电工学（第三版）习题册参考答案

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电工学期末考试试卷

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电工基础知识试题

电工基础知识是所有的电工类工种的基础，本文精选试题，是电工基础知识考点内容，也是各初、中级电工升级考试、岗位培训的重要内容。熟悉和掌握电工基础知识，可以让你进一步探索电工奥秘或对付各种考试得心应手，游刃有余，轻松愉快的完成各项工作。

一、选择题

1. 电荷的基本单位是（ C ）。

A．安秒 B. 安培 C. 库仑 D. 千克

2． 1安培等于（ B ）微安。

A. 103 B. 106 C. 109 D. 102

3．将一根导线均匀拉长为原长度的3倍,则阻值为原来的（ C ）倍。

A. 3 B. 1/3 C. 9 D. 1/9

4． 产生串联谐振的条件是（ C ）。

A. XL＞Xc B. XL＜Xc C. XL＝Xc D. XL≥Xc E. XL≤Xc

5. 空载高压长线路的末端电压（ B ）始端电压。

A. 低于 B. 高于 C. 等于 D. 低于或等于

6． 三相对称负载的功率 ,其中是（ B ）之间的相位角。

A. 线电压与线电流 B. 相电压与线电流

C. 线电压与相电流 D. 相电压与相电流

7. 当电源频率增加后,分别与灯泡串联的R、L、C3个回路并联,与（ B ）串联的灯泡亮度增加。

A. R B. L C. C D. R和L E. R和C

8．额定电压为220V的灯泡接在110V电源上,灯泡的功率是原来的（ D ）。

A. 2 B. 4 C. 1/2 D. 1/4

9. 两只额定电压相同的电阻串联接在电路中, 其阻值较大的电阻发热（ B ）。

A. 相同 B. 较大 C. 较小

10. 用叠加原理计算复杂电路, 就是把一个复杂电路化为（ A ）电路进行计算的。

A. 单电源 B. 较大 C. 较小 D. R、L

11．电路主要由负载、线路、电源、（ B ）组成。

A. 变压器 B. 开关 C. 发电机 D. 仪表

12．电流是由电子的定向移动形成的,习惯上把（ D ）定向移动的方向作为电流的方向。

A. 左手定则 B. 右手定则 C. N-S D.正电荷 E. 负电荷

13、电流的大小用电流强度来表示,其数值等于单位时间内穿过导体横截面的（ B ）代数和。

A. 电流 B. 电量(电荷) C. 电流强度 D. 功率

14．导体的电阻不但与导体的长度、截面有关,而且还与导体的（ D ）有关。

A. 温度 B. 湿度 C. 距离 D. 材质

15．交流电的三要素是指最大值、频率、（ C ）。

A. 相位 B. 角度 C. 初相角 D. 电压

16．正弦交流电的有效值等核最大值的（ D ）。

A.1/3 B. 1/2 C. 2 D. 0.7

17．阻值不随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫（ C ）。

A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻

18．阻值随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫（ D ）。

A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻

19. 两根平行导线通过同向电流时,导体之间相互( D )。

A. 排斥 B. 产生磁场 C. 产生涡流 D. 吸引

20. 在导体中的电流, 越接近于导体表面, 其( A ), 这种现象叫集肤效应。

A. 电流越大 B. 电压越高 C. 温度越高 D. 电阻越大

21．三相星形接线的电源或负载的线电压是相电压的( A )倍, 线电流与相电流不变。]

