【正文】 椒紅素的定義為：辣椒紅色素是采用丙酮、酒精、二氯乙烯、異丙醇、甲醇、二氯甲烷或三氯乙烯等溶劑從甜紅椒 (C. annum L.)中萃取而得到的油樹脂 ， 可用作食品著色劑 ， 但其溶劑殘留量必須符合食品添加劑規(guī)定的標準。色價標準：辣椒紅色素顏色的深淺主要依據色價 (Color Value Units)即 E1%1cm460nm 處的吸光值 ， 以及色調 (Color Ratio) (470nm/455nm 吸光比 )來進行量度。三者之間的互算為 :色價 E=150 相當于 100000ICU。目前 ASTA 標準已被全世界 19 個著名實驗室所采用和承認 (這 19 個實驗室分屬于私人、組織、政府 )。到 90年代，全國色 素企業(yè)到處開花急速膨脹。目前基本形成了圍繞辣椒產區(qū)周邊分布的格局 ， 集中分布于河北、山東兩省 ，生產工藝由于相互學習借鑒 ， 基本相似 ， 但在質量上差別較大。因此，急需對其工藝條件進行改善。所以，對辣椒紅素進行研究具有重要的意義。之后， 、核磁共振等手段詳細分析其化學組成后發(fā)現(xiàn)，辣椒中的辛辣成分是由一系列同系物組成。用于鎮(zhèn)痛的辣椒堿及軟膏已經收載于美國、日本、德國、加拿大等多國藥典，并作為 OTC類藥品出售，如美國 ThionInterna tionalInc生產的 ThioRelief搽劑，含辣椒堿%； Breckenridgepharmaceutic Inc生產的 Doublecap局部止痛霜劑，含有辣椒堿 %。除了在醫(yī)藥領域，辣椒堿在農藥領域的發(fā)展也很迅速。在經濟以及醫(yī)藥 健康水平發(fā)達的美國、西歐、日本和韓國等地區(qū)辣椒堿產品的消耗量較大。 我國辣椒堿的生產應用處于剛起步階段。辣椒堿產品在農藥領域的應用在國內已取得突破，乳劑型農藥產品己推向市場。另外，醫(yī)藥領域作為辣 椒堿主要的消費領域已取得實質性的進展，目前已由深圳正光生物工程有限公司聯(lián)合中國藥科大學研制開發(fā)出以辣椒堿為原料的藥用軟膏，并成功推向市場。產品開發(fā)后具有廣闊市場。國內國際兩個市場對辣椒堿的需求呈逐年上升趨勢，市場供不應求，拉動價格上揚。辣椒堿市場前景十分看好。該產品為天然色素，本身是類胡蘿卜素，屬綞維生素 A 源，是一種營養(yǎng)強化劑，色澤鮮艷，性能穩(wěn)定， FAD/WHO 組織將辣椒紅色素列為A 類食品色素，使用可以不限量。另外在高級飼料、水產品、醫(yī)藥等領域也有 應用。韓國每年需求也在 120噸以上，歐洲及美國市場容量雖無準確的數據，但近幾年用量也逐步增加。按前五年的趨勢分析，今后辣椒紅色素的用量將以 15%30%的速度增長。作為辛辣調味品用途十分廣泛，被添加到各種食品中，在國內外具有廣闊的市場前景。國際市場對于天然色素尤其是辣椒紅色素需求量逐年增加，年需求量達 2021 多噸；辣椒堿在醫(yī)療上具有鎮(zhèn)痛作用及治療血癌、保健減肥、疏通血脈作用，產品可出口歐美等西方發(fā)達國家。 辣椒系列產品的生產現(xiàn)狀 18 辣椒紅色素的生產與辣椒的種植分布具有密切相關性 ， 許多辣椒集中種植區(qū)都建有辣椒紅色素的提取廠 ， 其目的在于進一步提高辣椒的原料附加值 ， 增加經濟收入 ， 創(chuàng)造更多的就業(yè) 機會。