2.2新型提取法

2.2.1超聲波輔助提取

超聲波輔助提取（Ultrasoundassistedextraction，UAE）利用超聲波所產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)使辣椒纖維組織在提取溶劑中破裂，能提高辣椒類胡蘿卜素在溶劑中的溶解度。SRICHAROEN等研究證明超聲波輔助提取法具有穩(wěn)定、綠色節(jié)能、高提取率的特點(diǎn)。鄧祥元等主要研究了溫度對(duì)超聲波輔助提取的影響，結(jié)果表明超聲溫度應(yīng)低于提取溶劑的沸點(diǎn)，實(shí)際生產(chǎn)中以30℃為宜。相較于常規(guī)溶劑提取法，UAE的操作更簡(jiǎn)單高效，產(chǎn)品質(zhì)量也更好。李昌靈等[18]研究表明，以乙酸乙酯為提取溶劑，料液比為1:10，在70℃下以500W的超聲功率處理樣品1h，辣椒紅色素的得率最高，達(dá)3.7%，較有機(jī)溶劑法提高1.3%。張曄等[19]比較了UAE和攪拌法輔助有機(jī)溶劑提取，結(jié)果顯示，超聲波提取的辣椒紅色素色價(jià)高，可以得到色價(jià)為155.6的粗產(chǎn)品。

2.2.2微波輔助提取

微波輔助提取（Microwaveassistedextraction，MAE）是利用電磁場(chǎng)使辣椒或其制品中的辣椒紅色素與基體有效分離。MAE的效率和選擇性取決于萃取介質(zhì)的介電常數(shù)，優(yōu)化MAE提取工藝參數(shù)是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。BARBERO等通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化了MAE提取辣椒粉中類胡蘿卜素的最佳工藝參數(shù)，即用0.5mL辣椒粉在25℃下使用25mL乙醇作為溶劑，可獲得最佳提取效果。目前，國(guó)內(nèi)MAE法中最常用的提取溶劑是乙醇，提取溫度40～55℃為宜，微波功率600W，微波處理時(shí)間10min左右。MAE的優(yōu)越性體現(xiàn)在綠色環(huán)保、快速而經(jīng)濟(jì)，同時(shí)提取物的得率和純度都很高。但該方法產(chǎn)生的微波輻射可能會(huì)導(dǎo)致辣椒紅色素中的一些色素的熱降解和順?lè)串悩?gòu)化。

2.2.3閃式提取

閃式提取依靠高速機(jī)械剪切力和超動(dòng)分子滲透技術(shù)，可以在室溫條件下數(shù)秒內(nèi)破碎植物原料至適當(dāng)粒度，同時(shí)伴有高速攪拌、振動(dòng)和負(fù)壓滲透，提取效率極高。閃式提取器轉(zhuǎn)速與物料的粒徑有直接關(guān)系，還對(duì)體系的攪拌、振動(dòng)強(qiáng)度有重要的影響。張煜等通過(guò)JHBE-50A閃式提取器從干制紅辣椒中提取得到了辣椒油樹脂，他發(fā)現(xiàn)以乙酸乙酯為提取溶劑，料液比為1:20，在轉(zhuǎn)速為5555r/min的情況下提取3.5min，辣椒油樹脂的色價(jià)可提高到82.69。閃式提取法具有操作簡(jiǎn)便、節(jié)約溶劑、提取效率高等優(yōu)點(diǎn)。目前該技術(shù)還停留在試驗(yàn)室研究階段，但其常溫提取的特點(diǎn)適合在熱敏性天然產(chǎn)物提取中推廣，并逐步應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。

2.2.4超臨界流體萃取

超臨界流體萃?。⊿uper-criticalfluidextraction，SFE）已被廣泛用于從多種辣椒基質(zhì)中提取辣椒紅色素。其中超臨界二氧化碳（Super-criticaldioxide，SC-CO2）由于具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保、高穩(wěn)定性、臨界溫度低的特性，被認(rèn)為是最常用的萃取劑。SC-CO2中常用壓力為12.7～50.7MPa，溫度為40～90℃，助溶劑為5%～15%的乙醇。目前研究人員通過(guò)優(yōu)化助溶劑的類型和濃度、提取溫度、壓力、CO2流速、樣品粒徑、樣品的水分含量等工藝參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最大的辣椒紅色素回收率。RICHINS等用20%乙醇作為助溶劑，可以從高刺激性的辣椒油樹脂中得到低刺激性的辣椒紅色素。JAREN等發(fā)現(xiàn)隨著提取壓力的增加，辣椒紅色素中紅色組分（辣椒紅素、辣椒玉紅素）的比例也隨之增加。SFE法消除了濃縮步驟，大大提高了萃取效率，被認(rèn)為是萃取辣椒紅色素的理想方法。但該方法的設(shè)備屬于三類壓力容器，易損且處理量受限。

