管内积存脂肪而造成动脉粥样硬化。
2.增强机体免疫力与抗衰老
辣椒红色素中含有具有维生素A活性的胡萝卜素、隐黄质和玉米黄质。辣椒红色素含有的 β-胡萝卜素不仅能消除人体内自由基产生的危害,还能转化成补充体内营养的维生素A,具有抗白内障、提高机体免疫能力、延缓衰老等功效。
3.预防辐射的危害
高蓝等对不同种类的香辛料, 如红辣椒、姜黄素、咖喱、黑辣椒等进行研究, 比较它们的防辐射功效, 研究表明防护效果突出的就是辣椒红色素。
四、辣椒红色素的提取方法
1.油溶剂法
常温下将干辣椒粉或辣椒果皮浸泡在油菜籽油、大豆油等食用油中,使色素溶解后再经加工提取。该方法的难点在于色素与油脂分离难度较大,较难得到高色价产品。
2.有机溶剂法
这是常规提取方法,使用亲油性有机溶剂提取红辣椒干粉中的色素粗品。流程为:红辣椒洗净、粉碎、干燥后,用恒温有机溶剂浸泡提取,提取液经减压蒸馏浓缩得到粗辣椒油树脂。此法操作简单,但存在产品回收率较低、纯度欠佳、易有异味和溶剂残留等问题,可通过水蒸气蒸馏去味、碱水处理、多次浸提等方式改进,以提升纯度、去除杂质和异味。
3.硅胶柱层析分离法
利用辣椒碱和色素的分子特性差异,借助洗脱液与固定相实现二者分离。此法设备要求较低、操作简便,可分离辣椒碱并去除辣味。不同洗脱液、辣椒颗粒大小和提取液对分离效果存在影响。
4.超临界CO₂流体萃取法
这是一种新型萃取分离技术,相比传统溶剂法,具有溶剂可回收、无残留、对环境影响小的特点,能避免色素在高温下发生变质,保留其原有特性,且流程简单、能耗较低。既可直接从辣椒果皮提取色素,也能对溶剂萃取法得到的色素进行提纯,去除残留溶剂、异味和辣味。研究显示,在特定温度、压力、时间和颗粒度条件下可达到较好的提取效果,同时能得到辣椒碱,产出的色素质量较稳定、色价较高、无溶剂残留。
五、辣椒红色素的应用
1.在食品中的应用
张志强等人将辣椒红素应用于布丁冰淇淋和酸奶的制作中,随着时间变化,性质和颜色均未发生明显变化,说明该色素在这两种食品中的应用效果良好。陶文典等人的试验显示,用辣椒红色素作着色剂制得的酱油,放置3个月后,酱油表面很少出现浮起分层的现象, 用它来做鱼汤,可以让汁液颜色鲜艳。日本和中国都研制出了稳定性好、上色效果佳的无添加的辣椒色素制剂制造饮料。

2.在药品中的应用
目前天然食用色素已广泛应用于医药,比如液口服液、粉剂药及片剂药的上色,还用于红色、黄色、绿色等药丸和片剂外层的上色。该领域的色素用量大,范围广,与人体健康息息相关,严格控制药物中使用合成色素,使用天然色素,才不会对人的健康造成危害。王明轩等研究发现:辣椒红色素在增溶剂吐温80和乙醇的作用下可以在糖浆中均匀分散,其作为药物糖衣片的着色剂,优点如下是颜色艳丽,易于接受,特别是在对儿童用药方面,效果更好,还具有防潮效果。

3.在动物饲料中的应用
辣椒红色素应用于动物饲料中基于两个原因:一是天然辣椒红色素着色稳定又安全;二是一些动物体内无法自身生成色素,只有通过饮食来摄入含有对应色素的植物,它们也能在体内保留一些特定的色素。辣椒红色素不仅能够增加鱼类、虾类、猪牛羊的体内着色等,还能有助于提高卖相。禽类的蛋黄也是采用天然的方式进行着色,禽类也不能自身合成类胡萝卜素,故从饲料中吸收的类胡萝卜素,并将其沉积到蛋黄里,在饲料中添加辣椒红色素, 能使鸡皮和蛋黄着色, 增加其鲜亮色泽。

6 结语
随着食品添加剂朝着多功能化方向发展,对多功能天然色素的研究也日趋活跃。辣椒红色素既安全又有营养价值,目前已被国内外食品添加剂行业及食品行业重视并研究开发,具有广阔的市场前景和巨大的经济效益。因此,对辣椒的精深加工与开发势在必行。
参考文献:《天然辣椒红色素的提取及应用》本文为原文的改编传播版本,保留核心技术观点与数据逻辑,引用请遵循学术规范。
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