表 列舉了世界主要的辣椒紅素生產廠家。目前國內從事辣椒 紅素生產 的企業(yè)逐步增多，但是，總體水平是產品規(guī)格少、 質量 低，精深加工嚴重滯后。 我國辣椒堿類化合物起步較晚，目前所需的高純辣椒堿類化合物幾乎全部依賴進口，有資 料顯示 全球辣椒堿年產量只有 1200噸左右，國際市場年需 5000 多噸， 因此進口價格極其昂貴。辣椒堿應用廣泛，在國際市場上十分走俏，國外高純度的辣椒堿可賣到 34 萬美元 /公斤，有“軟黃金”之譽。而國內對辣椒堿化合物的應用研究相對滯后，但以辣椒 堿為原料的外用藥正在投放市場，純品辣椒堿類化合物雖然在國內市場還略顯超前，但其前景看好。 近年來 ， 隨著人工色素在許多領域被限制使用 ， 各國法定使用的人工合色素數量不斷減少 ， 加之人工合成色素的研發(fā)成本高 ， 生產限制大 ， 使得辣椒紅色素的運用不斷擴大 ， 需求量逐年上升 ， 預計全世界對辣椒紅色素的需求將達 3000噸 /年。 從國內各工業(yè)領域對辣椒紅的運用環(huán)節(jié)上看 ， 近年來由于加強了對辣椒紅色素運用研究的投入 ， 辣椒紅色素在各工業(yè)領域的運用量逐漸加大 ， 特別在食品工業(yè)上 ， 使用范圍和量都在擴大。從這個環(huán)節(jié)上而言 ， 中國辣椒紅色素具有比較堅固的內銷市場 ， 這是產業(yè)穩(wěn)定的基礎。因此 ， 從長遠發(fā)展考慮 ， 立足于鞏固發(fā)展國內市場的同時 ，積極向國際市場拓展 ， 提高產品質量標準，必將創(chuàng)造出更大的產業(yè)空間 ， 使中國辣椒紅色素不斷做強做大。 目前辣椒紅色素市場價格在 250元 /kg（ 100000IU），高純度辣椒堿的市場價格在 34萬元 /kg，隨著國內企業(yè)的達產，價格應該有合理的下降，由于市場需求量在逐步上升，因此經濟效益 還是非常令人樂觀。 2．強調采用天然植物提取工藝生產的產品，相對于合成工藝產品的綠色概念。 4．加大直銷客戶的開發(fā)力度，優(yōu)化客戶結構，加強與直接用戶的合作。 6．強化企業(yè)即產品的國際認證工作，為產品 進入國際市場拿到盡量多的通行證；加強客戶應用服務，提高客戶忠誠度。 第三章 產品方案及生產規(guī)模 第一節(jié) 產品方案及生產規(guī)模的選擇 一、 概述 辣椒紅色素是日前世界銷量最大的天然色素。國外辣椒深加工產品的應用已非常普遍，對辣椒堿的研究已達到較高的水平，己經大量地研究生產高純度的辣椒色素及辣椒堿純品，特別是對 22 辣椒堿的提純、測定及藥理性作用的研究更為關注，并在這方面取的了一定 的成績。產品的質量不高 ,適用性不強 ,產品的附加值不高 ,造成了資源利用不足甚至在一定程度上的浪費 ,結果是經濟效益和社會效益都不理想。關于辣椒深度加工技術的報告在國 內已有報道 ,但是能轉化為工業(yè)生產技術的高純辣椒堿類化合物的制備方法卻較少。因此 ,研究高純辣椒堿的制備技術具有重要的經濟價值和實用價值。生產中使用的溶媒有石油醚、乙酸乙酯、乙醇等，經回收循環(huán)用于生產中。