辣椒紅

用溶劑（二氯甲烷、三氯乙烯、丙酮）萃取辣椒屬植物的果實(shí)，然后除去溶劑而得油溶性初制品，是為“辣椒油樹脂”。再用僅能使辣椒素（非色素）溶解而不溶解辣椒色素的溶劑分離掉辣椒素，再經(jīng)減壓濃縮而得辣椒色素。通常為粉末狀天然色素或者為深紅色油狀液體色素。辣椒紅是存在于辣椒中的類胡蘿卜素。是一種營養(yǎng)強(qiáng)化劑。

根據(jù)中國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760—1996）規(guī)定：辣椒紅可用于冰淇淋、糕點(diǎn)上彩裝、雪糕、冰棍、餅干、熟肉制品、人造蟹肉、醬料、糖果，按生產(chǎn)需要適量使用。

辣椒的顯色物質(zhì)主要是辣椒紅色素。辣椒紅色素是存在于辣椒中的類胡蘿卜素類色素，占辣椒果皮的0.2%-0.5%。國外學(xué)者曾對辣椒中的類胡蘿卜色素進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。已從辣椒中分離出50多種類胡蘿卜素，其中已鑒別出30多種類胡蘿卜素。研究表明，辣椒紅色素最主要的成分是辣椒紅素、辣椒玉紅素。一般來說，辣椒紅色素(色價10000單位)具有如下一些平均指標(biāo)：脂肪酸80%一85%，主要由亞油酸、油酸、棕桐酸、硬脂酸、肉豆蔻酸組成；維生素E0.6%一1.0%；維生素C 0.2%一1.1%；蛋白質(zhì)(總氮)140 -- 170mg/l00g樣品；類胡蘿卜素11.2%一15.5%，主要由辣椒紅素、辣椒玉紅素、R一胡蘿卜素、黃體素、玉米黃素、隱黃質(zhì)等組成，其中辣椒紅素和辣椒玉紅素占總量的50%一60%。

不同辣椒品種成熟果實(shí)中類胡蘿卜素的含量相差很大，不同成熟期辣椒果實(shí)中類胡蘿卜素總量、紅色類胡蘿卜素(辣椒紅素、辣椒玉紅素)含量以及葉綠素的含量都有很大的變化.從結(jié)果初期到果實(shí)完全成熟，類胡蘿卜素總量和紅色類胡蘿卜素量分別增加66 124倍，而葉綠素含量到成熟時接近零，紅色與黃色的比例也從0.22增加到1.34。因而常用成熟紅辣椒果實(shí)來提取辣椒紅色素。

辣椒中的辣椒素具有鎮(zhèn)疼、止癢、抗炎、抑菌、脂質(zhì)過氧化調(diào)節(jié)、心肌保護(hù)、減肥等生理功能和持久的強(qiáng)消炎鎮(zhèn)痛作用，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于加工、食品餐飲、醫(yī)藥工業(yè)、飼料等領(lǐng)域。利用紅辣椒作原料，不僅可提取出高附加值的辣椒素(4萬元/kg)及許多副產(chǎn)品，提取后剩余殘渣作為動物飼料或深加工原料可以再利用。因此對辣椒的綜合開發(fā)和利用，能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。辣椒素類物質(zhì)是一種混合物，己經(jīng)確定有19種成分，其中辣椒素、二氫辣椒素等5種組分的含量最高，之和已占總量99%左右，5種化合物中又以辣椒素(占總量69%)、二氫辣椒素(占總量22%)含量高，二者之和占總量91%。
 

辣椒紅為深紅色黏稠狀液體、膏狀或粉末，不溶于水，溶于油脂和乙醇，乳化分散性及耐熱性、耐酸性均好，耐光性稍差，著色力強(qiáng)。遇鐵、銅等金屬離子退色，遇鉛離子產(chǎn)生沉淀。此外，本品在國外亦可制成具有一定辣味的品種對食品進(jìn)行調(diào)色、調(diào)味 。

所謂穩(wěn)定性，是指色素在各種可能的環(huán)境中能否保持原有色澤，即是否褪色或變色。辣椒紅色素在被提取前貯存在辣椒果實(shí)的完整細(xì)胞組織中，由于受到細(xì)胞膜及細(xì)胞內(nèi)某些成分的保護(hù)并形成脂類，對光、熱等具有較高的穩(wěn)定性。但當(dāng)辣椒紅色素被提取出來以后便失去了細(xì)胞膜等生物保護(hù)機(jī)制，各種外部條件對其均可產(chǎn)生不同的影響，從而破壞其穩(wěn)定性。穩(wěn)定性是衡量色素可用性與經(jīng)濟(jì)價值最重要的指標(biāo)  。因此，研究辣椒紅色素穩(wěn)定性并設(shè)法增強(qiáng)其對外界不良環(huán)境的抵抗力是其能否得到更廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。

