色素提取工艺

姜黄素性质及生产 化学性质 橙黄色结晶性粉末。有特殊臭。熔点179～182℃。不溶于水和乙醚，溶于乙醇、冰醋酸、丙二醇。碱性条件下呈红褐色，酸性则呈浅黄色。与氢氧化镁形成色淀，呈黄红色。与金属离子，尤其是铁离子，形成螯合物，导致变色。约5mg/kg铁离子就开始影响色素，10mg/kg以上时变为红褐色，染色能力降低，因此需选用适当容器。最好与螯合剂六偏磷酸钠、酸式焦磷酸钠共同使用。耐光性、耐铁离子性较差，耐热性较好。染着力强(特别是对蛋白质)。 每个分子结构中均有两个活性酚结构，故具有一定的抗氧化能力。 用途 酸碱指示剂，pH7，8（黄）-9.2（红棕） 用途 广泛用于食品、菜肴、糕点、糖果、饮料罐头以及化妆品、医药的着色。 用途：食用黄色色素。我国用于萝卜干、咖喱粉等已有很久历史。 日本用于咸菜、火腿、香肠以及苹果、菠萝、栗子的糖渍品。 广泛用于：食品、菜肴、糕点、糖果、饮料罐头以及化妆品、医药的着色。可作为饲料着色剂，我国规定可用于糖果、果冻、冰淇淋和碳酸饮料，最大使用量为0.01g/kg。作食品着色剂，我国规定可用于糖果、果冻、冰淇淋和碳酸饮料，最大使用量为0.01g/kg。 生产方法 (1)水做溶剂提取。70-80℃下先用8倍量的1%的氢氧化钠溶液浸提0.175-.036mm的姜黄粉60-75min，过滤后滤渣再浸提两次，溶剂用量和时间可依次酌减；合并3次滤液，加入液量0.8%的亚硫酸氢钠溶液，经浓缩后用盐酸调PH为3-4；静置分层后弃上层清液，下层沉淀经抽滤得半固体状的姜黄素、姜黄油和姜黄树脂混合物；在70℃下以70%的乙醇溶解混合物，趁热过滤而除去不溶于乙醇的姜黄树脂，滤液再用石油醚萃取分离姜黄油，石油醚相经减压蒸馏回收石油醚后得姜黄油，萃余乙醇相经减压蒸馏得姜黄素，收率可达0.5%-1.5%. (2)有机溶剂提取。姜黄素能溶于乙醇、乙醚、丙酮或二氯甲烷等多种溶剂，可选用其中一种从0.16-0.32mm的姜黄粉中浸提姜黄素和姜黄油，经分离浓缩后用石油醚萃取分离姜黄油，萃余相经减压蒸馏得姜黄素，收率一般为0.55%-1.5%。 （3）分步提取。在100-105℃下将姜黄粉水蒸气蒸馏4-6h，得姜黄油，在80℃下用1%的氢氧化钠溶液浸泡滤渣25min；过滤，滤液用盐酸中和酸化，再过滤得姜黄素粗品，精制后即得成品。 辣椒红色素性质和生产工艺 辣椒红--辣椒红是以红辣椒果实为原料,经深加工而制得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。 化学性质 主要成分为辣椒红素和辣椒玉红素，具有辣椒气味的橙红色黏稠液体、膏状物或粉末，无辣味。溶于油脂和乙醇等有机溶剂，溶于油后呈橘红至橙红色，不溶于水。乳化分散性、耐热性、耐酸性均好，耐光性稍差，对金属离子稳定，着色力强。 用途 作食品着色剂，我国规定可用于饼干、糖果、冷饮、熟肉制品、人造蟹肉、酱料和糕点上彩装，按生产需要适量使用。 　规格：辣椒红色素E10、E40、E60(水分散性) 　　E10---E225（粘性液体，油溶性） 　　性状：1、深红色粘性油状液体，依来源和制法不同，具有不同程度的辣味； 　　2、可任意溶解于丙酮、氯仿、正已烷、食用油中，易溶于乙醇，稍难溶于丙三醇，不溶于水。 　　3、本品耐光性差，波长210－440nm，特别是285nm紫外光可促使本品褪色。对热稳定， 　　160℃加热2h几乎不褪色。Fe 3+ 、Cu 2+ 、Co 2+ 离子可使之褪色，遇Al 3+ 、Sn 2+ 、 　　Pb 2+ 离子发生沉淀，此外几乎不受其它离子影响； 　　4、着色力强，色调因稀释浓度不同由浅黄至橙红色。 　　改进后：(1) 采用乳化包埋技术，使油溶转化为水溶，易溶于水； 目前辣椒红色素的提取的方法大致可归为油溶法，溶剂提取法，超临界CO2流体萃取法。其中，前两种为常规方法。 1． 油溶法 是在常温下呈液状的食用油如棉籽油，豆油，菜籽油等浸渍辣椒果皮或干辣椒粉，使辣椒红色素溶解在食用油中，然后通过一定的方法从油中提取出辣椒红素的一种方法。