生產過程中使用的溶媒為乙醇和石油醚，經回收循環(huán)利用于生產中，無三廢排放。同時針對客戶需求，制備不同色價的辣椒紅素水溶性微囊不同含量的辣椒堿水溶性粉， 達到功能食品穩(wěn)定化儲存的目的，延長產品貨架期 。 三、 生產規(guī)模 通過對市場的需求分析并考慮規(guī)模經濟因素，本項目計劃新建產高純度辣椒堿、辣椒紅色素等高附加值的深加工產品生產線。要建設提取廠房、精制廠房、柱層析廠房、回收廠房及其他附屬建筑，總建筑面積約 16950㎡，占地 70 畝。 第二節(jié) 產品規(guī)格及質量標準 一、辣椒紅素 產品名稱及化學結構 1）名稱： 辣椒紅素和辣椒玉紅素 2）結構式： 3）分子式： C40H56O3 24 4） 分子量： 584 產品性狀 辣椒紅素油樹脂 主要由辣椒紅素、辣椒玉紅素、玉米黃質等組成，其為深紅色粘性油狀液體。 PH值對色素色度無影響。 2） 儲運：密封儲運于避光、低溫 、干燥環(huán)境中，請勿與其它有害物質混和儲運。符合出口要求的聚乙烯塑料桶 25kg裝或根據客戶要求。 劑型 含量 劑型 包裝材質 包裝規(guī)格 25 粉狀 90％ 粉狀 內層單層聚乙烯袋熱封，外層鋁鉑袋抽真空熱封，再根據客戶要求用紙板桶或鋁桶外包裝 1kg/袋 5kg/袋 10kg/袋 25kg/桶 4kg/鋁桶 顆粒狀 5％ 顆 粒狀 水溶性包埋 5％ 水溶性包埋 非水溶性包埋 5％ 非水溶性包埋 油狀 15％ 油狀 內層雙層聚乙烯袋熱封，外層鋁鉑袋抽真空熱封，再根據客戶要求用紙板桶或鋁桶外包裝 5） 根據客戶要求和訂貨協(xié)議，可以采用其他包裝形式，但要符合企業(yè)標準中的有關要求。 7）保證期：在規(guī)定的貯運條件下，從交貨日期算起 1 個月內完成產品質量驗收。 二、 辣椒堿 1 產品名稱及化學結構 1）名稱： 辣椒堿 2）結構式： 3）分子式： C18H27O3N 4）分子量： 305 2 、產品性狀 26 1）粗辣椒堿 粗辣椒堿是從天然植物辣椒中經物理方法提煉、精制而成的濃縮型辣味食品調味料添加劑， 辣 椒堿 含量在 1％ ~10％的辣椒堿 油溶液外觀為橙紅色液體。 2）高純度辣椒堿 采用先進的精制工藝，從天然植物辣椒中提煉而成的一種白色晶體。 3）脫色辣椒堿 辣椒堿是從天然植物辣椒中經物理方法提煉、脫色、精制而成的濃縮型辣味食品調味料添加劑， 辣 椒堿 含量在 1％ ~20％的辣椒堿 油溶液外觀為無色液體。 3 產品質量標準 1）粗辣椒堿 性狀 深紅色粘稠液體 辣椒堿含量 %~% 溶解性 油溶或水溶 砷（ mg/kg） ≤ 4 重金屬（以鉛計）（ mg/kg）） ≤ 30 鉛（ mg/kg） ≤ 3 汞（ mg/kg） ≤ 乙烷殘留 （ mg/kg） ≤ 25 乙醇殘留（ mg/kg） ≤ 25 2）高純度辣椒堿 指 標 含 量 指 標 含 量 辣 椒 總 堿 ≥ 95% 高二氫辣椒堿 ≥ 2% 辣 椒 素 ≥ 65% 砷 ≤ 2mg/kg 27 二氫辣椒堿 ≥ 23% 鉛 ≤ 3mg/kg 降二氫辣椒堿 ≥ 5% 溶劑殘留 無 3）脫色辣椒堿 性狀 深紅色粘稠液體 辣椒堿含量 %~20% 色價 E1％ 1cm460nm： ≤ 1 溶解性 油溶或水溶 砷（ mg/kg） ≤ 4 重金屬（以鉛計）（ mg/kg）） ≤ 30 鉛（ mg/kg） ≤ 3 汞（ mg/kg） ≤ 乙烷殘留（ mg/kg） ≤ 25 乙醇殘留（ mg/kg） ≤ 25 4 包裝及儲存 1）包裝：各種規(guī)格 聚乙烯食品袋 或 按客戶要求確定包裝。