光穩(wěn)定性

光對穩(wěn)定性的影響在室內(nèi)光線下，穩(wěn)定性較好，放置4 周，色素?zé)o褪色現(xiàn)象。但如直接暴露在室外強(qiáng)光之下則很容易褪色。

熱穩(wěn)定性

有一定影響。溫度越高色素?fù)p失愈多，加熱至70℃以上則損失更明顯。

pH穩(wěn)定性

酸、耐堿性好。pH 值在3~12之間時色澤穩(wěn)定不變。

金屬穩(wěn)定

金屬離子對穩(wěn)定性的影響Cu2+、Fe2+對辣椒紅色素具有明顯的破壞作用，Sn2+、Al3+在濃度較高，即大于400 mg/kg 時對紅色素的色價有影響，而Fe3+、Na+、K+、Mg2+等對紅色素的影響可以忽略。

穩(wěn)定技術(shù)

主要是使用穩(wěn)定劑。學(xué)者在研究穩(wěn)定劑的用量與穩(wěn)定化效果的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)， 辣椒紅色素的乙醇溶液以兒茶素作穩(wěn)定劑的最佳用量為1.5×10-4，以槲皮素作穩(wěn)定劑的最佳用量為1.0×10-4。比較有效地防止辣椒紅色素褪色的穩(wěn)定劑有：蘆丁、兒茶素、槲皮素、綠原素、維生素E、異維生素C鈉、茶多酚、酵母自溶提取物以及常用的合成抗氧化劑丁基羥基回香醚、二丁基羥基甲苯等。微膠囊技術(shù)已逐漸成為辣椒紅色素的穩(wěn)定化研究與開發(fā)的熱點(diǎn)  。辣椒紅色素的微膠囊化是將一定比例的辣椒紅色素與β- 環(huán)糊精及其它壁材在一定比例的丙酮- 乙醇溶液中進(jìn)行包埋，真空干燥制得樣品。其主要工藝流程為: 配料→乳化→均質(zhì)→噴霧干燥→微膠囊。天津市工業(yè)微生物研究所采用微膠囊包埋技術(shù)制成的微膠囊食用天然辣椒紅色素，包埋率高達(dá)98%  。采用微膠囊包埋辣椒紅色素，芯材包埋率和微膠囊收得率也達(dá)到90%以上 。辣椒紅色素微膠囊技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用極大地提高了色素穩(wěn)定性，從而提高了食品質(zhì)量，有助于提高產(chǎn)品檔次，節(jié)省生產(chǎn)成本，為辣椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的科技含量。

從辣椒中提取的天然色素，其安全性已得到世界公認(rèn)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織( FAO) 和世界衛(wèi)生組織(WHO)將辣椒紅色素列為A 類色素，在使用中不加以限量 。根據(jù)中國食品衛(wèi)生法，辣椒紅色素可用于油性食品、調(diào)味汁、水產(chǎn)品加工、蔬菜制品、果凍、冰淇淋、烘烤食品等食品中，還可廣泛應(yīng)用于飼料、仿真食品、預(yù)防輻射、化妝品和制藥業(yè)中。美國、英國、加拿大、日本、墨西哥以及東南亞國家的農(nóng)業(yè)部門也廣泛采用辣椒紅色素作為天然食品添加劑。日本對辣椒紅色素的年需求量約260t，年銷售額約23 億日元，美國包括辣椒紅素在內(nèi)的天然色素的年銷售額已超過2 億美元 。中國既是辣椒紅色素的原料生產(chǎn)大國，又是紅色素的需求大國。據(jù)統(tǒng)計，年產(chǎn)鮮紅辣椒約100t，提取辣椒紅色素的原料十分豐富。

