高辣度辣椒油树脂辣椒精的提取研究

岛国园舒愈鼢锄陷《国圃田》

的提取硼夯

黄启强

（广州大学科技产业集团，广东广州５１０４０５）

摘要：重点对辣椒精的提取工艺和方法进行研究。同时对红辣

椒和青辣椒的辣椒精提取作了比较研究，并对辣椒精中有效成分的测定方法进行了探讨。关键词：辣椒油树脂（辣椒精），提取技术

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ

ｆｒＯｍｍａｄｅａｎｄ

ａ

究报道，如施飞群（１９９４）旧以乙醇作为提取溶剂对辣椒红色素和辣椒素作过提取方面的研究，周瑞美等…（１９９５年）利用超临界二氧化碳萃取技术对辣椒红色素和辣素的提取分离进行过初步研究，高蓝等阐（１９９７年）以生产辣椒红色素过程中脱辣得到的副产物为原料，采用柱层析法制备高辣度辣椒油树脂。此外，王中秋等（１９９６年）对辣椒素提取方法进行过筛选。总体来说，我国对辣椒精生产技术缺乏深入、系统的研究，无论生产和研究都远远落后于国外，导致我国至今没有一家能成吨（１０％含量）生产辣椒精的企业。众多的辣椒红生产企业虽然有极其少量的辣椒精（生产辣椒红色素过程中所产生的脱辣副产物）销售，但流动性差，果胶等不溶物杂质含量高，其品质远远不如国外产品。

鉴于如上所述我国辣椒精研究和生产现实，本研究的目的和重点在于比较系统、全面地研究辣椒精相关配套技术，解决辣椒精生产过程中的关键技术问题，以满足批量生产辣椒精的实际需要。

ｅ×ｔｒａｃｉｎｇｐｒＯｃｅｓｓｆＯｒ０ＩｅＯｒｅｓｉｎｃａｐｓｉｃｕｍｃｈ…ｉｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．ａｎｄｃＯｍｐａｒｉｓＯｎｗａｓｂｅｆｗｅｅｎ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＯｌｅＯｒｅｓｉｎ

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ｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ｃａｐｓｉｃｕｍ：ｅｘｔｒａｃｔｉＯｎ

ｔｅｃｈｎ０１０９ｙ

中图分类号：ＴＳ２２５．１９文献标识码：Ａ

文章编号：１００２一０３０６（２００５）０６—００５８—０５

辣椒油树脂（ｏｌｅｏｒｅｓｉｎｃａｐｓｉｃｕｍ）又称辣椒精，是从辣椒中提取、浓缩而得到的一种油状液体，具有辣椒固有的强烈辛辣味。它除了含有辣椒的辛辣成分（Ｃａｐｓａｉｃｉｎｏｉｄｓ）外，还含有辣椒醇、蛋白、果胶、多糖、辣椒色素等不少于１００余种其他的化学物质。辣椒精是一个笼统含糊的概念，目前在我国市场上把

ｃａＤｓａｉｃｉｎｏｉｄｓ含量０．３％以上５０％以下的产品都叫辣椒精。在国外，辣椒油树脂通常是指其含量在６．６％～２０％的产品，而２０％～６０％的称之为辣椒提取物

（Ｅｘｔｒａｃｔ

．Ｉ材料与方法

１．１材料与设备

辣椒原料

选用两种不同类型的辣椒供研究

之用。红辣椒选自湖南、贵州、云南、海南、河南、四川、陕西山东等主要产地的８个辣椒品种，这些辣椒均为当地商品辣椒干，每个品种１ｋｇ左右，分别编号为：ｌｊ－、ｌｊ：、１ｊ，、ｌＪ。、ｌｊｓ、ｌｊｅ、ｌｊ，、ｌｊｓ，可生产出三种主要产

ｃａｐｓｉｃｕｍ），６０％～８０％的则称为类辣椒碱浓

自１９９７年贵州

缩物（Ｃａｐｓａｉｃｉｎｏｉｄｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ）【５］。

五倍子有限公司第一次把它推上市场（当年销售２％的辣椒精２￡）以来，每年我国的销售量成倍增长，２００３年我国的销售量已在１００ｔ（含量１０％）以上，而这一快速增长的市场９５％左右被印度产品所垄断。我国十几家辣椒红色素生产企业十几年来一直停留在单一的辣椒红色素生产水平上。究其原因主要是技术落后，没有从根本上解决批量生产辣椒精的技术问题。

