辣椒红

取自 食品百科全书

　　辣椒红色素别名辣椒红，是一种存在于成熟红辣椒果实中的四萜类橙红色色素，属类胡萝卜素类色素。其中极性较大的红色组分为辣椒红素和辣椒玉红素，占总量的50%——60%，另一类是极性较小的黄色组分，主要成分为胡萝卜素和玉米黄质，它们具有维生素A的活性。

　　辣椒红色素不仅色泽鲜艳，色价高，着色力强，保色效果好，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，有很好的发展前景。

　　辣椒红色素已被美国FAO、英国、日本、EEC、WHO和中国国际等组织审定为无限性使用的天然食品添加剂，其国际市场十分紧俏。

　　相关定义

　　用溶剂（二氯甲烷、三氯乙烯、丙酮）萃取辣椒属植物的果实，然后除去溶剂而得油溶性初制品，是为“辣椒油树脂”。再用仅能使辣椒素（非色素）溶解而不溶解辣椒色素的溶剂分离掉辣椒素，再经减压浓缩而得辣椒色素。通常为粉末状天然色素或者为深红色油状液体色素。辣椒红是存在于辣椒中的类胡萝卜素。是一种营养强化剂。

　　根据中国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760—1996）规定：辣椒红可用于冰淇淋、糕点上彩装、雪糕、冰棍、饼干、熟肉制品、人造蟹肉、酱料、糖果，按生产需要适量使用。

　　主要成分

　　辣椒的显色物质主要是辣椒红色素。辣椒红色素是存在于辣椒中的类胡萝卜素类色素，占辣椒果皮的0.2%-0.5%。国外学者曾对辣椒中的类胡萝卜色素进行了深入细致的研究。已从辣椒中分离出50多种类胡萝卜素，其中已鉴别出30多种类胡萝卜素。研究表明，辣椒红色素最主要的成分是辣椒红素、辣椒玉红素。一般来说，辣椒红色素(色价10000单位)具有如下一些平均指标：脂肪酸80%一85%，主要由亚油酸、油酸、棕桐酸、硬脂酸、肉豆蔻酸组成；维生素E0.6%一1.0%；维生素C 0.2%一1.1%；蛋白质(总氮)140 -- 170mg/l00g样品；类胡萝卜素11.2%一15.5%，主要由辣椒红素、辣椒玉红素、R一胡萝卜素、黄体素、玉米黄素、隐黄质等组成，其中辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50%一60%。

　　不同辣椒品种成熟果实中类胡萝卜素的含量相差很大，不同成熟期辣椒果实中类胡萝卜素总量、红色类胡萝卜素(辣椒红素、辣椒玉红素)含量以及叶绿素的含量都有很大的变化.从结果初期到果实完全成熟，类胡萝卜素总量和红色类胡萝卜素量分别增加66 124倍，而叶绿素含量到成熟时接近零，红色与黄色的比例也从0.22增加到1.34。因而常用成熟红辣椒果实来提取辣椒红色素。

　　辣椒作用

　　辣椒中的辣椒素具有镇疼、止痒、抗炎、抑菌、脂质过氧化调节、心肌保护、减肥等生理功能和持久的强消炎镇痛作用，现已被广泛应用于加工、食品餐饮、医药工业、饲料等领域。利用红辣椒作原料，不仅可提取出高附加值的辣椒素(4万元/kg)及许多副产品，提取后剩余残渣作为动物饲料或深加工原料可以再利用。因此对辣椒的综合开发和利用，能产生巨大的经济和社会效益。辣椒素类物质是一种混合物，己经确定有19种成分，其中辣椒素、二氢辣椒素等5种组分的含量最高，之和已占总量99%左右，5种化合物中又以辣椒素(占总量69%)、二氢辣椒素(占总量22%)含量高，二者之和占总量91%。

　　理化性质

　　基本性质

　　辣椒红为深红色黏稠状液体、膏状或粉末，不溶于水，溶于油脂和乙醇，乳化分散性及耐热性、耐酸性均好，耐光性稍差，着色力强。遇铁、铜等金属离子退色，遇铅离子产生沉淀。此外，本品在国外亦可制成具有一定辣味的品种对食品进行调色、调味。

