辣椒辣素的提取分离技术研究

第 4期 2OO3年 4月 中 国 调 味 品 CH 0ND IⅡ T No．4 Apr．2003 文章编号：1000—9973(2003}04一OO25—02 辣椒辣素的提取分离技术研究 胡宜亮 ，杜迅 ，刘慧2 (1．河南省科学院生物研究所，郑州 450008；2．河南省肿瘤医院，郑州 450003) 摘要：根据辣椒辣味成分和色素成分理化性质的不同，经过多次不同浓度、不同酸碱度溶剂的提取 分离试验研究，确定了简便易行、安全有效地分离两类成分的技术工艺。 关键词：辣椒；辣椒素；分离 中图分类号： ．2 文献标识码：A Abstract：According to the different physical and chemical property between piquancy component and pir~ aent component in capsicum．We have made a lot of scien~fic researches in solvent with different concentration and acdity and have established a technics used to separate the two components．’Ihe technics is simple。secuIe and effective． Key words：capsicum；capsaicin；separate 辣椒作为食品调味料，在我国具有悠久 的历史。食用后可增加唾液分泌及淀粉酶活 性，有促进食欲、改善消化的作用。外用可促 进局部血管发生反射性扩张，促进局部血液 循环，对冻疮、外伤瘀肿有一定 的治疗 作 用u)。现代医学研究证明：辣椒素与体内的 生物酶结合后，可终止细胞的癌变过程。以 上医疗作用的有效成分都是辣椒辣素，而且 其应用范围还在不断扩展。长期以来，辣椒 作为食品调味料，多是直接食用，或者在不改 变组织特征的情况下，进行一些浅加工，如辣 椒酱等。在食用这些制品后，辣素都要经过 一 个浸出过程，这就决定辣素的生物利用率 比较低，同时，辣素在肠道的继续释放，刺激 肠壁，可引起腹部不适，甚至造成肛门灼痛， 诱发痔疮。另外，在药物生产及某些辣味食 品的制作过程中，直接使用辣粉也无法保证 终端产品理想的外观及质量。因此如何有效 收稿 日期．'2002—11—19 的从辣椒中提取分离出辣椒辣素，具有十分 重要的意义。 1 辣椒的化学成分 1．1 辣椒素的结构及性质 辣椒中的辣味成分主要是辣椒素(Cap． saicin)、二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin)、降二氢 辣椒素(Nordihydrocapsaicin)、高辣椒素(H0． nx)c~psaicin)、高二氢辣椒素(Homodihydrocap． sajicin)等n)。其中辣椒素含量最高，约占全 部辣椒成分的 69％；其次是二氢辣椒素，约 占全部辣味成分的 22％；其余 占9％(2)。辣 椒中的辣味成分共有 14种，属酰胺类化合 物，不溶于水，可溶于醇、乙醚等有机溶剂，在 碱水中有一定的溶解度。辣椒素的化学结构 如下： 1．2 辣椒红色素的结构及性质 维普资讯 http://www.cqvip.com 中 国 调 味 品 总第 290期 cH厂 CH3 c～ 一 ⋯ H H cH厂cH—c 一cH一【cH2】4一c0一NH—cH2—< ＼>—0 辣椒 中的色素成分主要有辣椒红素 (Capsanthin)、辣椒玉红素(Capsorubin)、隐黄 素(Cryptoxanthin)和胡萝 卜素(Carotene)。其 中主要是辣椒红素，可溶于醇、丙酮、乙酸乙 酯、醚、正己烷等有机溶剂，不溶于水，可见光 区最大吸收峰为449nm。 2 辣椒辣素的提取分离试验 将辣椒辣素提取分离以后，主要用作食 品调味料、医药原料、日化原料等，如果其中 夹带有多量色素，则会影响终端产品的外观。 