红辣椒中类胡萝卜素的研究进展_黄延春

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黄延春等： 红辣椒中类胡萝卜素的研究进展
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于丙酮提取液，避免了皂化，最小化了色素降解造成 的误差，减 少 了 样 品 的 处 理，缩 短 了 分 析 时 间［21］。 Péter A． Biacs 等提取得到了红辣椒中脂肪酸类胡萝 卜酯和未酯化的低相性和表相性的类胡萝卜素。采 用高压液相色谱将其分离，发现辣椒红素单酯中主
红辣椒属一年生草本植物，品种繁多，世界各地 广泛种植。红辣椒中的主要成分有提供香辣味的辣 椒素、二 氢 辣 椒 素、降 二 氢 辣 椒 素［1-3］、脂 肪 酸［4，5］、 多酚［6，7］、糖［8］、维 生 素［9］、类 胡 萝 卜 素 等［10］。 其 中 类胡萝卜素在植物的生命中起着重要的作用，其合 成由光控制。随着辣椒的成熟，叶绿体转化成有色 体，叶绿素逐渐减少，类胡萝卜素增加。日光对加强 类胡萝卜素的合成是有效的，绿光和蓝光抑制类胡 萝卜素 的 生 成［11，12］。 红 辣 椒 中 的 类 胡 萝 卜 素 在 收 获后的干燥过程中，在光的照射下仍会进行生物合 成，一直到水分全部脱去才结束。在这一过程中，类 胡萝卜素的含量会增加 20% ～ 40%［13］。类胡萝卜 素可以作为食品、化妆品的着色剂被广泛应用，而且 具有丰富的营养价值。但是类胡萝卜素的稳定性较 差，使它的应用受到较大的限制。因此，对红辣椒中 类胡萝卜素稳定性的研究成为一个重要课题。本文 综述了红辣椒中类胡萝卜素在不同条件下稳定性的 研究进展，为类胡萝卜素的开发应用提供参考。
3 Han SL，et al． Oviposition-stimulating activity of （ E） -capsaicin identified in capsicum annuum fruit and related compounds towards Helicoverpa assulta． Chemoecology，2006， 16： 153-157．
2 红辣椒中类胡萝卜素的分离及检测
红辣椒中类胡萝卜素的生物合成非常复杂，种 类较多。红辣椒中的各种类胡萝卜素是科研工作者 花费大量时间，采用各种先进的分离检测手段鉴定 出来的。
A． Aczél 利用高压薄层色谱分离了辣椒红素和 辣椒玉红素。这是一种具有选择性的分离，能准确 地 确 定 红 色 素 的 色 价［18］。 M． Isabel MínguezMosquera 等利用反相高压液相色谱（ HPLC） ，通过 丙酮和水的梯度洗脱，在 450 nm 的紫外光下检测， 分离和鉴定了红辣椒果实、辣椒粉、辣椒油中的十四 种类胡 萝 卜 素［19］。D． Hornero-Méndez 等 采 用 UVVisible、IＲ、MS、TLC 和 HPLC 分离鉴定出了红辣椒 中南瓜黄素［20］。Dámaso Hornero-Méndez 等采用快 速分光光度法确定了辣椒粉和辣椒油中类胡萝卜素 中的部分红色成分和黄色成分。这一方法可直接用
Maria Isabel Mínguez-Mosquera 等研究了不同品 种红辣椒在缓慢干燥和研磨过程中类胡萝卜素含量 的变化。结果表明，湿度为 85% ～ 88% 的红辣椒在 温和的条件下干燥，类胡萝卜素的含量等于或高于 最初的产品。这个事实说明，果实在干燥期间仍在 进行新陈代谢，存在着各种类胡萝卜素的合成，从而 增加了黄色成分和红色成分； 另外，干果实在研磨阶 段，研磨机产生的热导致了黄色成分的降解，红色成 分未发生变化［24］。这一实验结果与 Antonio PérezGález 等的研究结果相似，其研究发现，在果实干燥 （ 温度在 60 ℃ 左右） 研磨的过程中，类胡萝卜素的 含量在不同的时间段有时高有时低［25］。 3． 2 贮藏的影响
HUANG Yan-chun* ，LI Yun-xia
Chemistry ＆ Environment Science College of Inner Mongolia Normal University，Hohhot 010022，China