A. √3 B. √2 C. 1 D. 2

22. 感应电流所产生的磁通总是企图( C )原有磁通的变化。

A. 影响 B. 增强 C. 阻止 D. 衰减

23. 在三相四线制中,当三相负载不平衡时,三相电压相等, 中性线电流( B )。

A. 等于零 B. 不等于零 C. 增大 D. 减小

24．电容器上的电压升高过程是电容器中电场建立的过程, 在此过程中, 它从( C )吸取能量。

A. 电容 B. 高次谐波 C. 电源 D. 电感

25. 在R、L、C串联电路中, 复数阻抗模Z=( D )。

A. R2+L2＋C2 B. (R2＋L2)C2 C. D．

26. 串联谐振是指电路呈纯( A )性。

A．电阻 B. 电容 C. 电感 D. 电抗

27. 电容器在直流稳态电路中相当于( B )。

A. 短路 B. 开路 C. 高通滤波器 D. 低通滤波器

28．半导体的电阻随温度的升高 ( C )。

A. 不变 B. 增大 C. 减小

29．电场力做功与所经过的路径无关, 参考点确定后, 电场中各点的电位之值便惟一确定, 这就是电位( C )原理。

A. 稳定 B. 不变 C. 惟一性 D. 稳压

30．串联电路中, 电压的分配与电阻成( A )。

A. 正比 B. 反比 C. 1:1 D. 2:1

31．并联电路中, 电流的分配与电阻成( B )。

A. 正比 B. 反比 C. 1:1 D. 2:1

32．线圈中感应电动势的放行可以根据( C )定律, 并应用线圈的右手螺旋定则来判定。

A. 欧姆 B. 基儿霍夫 C. 楞次 D. 戴维南

33．在纯电感电路中, 没有能量消耗, 只有能量( C )。

A. 变化 B. 增强 C. 交换 D. 补充

34．磁通的单位是( B )。

A. B B. WB C. T D. MB E. F

35. 串联电路具有以下特点( C )。

A. 串联电路中各电阻两端电压相等 B. 各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比。

C. 各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率 D. 流过每一个电阻的电流不相等

36．电容器并联电路有如下特点( A )。

A. 并联电路的等效电容量等于各个电容器的容量之和 B. 每个电容两端的电流相等

C. 并联电路的总电量等于最大电容器的电量 D. 电容器上的电压与电容量成正比

37．对称三相电势在任一瞬间的( D )等于零。

A. 频率 B. 波形 C. 角度 D. 代数和

38．互感电动势的方向不仅取决于磁通的( D ), 还与线圈的绕向有关。

A. 方向 B. 大小 C. 强度 D. 零增减

39．导线和磁力线发生相对切割运动时,导线中会产生成衣电动势, 它的大小与( )有关。

A. 电流强度 B. 电压强度 C. 方向 D. 导线有效长度

40．电场力在单位时间内所做的功称为( C )。

A. 功耗 B. 功率 C. 电功率 D. 耗电量

41. 电流互感器的准确度D级是用于接( C )的。

A. 测量仪表 B. 指示仪表 C. 差动保护 D. 微机保护

42．电压互感器的一次绕组的匝数( B )二次绕组的匝数。

A. 大于 B. 远大于 C. 小于 D. 远小于

43．在整流电路中( C )输出的直流脉动最小。

A. 单相半波整流 B. 三相全波整流 C. 三相桥式整流 D. 单相桥式整流

44. 在加有滤波电容的整流电路中, 二极管的导通总是( B )1800

A. 大于 B. 小于 C. 等于

45．三极管基极的作用是( B )载流子。

A. 发射 B. 输送控制 C. 收集 D. 放大

46. NPN、PNP三极管作放大时, 其发射结( B )。

A. 均加反向电压 B. 均加正向电压 C. NPN管加正向电压、PNP管加反向电压。

D. PNP管加正向电压、NPN管加反向电压

46．解决放大器截止失真的方法是( C )。

A. 增大上偏电阻 B. 减小集电极电阻RC C. 减小偏置电阻 D. 增大下偏电阻

47．双极型晶体管和场效应晶体管的控制信号为( C )。

A. 电压 B. 电流 C. 双极型为电压、场效应为电流

D. 双极型为电流、场效应为电压

48．三相半波可控整流电路带阻性负载时, 当控制角大于( D )时, 输出电流开始断续。

A. 300 B. 450 C. 600 D. 900

49. 半导体二极管的正向交流电阻与正向直流电阻两者大小关系为( C )。

A. 一样大 B. 一样小 C. 前者比后者小 D. 前者比后者大

50．输入阻抗高、输出阻抗低的放大器有( B )。

A. 共射极放大器 B. 射极跟随器 C. 共基极放大器

51．二极管的主要特性就是( C )。

A. 整流 B. 稳压 C. 单向导通 D. 反向击穿

52．在整流电路的输出端并一个电容, 主要是利用电容的( C )特性, 使脉动电压变得较平稳。

A. 电压不能突变 B. 滤波 C. 充放电 D. 升压

53．建筑电气图上的总平面图要精确到( A )

