辣椒紅

用溶劑（二氯甲烷、三氯乙烯、丙酮）萃取辣椒屬植物的果實，然後除去溶劑而得油溶性初製品，是為“辣椒油樹脂”。再用僅能使辣椒素（非色素）溶解而不溶解辣椒色素的溶劑分離掉辣椒素，再經減壓濃縮而得辣椒色素。通常為粉末狀天然色素或者為深紅色油狀液體色素。辣椒紅是存在於辣椒中的類胡蘿蔔素。是一種營養強化劑。

根據中國《食品添加劑使用衞生標準》（GB2760—1996）規定：辣椒紅可用於冰淇淋、糕點上彩裝、雪糕、冰棍、餅乾、熟肉製品、人造蟹肉、醬料、糖果，按生產需要適量使用。

辣椒的顯色物質主要是辣椒紅色素。辣椒紅色素是存在於辣椒中的類胡蘿蔔素類色素，佔辣椒果皮的0.2%-0.5%。國外學者曾對辣椒中的類胡蘿蔔色素進行了深入細緻的研究。已從辣椒中分離出50多種類胡蘿蔔素，其中已鑑別出30多種類胡蘿蔔素。研究表明，辣椒紅色素最主要的成分是辣椒紅素、辣椒玉紅素。一般來説，辣椒紅色素(色價10000單位)具有如下一些平均指標：脂肪酸80%一85%，主要由亞油酸、油酸、棕桐酸、硬脂酸、肉豆蔻酸組成；維生素E0.6%一1.0%；維生素C 0.2%一1.1%；蛋白質(總氮)140 -- 170mg/l00g樣品；類胡蘿蔔素11.2%一15.5%，主要由辣椒紅素、辣椒玉紅素、R一胡蘿蔔素、黃體素、玉米黃素、隱黃質等組成，其中辣椒紅素和辣椒玉紅素佔總量的50%一60%。

不同辣椒品種成熟果實中類胡蘿蔔素的含量相差很大，不同成熟期辣椒果實中類胡蘿蔔素總量、紅色類胡蘿蔔素(辣椒紅素、辣椒玉紅素)含量以及葉綠素的含量都有很大的變化.從結果初期到果實完全成熟，類胡蘿蔔素總量和紅色類胡蘿蔔素量分別增加66 124倍，而葉綠素含量到成熟時接近零，紅色與黃色的比例也從0.22增加到1.34。因而常用成熟紅辣椒果實來提取辣椒紅色素。

辣椒中的辣椒素具有鎮疼、止癢、抗炎、抑菌、脂質過氧化調節、心肌保護、減肥等生理功能和持久的強消炎鎮痛作用，現已被廣泛應用於加工、食品餐飲、醫藥工業、飼料等領域。利用紅辣椒作原料，不僅可提取出高附加值的辣椒素(4萬元/kg)及許多副產品，提取後剩餘殘渣作為動物飼料或深加工原料可以再利用。因此對辣椒的綜合開發和利用，能產生巨大的經濟和社會效益。辣椒素類物質是一種混合物，己經確定有19種成分，其中辣椒素、二氫辣椒素等5種組分的含量最高，之和已佔總量99%左右，5種化合物中又以辣椒素(佔總量69%)、二氫辣椒素(佔總量22%)含量高，二者之和佔總量91%。 ^[5] 

辣椒紅為深紅色黏稠狀液體、膏狀或粉末，不溶於水，溶於油脂和乙醇，乳化分散性及耐熱性、耐酸性均好，耐光性稍差，着色力強。遇鐵、銅等金屬離子退色，遇鉛離子產生沉澱。此外，本品在國外亦可製成具有一定辣味的品種對食品進行調色、調味 ^[6]  。

