辣椒紅色素是一種存在于成熟紅辣椒果實中的四萜類橙紅色 色素，主要由辣椒紅素（C40H56O3）、辣椒玉紅素（C40H56O4）及黃色素構(gòu)成，其色澤鮮艷，色價高，著色力強(qiáng)，保色效果好，研究證明，辣椒紅色素還有調(diào)節(jié)機(jī)體脂代謝、免疫、抗輻射及降低某些類型心血管疾病發(fā)病率的作用。

辣椒紅色素作為著色劑，用途廣泛，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）列為A類色素。根據(jù)我國GB 2760-2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》，辣椒紅色素可用于食品、醬料、冰激凌、雪糕、餅干、熟肉等制品。

辣椒紅色素提取

適宜的提取方法能降低辣椒色素中的橙、黃色系物質(zhì)和非色素類成分的含量，從而使辣椒紅素和辣椒玉紅素占比大，提高色價。從當(dāng)前辣椒紅色素的提取方法來看，常見的主要有溶劑提取法、超聲波提取法、微波輔助提取法和超臨界流體萃取法。

① 溶劑提取法是提取辣椒紅色素較為常用的方法，是利用辣椒紅色素溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)。具體的提取過程是將成熟的干辣椒打成粉末，之后與有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等物質(zhì)混合，制備成辣椒油樹脂，然后通過一系列的程序，如蒸餾、分離等，最終獲得辣椒紅色素。溶劑提取法的顯著優(yōu)點(diǎn)是成本低，不需要昂貴精密的設(shè)備即可實施；缺點(diǎn)是提取的辣椒紅色素純度不夠，有機(jī)試劑殘留較多。目前國內(nèi)外生產(chǎn)辣椒紅色素的廠家絕大多數(shù)采用此法提取，但也已呈現(xiàn)出逐漸被淘汰的趨勢。

② 超聲波提取法的原理是利用超聲波對辣椒進(jìn)行更精細(xì)的粉碎，使辣椒中的成分在提取溶劑中更好地融合，最終得到純度較高的辣椒紅色素。超聲波提取法與溶劑提取法有相似之處，但比溶劑提取法更加快捷高效、成本低，最重要的是它天然、環(huán)保，因此更受歡迎。

③ 微波輔助萃取又稱微波萃取，是微波和傳統(tǒng)的溶劑萃取法相結(jié)合而形成的一種新型技術(shù)。利用微波輔助提取辣椒紅色素低碳環(huán)保，且提取效率高。

④ 超臨界流體萃取法是利用壓力調(diào)控、溫度調(diào)控的方法來增強(qiáng) CO2 對辣椒的溶解效果，最終選擇性地提取辣椒紅色素。這一方法在常溫下即可實施，且該方法不存在溶劑殘留，提取的辣椒紅色素純度較高，是目前較為理想的辣椒紅色素提取方法。

影響辣椒紅色素穩(wěn)定性因素

辣椒紅色素在辣椒果實中受到細(xì)胞的保護(hù)，此時對光、熱有很高的抵抗力，但提取后光、熱、氧、 pH 和金屬離子會使其降解，降解后烯烴鍵轉(zhuǎn)化為單鍵或斷裂，致使共軛結(jié)構(gòu)被破壞，褪色的原因是內(nèi)部發(fā)生了光催化氧化和水解重排反應(yīng)。

1、光、熱對辣椒紅色素穩(wěn)定性影響

自然界中天然的類胡蘿卜素主要以全反式形式存在，80℃及以下溫度對辣椒紅色素穩(wěn)定性影響較小，高溫和加熱時長是影響色素?fù)p失率的主要因素。光、熱條件下色素分子發(fā)生能級躍遷，轉(zhuǎn)化為順式結(jié)構(gòu)，電磁波譜藍(lán)移2～10nm，加速色素分子鏈的氧化斷裂，使光譜突出向紫外區(qū)移動致使辣椒紅色素分解失色。光中的藍(lán)光、紫外光照射引起一系列的氧化、重排、異構(gòu)化等降解反應(yīng)，使辣椒紅色素色損率升高，特別是導(dǎo)致7～8、9～10和8～9位的碳-碳鍵斷裂，最終導(dǎo)致色素褪色。

2、氧對辣椒紅色素穩(wěn)定性影響

氧化劑會造成辣椒紅色價損失，添加過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）可降低活性氧對辣椒紅的損傷。添加 VE、茶多酚、抗壞血酸棕櫚酸酯等抗氧化劑對辣椒紅色價均有保護(hù)作用，同等氧含量狀態(tài)下，添加 1% 鼠尾草酸的辣椒紅色素色價保留率最高。

3、輻照對辣椒紅色素穩(wěn)定性影響

研究發(fā)現(xiàn)，隨輻照量增加，色素變色損失加劇，酯化結(jié)構(gòu)相較單體有更強(qiáng)的抗輻照能力，且紅色系色素穩(wěn)定性高于黃色系，為了保持輻照后良好的色澤，輻照劑量需控制在 4kGy以下。辣椒中70%～80% 色素主要以酯類形式存在，其中黃色系主要結(jié)合不飽和脂肪酸，紅色系結(jié)合飽和脂肪酸，而紅、黃色系辣椒紅色素穩(wěn)定性差異或與它們特殊的分子結(jié)構(gòu)、脂肪酸組成、不同種類胡蘿卜素組合配比及非類胡蘿卜素物質(zhì)含量相關(guān)。

