辣椒红色素制备工艺的研究

论文摘要

辣椒红色素是从成熟红辣椒果皮中提取的天然红色素,是国际上公认的最好的A类红色素,其显色强度是其他色素的10倍,广泛用于食品、饮料、化妆品及医药等行业。我国辣椒资源丰富,种类繁多,从红辣椒中提取分离辣椒红色素具有广泛的开发前景。第一章结合查阅的文献,对辣椒红色素的研究进展进行了综述,包括辣椒红色素的应用、分析方法、提取工艺、精制工艺等,并在此基础上提出了本文的研究思路。第二章研究了辣椒红色素的提取工艺,以色价和R/Y值为指标,考察提取溶剂、提取温度、颗粒大小、液固比、提取时间、提取次数等条件对提取效果的影响,确定了较优的提取工艺条件。第三章考察辣椒红色素精制工艺条件,采用间歇萃取的方式对浸取物中的辣椒红色素进行分离研究,考察了乙醇溶液浓度、萃取剂和原料液的比值、萃取次数等因素对精制效果的影响,得到了间歇萃取精制辣椒红色素的合适的工艺条件。第四章考察了洗脱溶剂、填料高度、硅胶活化时间、硅胶颗粒大小等操作条件对柱层析分离效果的影响,得到辣椒红色素柱层析分离的较合适的工艺条件。第五章按照循环经济的理念,对液-液萃取过程得到的上、下相溶液进行溶剂回收,首先采用气相色谱测定两相溶液中各组分的含量,将测得结果作为模拟过程的进料物流的组成,再采用Aspen plus对回收过程进行模拟,得到溶剂回收的优化条件。第六章以实验室制备辣椒红色素为基础,设计处理量为2kg辣椒粉的中试工艺流程,通过物料衡算得到中试过程设备的尺寸大小,并用AutoCAD绘制了整个工艺流程图。第七章对本文的研究内容进行总结。

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摘要

Abstract

1. 文献综述

1.1 前言

1.2 红辣椒的有效成分

1.2.1 辣椒红色素及其组成

1.2.2 辣椒素

1.3 辣椒红色素的应用

1.3.1 在食品中的应用

1.3.2 在饲料中的应用

1.3.3 预防辐射方面的应用

1.3.4 化妆品应用

1.3.5 医药应用

1.4 辣椒红色素的分析方法

1.4.1 定性分析方法

1.4.2 分光光度法

1.4.3 半定量测定样品中色素含量

1.4.4 薄层色谱分析法（TLC）

1.4.5 HPCL法

1.4.6 红黄色素比值（R/Y）

1.5 辣椒红色素提取工艺进展

1.5.1 油溶法

1.5.2 溶剂法

2萃取法'>1.5.3 超临界CO₂萃取法

1.5.4 超声波溶剂提取法

1.5.5 微波辅助提取法

1.5.6 酶提取法

1.6 辣椒红色素的精制

1.6.1 柱层析分离技术

1.6.2 液-液萃取法

1.6.3 碱液处理法

1.6.4 分子蒸馏法

1.7 本文研究思路

2 辣椒红色素的提取

2.1 仪器设备

2.2 原料及试剂

2.3 辣椒红色素提取工艺

2.3.1 辣椒预处理

2.3.2 辣椒红色素提取工艺评价指标

2.4 辣椒红色素提取工艺优化

2.4.1 提取溶剂的选择

2.4.2 颗粒大小的影响

2.4.3 提取温度的影响

2.4.4 液固比的影响

2.4.5 提取时间的影响

2.4.6 提取次数的影响

2.5 本章小结

2.5.1 小结

2.5.2 与已有文献的比较

3 辣椒红色素的精制

3.1 仪器设备

3.2 原料与试剂

3.3 辣椒红色素精制工艺

3.3.1 萃取温度的影响

3.3.2 乙醇水溶液的浓度选择

3.3.3 原料液和萃取剂的比值

3.3.4 萃取次数的选择

3.5 本章小结

3.5.1 小结

3.5.2 与文献比较

4 辣椒红色素的柱层析分离

4.1 仪器设备

4.2 原料与试剂

4.3 柱层析工艺流程及其影响因素

4.3.1 硅胶柱的制备

4.3.2 上样

4.3.3 洗脱

4.3.4 检测

4.4 柱层析工艺条件探索

4.4.1 洗脱溶剂的选择

4.4.2 填料高度的影响

4.4.3 硅胶的选择

4.4.4 柱层析梯度洗脱

4.5 本章小结

4.5.1 小结

4.5.2 与液-液萃取法比较

4.5.3 与文献比较

5 辣椒红色素精制工艺的溶剂回收

5.1 仪器设备

5.2 原料和试剂

5.3 气相色谱分析

5.3.1 气相色谱检测条件

5.3.2 乙醇和正己烷的标准曲线

5.3.3 样品组分含量分析

5.4 Aspen plus模拟

5.4.1 上相溶剂回收模拟

5.4.2 下相溶剂回收的模拟

5.5 小结

6 辣椒红色素制备的中试工艺设计

6.1 物料衡算

6.2 中试放大设备设计

6.3 小结

7 结论及展望

7.1 结论

7.2 对后续工作的建议

参考文献

附录

作者简历

科研成果

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