用油溶法提取辣椒红色素存在与色素分离困难的缺点，难以得到浓稠的色素，现已基本停止使用。 2．溶剂法 是将去除的坏辣椒杂质的干辣椒磨成粉后，用有机溶剂如丙酮，乙醇，乙醚，氯仿，二氯乙烷，正乙烷等进行浸提，将浸提液浓缩得到粗辣椒油树脂，减压蒸馏的产品。但此法所得产品含杂质多，同时还带有辣椒特有的异味，使其应用范围大大减小，为此，需采用多种改进方法以消除其杂质和异味。 3.超临界CO2流体萃取法 目前，国内外已经开始研究应用超临界CO2流体萃取辣椒红色素。超临界流体萃取技术是以超临界状态下的流体作为溶剂，利用该状态下流体所具有的高渗透能力和高溶解能力萃取分离混合物的过程。超临界流体的溶解能力随能力随体系参数（温度和压力）而发生的连续性变化，因此通过改变操作条件（稍微提高温度或降低压力）可方便地调节组分的溶解度和萃取的选择性。此方法生产的辣椒红色素，色价达到220。 使用方法：辣椒红，辣椒红色素，都是油溶性产品，在油和有溶液中溶解成透明溶液（不溶于水），它们的着色能力都以色价其着色能力（即颜色深浅）应该一样。在色价低（即比较稀）的情况下，它能呈现金黄色，橘红，红色，用户可根据自己需要调配成不同的颜色。 调配方法：将色拉油（油温低于100度）或菜油（烧熟后冷至100度以下），加入辣椒红或辣椒红素中，搅拌均匀，稀释到所需要的色价（或颜色）。 辣椒红色素在饲料中的应用 研究人员对辣椒红色素的改性及在饲料中的应用情况进行了研究，试验结果表明，将辣椒红色素的物理改性与皂化改性相比较，皂化改性生产的产品更容易被动物吸收，也比物理改性的辣椒红色素稳定。同时，辣椒红素制品与叶黄素制品配合使用，效果更明显。 叶黄素粉末性质和生产工艺 万寿菊所含的类胡萝卜素酯中，其中叶黄素;70%-90%,玉米黄质：10%-25%。还有一小部分隐黄质。 叶黄素还有良好的着色作用，因其具有鲜艳的黄色，不溶于水，能溶于油脂、乙醇，着色力强，具有耐光、热、酸、碱等特点，能广泛用于糕点、糖果、调料、酱菜及饲料的着色，也可以用于保健品的着色以及药片糖衣、胶囊的着色。在我国，叶黄素已广泛用作饲料添加剂。叶黄素有良好的着色能力和稳定安全等特性，在欧美等国家已经把叶黄素列为食品着色剂，能利用它赋予食品美丽的金黄色[1]。 化学性质 具金属光泽的结晶。 不溶于水，溶于油性溶剂。 用途 可用于食品着色，也可添加于禽饲料中，使禽蛋蛋黄增进黄色 用途 食用色素 生产方法 （饲料生产工艺）由牧草或苜蓿用溶剂萃取后经皂化以除去叶绿素，然后用溶剂提纯后再脱溶而得。所用溶剂按FAO/WHO(1997)规定限用甲醇、乙醇，异丙醇、己烷、丙酮、二氯甲烷和甲乙酮。 对于用天然植物提取叶黄素的方法目前国际上主要有以下几种； 2.2.1膜分离法 提取叶黄素常用浸提、蒸发浓缩、溶剂提纯等传统工艺，存在能耗高、溶剂需回收、过程复杂等问题，而且产品纯度往往比较低。因此，无论从降低成本还是提高产品质量的角度来看，将膜分离技术用于叶黄素的提取是极有价值的。采用微滤(MF)对浸提液进行精滤提纯，再用反渗透膜(RO)浓缩过滤液，其工艺过程简单，色素溶液基本处于常温操作状态，既节约能源又保证色素产品的质量。 2.2.2超临界二氧化碳流体萃取法 我国青岛大学在1998年曾应用超临界二氧化碳流体萃取技术，从万寿菊花中萃取叶黄素树脂或从叶黄素树脂精制商品质叶黄素获得成功。现在超临界二氧化碳流体萃取技术已被用于从玉米蛋白粉中萃取玉米黄色素(主要是叶黄素和玉米黄素)，为玉米淀粉行业的综合利用探素了一条新途径。 此外，还可用有机溶剂提取、干燥和高压等方法来提取叶黄素。 还可用于很多保健品的着色以及药片糖衣、胶囊的着色，如食用油脂、人造奶油、人造黄油、冰淇淋、糖果、糕点、面包、方便面、挂面等食品；也可用于某些原来含有胡萝卜素的食品，如：黄油、干酪、蛋黄酱等调色；还可用于冷饮、饮料着色，对于含Vc的果汁最为适用。经过现代医学大量实验已证实：叶黄素酯在人体内能自动转化成为叶黄素，故叶黄素酯与叶黄素一样可作为新型食品添加剂使用。叶黄素酯的提取成功大大拓展了叶黄素的来源。 