　　稳定性质

　　所谓稳定性，是指色素在各种可能的环境中能否保持原有色泽，即是否褪色或变色。辣椒红色素在被提取前贮存在辣椒果实的完整细胞组织中，由于受到细胞膜及细胞内某些成分的保护并形成脂类，对光、热等具有较高的稳定性。但当辣椒红色素被提取出来以后便失去了细胞膜等生物保护机制，各种外部条件对其均可产生不同的影响，从而破坏其稳定性。稳定性是衡量色素可用性与经济价值最重要的指标。因此，研究辣椒红色素稳定性并设法增强其对外界不良环境的抵抗力是其能否得到更广泛应用的关键。

　　光稳定性

　　光对稳定性的影响在室内光线下，稳定性较好，放置4 周，色素无褪色现象。但如直接暴露在室外强光之下则很容易褪色。

　　热稳定性

　　有一定影响。温度越高色素损失愈多，加热至70℃以上则损失更明显。

　　pH稳定性

　　酸、耐碱性好。pH 值在3——12之间时色泽稳定不变。

　　金属稳定

　　金属离子对稳定性的影响Cu2+、Fe2+对辣椒红色素具有明显的破坏作用，Sn2+、Al3+在浓度较高，即大于400 mg/kg 时对红色素的色价有影响，而Fe3+、Na+、K+、Mg2+等对红色素的影响可以忽略。

　　稳定技术

　　主要是使用稳定剂。学者在研究稳定剂的用量与稳定化效果的关系时发现， 辣椒红色素的乙醇溶液以儿茶素作稳定剂的最佳用量为1.5×10-4，以槲皮素作稳定剂的最佳用量为1.0×10-4。比较有效地防止辣椒红色素褪色的稳定剂有：芦丁、儿茶素、槲皮素、绿原素、维生素E、异维生素C钠、茶多酚、酵母自溶提取物以及常用的合成抗氧化剂丁基羟基回香醚、二丁基羟基甲苯等。微胶囊技术已逐渐成为辣椒红色素的稳定化研究与开发的热点。辣椒红色素的微胶囊化是将一定比例的辣椒红色素与β- 环糊精及其它壁材在一定比例的丙酮- 乙醇溶液中进行包埋，真空干燥制得样品。其主要工艺流程为: 配料→乳化→均质→喷雾干燥→微胶囊。天津市工业微生物研究所采用微胶囊包埋技术制成的微胶囊食用天然辣椒红色素，包埋率高达98%。采用微胶囊包埋辣椒红色素，芯材包埋率和微胶囊收得率也达到90%以上。辣椒红色素微胶囊技术的开发与应用极大地提高了色素稳定性，从而提高了食品质量，有助于提高产品档次，节省生产成本，为辣椒产业的发展注入了新的科技含量。

　　应用现状

　　现状概述

　　从辣椒中提取的天然色素，其安全性已得到世界公认。联合国粮农组织( FAO) 和世界卫生组织(WHO)将辣椒红色素列为A 类色素，在使用中不加以限量。根据中国食品卫生法，辣椒红色素可用于油性食品、调味汁、水产品加工、蔬菜制品、果冻、冰淇淋、烘烤食品等食品中，还可广泛应用于饲料、仿真食品、预防辐射、化妆品和制药业中。美国、英国、加拿大、日本、墨西哥以及东南亚国家的农业部门也广泛采用辣椒红色素作为天然食品添加剂。日本对辣椒红色素的年需求量约260t，年销售额约23 亿日元，美国包括辣椒红素在内的天然色素的年销售额已超过2 亿美元。中国既是辣椒红色素的原料生产大国，又是红色素的需求大国。据统计，年产鲜红辣椒约100t，提取辣椒红色素的原料十分丰富。

　　食品工业

　　辣椒红色素用于饮料、果冻、酱油及糖等食品中时，不仅对人体无毒副作用，且可增加人体内类胡萝卜素类化合物，有一定的营养价值。在使用时，其特点为着色均匀，性质较稳定，色泽鲜艳明快、光亮度好，在食品工业中有广阔的应用前景，尤其是在酱油等食品中的应用效果更佳。研究表明，辣椒红色素在食品中的上色效果好，放置三个月表面几乎无漂浮分层等现象。另日本和中国均研制出既具有良好的稳定性又具有优异的着色效果，而且制造方便，不需要添加剂的饮料用的辣椒色素制剂。辣椒红色素用于仿真食品中， 其稳定性、耐光、耐热、耐酸碱等能够较好地解决仿真食品加工中退色问题，有效地延长了食品的货架期，并且来源广泛，价格便宜，是仿真食品中较为理想的一种食用天然色素。将辣椒红色素应用在布丁冰激凌和酸奶中，结果表明：在食品中随时间变化不明显，颜色均无明显变化，说明该色素在这两种食品中表现效果较好。