A. 厘米 B. 毫米 C. 微米 D. 分米

54．建筑电气安装图一般用( B )表示。

A. 立面图 B. 平面图 C. 三维立体图 D. 大样图

55．接线较复杂的图中, 导线连接用中断线表示, 通常采用( A )编号法。

A. 相对 B. 绝对 C. 顺序 D. 逻辑

56．电气图中, 凡尺寸单位不用( B )的必须另外注明。

A. 厘米 B. 毫米 C. 微米 D. 分米

57．在无特殊要求的情况下, 印刷板布线图中尺寸数字的单位为( B )。

A. 厘米 B. 毫米 C. 微米 D. 分米

58．并列运行的变压器其容量之比一般不超过( C )。

A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1

59. 为防止分接开关故障, 应测量分接开关接头阻值, 其相差不超过( D )。

A. 0.5% B. 1% C. 1.5% D. 2%

60. 油浸变压器在正常情况下为使绝缘油不致过速氧化, 上层油温不宜超过( B )℃。

A. 75 B. 85 C. 95 D. 105

61. 变压器绝缘自投入运行后, 在允许条件下运行, 其寿命可达( B )年。

A. 25～30 B. 20～25 C. 15～20 D. 10～15

62. 变压器运行中的电压不应超过额定电压的( C )。

A. ±2.0% B. ±2.5% C. ±5% D. ±10%

63. Y/ yn0连接的变压器, 其中性线上的电流不应超过低压绕组额定电流的( D )%。

A. 5 B. 10 C. 15 D. 25

64. 变压器在同等负荷及同等冷却条件下, 油温比平时高( B )℃, 应判断变压器发生内部故障。

A. 5 B. 10 C. 15 D. 20

65．当电网发生故障时, 如有一台变压器损坏, 其他变压器( C )过负荷运行。

A. 不允许 B. 允许2小时 C. 允许短时间 D. 允许1小时

66．变压器的铁芯采用相互绝缘的薄硅钢片制造, 主要目的是为了降低( C )。

A. 杂散损耗 B. 铜耗 C. 涡流损耗 D. 磁滞损耗

67．变压器并列运行时, 变比相差不超过( B )。

A. ±0.2% B. ±0.5% C. ±1% D±1.5%

68. 电力变压器中短路电压一般为额定电压的( B )。

A. 2%～4% B. 5%～10% C. 11%～15% D. 15%～20%

69．电力系统中以“kWh”作为（ B ）的计量单位

A．电压 B．电能 C.电功率 D.电位

70．当参考点改变时，电路中的电位差是（ C）。

A．变大的 B.变小的 C.不变化的 D.无法确定的

71．一个实际电源的电压随着负载电流的减小将（ B）。

A．降低 B.升高 C.不变 D.稍微降低

72．我国交流电的频率为50Hz，其周期为（ B ）秒。

A．0.01 B.0.02 C.0.1 D.0.2

73. 电路由（ A ）和开关四部分组成。

A．电源、负载、连接导线 B.发电机、电动机、母线 C. 发电机、负载、架空线路

D.电动机、灯泡、连接导线

74. 参考点也叫零点位点它是由（ A ）的。

A.人为规定 B.参考方向决定的 C.电位的实际方向决定的 D.大地性质决定的

75、 线圈磁场方向的判断方法用（ B ）。

A.直导线右手定则 B.螺旋管右手定则 C.左手定则 D.右手发电机定则

76、正弦交流电的幅值就是（ B ）。

A.正弦交流电最大值的2倍 B.正弦交流电最大值 C.正弦交流电波形正负之和

D.正弦交流电最大值的倍

77. 运动导体切割磁力线而产生最大电动势时，导体与磁力线间的夹角应为（ D ）。

A . 0° B. 30° C. 45° D. 90°

78.星形连接时三相电源的公共点叫三相电源的（ A ）。

A．中性点 B. 参考点 C. 零电位点 D. 接地点

