超聲波提取辣椒中的紅色素

超聲波提取辣椒中的紅色素

青椒是存在于成熟青椒果實(shí)中的一種獨(dú)特且獨(dú)特的深紅色調(diào)任油樣。屬于胡維色素。它具有色澤鮮艷、價(jià)格高、著色強(qiáng)度強(qiáng)、保色效果好等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于食品、飲料、蛋糕、茶堿、飲料等顏色。安全省、劑量。也有抗癌、抗輻射等療效。目前辣椒紅色素的制備方法主要包括油溶法、溶劑法、超臨界CO2流體萃取法、超聲波溶劑提取法、酶提取法等。據(jù)報(bào)道,與傳統(tǒng)提取方法相比,超聲波技術(shù)提取色素的生產(chǎn)周期短高、有效成分不易被破壞、提取成本低。目前,利用超聲波技術(shù)提取天然色素已取得一定的研究進(jìn)展,但超聲波提取辣椒紅色素的研究報(bào)道還較少。辣椒紅色素是一種存在于成熟紅辣試驗(yàn)采用分光光度法對(duì)辣椒紅色素產(chǎn)量進(jìn)行定量分析,并通過(guò)單因子試驗(yàn)及正交設(shè)計(jì)試驗(yàn),優(yōu)化了超聲波提取辣椒紅色素的最佳提取條件,為進(jìn)一步開發(fā)利用辣椒紅色素提供依據(jù)。1材料和方法1.1主要試劑及儀器供試?yán)苯窞楦芍萍t椒SJ09-29(湖南省蔬菜研究所提供);主要試劑有丙酮、甲醇、乙醇和乙酸乙酯(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純);主要儀供試?yán)苯窞楦芍萍t椒器包括UV2600型紫外可見分光光度計(jì)、分析天平、超聲波清洗機(jī)等。1.2干豬肉的制備將紅干椒SJ09-29用榨汁機(jī)磨成粉末,過(guò)40目篩,收集辣椒粉備用。提取時(shí),取1.00g干辣椒粉放入三角瓶中,加入提取溶劑,用封口膜封口。然后將三角瓶置于超聲波清洗機(jī)中處理至規(guī)定時(shí)間,取出三角瓶,過(guò)濾提取液,收集濾液。取少量濾液于460nm處測(cè)其吸光度值。2結(jié)果與分析2.1提取溶劑的選擇2.1.1提取溶劑的選擇稱取4份干辣椒粉(每份1.00g),分別加入不同提取溶劑(丙酮、甲醇、乙醇和乙酸乙酯)各100mL,室溫下浸提2小時(shí)后過(guò)濾,測(cè)定濾液的吸光度值,考察不同溶劑提取效果,試驗(yàn)結(jié)果見圖1。2.1.1提取溶劑的選擇由圖1可知,4種有機(jī)溶劑中,以丙酮提取效果最好,其余依次為乙酸乙酯、甲醇、乙醇,故選擇丙酮作為最佳紅色素提取溶劑。2.1.2料液比的選擇稱取5份干辣椒粉2.1.2料液比的選擇(每份1.00g),加入不同體積的丙酮(25、50、75、100、125mL),置入超聲波儀,超聲溫度40℃,超聲時(shí)間15分鐘,超聲波功率80W,測(cè)定濾液吸光度值,見圖2。40由圖2可知,料液比為1︰50(mg/mL)時(shí),測(cè)得的提取液吸光度值最大,提取效果最佳。由圖3可知,溫度在20～50℃范圍內(nèi)吸光度值變化不大,但當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí),吸光度值明顯降低,超聲溫度為40℃時(shí)提取效果最佳。由圖4可知,在5～15分鐘范圍內(nèi)吸光度值隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,超過(guò)15分鐘,吸光度值隨之下降,超聲時(shí)間為15分鐘時(shí)提取效果最佳。2.1.5超聲功率的選擇稱取5份干辣椒粉(每份1.00g),分別加入100mL丙酮,置入超聲波儀,超聲溫度40℃,超聲時(shí)間15分鐘,設(shè)定不同的超聲波功率(40、60、80、100、120W),測(cè)定濾液吸光度值,見圖5。由圖5可知,隨著超聲波功率的增大,測(cè)得的提取液吸光度值也隨之增大,考慮到能耗,選擇400W作為提取功率。2.2正交試驗(yàn)結(jié)果在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用正交試驗(yàn)對(duì)辣椒紅色素提取工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化組合,選取超聲溫度、超聲時(shí)間、超聲功率和料液比4個(gè)因素作為考察因素,并根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,確定3個(gè)水平影響因素,選取L9(34)正交表(表1)。由表1可知,超聲溫度(A)、超聲時(shí)間(B)、超聲功率(C)和料液比(D)4個(gè)因素對(duì)辣椒紅色素的形成影響大小為A>B>C>D,同時(shí)得到了該試驗(yàn)的最佳反應(yīng)條件為A2B2C1D3。即超聲波提取辣椒紅色素的最佳條件為:超聲溫度40℃,超聲時(shí)間15分鐘,超聲功率60W,料液比1︰75(g/mL)。3超聲提取法以丙酮為提取溶劑,利用超聲波提取方法,即可獲得高色價(jià)的辣椒紅色素。正交試驗(yàn)結(jié)果表明:影響辣椒紅色素提取的主要因素依次為超聲波提取溫度、超聲波提取時(shí)間、超聲波提取功率、超聲波提取料液比。最佳提取條件為:超聲溫度40℃,超聲時(shí)間15分鐘,超聲功率60W,料液比1︰75(g/mL)。與其他提取方法相比,該方法簡(jiǎn)便、易行,是一種節(jié)能、環(huán)保、高效的提取辣椒紅色素的方法。研究過(guò)程中所采用的數(shù)據(jù)可在進(jìn)一步放大試驗(yàn)時(shí)作為參考,也可為工業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。2.1.3超聲溫度的選擇稱取5份干辣椒粉(每份1.00g),分別加入100mL丙酮,置入超聲波儀,超聲波功率60W,在不同溫度下(20、30、40、50、60℃)超聲提取15分鐘,分別測(cè)定濾液的吸光度值,見圖3。超聲溫度的選擇152.1.4超聲時(shí)間的選擇稱取6份干辣