勿于有害物混和貯運。 3） 保質期：符合儲運，包裝完整，保質期 2 年。 劑型 含量 劑型 包裝材質 包裝規(guī)格 粉狀 90％ 粉狀 內層單層聚乙烯袋熱封，外層鋁鉑袋抽真空熱封，再根據客戶要求用紙板桶或鋁桶外包裝 1kg/袋 5kg/袋 10kg/袋 25kg/桶 4kg/鋁桶 顆粒狀 5％ 顆粒狀 水溶性包埋 5％ 水溶性包埋 非水溶性包埋 5％ 非水溶性包埋 油狀 15％ 油狀 內層雙層聚乙烯袋熱封，外層鋁鉑袋抽真空熱封，再根據客戶要求用紙板桶或鋁桶外包裝 5）根據客戶要求和訂貨協(xié)議，可以采用其他包裝形式，但要符合企業(yè)標準中的有關要求。 7）保證期：在規(guī)定的貯運條件下，從交貨日期算起 1 個月內完成產品質量驗收。 第四章 工藝技術方案 第一節(jié) 生產工藝流程 一、 工藝技術方案的對比及選擇 早在 30年前國外已開始研究辣椒紅色素的制取工藝 ,并不斷地改進和完善這種工藝。我國對辣椒紅色素的研制與開發(fā)也很重視 ,早在“七五”期間 ,辣椒紅色素就被列為國家重點發(fā)展的四種天然色素之一。 油溶法 油溶法是用常溫下呈液狀的食用油如棉籽油、豆油、菜籽油等浸漬辣椒果皮或干辣椒粉 ,使辣椒紅素溶解在食用油中 ,然后通過一定方法從油中提取出辣椒紅素的一種方法。 是辣椒紅色素的常規(guī)生產方法 :將去除壞椒、梗、籽的干辣椒磨成 29 粉后 ,用有機溶劑如丙酮、乙醇、乙醚、氯仿、三氯乙烷、正己烷等進行浸提將浸提液濃縮得到粗辣椒油樹脂 ,減壓蒸餾得產品。 超臨界 CO2流體萃取法 超臨界 CO2流體萃取就是使用高于臨界溫度、臨界壓力的 CO2流體作為溶媒的萃取過程。此技術工藝簡單 ,能耗低 ,萃取溶劑無毒、易回收 ,所得產品具有極高的純度 ,殘留溶劑符合 FAO/WHO要求。但超臨界流體萃取技術目前存在著設備投資大，萃取釜無法連續(xù)操作，設備的時空產率比較低以及操作成本高等問題，因而在我國尚未能廣泛的應用于工業(yè)生產中。 工藝流程為：辣椒 干燥造粒 溶劑油萃取 負壓蒸發(fā)分離 脫辣 減壓蒸去殘余溶劑 辣椒紅素油樹脂。辣椒堿制取的方法有 :傳統(tǒng)的溶劑法、吸附柱層析法及超臨界二氧化碳法。 uJernisthcs等人用氣相色譜法分析了粗辣椒堿結晶成分，其中辣椒堿和二氫辣椒堿總含量為 76%。 2． 2 吸附柱層析法 用丙酮、石油醚、 95%乙醇提取出辣椒油樹脂，再以乙醚作為結晶溶劑，得到粗辣椒堿晶體。該方法提取率較低。 2． 3 超臨界二氧化碳法 用超臨界流體萃取的方法，以超臨界二氧化碳為溶劑，以乙醇為夾帶劑，采用超臨界技術從辣椒中直接分離得到 80%左右的辣椒堿。但超臨界流體萃取技術目前存在著設備投資大，萃取釜無法連續(xù)操作，設備的時空產率比較低以及操作成本高等問題，因而在我國尚未能廣泛的應