79.一电感线圈接到f=50Hz的交流电路中，感抗XL=50Ω，若改接到f=150Hz的电源时，则感抗XL为（ A ）Ω

A．150 B.250 C. ,10 D.60

80.一电感线圈接到f=50Hz的交流电路中，感抗XL=50Ω，若改接到f=10Hz的电源时，则感抗XL为（ C ）Ω

A. 150 B. 250 C. 10 D. 60

81.一电容接到f=50Hz 的交流电路中, 容抗Xc=240Ω, 若改接到f=150Hz的电源时，则容抗Xc 为（ A ）Ω。

A. 80 B.120 C. 160 D. 720

82. 一电容接到f=50Hz 的交流电路中, 容抗Xc=240Ω, 若改接到f=25Hz的电源时，则容抗Xc为（ D ）Ω。

A. 80 B.120 C. 160 D. 480

83.无论三相电路是Y连接或△连接,当三相电路负载对称时,其总功率为（ C ）

A. P=3UIcosΦ B. P=PU+PV+PW C. P=√3UIcosΦ D. P=√2UIcosΦ

84. 无论三相电路是Y连接或△连接, 也无论三相电路负载是否对称,其总功率为（ B ）

A. P=3UIcosΦ B. P=PU+PV+PW C. P=√3UIcosΦ

85.纯电容电路的电压与电流频率相同, 电流的相位超前于外加电压为（ C ）

A. π/2 B. π/3 C. π/2f D. π/3f

86. 纯电容电路的电压与电流频率相同, 电流的相位超前于外加电压为8.纯电容电路的电压与电流频率相同, 电流的相位超前于外加电压为（ C ）

A. 60° B. 30° C. 90° D. 180°

87.三相电动势的相序为U-V-W称为（ B ）

A. 负序 B. 正序 C. 零序 D. 反序

88.在变电所三相母线应分别涂以（ B）色,以示正相序

A. 红、黄、绿。 B. 黄、绿、红。 C. 绿、黄 、红。

89.正序的顺序是（ A ）

A. U、V、W。 B. V、U、W。 C. U、W、V。 D. W、V、U。

二．判断题

1．纯电阻单相正弦交流电路中的电压与电流，其瞬间时值遵循欧姆定律。（ √ ）

2.线圈右手螺旋定则是：四指表示电流方向，大拇指表示磁力线方向。（ √ ）

3.短路电流大，产生的电动力就大。（ × ）

4.电位高低的含义，是指该点对参考点间的电流大小。（ × ）

5.直导线在磁场中运动一定会产生感应电动势。（ × ）

6.最大值是正弦交流电在变化过程中出现的最大瞬时值。（ √ ）

7.电动势的实际方向规定为从正极指向负极。（ × ）

8.两个同频率正弦量相等的条件是最大值相等。（ × ）

9.在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于它的截面积S的乘积，叫做该截面的磁通密度（√ ）

10.自感电动势的方向总是与产生它的电流方向相反。（ × ）

11.一段电路的电压Uab=-10V，该电压实际上是a点电位高于b点电位。（ × ）

12.正弦量可以用相量表示，所以正弦量也等于相量。（ × ）

13.没有电压就没有电流，没有电流就没有电压。（ × ）

14.如果把一个24V的电源正极接地,则负极的电位是-24V. ( √ )

15.电路中两点的电位分别是V1=10V,V2=-5V,这1点对2点的电压是15V. ( √ )

16.将一根条形磁铁截去一段仍为条形磁铁,它仍然具有两个磁极. ( √ )

17.磁场可用磁力线来描述,磁铁中的磁力线方向始终是从N极到S极. ( × )

18.在电磁感应中,感应电流和感应电动势是同时存在的;没有感应电流,也就没有感应电动势（× ）

19.正弦交流电的周期与角频率的关系是互为倒数. ( × )

20.有两个频率和初相位不同的正弦交流电压u1和 u2,,若它们的有效值相同,则最大值也相同. ( × )