　　市场现状

　　世界各国均批准使用辣椒红色素，国际国内市场潜力很大，前景乐观。辣椒红色素是世界销量最大的天然色素，也是最走俏的产品。国外主要生产国有西班牙、印度等。在全世界辣椒红色素市场上，印度辣椒红色素占有非常重要的地位，主要出口到美国、英国、法国、新加坡、马来西亚、印尼、菲律宾、日本、韩国等。2003 年印度共向美国出口各种色价的辣椒红色素194.548t; 2004 年7月止，出口美国辣椒红色素为118.285t。西班牙是欧洲辣椒红色素产量最大的国家，每年生产约300多t，主要出口欧洲、美国和亚洲。随着人工色素在许多领域被限制使用，各国法定使用的人工色素数量不断减少，使得辣椒红色素的运用不断扩大，需求量逐年上升。欧洲、美国、日本、德国等国家都是辣椒红色素的主要消费国。美国一年需4000t 天然色素，其中辣椒红色素约1000t，日本每年需辣椒红色素约500t，加拿大、澳大利亚、新加坡、西欧市场的需求量也很大。世界每年对辣椒红色素的需求量约8000t，国际市场潜力很大。

　　中国辣椒红色素生产、开发中存在的问题：中国辣椒红色素生产从上世纪80 年代后期开始发展，到90 年代全国各地到处涌现出一批生产商，90 年代后期开始进入低迷、优胜劣汰阶段。到为止主要集中在北方地区，大多数企业生产能力低下，生产工艺由于相互学习借鉴，基本相似，质量差别不大。在国际市场竞争力较弱，出口数量少，人才、信息和渠道缺乏。其主要存在问题是：一、产业规模小；二、辣椒种植面积大，但在粗加工、色素提取方面技术落后；三、提取的产品色素质量不高，竞争力较差；四、辣椒栽培中农药残留量高，初加工处理不当，使其级别降低，销售大受影响。

　　分析检测

　　定性分析

　　(1)将辣椒红色素溶于0.1%丙酮溶液中，其颜色应呈橙黄至红橙色。

　　(2)取辣椒红色素0.5 g，向其中加入硫酸2mL，应变成蓝色。

　　(3)辣椒红色素的丙酮液在波长460 nm和470 nm附近有最大吸收峰。

　　定量分析

　　在辣椒红色素组分的分离过程中如何测定其准确含量是研究者普遍面临的难题，

　　测定辣椒红色素的方法主要有以下几种。

　　( 1) 分光光度法。辣椒红色素的组分分子结构中含有的发色团使其在紫外—可见光区有着独特的吸光区，其溶液或结晶在可见光下具有十分绚丽的红、橙或黄色。根据辣椒红色素的这一特性可测定色价( Color value units)。色价是辣椒红色素颜色深浅的衡量标准，也是辣椒红色素的一个重要指标。实际测定方法：称取一定质量的试样( 精确至0.000 2 g) 用丙酮稀释一定倍数，用分光光度计于460nm波长处以丙酮作参比液，于25px 比色皿中测定其吸光度。在一定的稀释倍数下，吸光度与辣椒红色素的含量成正比。按下式计算：

　　E1%1 cm460 nm=Af/m×1/100

　　其中：E1%1 cm460 nm被测试样为1%，1 cm 比色皿，在最大吸收峰460nm处的吸光度即为色价；A- 实测试样的吸光度；f- 稀释倍数；m- 试样质量（g）。

　　( 2) 半定量测定样品中色素含量。取色素液，用丙酮适当稀释后在459 nm 处测光吸收值，按下式计算出样液中含原添加色素的克数。样液中原添加色素的克数=A×K×V(/ 原色素色价×100)，式中A为光吸收值，K 为稀释倍数，V 为样品色素提取液的总体积( mL) 。

　　( 3) 薄层层析法分析辣椒红色素的成分。溶剂萃取法提取的油状辣椒红色素由多种组分组成，极性大小不同，用展开剂系统可将其分离，即将高效硅胶G 板在110 ℃活化0.5 h，将色素用丙酮稀释，用微量毛细管点样，点样后薄板放在层析缸中按上述方法展开，至斑点分开时终止层析，取出薄板晾干。计算展开系统薄层层析的Rf值。

　　( 4) 色谱法。应用最广泛也最适用于天然色素分析的是高效液相色谱( HPLC) ，它具有分离效能高、分析速度快、样品用量少等优点，同时又不受样品的沸点与热稳定性限制，因此可用于辣椒红色素的分析测定。