辣椒色素是以辣椒為原料，提取出的高類胡蘿卜素系統的橙紅色的天然食用色素。該色素屬于萜類色素，產品呈粘稠的液狀，也可以經烘干呈粉末狀。它不溶于水，具有較好的熱穩定性、耐酸堿性、耐光性和乳化分散性。辣椒色素的溶液因濃度不同可以呈現深紅、桔紅、黃色、淡黃色等顏色；又因其含有胡蘿卜素，β-胡蘿卜素及多種維生素，本身具有豐富的營養價值，因此，辣椒色素可廣泛用于食品、醫藥以及化妝品等工業產品的著色。
辣椒色素的提取最早是用油溶法和溶劑法。油溶法，即用動、植物油類（如魚油、棉籽油、豆油、菜油、椰子油、玉米油等）浸泡辣椒皮或辣椒粉，然后分離出溶解在油中的色素，這種方法的缺點是油與色素的分離比較困難，難以得到濃稠的色素。
溶劑法，按操作方式又可分為浸漬法、滲漉法、回流提取法及索氏提取法等，即用烷基酮或烴提取出色素。這種方法得到的色素質量不穩定、純度差、濃度低或難以除去辣味；亦可首先破壞辣味素以除去辣味，然后提取到無辣味的色素，這種方法提取后的殘渣中還殘留有相當的紅色素，所得粗品的雜質含量高，精制費用昂貴，殘渣的可利用性差，給規模化生產帶來了難度。
一、堿水溶液處理--溶劑提取--水蒸汽蒸餾法
為消除上述提取法帶來的弊端，多年來研究人員對國內外辣椒色素的提取方法進行了綜合試驗研究，認為利用堿水溶液處理--溶劑提取--水蒸汽蒸餾法可以生產出色澤好、純度高、穩定性好的辣椒色素。現將具體方法介紹如下：
1、工藝流程：辣椒→浸提→蒸餾→辣椒油樹脂→水解→過濾→固形物→浸泡→減壓過濾→提取液→減壓蒸餾→色素→水蒸汽蒸餾→濃縮精制色素→烘干→粉末狀辣椒色素
2、提取方法
⑴提取辣椒油樹脂。將成熟的辣椒果實烘干粉碎后，投入提取罐內，在室溫條件下，用有機溶劑（如乙醇、丙酮、2-丙醇、三氯乙烯、乙烷等）連續浸提，從提取液中蒸餾出有機溶劑，再用低級脂肪族醇類溶劑（如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇等）萃取辣椒油樹脂，添加量相當于辣椒油樹脂的10倍左右，溫度為室溫至醇類的沸點，攪拌時間1-10小時。之后，靜放，采取傾析或液-液離心分離出含辣椒色素相；然后，在常壓或真空狀態下，進行水蒸汽蒸餾，餾去殘余的醇類，得到含辣椒色素的樹脂。
⑵堿水溶液處理。蒸餾后含辣椒色素的樹脂，加入堿水溶液處理。堿水溶液的濃度為45%左右，添加量相當于蒸餾后樹脂重量的3-5倍，溫度為80℃，攪拌時間為3-10小時。然后調pH值在4-6.5之間，使含辣椒色素樹脂中的脂肪酸類，從水溶性堿鹽的形式一次轉化成游離性的脂肪酸類；pH值調節劑為常用的無機或有機酸類。調酸后，緩緩加入沉淀劑，使游離脂肪酸類轉化成難溶性或不溶性的鹽，生成沉淀物；沉淀劑有氫氧化鋇、氫氧化鎂、氫氧化鈣等，其用量相當于調酸后辣椒油樹酯重量的2-8倍。沉淀后，通過離心或過濾的方法，得到皂堿狀的固形物。
⑶提取。將皂堿狀固形物放在提取罐中，加入有機溶劑進行連續提取，有機溶劑有丙酮、丁酮、醋酸甲酯、甲醇、乙醇、丙醇、戊烷、苯、甲苯、二乙醚等石油醚類。有機溶劑的添加量相當于固形物重量的1-15倍，溫度控制在室溫，提取時間根據選用溶劑的不同在1-15小時左右。
⑷蒸餾。提取液（去掉殘渣）經常壓或真空條件下蒸餾，餾去有機溶劑，得到色值為30-65萬辣椒色素。如所得色素仍有辣椒特有的異味，再將色素在約26.7kPa下減壓，水蒸汽蒸餾4小時，可脫去異味。濾掉水分后在真空干燥器中干燥，得到濃縮精制的色素；也可經低溫烘干，得到粉末狀的辣椒色素。
二、CO2 超臨界萃取法
除上述方法外，目前世界上流行的還有超臨界萃取法。與傳統方法相比，用CO2超臨界萃取法避免了使用有機溶劑，省去了蒸餾等操作步驟，是一種十分有前途的提取方法。該法的萃取流程是：
辣椒粉→提取槽→分離槽→粗色素→提取槽→分離槽→色素
具體操作如下：將辣椒烘干粉碎，置于提取槽中，以5L/min的流量通入壓力為12mPa的CO2，提取槽溫度為40℃，保持上述CO2 壓力60 min，含CO2進入分離槽，并減壓至大氣壓，得到帶辣味的提取物，其色素含量為8%左右。將此提取物再置入提取槽中，以5L/min的流量通入壓力為45mPa的CO2，槽溫為40℃，提取時間為40min，然后進入分離槽，減壓至大氣壓，得到無辣味的辣椒色素。
三、辣椒色素的分離
辣椒色素隨濃度的不同可以呈多種色調，如：食用乙醇以1:15溶解后，加量為1/5000時呈紅色，1/8000時呈桔紅色，1/12000時呈黃色。近年來，也有用柱色譜法直接將辣椒色素分離成黑、黃、紅、橙等單一色素的，這些單一色素有良好的熱穩定性，在100℃加熱數小時后，色素的殘存率都在95%左右，而且有很好的耐光性。
具體方法如下：在裝有硅膠的玻璃柱中，加入濃縮好的辣椒色素，硅膠與辣椒色素加量之比為5:1，然后用正已烷洗脫，洗脫液中餾出正已烷，首先可得到黑色素；接著用5%異丙醚和95%正已烷洗脫，洗脫液中餾出溶劑后得到黃色色素；再用25%異丙醚和75%正已烷洗脫，洗脫液中餾出溶劑后得到紅色素，最后用丙酮洗脫，餾出丙酮后可得到橙色素。