辣椒紅色素用于飲料、果凍、醬油及糖等食品中時，不僅對人體無毒副作用，且可增加人體內(nèi)類胡蘿卜素類化合物，有一定的營養(yǎng)價值。在使用時，其特點(diǎn)為著色均勻，性質(zhì)較穩(wěn)定，色澤鮮艷明快、光亮度好，在食品工業(yè)中有廣闊的應(yīng)用前景，尤其是在醬油等食品中的應(yīng)用效果更佳  。研究表明，辣椒紅色素在食品中的上色效果好，放置三個月表面幾乎無漂浮分層等現(xiàn)象。另日本和中國均研制出既具有良好的穩(wěn)定性又具有優(yōu)異的著色效果，而且制造方便，不需要添加劑的飲料用的辣椒色素制劑 。辣椒紅色素用于仿真食品中， 其穩(wěn)定性、耐光、耐熱、耐酸堿等能夠較好地解決仿真食品加工中退色問題，有效地延長了食品的貨架期，并且來源廣泛，價格便宜，是仿真食品中較為理想的一種食用天然色素。將辣椒紅色素應(yīng)用在布丁冰激凌和酸奶中，結(jié)果表明：在食品中隨時間變化不明顯，顏色均無明顯變化，說明該色素在這兩種食品中表現(xiàn)效果較好 。

天然食用色素在醫(yī)藥上應(yīng)用也很廣泛， 如各種液體藥品中的顯色，各種藥丸、藥片外衣的紅、黃、綠等色彩。因色素在這方面的用量大、范圍廣且與人類的健康有較大關(guān)聯(lián)，所以，必須給這些色素予以高度重視。藥物是治病的，不能因其帶色而影響人們健康。將辣椒紅色素作為藥品糖衣著色劑的應(yīng)用研究結(jié)果表明：辣椒紅色素在乙醇和增溶劑吐溫- 80 的作用下，可均勻分散在糖漿中?？捎米鎏且缕珓?，其優(yōu)點(diǎn)為色澤鮮艷明快，使人樂于接受，尤其是作小兒用藥更佳，同時兼有防潮作用。辣椒紅色素中的β- 胡蘿卜素能防止一種特別有害的低密度脂蛋白的形成，因?yàn)榈兔芏戎鞍卓梢云茐难鼙谏霞?xì)胞的排列，加速血栓的形成，故對防止和治療動脈硬化及惡性發(fā)展有一定的效果。同時，對所有癌癥來說胡籮卜素及維生素A 濃度低者患癌癥的危險性為正常濃度的2 倍。因此，許多嗜辣的民族，如東南亞、印度， 罹患癌癥的幾率都比西方國家少，辣椒紅色素還具有一定的保健作用。

研究報告指出，香辛料能夠保護(hù)細(xì)胞的DNA不受輻射線的破壞，尤其是對于伽瑪射線的傷害，香辛料的保護(hù)最為徹底。辣椒紅色素取之于辣椒，是香辛料的一種。印度研究人員針對各種香辛料進(jìn)行比較，以了解紅辣椒、黑胡椒、咖喱、姜黃素等各種香辛料預(yù)防輻射的保護(hù)功效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)辣椒紅色素的保護(hù)功效最為顯著 。

化妝品“天然化”和” 保健化”已成熱門，其中亦涉及到色素的使用。
化妝品中如口紅、胭脂等的顏色有重要地位，并對人體有直接影響，特別是對經(jīng)常使用者諸如文藝工作者影響較大。可喜的是這方面現(xiàn)已有少量天然色素的試制品。因此，為美化人民的生活，并有利于人民的健康，應(yīng)大力開發(fā)天然化妝品，將天然食用色素(辣椒紅色素等)應(yīng)用于化妝品中。

對辣椒紅色素的改性及在飼料中的應(yīng)用研究表明：辣椒紅色素的物理改性與皂化改性二者比較，皂化改性生產(chǎn)的產(chǎn)品更容易被動物吸收，也比物理改性的辣椒紅色素穩(wěn)定。同時，辣椒紅素制品與葉黃素制品二者配合使用，效果更明顯  。

