一種制備高吸光比辣椒紅素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制備高吸光比辣椒紅素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]辣椒紅色素，又名辣椒紅、辣椒油樹(shù)脂，是從辣椒中提取的天然著色劑，辣椒的顯色物質(zhì)主要就是辣椒紅色素，辣椒紅色素屬于類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)色素，主要包括極性較大的紅色組分和極性較小的黃色組分，紅色組分為辣椒紅素和辣椒玉紅素，黃色組分主要成分為胡蘿卜素和玉米黃質(zhì)。其中，辣椒紅色素的主要著色成分是辣椒紅素和辣椒玉紅素。辣椒紅色素色澤鮮艷，在著色力和保色方面均有顯著的效果，它不但可以用于各類(lèi)食品的安全著色，而且還具有一定的營(yíng)養(yǎng)保健作用。
[0003]辣椒紅色素的吸光比指的是辣椒紅色素在用丙酮溶解后，分別在470nm可見(jiàn)光照射下和454nm可見(jiàn)光照射下的吸光度比值，吸光比可以用來(lái)反應(yīng)辣椒紅色素中紅色組分和黃色組分的比例，吸光比值越大，紅色組分含量越高，辣椒紅色素呈現(xiàn)出來(lái)的顏色越接近紅色；吸光比值越小，黃色組分含量越高，辣椒紅色素呈現(xiàn)出來(lái)的顏色越接近黃色，此外，吸光比值在很大程度上還能反映辣椒紅色素產(chǎn)品的品質(zhì)。對(duì)于辣椒紅素來(lái)說(shuō)，其純度越高，摻雜的低吸光比的黃色色素組分和辣椒玉紅素越少，其吸光比值也就越高。
[0004]隨著生活水平的提高，人們逐漸對(duì)辣椒紅產(chǎn)品有了較高的要求。普通的辣椒紅色素(吸光比低于1.000)已經(jīng)漸漸不能滿足人們的需求。近年來(lái)高吸光比辣椒紅素(吸光比高于1.000)因其顏色更鮮亮，著色能力更強(qiáng)，利用率高越來(lái)越受到人們的青睞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種制備高純度、適用于大規(guī)模生產(chǎn)的高吸光比辣椒紅素的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種制備高吸光比辣椒紅素的方法，采用柱層析法對(duì)辣椒紅色素中的辣椒紅素進(jìn)行分離制備，制備方法包括以下步驟:
A裝柱:硅膠和正己烷攪拌均勻后勻速加入到層析柱內(nèi)進(jìn)行裝柱，裝填均勻形成實(shí)柱體后，再向?qū)游鲋鶅?nèi)加入正己烷以壓實(shí)柱體，并在實(shí)柱體上面形成預(yù)留液面；
B上樣:將辣椒紅色素與正己烷完全溶解后的混合樣品加入到層析柱中；
C洗脫:采用梯度洗脫方式依次對(duì)辣椒紅色素中的黃色組分、辣椒紅素進(jìn)行洗脫，具體為:黃色組分在常壓下，用體積比為100:1?100:5的正己烷和丙酮配成的洗脫劑在流速為6?10L/h條件下進(jìn)行洗脫，薄層色譜法檢測(cè)黃色組分洗脫完全后，再在常壓的基礎(chǔ)上施加0.05?0.1MPa壓力，用體積比為100:2?100:7的正己烷和丙酮配成的洗脫劑在流速為6?12L/h條件下對(duì)辣椒紅素進(jìn)行洗脫，薄層色譜法檢測(cè)辣椒紅素洗脫完全后停止洗脫，洗脫過(guò)程中分別收集黃色組分洗脫液和辣椒紅素洗脫液； D減壓濃縮:將辣椒紅素洗脫液進(jìn)行減壓濃縮即可得到辣椒紅素。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:裝柱步驟中用硅膠和正己烷裝柱時(shí)硅膠和正己烷的質(zhì)量比是1:1?1:4。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:裝柱步驟中，所用層析柱的柱徑為30cm，柱高為lm，硅膠的質(zhì)量為13?16kg，裝柱形成實(shí)柱體后在常壓基礎(chǔ)上施加0.05?0.1MPa壓力條件下再加入45?50kg的正己燒。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:上樣步驟中，辣椒紅色素與正己烷的質(zhì)量比為1:2?1:4，混合樣品加入到層析柱的流速是3?6L/h，上樣時(shí)所用的辣椒紅色素與裝柱時(shí)所用的硅膠的質(zhì)量比為3:10?6:10。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:洗脫步驟中，薄層色譜法檢測(cè)中所用的展開(kāi)劑是體積比為100:1?100:5的正己烷和丙酮配成的混合溶劑。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:減壓濃縮步驟中，辣椒紅素洗脫液的減壓濃縮條件是40?45°C、-0.07?-0.1MPa0
