组长：芦红艳 组员：宋丽荣
唐子然 杨
宏 13352208613 luhongyan1129 @yahoo.com.cn QQ：962509608 指导教师：杜崇旭 日
期：2008-4-12
实验申请
实验项目：辣椒红色素的提取 实验原料：红辣椒
实验原理：先用索氏提取器提取出含有辣椒红色素的混合物，采用薄层层析分析，再利用它们在硅胶的固定相和洗脱液之间分配系数不同进行分离。
实验仪器：粉碎机、圆底烧瓶、索氏提取器、旋转蒸发仪、减压抽滤机、层析柱、恒温水浴锅、
天平
试
剂：95%乙醇、环己烷、丙酮、硅胶G（100~200目）
耗材及辅助器材：铁架台、脱脂棉、长滴管、滤纸、漏斗、布氏漏斗、量筒（100mL）、烧杯等。
参考资料：
[1].陈咏梅.辣椒红色素的提取[J].SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION, 2007(25):321 [2].白日霞，姜慧明，孙天竹.双语有机化学实验[M].中国科学文化出版社，2004
LSTY-1 组长：芦红艳 组员：宋丽荣
唐子然 杨
宏
实验记录
操作步骤：
取10.0g干燥的红辣椒于粉碎机中粉碎后用滤纸包好放入索氏提取器抽提管中
在500ml圆底烧瓶中加入300ml 95%乙醇溶液，连接蒸馏装置，加热回流4-5hrs后收集提取液
用旋转蒸发仪蒸发滤液收集色素混合物
在层析柱的底部垫一层脱脂棉，用一根玻璃棒压实脱脂棉，加入洗脱剂环己烷至层析柱的3/4高度。
打开活塞，放出少许溶剂，用玻璃棒压除脱脂棉中的气泡，再将环己烷和硅胶调成糊状，通过大口径固体漏斗加入到柱中，边加边轻轻敲击层析柱，使吸附剂装填致密。
打开活塞，放出洗脱剂直到其液面降至硅胶上层1-2cm，关闭活塞。保持层析柱固定相不干
将色素混合物溶解在约1ml环己烷中后，用一根较长的滴管将色素的环己烷溶液移入柱中，轻轻注在硅胶层表面上
打开活塞，待色素溶液液面与硅胶上层平齐时，缓缓注入少量洗脱剂（其液面高出砂层2cm即可）
加入体积为硅胶柱的1/2的环己烷，洗脱两次。
用展开剂丙酮：环己烷(1：10)进行洗脱
在层析柱下端用试管分段接收洗脱液，每段收集2ml
用薄层层析法检验各段洗脱液，将相同组分的接收液合并
13352208613 结果记录： luhongyan1129 @yahoo.com.cn QQ：962509608 回流时间：9：55—13：57 指导教师：杜崇旭
日
期：2008-4-12 浓缩时间：14：30—15：00
浓缩后辣椒红色素质量为0.6g
取样0.4g
硅胶质量：2.0g
利用柱层析法测得的迁移率为： Rf = 7mm/22mm = 0.318
辣椒红色素产率（%）= （0.6/10）×100%
= 6.0%
LSTY-2 组长：芦红艳 组员：宋丽荣
唐子然
实验结果讨论
实验结果：
辣椒红色素产率（%）= （0.6/10）×100%
= 6.0%
做薄层层析，以丙酮：环己烷(1：10)为展开剂，测得：
辣椒红色素Rf = 7mm/22mm = 0.318
杨
宏 13352208613 luhongyan1129 @yahoo.com.cn QQ：962509608 指导教师：杜崇旭 日
期：2008-4-12
实验总结：
1.实验原理分析
1.1 索氏提取法
本实验对作为食品添加剂的辣椒红色素的提取方法是采用索氏提取法，以乙醇作为提取剂，提取时间为4-5h。在实验室多采用索氏提取器(如图所示)来提取，就是利用溶剂回流及虹吸原理，使固体物质连续不断地被纯溶剂萃取，既节约溶利萃取效率又高。萃取前先将固体物质研碎，以增加固液接触的面积。然后将固体物质放在滤纸套1内，置于提取器2中，提取器的下端与盛有溶剂的圆底烧瓶相连，上面接回流冷凝管。加热圆底烧瓶，使溶剂沸腾，蒸气通过提取器的支管3上升，被冷凝后滴入提取器中，溶剂和固体接触进行萃取，当溶剂面超过虹吸管4的最高处时，含有萃取物的溶剂虹吸回烧瓶，因而萃取出一部分物质，如此重复，使固体物质不断为纯的溶剂所萃取、将萃取出的物质富集在烧瓶中。此法花费时间长．溶剂用量大、效率不高。