我国有关辣椒精提取技术的研究最早见报道于１９９４年［４】（陈霁良），以后陆续有几篇有关这方面的研

品——辣椒红色素、辣椒精和辣椒碱。另一种是干青

辣椒，来自于河南柘城辣椒收后的晚期未成熟的次品干青辣椒，这种辣椒在当地量大且商品价值低，它

可提取两种主要产品——辣椒精和辣椒碱．，包括３

个品种：“子弹头”、三樱椒、“新一代”；石油醚、乙酸乙酯、乙醇等司产品。

岛津ＬＣ一６Ａ型ＨＰＬＣ仪，紫外分光光度计，电热

为化学纯；类辣椒素分析用标准

为美国Ｓｉｇｍａ公

品——Ｃａｐｓａｉｃｉｎ，Ｄｉｈｙｄｍｃａｐｓａｉｃｉｎ

收稿日期：２００５一０２一１６

ｉ辩ｌ＿’＿巫互匝习

恒温水浴锅，分析天平，电动搅拌器，真空泵，常用的玻璃仪器等。

１．２

实验方法１．２．１

辣椒原料处理

对实验用辣椒分别去柄、去

籽，在温度为４０℃的恒温条件下烘干，并粉碎成５０目左右的辣椒皮粉，密封好待用。同时，对每一个供试样品计算出粉率。

１．２．２

提取和分离辣椒精的主要有效成分是

Ｃａｐｓａｉｃｉｎｏｉｄｓ，它在６４溶剂油中的溶解度极小，而能溶于乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂中，因此，作为辣椒精的提取溶剂选择６４溶剂油是不恰当的。红辣椒皮粉中含有色素和类辣椒素两种有效成分，所以提取溶剂的选择有别于单一的辣椒红色素提取溶剂，必须同时能满足有效地提取上述两类物质。考虑到实际生产中的可靠性、经济性和安全性等诸多因素，在大量反复实验研究的基础上，本次采用混合溶剂（简称ＨＨ．溶剂）作为红辣椒的提取溶剂。干青辣椒则只考虑提取Ｃａｐｓａｉｃｉｎｏｉｄｓ，则采用乙醇作为提取溶剂。

辣味物质的分离、提纯是本次研究的重中之中，也是研究的难点。如何找出一种生产上切实可行、简单方便的辣味物质的分离、提纯技术十分关键。笔者通过多年对辣味物质的分离、提纯深入研究，很好地解决了这一技术难题。本次研究采用液一液分相分离方法，萃取溶剂为混合溶剂（简称ＨＨ：）。辣椒精提取工艺路线如图ｌ。

原材料处理

红辣椒粉ｊ

青辣椒粉

提取（ＨＨ。）

提取（乙醇）

ｌ

１

厂—］厂］

分离

分离

辣味相色素相

辣味相色素相

』

ｌ

ｊ

ｌ

厂—］０厂］０

再分离（。Ｈ）浓缩

再分离（ＨＨ、）浓缩

辣味相杂质相成品色素辣味相杂质相辣椒绿色素

ｌ

ｊ

浓缩

浓缩

ｊｊ辣椒精

辣椒精

图１

辣椒精提取工艺流程

１．２．３分析与评价辣椒精（辣椒油树脂）的质量分析与评价主要是针对辣椒精中的辣味物质（Ｃ印ｓａｉｃｉｎｏｉｄｓ）来展开的。类辣椒素（Ｃａｐｓａｉｃｉｎｏｉｄｓ）至少包含８种以上化合物，其中ｃ印ｓａｉｃｉｎ（辣椒素）和Ｄｉｈｙｄｍｃａｐｓａｉｃｉｎ（二氢辣椒素）占类辣椒素含量的约９５％。到目前为止对类辣椒素的分析与评价方法有三种：ａ．根据ＳＣＯＶＩＬＬＥ热单位感官评定法旧：将辣椒油树脂溶解于乙醇中，然后用１０％的蔗糖溶液稀释到一定比，专业评定人员根据辣味物质在咽喉部的

刺激和热感程度，来对辣椒油树脂中辣味进行感官评价，这需要对评价人员进行特别的培训，且这种评价结果因人而异，评价结果十分不可靠，一般只作定

性参考；ｂ．分光光度法：通常采用紫外分光光度法来测定，具体方法国家标准ＧＢｌ０７８３一１９９６中有明确规定；ｃ．高效液相色谱法【３１卅（ＨＰＬＣ）：具体条件是Ｃ。８柱，紫外检测器波长２８０ｎｍ，柱温４０～５０℃，流动相采用乙腈：水（０．１％～０．５％磷酸）＝４０：６０，流速一般控制在１．０～１．２ｍＬ／ｍｉｎ之间。

本次研究主要采用高效液相色谱法（ＨＰＬＣ）来进行辣椒精的质量评价。

２结果与讨论

２．１

不同辣椒品种间的皮粉得率

关于红辣椒皮粉得率已在笔者另一研究中作过较为全面的研究报道，在此就不重复，这里仅就青辣椒的皮粉得率进行研究。这些研究材料均取自河南、河北等地三个主要品种（各５个试样），研究结果如表１。从表１可以看出，青辣椒皮粉得率以“新一代”为最高，三樱椒居中，“子弹头”最低。

