实验四-辣椒红色素的提取与分离

实验四：辣椒红色素的提取与分离

专业：生物工程

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

设计时间：

实验项目：辣椒红色素的提取与分离

实验原料：干辣椒若干

实验仪器：水浴锅（80℃），干粉搅拌器，索式提取器，旋转蒸发仪，层析柱

试剂：丙酮（石油醚95%乙醇）硅胶环己烷70%乙醇等

耗材及辅助器材：滤纸脱脂棉试管若干圆底烧瓶一个玻璃

棒1 支漏斗等。

参考文献：

[1]谭天伟. 生物分离技术.北京：化学工业出版社.，2007.7

[2]蒋本国，王艳颖，李春斌，刘秋.生物化学实验.大连民族学院。2010.7

[3]刘宝全. 生化分离工程实验讲义（内部试用版）.大连民族学院生命科学院.2011.6

[4] 刘国诠，生物工程下游技术，北京：化学工业出版社，2003。

[5] 陈来同，生物化学产品制备技术，北京：科学技术文献出版社，2004。

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操作步骤：操作说明及结果记录：取红辣椒干粉10g

↓

用95%乙醇300mL，80℃索式提取4h

（或用其他溶剂如环已烷提取）

↓

浸提液减压蒸馏（40℃)

↓

浓缩液用少量环己烷溶解待用

↓

取8mL 硅胶和20ml 环己烷混匀装柱

↓

将浓缩液上样

↙↓洗脱液1 环己烷

↙↓洗脱液2 环己烷/丙酮(10:1)

分部1 分部2 色素

↓纸层析点样,跑样

紫外光下观测

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实验结果：

1、取红辣椒干粉质量m=5.446g

索氏提取数据记录表

回流次数 1 2 3 4 5 时间9:18 9:39 9:55 10:13 10:28 颜色深橘红色深橘红色桔黄色桔黄色淡黄色

（注：开始加热时间为8:05 ，结束时间为：10:28 ，历时2小时23分，水浴温度：99℃）

2、索氏提取浸提液的理化特征：

(1)第一、第二次回流液为深橘红色

3

（2）第三、第四次回流液为深桔黄色

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（4）第五次回流后，粗体液呈深橘红色，清澈透明，颜色鲜艳，似干红颜色。

3、总的浸提液经旋转蒸发提纯后，梨形瓶内壁上附有一层粘稠的油状液体体，光亮

透明。闻上去有清香的辣椒味道。

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产品

（注：开始旋转蒸发的时间为：10:56 ,结束时间为：11:10 ，历时14分钟）

4、称重：

空瓶质量：209.16 g 空瓶加产物质量：210.26 g

最终产物质量= 210.26 g —209.16 g = 1.1 g

%20.20%100446

.51.1%100=⨯=

⨯=原料样品质量

最终产物质量产品的率

5、样品的柱层析

（1）柱层析所用样品的体积：0.3ml

（2）样品经层析柱分离后产生三个色带，从上到下分别是：

橙黄色 深红色 黄色，

（3）其中黄色色带最长然后是橙黄色，最后为深红色。

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辣椒红素

辣椒玉红素

玉米黄质7

实验分析

1.提取结果分析

⑴辣椒红色素的粗提取：

辣椒红色素是天然红色素的一种，可从成熟的茄科红辣尖椒(Capsicum annum1)中提取。辣椒果皮含有0．2％～0．5％的胡萝卜色烯类色素，其中辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50％～60％。其易溶于极性较大的有机溶剂，几乎不溶于水。本实验中采用无水乙醇作为提取溶剂，采用索氏提取法常压回流提取。粗体产物为透明酒红色液体。

⑵硅胶柱层析：（使用硅胶柱层析结果）

样品经层析柱分离后产生三个色带，从上到下分别为：橙黄色、深红色、黄色。根据文献记载分析：

①最上层橙黄色色带中主要应为辣椒红素

辣椒红素是一种辣椒中的提取物，属于类胡萝卜素的一种。其分子式为：

②中间深红色的条带为辣椒玉红素

分子式为：

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③最下层黄色条带为玉米黄质：

分子量：568.87 脂溶性粉末或油状物，为β胡萝卜素的衍生物，溶于乙醚、石油醚、丙酮、酯类等有机溶剂，不溶于水，在体内不能转化为Va，没有Va 活性，对光、热稳定性差，尤其光照对玉米黄质影响最大；对Fe3+和Al3+的稳定性也较差，但对其它离子、酸、碱及还原剂Na2SO3等较稳定。

分子式为：

⑶产品得率分析

本实验产品的得率为20.20%，得率偏低，除操作误差外，主要有以下原因：

①回流时间偏短，最终回流液体仍有淡黄色。

②提取不充分，进一步纯化时更换容器，有部分损失。

2、注意事项：

1 水浴温度应该保持在80 摄氏度左右。

2 进行索氏提取前，应将提取物用纸包好不能够有散漏。

3 丙酮用完后必须立刻密闭防止丙酮挥发。

4 在索氏提取器内加入的丙酮不能超过容量的一半。

5 旋转蒸发仪使用时应提前打开抽气泵。

6 浓缩液收集瓶必须保证干净。

7 在减压浓缩过程中需要适当调整转速和压力，以防止浓缩液

在烧瓶中过度分散，不易取出。

8 旋转蒸发仪使用结束后应及时关闭循环水式真空泵。

9 在抽提过程中要注意观察抽提次数准确操作。

10 随时观察抽提过程中液体颜色的变化，并做好记录。

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实验原理讨论

1.索氏提取原理：

利用溶剂回流和虹吸原理，使固体物质每一次都能为纯的溶剂所萃取，所以萃取效率较高。萃取前应先将固体物质研磨细，以增加液体浸溶的面积。然后将固体物质放在滤纸套内，放置于萃取室中。如图安装仪器。当溶剂加热沸腾后，蒸汽通过导气管上升，被冷凝为液体滴入提取器中。当液面超过虹吸管最高处时，即发生虹吸现象，溶液回流入烧瓶，因此可萃取出溶于溶剂的部分物质。就这样利用溶剂回流和虹吸作用使固体中的可溶物富集到烧瓶内。

2. 辣椒红色素：

辣椒红色素是天然红色素的一种，可从成熟的茄科红辣尖椒中提取。辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50％～60％。辣椒红素不仅色价高，安全无毒，而且具有抗癌美容的功效，因此被广泛应用于食品、医药、化妆品和儿童玩具等领域。我国辣椒资源丰富，种类繁多，从红辣椒中提取辣椒红素有广泛的前景，“七五”期间被列为国家食品添加剂重点攻关项目。目前，国内外辣椒红素的生产方法主要有油溶法、超临界萃取法和有机溶剂法三种。

3.旋转蒸发仪的使用：

原理：通过电子控制，使烧瓶在最适合速度下,恒速旋转以增大蒸发面积。通过真空泵使蒸发烧瓶处于负压状态。蒸发烧瓶在旋转同时置于水浴锅中恒温加热，瓶内溶液在负压下

在旋转烧瓶内进行加热扩散蒸发。

仪器介绍：蒸馏烧瓶是一个带有标准磨口接口的梨形或圆底烧瓶，通过一高度回流蛇形冷凝管与减压泵相连，回流冷凝管另一开口与带有磨口的接收烧瓶相连，用于接收被蒸发

的有机溶剂。在冷凝管与减压泵之间有活塞，当体系与大气相通时，可以将蒸馏烧瓶，接液

烧瓶取下，转移溶剂，当体系与减压泵相通时，则体系应处于减压状态。使用时，应先减压，

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