4、超聲波對辣椒紅色素穩(wěn)定性影響

超聲波作為從辣椒中提取辣椒紅色素的輔助方式，使辣椒與提取液充分接觸、融合，提升溶劑萃取效率，但超聲本身對辣椒紅色素中的類胡蘿卜素存在降解作用。超聲波產(chǎn)生的羥自由基會導(dǎo)致玉米黃質(zhì)降解和結(jié)構(gòu)變化，使玉米黃質(zhì)發(fā)生降解和光譜藍(lán)移。超聲過程對β- 胡蘿卜素的影響有兩個方面：①溫度升高的熱效應(yīng)，②超聲空化效應(yīng)致使色素降解。

5、pH、金屬離子對辣椒紅色素穩(wěn)定性影響

研究發(fā)現(xiàn)，辣椒紅色素耐受酸堿的范圍較大，在pH 4～10范圍內(nèi)均可保持化學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在醬料體系中常見金屬離子對辣椒紅色素色價的影響均小于6%。將辣椒紅色素制備成微乳液，在酸性條件下穩(wěn)定性較好，在Cu2+、Fe3+、Fe2+離子作用下辣椒紅色素色調(diào)損傷程度較大。向單一的色素丙酮溶液中加入不同類型和濃度的金屬離子，隨著金屬離子濃度的增大及作用時間的增長，辣椒紅色素吸光度出現(xiàn)不同程度下降。所以，在實際應(yīng)用過程中需嚴(yán)格控制應(yīng)用體系內(nèi)金屬離子濃度，或加入抗干擾劑以防辣椒紅色素的損傷。

辣椒紅色素的應(yīng)用

1、食品工業(yè)領(lǐng)域

辣椒紅色素性狀穩(wěn)定、著色效果好，而且不存在毒副作用，能夠補(bǔ)充人體的類胡蘿卜素類化合物。因此食品工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中對辣椒紅色素有著較強(qiáng)的依賴性。辣椒紅色素主要用于改善食品色澤，增強(qiáng)食欲，在肉制品、糖果、飲料、醬料、烘焙制品等日常食用產(chǎn)品上均可使用。

向雞排、豬肉糜中添加辣椒紅色素，對其顏色、亮度進(jìn)行調(diào)理，可增強(qiáng)消費(fèi)者視覺感受，提升產(chǎn)品感官質(zhì)量。向蟹肉棒、蝦球等仿生食品中添加辣椒紅色素，可模擬真實海洋食物色澤。不過，因產(chǎn)品基質(zhì)的特性差異，根據(jù)其貯藏時間、溫度等因素，需對添加辣椒紅色素的產(chǎn)品進(jìn)行多項穩(wěn)定性評價，確保保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量恒定。

2、動物飼料領(lǐng)域

動物飼料制作同樣離不開辣椒紅色素。辣椒紅色素之所以可以用在動物飼料中，主要有兩個方面的原因：一是辣椒紅色素屬于天然的色素，安全且著色穩(wěn)定，二是動物自身無法合成色素，因此飼料成為它們補(bǔ)充色素的必要途徑，辣椒紅色素能夠提高豬牛羊、魚類、蝦類的皮膚著色等，幫助合成色素，增強(qiáng)動物的健康，提高賣相，因此在動物飼料中，辣椒紅色素備受青睞。

研究顯示，在金魚和錦鯉飼料中添加100mg/kg 辣椒紅色素，喂食一定時間后，測定體表 a*（紅度）顯著增加，血清及肝 臟的中的 MDA（丙二醛）均低于對照，且對動物生長性能無影響，結(jié)果表明，辣椒紅色素可有效增強(qiáng)魚體表紅色，提高機(jī)體抗氧化能力。

3、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

辣椒紅色素在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用途廣泛。由于辣椒紅色素具有穩(wěn)定的著色效果，而且具有一定的干燥作用，因此在藥物的糖衣、膠囊顆粒中常被使用。尤其是兒童用藥，鮮艷的辣椒紅色素能夠降低幼兒對藥物的恐懼，提高兒童的服用興趣。另外近年來發(fā)現(xiàn)辣椒紅色素中的類胡蘿卜素具有治療動脈硬化的效果，這一發(fā)現(xiàn)提高了辣椒紅色素在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

4、化妝品領(lǐng)域

辣椒紅色素作為一種天然色素，顏色鮮艷，在口紅、腮紅、眼影等產(chǎn)品中均可添加應(yīng)用，可代替合成色素使產(chǎn)品更加安全。不過，辣椒紅色素作為脂溶色素有多種因素影響其穩(wěn)定性，在使用添加時需考慮其使用形態(tài)及配料對其顏色的影響。

參考資料：

[1]邢澤農(nóng),蘇娟,東莎莎,王春燕.辣椒紅色素的提取與應(yīng)用[J].中國果菜,2021,41(03):26-29.

[2]岳盈肖,齊立軍,黃利勇,栗永剛,王苗.辣椒紅色素穩(wěn)定性與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國食品添加劑,2022,33(10):279-283.

[3]張超,馬靜靜,劉青,劉洋.天然食用色素-辣椒紅色素的制備及其應(yīng)用方式[J].中國食品添加劑,2022,(第7期).

作者簡介：

小泥沙，食品科技工作者，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品及功能性食品的開發(fā)與研究。