21.电阻两端的交流电压与流过电阻的电流相位相同,在电阻一定时,电流与电压成正比. ( √ )

22.视在功率就是有功功率加上无功功率. ( × )

23.正弦交流电中的角频率就是交流电的频率. ( × )

24.负载电功率为正值表示负载吸收电能,此时电流与电压降的实际方向一致. ( √ )

25.人们常用“负载大小”来指负载电功率大小,在电压一定的情况想,负载大小是指通过负载的电流的大小. ( √ )

26.通过电阻上的电流增大到原来的2倍时，它所消耗的电功率也增大到原来的2倍。（ × ）

27.加在电阻上的电压增大到原来的2倍时，它所消耗的电功率也增大到原来的2倍。（ × ）

28.若干电阻串联时，其中阻值越小的电阻，通过的电流也越小。（ × ）

29.电阻并联时的等效电阻值比其中最小的电阻值还要小。（ √ ）

30.电容C是由电容器的电压大小决定的。 （ × ）

31.对称三相Y接法电路，线电压最大值是相电压有效值的3倍。（ × ）

32.电阻两端的交流电压与流过电阻的电流相位相同，在电阻一定时，电流与电压成正比。 ( × )

33.视在功率就是有功功率加上无功功率。 （ × ）

34.相线间的电压就是线电压。 （ √ ）

35.相线与零线间的电压就叫相电压。

36.三相负载作星形连接时，线电流等于相电流。 （ √ ）

37.三相负载作三角形连接时，线电压等于相电压。 （ √ ）

38.交流电的超前和滞后，只能对同频率的交流电而言，不用频率的交流电，不能说超前和滞后()