Abstract： Ｒed pepper is a kind of important vegetable in diet． Carotenoids in red pepper，normally used as food colorants，are nutritious and have attracted more attention recently． In this paper，the isolation and identification methods， chemical structures and stabilization of carotenoids are reviewed． Key words： red pepper； capsanthin； capsorubin； zeaxanthin； carotenoid
1 红辣椒中类胡萝卜素的种类及结构
红辣椒呈现鲜艳的颜色，主要是由于其含有丰
收稿日期： 2012-05-07
接受日期： 2012-09-10
* 通讯作者 Tel： 86-013327107406； E-mail： huangyanchun0791@ 163． com
富的类胡萝卜素。红辣椒中类胡萝卜素的成分及含 量随着产地的不同而不同［14］，但基本都包括两个系 列，红色系 列 和 黄 色 系 列［15，16］。 其 中，含 量 较 多 的 是辣椒红素、南瓜黄质、玉米黄质、β-胡萝卜素、β玉米黄质［17］。红辣椒 中 各 种 类 胡 萝 卜 素 的 结 构 如 表 1 所示。
天然产物研究与开发 Nat Prod Ｒes Dev 2013，25： 562-565，571
文章编号： 1001-6880（ 2013） 4-0562-05
红辣椒中类胡萝卜素的研究进展
黄延春* ，李云霞
内蒙古师范大学化学与环境科学学院，呼和浩特 010022
摘 要： 红辣椒中含有丰富的类胡萝卜素，不但具有一定的营养价值，而且是应用广泛的食品着色剂。本文主
Antonio Ｒaffom 等研究了在 70 ℃ 的 烤 箱 中 干 燥、研磨辣椒时，未加入和加入不同比例辣椒种子的 情况下，类胡萝卜素的降解情况。结果表明，在最初 阶段，热降解速率与混合种子的比例成反比。随着 干燥时间的增长，混合种子的比例越少，热降解速率 越慢，类胡萝卜素损失越少。从整个反应过程来看， 加入的种子越多，降解速率越快，主要是由于种子中 富含不饱和脂肪酸（ 主要是亚油酸） ，它具有氧化作 用。因此，在辣椒粉产品中，为了减少类胡萝卜素的 损失，不要填加辣椒种子［29］。
要含有不饱和脂肪酸，辣椒红素二酯和辣椒玉红素 中主要含有饱和脂肪酸［22］。M． H． Gnayfeed 等的研
究发现，利用次临界丙烷萃取辣椒粉，比较容易得到 类胡萝卜素和维生素，不易得到辣椒素［23］。
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3 红辣椒中类胡萝卜素稳定性的研究
红辣椒中类胡萝卜素的稳定性是制约类胡萝卜 素在食品及化妆品等领域应用的一个重要因素。因 此，对红辣椒中类胡萝卜素的稳定性的研究成为一 个重要课题。 3． 1 干燥的影响
Ayhan Topuz 等研究了 γ 射线及贮藏对辣椒粉 中的辣椒红素、辣椒玉红素、南瓜黄素、隐黄素、紫黄 素的影响。在较大强度的辐射下或较长时间的贮 藏，除了辣椒玉红素外，其它色素均有明显减少。但 是辐射的影响弱于贮藏时间的影响，例如，在强度为 10 kGy 的 γ 射线照射下，辣椒红素减少 11． 1% ，而 10 个月的贮藏辣椒红素会减少 42． 1% 。 ［26］ 3． 3 温度的影响
要阐述了红辣椒中类胡萝卜素的分离鉴定方法、种类、结构，及在对红辣椒的加工、贮存过程中影响类胡萝卜素
稳定性因素的研究情况，为红辣椒的开发应用研究提供参考。
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关键词： 红辣椒； 辣椒红素； 辣椒玉红素； 玉米黄质； 类胡萝卜素
中图分类号： Q949． 91
文献标识码： A