所謂穩定性，是指色素在各種可能的環境中能否保持原有色澤，即是否褪色或變色。辣椒紅色素在被提取前貯存在辣椒果實的完整細胞組織中，由於受到細胞膜及細胞內某些成分的保護並形成脂類，對光、熱等具有較高的穩定性。但當辣椒紅色素被提取出來以後便失去了細胞膜等生物保護機制，各種外部條件對其均可產生不同的影響，從而破壞其穩定性。穩定性是衡量色素可用性與經濟價值最重要的指標 ^[7-8]  。因此，研究辣椒紅色素穩定性並設法增強其對外界不良環境的抵抗力是其能否得到更廣泛應用的關鍵。

光對穩定性的影響在室內光線下，穩定性較好，放置4 周，色素無褪色現象。但如直接暴露在室外強光之下則很容易褪色。

有一定影響。温度越高色素損失愈多，加熱至70℃以上則損失更明顯。

酸、耐鹼性好。pH 值在3~12之間時色澤穩定不變。

金屬離子對穩定性的影響Cu2+、Fe2+對辣椒紅色素具有明顯的破壞作用，Sn2+、Al3+在濃度較高，即大於400 mg/kg 時對紅色素的色價有影響，而Fe3+、Na+、K+、Mg2+等對紅色素的影響可以忽略。

主要是使用穩定劑。學者在研究穩定劑的用量與穩定化效果的關係時發現， 辣椒紅色素的乙醇溶液以兒茶素作穩定劑的最佳用量為1.5×10-4，以槲皮素作穩定劑的最佳用量為1.0×10-4。比較有效地防止辣椒紅色素褪色的穩定劑有：蘆丁、兒茶素、槲皮素、綠原素、維生素E、異維生素C鈉、茶多酚、酵母自溶提取物以及常用的合成抗氧化劑丁基羥基回香醚、二丁基羥基甲苯等。微膠囊技術已逐漸成為辣椒紅色素的穩定化研究與開發的熱點 ^[9]  。辣椒紅色素的微膠囊化是將一定比例的辣椒紅色素與β- 環糊精及其它壁材在一定比例的丙酮- 乙醇溶液中進行包埋，真空乾燥製得樣品。其主要工藝流程為: 配料→乳化→均質→噴霧乾燥→微膠囊。天津市工業微生物研究所採用微膠囊包埋技術製成的微膠囊食用天然辣椒紅色素，包埋率高達98% ^[10]  。採用微膠囊包埋辣椒紅色素，芯材包埋率和微膠囊收得率也達到90%以上 ^[11]  。辣椒紅色素微膠囊技術的開發與應用極大地提高了色素穩定性，從而提高了食品質量，有助於提高產品檔次，節省生產成本，為辣椒產業的發展注入了新的科技含量。

從辣椒中提取的天然色素，其安全性已得到世界公認。聯合國糧農組織( FAO) 和世界衞生組織(WHO)將辣椒紅色素列為A 類色素，在使用中不加以限量 ^[12]  。根據中國食品衞生法，辣椒紅色素可用於油性食品、調味汁、水產品加工、蔬菜製品、果凍、冰淇淋、烘烤食品等食品中，還可廣泛應用於飼料、仿真食品、預防輻射、化妝品和製藥業中。美國、英國、加拿大、日本、墨西哥以及東南亞國家的農業部門也廣泛採用辣椒紅色素作為天然食品添加劑。日本對辣椒紅色素的年需求量約260t，年銷售額約23 億日元，美國包括辣椒紅素在內的天然色素的年銷售額已超過2 億美元 ^[13]  。中國既是辣椒紅色素的原料生產大國，又是紅色素的需求大國。據統計，年產鮮紅辣椒約100t，提取辣椒紅色素的原料十分豐富。

辣椒紅(3張)