2.2.5亞臨界水萃取

亞臨界水萃?。⊿ub-criticalfluidextraction）指通過(guò)控制亞臨界水的溫度和壓力，改變水的極性、表面張力和黏度，從而實(shí)現(xiàn)選擇性萃取或連續(xù)性萃取。王洪等以辣椒紅色素提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化了亞臨界水萃取法提取辣椒紅色素的工藝參數(shù)：當(dāng)料液比10:1（mL/g），水溶液pH為5，亞臨界水溫度為120℃時(shí)，控制設(shè)備的萃取壓力為0.8MPa，萃取2h后得到的辣椒紅色素的提取率約為2.46%。與有機(jī)溶劑浸提法、UAE相比，亞臨界水萃取法耗時(shí)短、提取率高，明顯優(yōu)于其他兩種提取方法。但國(guó)內(nèi)目前關(guān)于該萃取方法的研究較少，還有待進(jìn)一步研究。

2.2.6超高壓輔助提取

超高壓輔助提?。║ltra-highpressureassistedextraction，PAE）是一種新型提取技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)對(duì)液體或氣體溶劑加壓（100MPa以上），使溶劑在原料的內(nèi)外濃度達(dá)到平衡，隨后通過(guò)迅速卸壓使細(xì)胞內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，壓力差能夠促使目標(biāo)提取物進(jìn)入溶劑中。PAE法具有高效高產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，已被運(yùn)用于天然產(chǎn)物的提取。馬燕等以色素辣椒（新疆紅安52號(hào)甜椒）為原料，探究了提取溫度、提取壓力、提取時(shí)間以及料液比對(duì)產(chǎn)品色價(jià)和得率的影響，優(yōu)化了PAE法提取辣椒紅色素的工藝參數(shù)；與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，得率和色價(jià)都提高了約4%，可考慮在工業(yè)生產(chǎn)中推廣。

2.2.7聯(lián)合提取

近幾年，一些研究人員將超聲輔助提取法與鹽析萃取或微波輔助提取結(jié)合提取辣椒原料及其制品中的辣椒紅色素。如范三紅等利用超聲輔助石油醚/乙腈/磷酸氫二鉀三相鹽析萃取體系，可從鮮辣椒中同時(shí)萃取分離得到辣椒紅色素和辣椒堿，優(yōu)化體系參數(shù)后，辣椒紅色素和辣椒堿的得率分別為0.263、1.412mg/g。PANG等以正己烷為提取溶劑，通過(guò)超聲協(xié)同微波提取辣椒粉中的辣椒紅色素。研究表明，當(dāng)辣椒粉目數(shù)為60目，超聲功率為50W，微波功率為240W，料液比為1:25（g/mL），微波時(shí)間為10min時(shí)，辣椒紅色素的色價(jià)可高達(dá)147。與常規(guī)溶劑提取法相比，超聲波的空穴作用結(jié)合微波的高能作用，能更快破壞辣椒的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，促進(jìn)固體樣品中有效成分的釋放。

2.2.8酶提取法

酶提取法是利用了酶的專一性，通過(guò)使用合適的酶將細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)水解或破壞，以加速細(xì)胞內(nèi)活性物質(zhì)的釋放，從而提高目標(biāo)產(chǎn)物提取率。常用的酶制劑有酶的青貯劑、MX酶、脂肪酶、蛋白酶（胰凝乳蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶和木瓜蛋白酶）、纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶等生物復(fù)合酶。SANKHARAK等將枯草芽孢桿菌和熱帶假絲酵母中的脂肪酶用于提取辣椒紅色素。結(jié)果顯示，相比于枯草芽孢桿菌，熱帶假絲酵母中的脂肪酶提取的辣椒紅色素含量增加了1.56倍。張衛(wèi)明等比較了有機(jī)溶劑、非連續(xù)酶法和連續(xù)酶法提取辣椒紅素的提取效果。結(jié)果顯示，有機(jī)溶劑提取法得到的辣椒紅色素色價(jià)最高，但非連續(xù)酶法提取法在加工過(guò)程中可以得到更多的副產(chǎn)物———辣椒堿。雖然酶提取法具有專一性強(qiáng)、易控制、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但該方法得到的辣椒紅色素產(chǎn)品質(zhì)量較低，生物酶易失活，生產(chǎn)成本過(guò)高，這些缺點(diǎn)大大限制了酶輔助提取法的發(fā)展。

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