Ｒesearch Progress on Carotenoids in Ｒed Pepper
参考文献
1 Ｒeusch M，et al． Determination of capsaicinoids in low pungency paprika． Z Lebensm Unters Forsch，1996，202： 334336．
2 Seong SH，et al． Suppression of phorbol ester-induced NF-kB activation by capsaicin in cultured human promyelocytic leukemia cells． Arch Pham Ｒes，2002，25： 475-479．
Manuel Jarén-Galán 等研究了温度对红辣椒油
树脂中类胡萝卜素含量的影响。在 60 ℃ 以下，升高 温度红辣椒中的黄色色素被破坏的速率快一些； 60 ℃ 以上，升高温度红辣椒中的红色色素被破坏的速 率快一些。总之，升高温度，红辣椒油树脂中类胡萝 卜素总含量减少［27］。
Ute Schweiggert 等研究了干辣椒和辣椒粉中游 离的类胡萝卜素和酯化类胡萝卜素在不同温度下的 稳定性。将干辣椒和辣椒粉分别加热到 80、90、100 ℃ ，保持 5 min 和 10 min，然后冻干。检测发现，干 辣椒中的类胡萝卜素减少 25% ～ 34% ，辣椒粉中的 类胡萝卜素减少 20% ～ 53% 。研究还发现，在室温 下贮存 4 个月后，干辣椒中游离的类胡萝卜素和酯 化类胡萝卜素含量分别下降 16． 7% ～ 9． 6% ，辣椒 粉中二者分别下降 39． 7% ～ 38． 8% 。可见，类胡萝 卜素在干辣椒中更稳定，干辣椒中酯化类胡萝卜素 比游离的类胡萝 卜 素 更 稳 定［28］。 这 一 研 究 结 果 与 Péter A． Biacs 等［22］的结果一致。 3． 4 填加物的影响
4 结语
到目前为止，各国科研工作者利用各种测试手 段已确定的红辣椒中类胡萝卜素的种类及结构达 26 种之多，其应用前景非常广阔。但是由于类胡萝 卜素的稳定性较差，红辣椒主要以辣椒粉、辣椒酱、 辣椒油等出现在市场上。为了提高红辣椒的应用价
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值，扩大红辣椒中类胡萝卜素的应用范围，必须对提 高类胡萝卜素的稳定性做更深入地研究。
Antonio Ｒaffo 等研究了使用聚乙烯包装和热水 处理后包装低温贮藏的红辣椒中辣椒红素、南瓜黄 素 A、玉米黄素、β-胡萝卜素、β-玉米黄素含量的变 化。结果表明，未包装、包装及使用 53 ℃ 热水处理 后包装低温贮藏 21 d 的红辣椒中，五种类胡萝卜素 的含量变化不一样。未包装的红辣椒中辣椒红素的 含量减少，南瓜黄素 A 的含量减少，玉米黄素、β-胡 萝卜素、β-玉米黄素的含量增多； 包装的红辣椒中 辣椒红素的含量稍有减 少，南 瓜 黄 素 A 的 含 量 未 变，玉米黄素、β-胡萝卜素、β-玉米黄素的含量稍有 增多； 使用 53 ℃ 热水处理后包装低温贮藏 21 d 后 五种类胡萝卜素的含量基本未变。从以上结果我们 可以看出，短 时 间 的 贮 藏 对 类 胡 萝 卜 素 的 影 响 较 小［16］。
4 Gálvez AP，et al． Fatty acid composition of two new pepper varieties（ Capsicum annuum L． Cv． Jaranda and Jariza ） ． Effect of drying process and nutritional aspects． JAOCES， 1999，76： 205-208．
Peter A． Biacs 等的研究发现，在室温下贮存不 同辣椒粉 150 d，未加入任何抗氧化剂的辣椒粉中， 类胡萝卜素有 27% 的降解，加入 δ-生育酚的有 20% 的降解，加入抗坏血酸的有 15% 的降解； 在冷冻的 条件下贮存以上三种辣椒粉，其中类胡萝卜素的降 解率分别为 15% ，13% 和 5% 。可见，在辣椒粉加入 一定量 的 抗 氧 化 剂 可 以 增 加 类 胡 萝 卜 素 的 稳 定 性［30］。