辣椒紅色素用於飲料、果凍、醬油及糖等食品中時，不僅對人體無毒副作用，且可增加人體內類胡蘿蔔素類化合物，有一定的營養價值。在使用時，其特點為着色均勻，性質較穩定，色澤鮮豔明快、光亮度好，在食品工業中有廣闊的應用前景，尤其是在醬油等食品中的應用效果更佳 ^[14]  。研究表明，辣椒紅色素在食品中的上色效果好，放置三個月表面幾乎無漂浮分層等現象 ^[15]  。另日本和中國均研製出既具有良好的穩定性又具有優異的着色效果，而且製造方便，不需要添加劑的飲料用的辣椒色素製劑 ^[16]  。辣椒紅色素用於仿真食品中， 其穩定性、耐光、耐熱、耐酸鹼等能夠較好地解決仿真食品加工中退色問題，有效地延長了食品的貨架期，並且來源廣泛，價格便宜，是仿真食品中較為理想的一種食用天然色素 ^[17]  。將辣椒紅色素應用在布丁冰激凌和酸奶中，結果表明：在食品中隨時間變化不明顯，顏色均無明顯變化，説明該色素在這兩種食品中表現效果較好 ^[18]  。

天然食用色素在醫藥上應用也很廣泛， 如各種液體藥品中的顯色，各種藥丸、藥片外衣的紅、黃、綠等色彩。因色素在這方面的用量大、範圍廣且與人類的健康有較大關聯，所以，必須給這些色素予以高度重視。藥物是治病的，不能因其帶色而影響人們健康。將辣椒紅色素作為藥品糖衣着色劑的應用研究結果表明：辣椒紅色素在乙醇和增溶劑吐温- 80 的作用下，可均勻分散在糖漿中。可用做糖衣片着色劑，其優點為色澤鮮豔明快，使人樂於接受，尤其是作小兒用藥更佳，同時兼有防潮作用 ^[19]  。辣椒紅色素中的β- 胡蘿蔔素能防止一種特別有害的低密度脂蛋白的形成，因為低密度脂蛋白可以破壞血管壁上細胞的排列，加速血栓的形成，故對防止和治療動脈硬化及惡性發展有一定的效果。同時，對所有癌症來説胡籮卜素及維生素A 濃度低者患癌症的危險性為正常濃度的2 倍。因此，許多嗜辣的民族，如東南亞、印度， 罹患癌症的幾率都比西方國家少，辣椒紅色素還具有一定的保健作用。

研究報告指出，香辛料能夠保護細胞的DNA不受輻射線的破壞，尤其是對於伽瑪射線的傷害，香辛料的保護最為徹底。辣椒紅色素取之於辣椒，是香辛料的一種。印度研究人員針對各種香辛料進行比較，以瞭解紅辣椒、黑胡椒、咖喱、薑黃素等各種香辛料預防輻射的保護功效，結果發現辣椒紅色素的保護功效最為顯著 ^[20]  。

化妝品“天然化”和” 保健化”已成熱門，其中亦涉及到色素的使用。化妝品中如口紅、胭脂等的顏色有重要地位，並對人體有直接影響，特別是對經常使用者諸如文藝工作者影響較大。可喜的是這方面現已有少量天然色素的試製品。因此，為美化人民的生活，並有利於人民的健康，應大力開發天然化妝品，將天然食用色素(辣椒紅色素等)應用於化妝品中。

對辣椒紅色素的改性及在飼料中的應用研究表明：辣椒紅色素的物理改性與皂化改性二者比較，皂化改性生產的產品更容易被動物吸收，也比物理改性的辣椒紅色素穩定。同時，辣椒紅素製品與葉黃素製品二者配合使用，效果更明顯 ^[21]  。

按規格使用和貯存，不會發生分解，避免與氧化物接處。貯存方法：密封保存，放置於通風、乾燥地方，避免於其他氧化物接觸。

世界各國均批准使用辣椒紅色素，國際國內市場潛力很大，前景樂觀。辣椒紅色素是世界銷量最大的天然色素，也是最走俏的產品。國外主要生產國有西班牙、印度等。在全世界辣椒紅色素市場上，印度辣椒紅色素佔有非常重要的地位，主要出口到美國、英國、法國、新加坡、馬來西亞、印尼、菲律賓、日本、韓國等。2003 年印度共向美國出口各種色價的辣椒紅色素194.548t; 2004 年7月止，出口美國辣椒紅色素為118.285t ^[22]  。西班牙是歐洲辣椒紅色素產量最大的國家，每年生產約300多t，主要出口歐洲、美國和亞洲 ^[23]  。隨着人工色素在許多領域被限制使用，各國法定使用的人工色素數量不斷減少，使得辣椒紅色素的運用不斷擴大，需求量逐年上升。歐洲、美國、日本、德國等國家都是辣椒紅色素的主要消費國。美國一年需4000t 天然色素，其中辣椒紅色素約1000t，日本每年需辣椒紅色素約500t，加拿大、澳大利亞、新加坡、西歐市場的需求量也很大。世界每年對辣椒紅色素的需求量約8000t，國際市場潛力很大 ^[24]  。

