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實際生產中以30℃為宜

时间:2025-05-05 02:23:37来源:

2.2新型提取法

2.2.1超聲波輔助提取

超聲波輔助提取(Ultrasoundassistedextraction,辣椒UAE)利用超聲波所產生的红色化方空化效應、機械效應和熱效應使辣椒纖維組織在提取溶劑中破裂,素提能提高辣椒類胡蘿卜素在溶劑中的取纯溶解度。SRICHAROEN等研究證明超聲波輔助提取法具有穩定、法研綠色節能、究进高提取率的辣椒特點。鄧祥元等主要研究了溫度對超聲波輔助提取的红色化方影響,結果表明超聲溫度應低於提取溶劑的素提沸點,實際生產中以30℃為宜。取纯相較於常規溶劑提取法,法研UAE的究进操作更簡單高效,產品質量也更好。辣椒李昌靈等[18]研究表明,红色化方以乙酸乙酯為提取溶劑,素提料液比為1:10,在70℃下以500W的超聲功率處理樣品1h,辣椒紅色素的得率最高,達3.7%,較有機溶劑法提高1.3%。張曄等[19]比較了UAE和攪拌法輔助有機溶劑提取,結果顯示,超聲波提取的辣椒紅色素色價高,可以得到色價為155.6的粗產品。

2.2.2微波輔助提取

微波輔助提取(Microwaveassistedextraction,MAE)是利用電磁場使辣椒或其製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於萃取介質的介電常數,優化MAE提取工藝參數是國內外研究的熱點。BARBERO等通過響應麵試驗優化了MAE提取辣椒粉中類胡蘿卜素的最佳工藝參數,即用0.5mL辣椒粉在25℃下使用25mL乙醇作為溶劑,可獲得最佳提取效果。目前,國內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600W,微波處理時間10min左右。MAE的優越性體現在綠色環保、快速而經濟,同時提取物的得率和純度都很高。但該方法產生的微波輻射可能會導致辣椒紅色素中的一些色素的熱降解和順反異構化。

2.2.3閃式提取

閃式提取依靠高速機械剪切力和超動分子滲透技術,可以在室溫條件下數秒內破碎植物原料至適當粒度,同時伴有高速攪拌、振動和負壓滲透,提取效率極高。閃式提取器轉速與物料的粒徑有直接關係,還對體係的攪拌、振動強度有重要的影響。張煜等通過JHBE-50A閃式提取器從幹製紅辣椒中提取得到了辣椒油樹脂,他發現以乙酸乙酯為提取溶劑,料液比為1:20,在轉速為5555r/min的情況下提取3.5min,辣椒油樹脂的色價可提高到82.69。閃式提取法具有操作簡便、節約溶劑、提取效率高等優點。目前該技術還停留在試驗室研究階段,但其常溫提取的特點適合在熱敏性天然產物提取中推廣,並逐步應用到工業生產中。

2.2.4超臨界流體萃取

超臨界流體萃取(Super-criticalfluidextraction,SFE)已被廣泛用於從多種辣椒基質中提取辣椒紅色素。其中超臨界二氧化碳(Super-criticaldioxide,SC-CO2)由於具有經濟環保、高穩定性、臨界溫度低的特性,被認為是最常用的萃取劑。SC-CO2中常用壓力為12.7~50.7MPa,溫度為40~90℃,助溶劑為5%~15%的乙醇。目前研究人員通過優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,以實現最大的辣椒紅色素回收率。RICHINS等用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等發現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,被認為是萃取辣椒紅色素的理想方法。但該方法的設備屬於三類壓力容器,易損且處理量受限。

2.2.5亞臨界水萃取

亞臨界水萃取(Sub-criticalfluidextraction)指通過控製亞臨界水的溫度和壓力,改變水的極性、表麵張力和黏度,從而實現選擇性萃取或連續性萃取。王洪等以辣椒紅色素提取率為評價指標,優化了亞臨界水萃取法提取辣椒紅色素的工藝參數:當料液比10:1(mL/g),水溶液pH為5,亞臨界水溫度為120℃時,控製設備的萃取壓力為0.8MPa,萃取2h後得到的辣椒紅色素的提取率約為2.46%。與有機溶劑浸提法、UAE相比,亞臨界水萃取法耗時短、提取率高,明顯優於其他兩種提取方法。但國內目前關於該萃取方法的研究較少,還有待進一步研究。

2.2.6超高壓輔助提取

超高壓輔助提取(Ultra-highpressureassistedextraction,PAE)是一種新型提取技術,該技術通過對液體或氣體溶劑加壓(100MPa以上),使溶劑在原料的內外濃度達到平衡,隨後通過迅速卸壓使細胞內外產生壓力差,壓力差能夠促使目標提取物進入溶劑中。PAE法具有高效高產、節能環保的優點,已被運用於天然產物的提取。馬燕等以色素辣椒(新疆紅安52號甜椒)為原料,探究了提取溫度、提取壓力、提取時間以及料液比對產品色價和得率的影響,優化了PAE法提取辣椒紅色素的工藝參數;與傳統的溶劑提取法相比,得率和色價都提高了約4%,可考慮在工業生產中推廣。

2.2.7聯合提取

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合提取辣椒原料及其製品中的辣椒紅色素。如範三紅等利用超聲輔助石油醚/乙腈/磷酸氫二鉀三相鹽析萃取體係,可從鮮辣椒中同時萃取分離得到辣椒紅色素和辣椒堿,優化體係參數後,辣椒紅色素和辣椒堿的得率分別為0.263、1.412mg/g。PANG等以正己烷為提取溶劑,通過超聲協同微波提取辣椒粉中的辣椒紅色素。研究表明,當辣椒粉目數為60目,超聲功率為50W,微波功率為240W,料液比為1:25(g/mL),微波時間為10min時,辣椒紅色素的色價可高達147。與常規溶劑提取法相比,超聲波的空穴作用結合微波的高能作用,能更快破壞辣椒的細胞結構,促進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胞壁結構水解或破壞,以加速細胞內活性物質的釋放,從而提高目標產物提取率。常用的酶製劑有酶的青貯劑、MX酶、脂肪酶、蛋白酶(胰凝乳蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶和木瓜蛋白酶)、纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶等生物複合酶。SANKHARAK等將枯草芽孢杆菌和熱帶假絲酵母中的脂肪酶用於提取辣椒紅色素。結果顯示,相比於枯草芽孢杆菌,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。張衛明等比較了有機溶劑、非連續酶法和連續酶法提取辣椒紅素的提取效果。結果顯示,有機溶劑提取法得到的辣椒紅色素色價最高,但非連續酶法提取法在加工過程中可以得到更多的副產物———辣椒堿。雖然酶提取法具有專一性強、易控製、綠色環保等優點,但該方法得到的辣椒紅色素產品質量較低,生物酶易失活,生產成本過高,這些缺點大大限製了酶輔助提取法的發展。

聲明:本文所用圖片、文字來源《中國果菜》2020年9月,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係

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