因此，在考虑辣椒辣 素的提取率及与杂质的 分离前提下，还要重点考虑与色素成分的分 离问题。由于石油醚、丙酮、正己烷等溶剂具 有不悦气味，因此选择食用级乙醇作为溶剂， 并选择常温渗漉提取法。以下简单介绍不同 情况下的分离效果。 2．1 不同浓度乙醇渗漉辣椒辣素效果试验 以不同浓度的乙醇渗漉至渗漉液无辣 味，测定乙醇用量(原材料的倍数)，绘制曲线 如图 1。 2．2 不同浓度的乙醇渗漉色素试验 以等量不同浓度的乙醇渗漉辣椒色素， 测定色素的收率，绘制曲线如图2。 2．3 不同酸碱度的5oo乙醇渗漉辣椒辣素效 果试验 辣椒素属酰胺类化合物，同时含有酚羟 基，酸碱度的变化可以影响其溶解性。因此， 我们选择等量不同酸碱度的50~7,醇，进行了 渗漉试验，绘制曲线如图3。 乙 1 醇 1 用 量 l 一 原 料 倍 数 0 1O 2O 3O dO 50 (50 70 80 90 乙醇浓度 (％) 图 l 乙醇浓度与乙醇用量的关系 色 素 收 塞 一 ％ 0 IO 2O 30 40 5O 6O 70 80 90100 乙 醇 浓 度 (％ ) 图2 乙醇浓度与色素收率的关系 收 5}0 室 。／ 一 85 ％ 一 80 75 — _ ， 一 70 65 5 4 3 2 1 0 l 2 3 4 5 盐酸含量 (‰) 碳酸钠含量 (‰) 3 结果与讨论 图3酸碱度与辣素收率的关系 以上试验中图 1明：5oo乙醇渗漉辣椒 辣素时，乙醇用量不足原料的 1O倍，60o以上 乙醇用量没有N,3l减少，而图2(下转第28页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 28 中 国 调 味 品 总第 290期 到 100 oC，然后加入苯甲酸钠，搅拌均匀，放 人沉淀罐中沉淀 3 d后取上清液置于浓缩罐 内，浓缩成 3O。Be 的老抽，再放人沉淀罐中， 自然沉淀一周，取上清液备用。 3．2．4 配兑 将老抽和黄原胶酱油液以4：1的比例置 于配兑罐中，搅拌均匀，即可。 4 质量指标 4．1 感官指标 色泽：红褐色、有光泽 香气：酱香、酯香浓郁 滋味：味鲜美、咸甜适口 体态：浓厚、澄清 4．2 卫生指标 表 1 卫 生 指 标 项 目 指 标 菌落总数，"i'／mL ≤ 大肠菌群，加)f 10o mE ≤ 致病菌(系指肠道致病菌) 30o00 30 不得检出 4．3 理化指标 表2 理 化 指 标 5 讨论 黄原胶干粉有极强的亲水性，直接溶解 易结成团。因此，应先将糖与黄原胶拌匀，再 加入水中搅拌溶解，这样可大大改善黄原胶 在溶剂中的分散性和水溶速度。 黄原胶作为增稠剂添加到酱油中，不但 不会改变其色、香、味，而且使酱油的档次更 上一个台阶，色泽红褐乌润，体浓挂壁，极易 上色，迎合大众的需要。 (上接第26页)表明50~乙醇对辣椒色素的提取 率还不到 10％。因此，用 5oo乙醇进行渗漉， 可有效地将辣椒辣素与辣椒色素进行分离， 待辣素分离完毕后，残渣可用 95。乙醇进行渗 漉，进一步提取食用色素。图 3可以看出含 2％0以上碳酸钠的 50~乙醇渗漉辣素时，收率 明显偏高，而含 3‰以上碳酸钠的 50~乙醇渗 漉辣素，无论是分离效果，还是辣素收率均为 最佳条件。同时免去加热处理，可减少溶剂 挥发，有利于安全生产、减轻空气污染及节约 能源。图3表明：辣素在偏碱性低度乙醇中 溶解度较高。辣素渗漉液的后期处理中，回 收溶剂后，浓缩液中含水量大幅增加，通过调 整 pH至中性，辣素即可发生沉淀，可用于食 品、医药、日化等行业。综上所述，辣椒辣素 的提取分离工艺确定为：原料一粉碎一50o碱 性乙醇渗漉一回收乙醇一调节 pH至 7一静 置过滤一沉淀一干燥粉碎一成品。 参考文献： [1]江苏新医学院．中药大辞典[M]．上海人民出版 社 ，1979． [2]全国中草药汇编编写组．全国中草药汇编[C]． 人民卫生出版社，1978． 维普资讯 http://www.cqvip.com