39.纯电感线圈直流电来说，相当于短路。 （ √ ）

40.三相对称电源接成三相四线制，目的是向负载提供两种电压，在低压配电系统中，标准电压规定线电压为380V，相电压为220V。 （ √ ）

41.在三相四线制低压供电网中，三相负载越接近对称，其中性线电流就越小。 （ √ ）

42.在负载对称的三相电路中，无论是星形连接，还是三角形连接，当线电压U和线电流I及功率因数已知时，电路的平均功率为P=UIcosφ。

43.三相电流不对称时,无法由一相电流推知其他两相电流。（ √ ）

44.每相负载的端电压叫负载的相电压。（ √ ）

45.电器设备功率大，功率因数当然就大。（ × ）

46.降低功率因数，对保证电力系统的经济运行和供电质量十分重要。（ × ）

47.三相电动势达到最大值的先后次序叫相序。（ √ ）

48.从中性点引出的导线叫中性线，当中性线直接接地时称为零线，又叫地线。（ √ ）

49.从各相首端引出的导线叫相线，俗称火线。（ √ ）

50.有中性线的三相供电方式叫三相四线制，它常用于低压配电系统。（ √ ）

51.不引出中性线的三相供电方式叫三相三线制，一般用于高压输电系统。（ √ ）

52.线圈本身的电流变化而在线圈内部产生电磁感应的现象，叫做互感现象。（ × ）

53.一个线圈电流变化而在另一个线圈产生电磁感应的现象，叫做自感现象。（ × ）

54.铁芯内部环流称为涡流，涡流所消耗的电功率，称为涡流损耗。（ √ ）

加什么辣椒红色素的提取分离实验是无水实验

根据辣椒色素的理化性质,工业上多采取以下方法进行提取:将茄科植物辣椒的成熟干燥果实之果皮粉碎后,用乙醇、丙酮、异丙醇或正己烷等抽提。考虑到天然红辣椒中含有辣椒红、辣椒素、辣椒油脂等成分,其中辣椒素即辣椒碱有辣味,高温下产生刺激性蒸气,因此在辣椒色素的精制过程中必须将其去除。从结构上看辣椒素含有酰胺键,分子中含有一个羟基,是一个极性化合物,其晶体呈现为单斜棱柱体或矩形,熔点61℃,溶于稀乙醇、己醚、丙酮、乙酸乙酯等溶剂及碱性水溶液中。考虑到辣椒红混合物和辣椒素在不同溶剂中溶解度不同,可以利用两者的溶解度差异进行脱辣处理。贺文智等[5]基于此原理采用正己烷萃取法,利用辣椒红色素易于溶于正己烷而辣椒素较难溶于正己烷的性质将两者进行分离,操作步骤如下:称取经去蒂、去籽、粉碎处理后的红辣椒粉末,以丙酮为萃取剂进行常压萃取操作,提取液在温度为90℃、真空度为0.09MPa的条件下进行减压蒸馏浓缩,同时回收丙酮。用丙酮提取辣椒红的过程实质上是液固之间通过相际接触表面进行的传质过程,传质速率的快慢决定着传质设备的尺寸及操作时间。该方法为了提高传质速率,采用索氏提取器对粉末状的干红辣椒进行提取。称取一定量的经浓缩的辣椒红粗产品用一定量的正己烷进行萃取脱辣,试验结果见表1。

色价定义为单位质量原料的提取物的吸光度。

该方法操作简单,色素回收率较大,产品得率高,但产品色价较小。由于色价值与辣度呈负相关性,说明该方法脱辣不够彻底,对于以辣椒红为主要产品且对辣椒素含量要求不是十分苛刻的情况,可以采用此方法。张宗恩等以丙酮为溶剂提取制备辣椒油树脂,油树脂得率高、色价大、辣素含量低,便于分离。采用pH值大于10.37的丙酮(50%)溶液进行5次以上脱辣萃取可得到口尝无辣味的红色素。该方法工艺简单、操作方便,所得色素的各项质量指标均符合FAO/WHO标准。

1.2 柱层析法据报道,辣椒中的辣椒素即使稀释1:100000仍能感觉到辣味,这在很大程度上限制了辣椒色素的应用。因此,去掉辣味成分就成为提取分离辣椒红色素工艺的关键步骤。用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,在束缚于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。袁庆云研究了用硅胶柱层析分离辣椒红色素,总结出以下工艺流程:

辣椒→挑选→粉碎→加酶→过滤→浓缩→乙醇石油醚提取→过滤→浓缩→上硅胶柱→洗脱→浓缩→得深红色粘稠液体。

操作要领有:

1)加酶:加酶水解使细胞中与蛋白质、脂肪、糖类等结合的色素游离出来,便于用溶剂提取。

2)提取:以90%乙醇和石油醚(1∶1)的提取液在室温下搅拌过夜提取,经过滤后减压浓缩。3)通过薄层层析寻找洗脱条件,当石油醚和食用级90%乙醇体积比=2∶1时展层效果最好。

4)将提取的浓缩液上硅胶柱,柱直径10cm,高100cm,用洗脱液洗脱,收集红色洗脱部分

5)将收集的洗脱部分减压浓缩。

实验所得红色粘稠液经检验水分含量0.37%,脂肪含量90.68%,色素∶色阶E1%1cm(475nm)=143,不含辣椒素。贺文智、索全伶等[5]也探讨了辣椒红色素的柱层析提取精制方法:用丙酮作萃取剂从红辣椒干粉中提取出辣椒红粗品,粗品经减压蒸馏浓缩处理后进行柱层析脱辣精制操作。该试验鉴于柱层析法的优点,采用尺寸规格较大的玻璃柱进行柱层析分离,选用粒径74～152μm硅胶作填料,石油醚与丙酮的复配混合液(10:1)为展开剂进行柱层析。辣椒红粗品上柱淋洗分离,首先流出的是橙黄色液体(量少),其次是辣椒红色素,最后是较难洗脱的淡黄色且具有较浓辣味的液体。收集红色素产品进行减压蒸馏浓缩,用751分光光度计测定其色价E1%1cm(460nm)=56.5,色素回收率可达平均67.2%。

