[发明专利]一种生物酶处理提取分离辣椒红色素和辣椒碱的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及天然产物提取分离技术领域，特别是涉及一种生物酶处理提取分离辣椒红色素和辣椒碱的工艺。

背景技术

辣椒红色素是天然红色素的一种，作为一种天然着色剂，辣椒红色素不仅色泽鲜艳，色价高，着色力强，保色效果好，安全无毒，而且具有抗癌美容的功效，因此被广泛应用于水产品、肉类、糕点、色拉罐头、饮料等各类食品的着色，还可以有效地延长仿真食品的货架期；而且安全性高，具有营养保健作用，并被现代科学证明有抗癌、抗辐射等功能，还应用于化妆品和儿童玩具等领域。辣椒碱在医药工业上是生产镇静药、戒毒药的原料，在军事上更是生产催泪武器的原料，具有极其广泛的应用价值，有“软黄金”之誉。

 辣椒是一种很有经济价值的农作物，不仅可以从其中提取出用途广泛的功能性天然色素辣椒红色素，而且在提取辣椒红色素的同时，可以分离出经济附加值很高的辣椒碱。

目前，从辣椒中提取辣椒红色素和辣椒碱的方法，大致可归为溶剂提取法、超临界CO₂流体萃取法、超声波、微波溶剂提取法、分子蒸馏提取法等方法。溶剂提取法成本低，操作简单，处理量大，在工业上应用最广，但是，目前的溶剂提取工艺，产品回收率较低，都在5～6%；超临界CO₂流体萃取法一次性投入高，运行成本高；超声波、微波溶剂提取法，分子蒸馏提取法处理量较小，难以批量生产，不利于节约生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服上述现有技术的不足，提供一种提取率较高，产品质量好，所用设备简单，生产成本低的辣椒红色素和辣椒碱的提取分离工艺。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种生物酶处理提取分离辣椒红色素和辣椒碱的生产工艺， 包括以下步骤：

（1）原料生物复合酶处理：将原料干红辣椒皮（即去籽的干红辣椒）粉碎，过20~40目筛，转入发酵池中，然后加入相当于原料辣椒皮粉末重量1~2倍含生物复合酶0.1wt%~0.3wt%的生物复合酶溶液，在40±2℃的黑暗条件下发酵1~2天后，过滤，滤液即生物复合酶溶液可重复利用，所得滤渣即为经生物复合酶溶液处理的发酵好的辣椒皮粉末；

（2）有机溶剂提取：将经步骤（1）生物复合酶处理的辣椒皮粉末晾干或烘干，然后投入渗漉装置中，按每千克原料干红辣椒皮加有机溶剂A≥5.0升（优选5.5～6.0升）的比例加入有机溶剂A，浸泡2~4h，然后加压渗漉，收集渗漉液；

（3）层析柱层析分离：将步骤（2）所得的渗漉液直接通过装有硅胶的层析柱，硅胶的重量为原料干红辣椒皮重量的1/5~1/2，过柱流出液回收用作步骤（2）中的提取有机溶剂，再用由有机溶剂A和有机溶剂B混配而成的辣椒红色素洗脱液进行洗脱，收集含辣椒红色素的洗脱组分；根据色素流出情况，当洗脱流出液几乎无颜色时，再用有机溶剂B进行洗脱至无辣味，收集含辣椒碱的洗脱组分；

（4）浓缩、精制：将步骤（3）得到辣椒红色素洗脱组分浓缩至干，得到辣椒红色素粗品，回收洗脱液；然后将辣椒红色素粗品转入除臭罐中除臭，得到辣椒红色素产品；

将步骤（3）得到辣椒碱洗脱组分浓缩至干，得到辣椒碱粗品，回收洗脱液；将辣椒碱粗品用有机溶剂A洗涤至少2次，除去部分色素后抽滤，再加入相当于辣椒碱粗品重量20~50倍量的有机溶剂C，加热至40~55℃，搅拌溶解，过滤；滤液转入结晶罐中，静置冷却至0~30℃，结晶1~3天，过滤，得到辣椒碱产品；

所述生物复合酶的各组分质量百分比构成为：主要组分，纤维素酶20%~30%、半纤维素酶10%~15%、果胶酶20%~30%、脂肪酶25%~35%，所述主要组分纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和脂肪酶合计占生物复合酶总重量的94~96%；次要组分，淀粉酶1~1.5%、蛋白酶1~1.5%、β－葡聚糖酶1~1.5%、木聚糖酶1~1.5%，所述淀粉酶、蛋白酶、β－葡聚糖酶和木聚糖酶合计占所述生物复合酶总重量的4~6%；

所述有机溶剂A为选自石油醚、6#溶剂油、120#溶剂油、正已烷等中的一种；

所述有机溶剂B为选自丙酮、乙酸乙酯、乙醇等中的一种，优选乙酸乙酯；

所述有机溶剂C为选自6#溶剂油、正已烷、石油醚等中的一种与乙醇的混合物。

进一步，所述辣椒红色素洗脱液中，有机溶剂A和有机溶剂B的体积比为10:（1~3）。

进一步，所述辣椒红色素洗脱液中，有机溶剂A和有机溶剂B的体积比优选（9~5）:1。

进一步，所述辣椒红色素洗脱液中，有机溶剂A和有机溶剂B的体积比更优选8:1。