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:將洗脫步驟中得到的黃色組分洗脫液在40?45°C、_0.07?-0.1MPa條件下進(jìn)行減壓濃縮即可得到黃色組分色素。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:洗脫步驟中，在辣椒紅素洗脫完全后，在常壓基礎(chǔ)上施加0.05?0.1MPa壓力下，用丙酮在流速為8?13L/h條件下對(duì)辣椒玉紅素進(jìn)行洗脫，收集辣椒玉紅素洗脫液直至洗脫液變?yōu)闊o(wú)色。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:辣椒玉紅素洗脫液在40?45°C、-0.07?-0.1MPa條件下進(jìn)行減壓濃縮即可得到辣椒玉紅素。
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的技術(shù)進(jìn)步在于:
本發(fā)明采用柱層析法分離辣椒紅色素的不同組分，裝柱時(shí)，硅膠和正己烷混合后均勻地加入到層析柱內(nèi)，以確保實(shí)柱體裝填均勻，然后實(shí)柱體上在一定壓力下再加入適量正己烷，一方面用正己烷加壓壓實(shí)柱體，能夠有效排盡所裝填實(shí)柱體內(nèi)的空氣，另一方面實(shí)柱體上保留一定液面，可以有效預(yù)防后續(xù)上樣時(shí)所加樣品對(duì)實(shí)柱體造成的沖擊，保證了吸附效果；上樣時(shí)的流速控制既不會(huì)因?yàn)榱魉龠^(guò)大而影響對(duì)樣品的吸附，又不會(huì)因?yàn)榱魉龠^(guò)小而影響整體的分離進(jìn)度。
[0016]洗脫時(shí)采用梯度洗脫方式，根據(jù)所要洗脫組分的不同性質(zhì)從壓力、洗脫劑、洗脫劑流速三個(gè)方面來(lái)綜合考慮不同組分的最適宜洗脫條件有效保證了不同組分的分離完全度，最大程度地降低了各組分在洗脫時(shí)的相互干擾；用薄層色譜法用以檢測(cè)不同組分的洗脫程度，保證了組分分離的完全度，提高了所制備的辣椒紅素的純度和吸光比；薄層色譜法所用展開(kāi)劑與柱層析法所用洗脫劑分別為不同配比的正己烷和丙酮配成的混合溶劑，所用溶劑種類(lèi)少，降低成本，所選溶劑安全性高。
[0017]本發(fā)明在制備出高吸光比辣椒紅素的同時(shí)還可以制備出純度較高、吸光比較低的辣椒紅色素中的黃色組分色素和辣椒玉紅素，提高了辣椒紅色素的整體利用率，綠色環(huán)保，節(jié)約資源。
[0018]本發(fā)明的制備方法操作簡(jiǎn)單，所用設(shè)備均為基礎(chǔ)設(shè)備、成本低，所用試劑安全性高，且可應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)，所制備出的辣椒紅素純度高、吸光比值高、性質(zhì)穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
辣椒紅色素主要包括紅色組分和黃色組分，紅色組分包括辣椒紅素和辣椒玉紅素。本發(fā)明采用柱層析法從辣椒紅色素中分離制備高吸光比辣椒紅素，制備方法包括以下步驟:
A裝柱:質(zhì)量比為1:1?1:4的硅膠和正己烷攪拌均勻后勻速加入到層析柱內(nèi)進(jìn)行裝柱，所用層析柱規(guī)格不同，其所用的硅膠量不同，本發(fā)明所用層析柱的柱徑為30cm，柱高為lm，硅膠的質(zhì)量為13?16kg，裝填均勻形成實(shí)柱體后，在常壓基礎(chǔ)上施加0.05?0.1MPa壓力，向?qū)游鲋鶅?nèi)加入45?50kg的正己烷以壓實(shí)柱體，并在實(shí)柱體上預(yù)留一定的液面用來(lái)防止后續(xù)上樣時(shí)對(duì)實(shí)柱體造成沖擊而影響吸附效果；
B上樣:用正己烷溶解辣椒紅色素，然后將辣椒紅色素與正己烷完全溶解后的混合樣品以3?6L/h的流速加入到層析柱中，所選上樣流速在保證樣品的吸附效果的同時(shí)也保證了整體的加樣速度，其中，所用辣椒紅色素與裝柱時(shí)所用硅膠的質(zhì)量比為3:10?6:10，辣椒紅色素與正己烷的質(zhì)量比為1:2?1:4;
C洗脫:采用梯度洗脫的方式依次對(duì)辣椒紅色素中的黃色組分、辣椒紅素、辣椒玉紅素進(jìn)行洗脫，具體為:
首先對(duì)黃色組分進(jìn)行洗脫，黃色組分的洗脫條件是常壓，洗脫劑是體積比為100:1?100:5的正己烷和丙酮配成的混合溶劑，洗脫劑流速