中國辣椒紅色素生產、開發中存在的問題：中國辣椒紅色素生產從上世紀80 年代後期開始發展，到90 年代全國各地到處湧現出一批生產商，90 年代後期開始進入低迷、優勝劣汰階段。到為止主要集中在北方地區，大多數企業生產能力低下，生產工藝由於相互學習借鑑，基本相似，質量差別不大。在國際市場競爭力較弱，出口數量少，人才、信息和渠道缺乏。其主要存在問題是：一、產業規模小；二、辣椒種植面積大，但在粗加工、色素提取方面技術落後；三、提取的產品色素質量不高，競爭力較差；四、辣椒栽培中農藥殘留量高，初加工處理不當，使其級別降低，銷售大受影響。

(1)將辣椒紅色素溶於0.1%丙酮溶液中，其顏色應呈橙黃至紅橙色。

(2)取辣椒紅色素0.5 g，向其中加入硫酸2mL，應變成藍色。

(3)辣椒紅色素的丙酮液在波長460 nm和470 nm附近有最大吸收峯。 ^[25] 

在辣椒紅色素組分的分離過程中如何測定其準確含量是研究者普遍面臨的難題，

測定辣椒紅色素的方法主要有以下幾種 ^[26]  。

( 1) 分光光度法。辣椒紅色素的組分分子結構中含有的髮色團使其在紫外—可見光區有着獨特的吸光區，其溶液或結晶在可見光下具有十分絢麗的紅、橙或黃色。根據辣椒紅色素的這一特性可測定色價( Color value units) ^[27]  。色價是辣椒紅色素顏色深淺的衡量標準，也是辣椒紅色素的一個重要指標。實際測定方法：稱取一定質量的試樣( 精確至0.000 2 g) 用丙酮稀釋一定倍數，用分光光度計於460nm波長處以丙酮作參比液，於25px 比色皿中測定其吸光度。在一定的稀釋倍數下，吸光度與辣椒紅色素的含量成正比。按下式計算：

E1%1 cm460 nm=Af/m×1/100

其中：E1%1 cm460 nm被測試樣為1%，1 cm 比色皿，在最大吸收峯460nm處的吸光度即為色價；A- 實測試樣的吸光度；f- 稀釋倍數；m- 試樣質量（g）。

( 2) 半定量測定樣品中色素含量 ^[28]  。取色素液，用丙酮適當稀釋後在459 nm 處測光吸收值，按下式計算出樣液中含原添加色素的克數。樣液中原添加色素的克數=A×K×V(/ 原色素色價×100)，式中A為光吸收值，K 為稀釋倍數，V 為樣品色素提取液的總體積( mL) 。

( 3) 薄層層析法分析辣椒紅色素的成分 ^[29]  。溶劑萃取法提取的油狀辣椒紅色素由多種組分組成，極性大小不同，用展開劑系統可將其分離，即將高效硅膠G 板在110 ℃活化0.5 h，將色素用丙酮稀釋，用微量毛細管點樣，點樣後薄板放在層析缸中按上述方法展開，至斑點分開時終止層析，取出薄板晾乾。計算展開系統薄層層析的Rf值。

( 4) 色譜法。應用最廣泛也最適用於天然色素分析的是高效液相色譜( HPLC) ，它具有分離效能高、分析速度快、樣品用量少等優點，同時又不受樣品的沸點與熱穩定性限制，因此可用於辣椒紅色素的分析測定。