目前商品叶黄素主要是从万寿菊油树脂中提取分离的，但是叶黄素不溶于水，在油中也是微溶的，另外叶黄素本身有极容易氧化，在实际应用中，往往根据不同的视频特性或应用要求，将叶黄素制成不同的剂型，如油悬浮液，水分散性干粉等， 叶黄素5%的普通粉价格在160-180元/kg之间，20%的普通粉价格在680-720元/kg；50%的普通粉价格在2000元/kg左右。20%液相检测的叶黄素价格由11月份的620每公斤涨到700元每公斤。70%液相检测的叶黄素由11月份的2300元每公斤涨到了2450元每公斤。 叶黄素将以出口为主，主要销往美国，新加坡，墨西哥，西班牙等地，粗制品用作禽畜饲料添加剂，精制品满足食品医药级要求。 叶黄素按纯度和技术要求不同，可以分为饲料级，食品级和保健品级，价格不断提高。 我国主要是以饲料级为主。2005年我国饲料级叶黄素油膏占到了99.95％，而到了2008年则为98.72％，2009年上半年为99.71％，而食品级2005年为0.05％，到了2009年上半年为1.29％。 叶黄素突出生理作用是其卓越的着色能力。人们主要把含叶黄素的材料作为饲料添加剂，用在家禽、水产动物和鸟的蛋黄、皮肤、羽毛以及肉的着色上。在世界许多国家和地区，特别是美国和许多亚洲国家的消费者，由于习惯和心理作用，多数人偏爱金黄色或橙红色的蛋黄，喜欢金黄色皮肤的禽类、软红的肉质，并且往往从蛋黄的色泽判断蛋品的营养价值和新鲜程度。 叶黄素产业链通常分为叶黄素颗粒、叶黄素浸膏、叶黄素晶体等三个环节。其中，叶黄素颗粒及浸膏生产技术含量不高，国内企业间差异不大，叶黄素晶体技术含量很高，毛利也最高。叶黄素浸膏又分为饲料用及食品用，饲料用技术含量比较低，食品用技术含量相对高，食品用叶黄素浸膏的售价约为饲料用叶黄素浸膏售价的1.5倍~2倍。 目前大部分叶黄素浸膏仍以饲料用为主，还没有可用于食品的叶黄素浸膏及用于保健品、化妆品和药品的高纯度叶黄素晶体，易受下游饲料行业波动的影响。 万寿菊这一原产于墨西哥的植物，富含叶黄素，提取精炼后的叶黄素在饲料、食品及化妆品行业有着广泛的应用 2011年一季度，叶黄素价格出现暴涨，最高时曾经涨到5元/克左右，2011年下半年后市场价格回归正常化，目前叶黄素价格在2元~2.5元左右。 2009-2011 年度万寿菊浸膏中所含叶黄素平均含税销售价格(按万寿菊浸膏销售量中叶黄素含量计算)分别为0.54 元/克、0.76 元/克及2.82 元/克，相应账面平均不含税销售价格(按万寿菊浸膏销售量计算)分别为7.91 万元/吨、11.10 万元/吨及41.41 万元/吨。 2005-2008 年，鲜花收购价格稳定在0.60 元/公斤，近两年受农资及人力成本上升影响，鲜花收购协议价不断上涨，2009 年为0.63 元/公斤，2010 年为0.65 元/公斤，受2010 年底叶黄素价格上涨影响，2011 年发行人云南种植区域鲜花协议均价为0.80 元/公斤， 【加工过程】 1.发酵 采收的万寿菊鲜花，通过输送装置或人工放置到发酵池密封发酵，大概15天－20天左右。 2.初加工－－制粒 经过发酵工序后，万寿菊就会被送到颗粒生产车间，甩干后制成颗粒，这就完成了初加工。 3.深加工－－萃取叶黄素油膏 将万寿菊颗粒经过低温萃取，萃取提炼出叶黄素油膏。 4.精加工 把叶黄素油膏提纯成饲料添加剂和食品添加剂，以食品添加剂为原料即可制成高附加值的叶黄素软胶囊或叶黄素片剂和水剂等。 辣椒油树脂性质和生产工艺 化学性质 暗红至橙红色澄明液体，用乙醇抽提者其颜色比乙醚抽提物要暗。略粘，有强烈辛辣味，并有灸热感，可及整个口腔乃至咽喉(胡椒之辣主要在舌端，姜之辣主要在舌的边缘和背部)。可部分溶于乙醇，溶于大多数非挥发性油。 用途 调味剂；着色剂；增香剂。我国GB2760一97规定为允许使用的食用香料。 生产方法 由茄科植物辣椒(Capsicam annuum，尤其是牛角椒C．A．Var．1ongum等)的果实粉碎后，用有机溶剂(乙醚、丙酮或乙醇)抽提而得。得率约占干燥果的15%，或种子的28%。亦可进一步制成脱色制品。亦可根据要求将其辣度化。