表１

不同辣椒品种间青辣椒皮粉得率（％）

２．２辣椒品种间辣椒精提取得率

本次提取辣椒精研究用辣椒有两种类型，一种是品质好的红辣椒干，它除了提取辣椒精外，还可提取红色素；另一种是未成熟的青辣椒下，它只能提取单一辣椒精，在提取方法和工艺上也有较大差别。本研究特分别进行，研究结果将分别表述。

２．２．１红辣椒品种间辣椒精提取得率本次研究了不同省份九个品种的辣椒，提取过后的辣椒皮粉口感无辣味。通过两次分离，一次精制，便可得高含量辣椒精产品，结果如表２。经高效液相色谱法（ＨＰＬＣ）

表２红辣椒品种间辣椒精得率

注：ａ．把辣度统一调整为ｌＯ％后计算而得；

ｂ．测定结果为ＨＰＩ￡法。

匝亟匾亟，鲫

色苷的分子结构。大花葵花色苷的配基为锦葵花色素，在苯环上３７，５７位置甲氧基被ＣＨ，ＣＨ：取代，结合糖位置为３，５位，半乳糖与乙酸形成酰基，由此可以推断出大花葵花色苷的分子结构，如图６。

在非常温和的条件下形成。

通过微生物降解提取法可以在提取大花葵花色苷的同时形成酰基化结构，可以直接获得稳定性较强的花色苷，一举两得。目前，在对花色苷的研究中此方法尚无报道。这种方法在生产过程中可简化工艺步骤，降低成本，有着十分广阔的工业化发展前景。

参考文献：

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ＴＳｈｉｍｉｚｕ，

ＴＩｃｈｉ，

Ｈ１ｗａｂｕｃｈｉ，ｅｔ

ａ１．

３结论

近年研究发现，分子修饰后的花色苷，特别是酰基化的花色苷具有较强的护色能力，酰基化能有效地阻碍花色苷随温度及ｐＨ变化而结构发生转变【３】。酰基化作用的有机酸（丙二酸、乙酸、苹果酸、琥珀酸等）对花色苷的稳定起到很重要的作用。这些流动的糖链将折叠好的酰基缠绕在２一苯并吡喃骨架表面，这种堆积作用不仅对花色苷具有保护作用，而且对系统的色泽稳定性产生积极作用。酰基化作用还能够较好地抗亲水攻击和其它类型的降解反应。在本

Ｓｔｍｃｔｕｒｅｏｆ

Ｃｈｅｍ，１９９６

项研究中，发现纤维素降解菌的代谢产物乙酸可以

在非常温和的条件下与大花葵花色苷形成酰基化结构，提取的大花葵花色苷稳定性要好于常规提取方法。Ａｗｉｌｌｉａｍｓ等人发现，自然界很多植物中存在天然酰基化花色苷［４］，这一发现也说明花色苷酰基化可以

ｄｉａｃｙｌａｔｅｄ

ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ

ｆｍｍｒｅｄｒａｄｉｓｈ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ

（３）：５～９．［４】

刘栋，链建亚，周晓辉．花青素酰基化作用研究进展［Ｊ】．广

州食品工业科技，２００３，１９（４）：１０１～１０４．

’。．卜。。卜一—＋““’．＿一＋“。＿卜一十一。卜“叶”一■。一。卜一‘卜一十一１卜“—?卜一＋?一＋一－卜一＋“—卜一＋一＋?一＋ｎ＋??＋?－＋“十?－＋??＋”＋一＋“＋?－＋??＋“十”＋?一斗“＋“＋“＋－－＋”卜“＋”＋ｔ∽

（上接第６１页）

面改进了现有辣椒红色素的生产工艺，同时很好地解决了辣椒精生产的关键技术难题。该技术的应用可使企业获得以下几个方面的竞争优势：ａ．扩大了加工用椒的选择范围，尽可能地减少了因辣椒价格的波动所产生的生产成本的不稳定性；ｂ．根据市场状况

［５］邱建生，等．中国辣椒深加工产业的现状及发展方向【Ｊ】．中国食品添加剂，１９９９ｆ３）：３９～４８．

［６】狄云，等．辣椒素类物质的代谢生理研究现状［Ｊ】．中国蔬菜，２０００（３）：４８～５０．

【７】刘金兵，等．辣椒果实成熟过程中维生素Ｃ、辣椒素及干物质含量的变化【Ｊ】．江苏农业学报，２０００，１６（１）：６１～６２．［８］

高蓝，等．一种高辣度辣椒油树脂的制备［Ｊ】．中国调味品，

灵活调整产品结构，生产适销对路的产品；ｃ．用残次

青辣椒生产辣椒精，可最大限度盘活企业资源，延长企业生产时间（现在辣椒红色素生产企业的生产时间最长为１８０ｄ）。

４．３加强对提取用椒的基础研究，开展提取用椒的良种选育和栽培技术研究，培育和推广既红又辣的辣椒品种。

参考文献：

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［１３］

Ｌｉｑｕｉｄ

Ｔｈｏｍａｓ

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Ｆｏｏｄ

Ｃｈｅｍ，

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