1.2 柱层析
硅胶柱层析分离辣椒色素属分配层析法, 是根据色素和辣素的结构差异在束缚与硅胶上的固定相和洗脱液中的溶解度不同, 因此在固定相和洗脱液之间的分配系数不同而达到分离效果。这个操作简单, 设备条件要求不高, 分离效果很好, 去除辣味完全。
1.3 薄层层析
薄层层析又叫薄层色谱(Thin Layer Chromatography)，常用TLC表示，是色谱法中的一种，是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术，属固—液吸附色谱，它兼备了柱色谱和纸色谱的优点，一方面适用于少量样品（几到几微克，甚至0.01微克）的分离；另一方面在制作薄层板时，把吸附层加厚加大，因此，又可用来精制样品，此法特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的质。此外，薄层色谱法还可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一种“预试”。
薄层色谱是在被洗涤干净的玻板（10×3cm左右）上均匀的涂一层吸附剂或支持剂，带干燥、活化后将样品溶液用管口平整的毛细管滴加于离薄层板一端约1cm处的起点线上，凉干或吹干后置薄层板于盛有展开剂的展开槽内，浸入深度为0.5cm。待展开剂前沿离顶端约1cm附近时，将色谱板取出，干燥后喷以显色剂，或在紫外灯下显色。
薄层层析法操作简便，设备简单，除光密度计外，不需特殊设备，分离效果较好，时间较短，一块板上可同时分离许多样品。除低沸点物质外，各种无机和有机化合物都可进行分离。
薄层色谱是样品与硅胶之间的吸附/解吸附的过程，当你的样品与硅胶吸附能力过强的时候，就会造成拖尾（不考虑过载，过载大多会造成拖尾）。这时候需要更强的溶剂系统来解吸附，因此对于羧酸类化合物，需要醋酸或者甲酸来加强洗脱极性；另外，羧酸的电离也会造成拖尾，因此加入醋酸或者甲酸抑制电离，使得薄层点比较圆。同理，对于碱性物质，也需要加碱
LSTY-3 组长：芦红艳 组员：宋丽荣
（通常是三乙胺、二乙胺或者氨水）来加强洗脱极性和抑制电离。由于普通的硅胶板都是弱酸性的， 所以对于某些酸敏感的化合物，需要用碱板。在铺板时，用0.05～0.5％的NaOH代替水来铺就可以 得到碱板了。
唐子然 杨
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期：2008-4-12
2．影响实验结果因素分析
当第一次虹吸后，残液即在管内形成汽液夹杂的断续液柱，每当回流冷凝管滴下一滴溶液时，断续 的液柱亦随之抖动且不断上升，这样提取筒中的液面尚未达到第二次虹吸高度时，由于断续的液面已上 升到虹吸高度而造成第二次虹吸，这就影响了溶剂对试样的充分浸渍，使辣椒红色素提取不充分。
用旋转蒸发仪浓缩后的红色素在转移过程中有少量损失，造成红色素产率存在误差。
薄层色谱是样品与硅胶之间的吸附/解吸附的过程，样品与硅胶吸附能力过强，造成拖尾现象（不考虑过载，过载大多会造成拖尾），实测的迁移率值存在误差。
红色素的理化性质及影响因素
1 理化性质
辣椒红色素是从辣椒果皮中提取的一种天然红色素, 为暗红膏状物质, 产品呈粘稠的液状, 也可烘干呈粉末状。它不溶于水, 溶于乙醇和油脂中, 在PH 值为3 ～12 时色调不变[5]。具有良好的乳化分散性,较好的热稳定性及耐光、耐热、耐酸碱和耐氧化性。辣椒色素的溶液因浓度的不同可以呈现出深色、桔红、黄色、淡黄色等颜色。又因其含有胡萝卜素、β- 胡萝卜素及多种维生素, 本身具有丰富的营养价值, 因而被广泛运用于食品、医药以及化妆品等工业产品的着色过程。
2 影响因素
2.1 酸碱度对色素的影响
用NaOH溶液或柠檬酸调节pH，使其范围在pH为1～13之间，该色素有较好的稳定性，随着pH值的改变，色素的最大吸收波长不变，均为490nm 可见光区的最大吸收值有所减弱，色素溶液的颜色不随pH的变化而变化。仅在pH值低于2，色泽有所改变(为黄色)，吸光度明显降低。