针对现有文献中大多介绍以红辣椒为原料提取无辣味混合色素的方法但未对混合色素作进一步分离分析的问题,提出了采用柱层析对辣椒色素中的黄色素进行分离。该方法以硅胶为固定相,丙酮、95%乙醇分别作为辣红素和辣黄素的洗脱剂,每次分离的色素量为硅胶质量的4%～2%,分离后的液体经减压蒸馏得浓缩产物。通过此过程,不但可得到辣椒色素中的主要副产品———黄色素,而且相应地提高了主要成分的纯度,得到纯度较高的红色素。

采用柱层析分离技术,选用吸附剂X和混合洗脱液用于中试,将辣椒色素中红、橙、黄进一步分离,可以使低质量辣椒红色素的色价和色调得到较大的提高。吴明光等采用柱层析分离技术,从辣椒果皮中分离出了游离型结晶辣椒红色素单体,其含量大于95%,这是我国辣椒红色素在剂型上的突破。

1.3 超临界CO2流体萃取技术

由于辣椒红素的油状特性使得采用有机溶剂萃取分离得到的辣椒色素产品中有较高的溶剂残留,采取一般的洗脱剂方法产品很难达到联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO,1984)规定的最新标准,极大地影响了辣椒色素的实用和出口创汇。超临界流体萃取是一种新型的化工分离技术。该技术的关键是了解超临界流体的溶解能力及随诸多因素影响的变化规律。超临界CO2流体萃取(SCFE-CO2)就是使用高于临界温度、临界压力的CO2流体作为溶媒的萃取过程。处于临界点附近的流体不仅对物质具有极高的溶解能力,而且物质的溶解度会随体系的压力或温度的变化而变化,从而通过调节体系的压力或温度就可以方便地进行选择性地萃取分离不同物质。超临界分离技术工艺简单,能耗低,萃取溶剂无毒、易回收,所得产品具有极高的纯度,残留溶剂符合FAO/WHO要求。赵亚平等采用自行设计的超临界CO2流体萃取设备进行辣椒色素提取。该设备主要由供气系统、超临界CO2流体发生系统、萃取分离系统、计量系统4部分组成,所有部件都国产化。实验表明,最佳萃取条件为粒度1.2mm,萃取压力15MPa,萃取温度50℃,流量6m3/h。在萃取过程中,根据UV3000紫外可见分光光度计测定200～600nm的吸光度曲线判断辣椒色素与辣椒素的分离效果。用色素的丙酮溶液在449nm处测定吸光度,所得值即为色素的色价。从表2可以看出,用该方法萃取的辣椒色素各项质量指标均超过国家标准。

采用瑞士NOVA公司制造的超临界萃取装置对辣椒色素进行分离、提纯。使产品符合FAO/WHO残留溶剂标准要求(己烷含量≤25mg/kg)的最佳工艺参数是:萃取压力18MPa,萃取温度25℃,萃取剂流量2.0L/min,萃取时间3h。在最佳工艺条件下产品色价可达到342。韩玉谦等采用超临界CO2流体萃取技术对色价100～180,溶剂残留30×10-6～150×10-6的辣椒红色素进行精制,实验结果表明:当萃取压力控制在20MPa以下时,辣椒红色素的色价和色调几乎不受损失,有机溶剂的残留可以降低到2.7×10-6左右,但辣椒色素中的红色系色素和黄色系色素未达到完全分离。研究发现,在超临界CO2流体萃取辣椒色素的过程中使用助溶剂如1%的乙醇或丙酮或升高提取压力能提高辣椒色素得率。在较低压力下分离得到的辣椒色素几乎都是β-胡萝卜素,而在较高压力下得到较大比例的红色类胡萝卜素如辣椒红色素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质等和少量的β-胡萝卜素。在两步分段提取过程中,第一阶段采用分离红辣椒油和β-胡萝卜素的技术保证了第二阶段辣椒色素提取的富集,并使辣椒红、黄色素比率达到1.8。在自行开发的多功能超临界CO2流体萃取分馏装置上对辣椒色素脱辣精制技术进行了研究,结果表明:在小于10.0MPa压力下可萃取出黄色和辣味成分,保留红色素;当压力大于12.0MPa时可将红色组分萃取完全。尽管超临界流体萃取天然色素具有很多的优点,但由于超临界设备一次性投资较大,目前我国在这一领域还未得到广泛的应用