按規(guī)格使用和貯存，不會發(fā)生分解，避免與氧化物接處。貯存方法：密封保存，放置于通風(fēng)、干燥地方，避免于其他氧化物接觸。

世界各國均批準(zhǔn)使用辣椒紅色素，國際國內(nèi)市場潛力很大，前景樂觀。辣椒紅色素是世界銷量最大的天然色素，也是最走俏的產(chǎn)品。國外主要生產(chǎn)國有西班牙、印度等。在全世界辣椒紅色素市場上，印度辣椒紅色素占有非常重要的地位，主要出口到美國、英國、法國、新加坡、馬來西亞、印尼、菲律賓、日本、韓國等。2003 年印度共向美國出口各種色價的辣椒紅色素194.548t; 2004 年7月止，出口美國辣椒紅色素為118.285t  。西班牙是歐洲辣椒紅色素產(chǎn)量最大的國家，每年生產(chǎn)約300多t，主要出口歐洲、美國和亞洲 。隨著人工色素在許多領(lǐng)域被限制使用，各國法定使用的人工色素數(shù)量不斷減少，使得辣椒紅色素的運(yùn)用不斷擴(kuò)大，需求量逐年上升。歐洲、美國、日本、德國等國家都是辣椒紅色素的主要消費(fèi)國。美國一年需4000t 天然色素，其中辣椒紅色素約1000t，日本每年需辣椒紅色素約500t，加拿大、澳大利亞、新加坡、西歐市場的需求量也很大。世界每年對辣椒紅色素的需求量約8000t，國際市場潛力很大  。

中國辣椒紅色素生產(chǎn)、開發(fā)中存在的問題：中國辣椒紅色素生產(chǎn)從上世紀(jì)80 年代后期開始發(fā)展，到90 年代全國各地到處涌現(xiàn)出一批生產(chǎn)商，90 年代后期開始進(jìn)入低迷、優(yōu)勝劣汰階段。到為止主要集中在北方地區(qū)，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)能力低下，生產(chǎn)工藝由于相互學(xué)習(xí)借鑒，基本相似，質(zhì)量差別不大。在國際市場競爭力較弱，出口數(shù)量少，人才、信息和渠道缺乏。其主要存在問題是：一、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小；二、辣椒種植面積大，但在粗加工、色素提取方面技術(shù)落后；三、提取的產(chǎn)品色素質(zhì)量不高，競爭力較差；四、辣椒栽培中農(nóng)藥殘留量高，初加工處理不當(dāng)，使其級別降低，銷售大受影響。

(1)將辣椒紅色素溶于0.1%丙酮溶液中，其顏色應(yīng)呈橙黃至紅橙色。

(2)取辣椒紅色素0.5 g，向其中加入硫酸2mL，應(yīng)變成藍(lán)色。

(3)辣椒紅色素的丙酮液在波長460 nm和470 nm附近有最大吸收峰。 

在辣椒紅色素組分的分離過程中如何測定其準(zhǔn)確含量是研究者普遍面臨的難題，

測定辣椒紅色素的方法主要有以下幾種 。

( 1) 分光光度法。辣椒紅色素的組分分子結(jié)構(gòu)中含有的發(fā)色團(tuán)使其在紫外—可見光區(qū)有著獨(dú)特的吸光區(qū)，其溶液或結(jié)晶在可見光下具有十分絢麗的紅、橙或黃色。根據(jù)辣椒紅色素的這一特性可測定色價( Color value units) 。色價是辣椒紅色素顏色深淺的衡量標(biāo)準(zhǔn)，也是辣椒紅色素的一個重要指標(biāo)。實(shí)際測定方法：稱取一定質(zhì)量的試樣( 精確至0.000 2 g) 用丙酮稀釋一定倍數(shù)，用分光光度計于460nm波長處以丙酮作參比液，于25px 比色皿中測定其吸光度。在一定的稀釋倍數(shù)下，吸光度與辣椒紅色素的含量成正比。按下式計算：

E1%1 cm460 nm=Af/m×1/100

其中：E1%1 cm460 nm被測試樣為1%，1 cm 比色皿，在最大吸收峰460nm處的吸光度即為色價；A- 實(shí)測試樣的吸光度；f- 稀釋倍數(shù)；m- 試樣質(zhì)量（g）。

( 2) 半定量測定樣品中色素含量  。取色素液，用丙酮適當(dāng)稀釋后在459 nm 處測光吸收值，按下式計算出樣液中含原添加色素的克數(shù)。樣液中原添加色素的克數(shù)=A×K×V(/ 原色素色價×100)，式中A為光吸收值，K 為稀釋倍數(shù)，V 為樣品色素提取液的總體積( mL) 。

( 3) 薄層層析法分析辣椒紅色素的成分  。溶劑萃取法提取的油狀辣椒紅色素由多種組分組成，極性大小不同，用展開劑系統(tǒng)可將其分離，即將高效硅膠G 板在110 ℃活化0.5 h，將色素用丙酮稀釋，用微量毛細(xì)管點(diǎn)樣，點(diǎn)樣后薄板放在層析缸中按上述方法展開，至斑點(diǎn)分開時終止層析，取出薄板晾干。計算展開系統(tǒng)薄層層析的Rf值。