2.2 金属离子对色素颜色的影响
K、Na、Zn、Ca 对该色素无多大影响，可以在一起使用。而Cu、Fe、Fe对色素颜色有不良影响，因此该色素应避免与这些离子的试剂共用，以免丧失稳定性。
2.3 氧化剂对色素颜色的影响
室温下，添加不同浓度的氧气后，放置5 h，目测颜色无变化，其最大吸收波长仍为490nm，吸光度值变化不大。 2.4 光稳定性 2+2+2+2+3+ 2.5 热稳定性
2.6 小分子有机化合物对色素颜色的影响
应用现状
辣椒红色素是一种很有发展前途的天然色素,不仅颜色鲜艳, 色调多样, 而且具有营养保健作用, 广泛应用于医药、食品、饮料及高级化妆品等行业或产品中。
3.1 辣椒红色素在医学中的应用
辣椒红色素中含有β- 胡萝卜素。近年来, 已有大量研究证实β- 胡萝卜素是有效的抗氧化剂, 能消除人体中活性氧, 消除自由基, 在防癌、抗癌、预防心血管疾病、增强免疫力功能等方面有显著作用,还能防止低密度脂蛋白
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唐子然 杨
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期：2008-4-12 被氧化成有害的脂类, 所以辣椒、胡萝卜等蔬菜中的强抗氧化剂- 类胡萝卜素能预防动脉 粥样硬化。
3.2 辣椒红色素在食品中的应用
根据我国食品卫生法, 辣椒红色素是符合国家GB2760- 86 标准, 可以使用的食用红 色色素,可用于油性食品、调味汁、水产品加工、蔬菜制品、果冻、冰淇淋、奶油、人造奶 油、干酪、色拉、调味酱、米制品、烘烤食品等食品加工中[16]。美国、英国、加拿大、日 本、西班牙、墨西哥以及东南亚国家都广泛采用辣椒红色素作为天然食品添加剂。
3.3 辣椒红色素在仿真食品中的应用
由于辣椒红色素不仅色泽鲜艳,色价高,着色力强,安全无毒,具有较高的稳定性,耐光、耐热、耐酸碱,可以有效地延长仿真食品的货架期,而且其来源广泛、价格便宜,因此是仿真食品中较为理想的一种天然食用色素。
3.4 辣椒红色素在其他方面的应用
辣椒红色素还可用于片剂、液状口服液、粉状口服药以及药布等保健药品的着色, 及肥皂、洗涤剂、香波等化妆品的着色等。
发展前景
辣椒红色素对人体无任何副作用, 目前世界各国均批准使用辣椒红色素, 其国际国内市场潜力很大, 前景乐观。辣椒红是目前世界上销售最大的天然色素, 也是最走俏的产品。世界每年对辣椒红色素的需求量约8 000 t, 国际市场潜力很大。美国每年需4 000 t 天然色素, 其中辣椒红色素约1 000 t。日本每年需辣椒红约500 t。加拿大, 澳大利亚, 新加坡, 西欧市场的需求量也很大。我国既是一个辣椒红色素生产大国, 又是该色素的需求大国。据统计, 目前我国年产鲜红辣椒约100 万吨, 提取辣椒红色素的原料十分丰富。开发辣椒红色素应有很大经济效益。但国内目前对辣椒深加工, 精加工开发的产品不多, 造成了资源利用不足甚至在一定程度上的浪费, 产品成本高, 收率低,质量差且带有异味。结果是经济效益和社会效益都不理想。美国、日本等发达国家则利用我国出口的辣椒干, 采用先进技术去除杂质和异味, 制成辣椒红色素等产品再高价反销我国, 赚取了我国大量外汇。国内企业应采用先进的生产工艺, 扩大生产规模以进一步降低生产成本和提高产品质量及产品竞争力。使我国红色素产品更好的走向国际市场。
参考资料
[1].陈咏梅.辣椒红色素的提取[J].SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION, 2007(25):321; [2].白日霞，姜慧明，孙天竹.双语有机化学实验[M].中国科学文化出版社，2004; [3].杨博智，谢达平，张竹青.辣椒红色素的提取方法和应用[J].辣椒杂志，2007(2):26-29.
LSTY-5
