闪式提取辣椒碱的工艺研究
辣椒碱制备的研究进展
辣椒碱制备的研究进展摘要辣椒碱是辣椒辣味的主要成分，有丰富的应用价值。
本文分析研究了国内外关于辣椒碱类物质的研究成果，对辣椒碱的制备进行了综述。
关键词辣椒碱；制备；提取1 辣椒碱的概述辣椒（chillies），双子叶植物纲茄目，一年或多年生草本植物，原产于南美洲热带地区，明末传入中国湘楚之地。
有辣味，供食用。
辣椒性热味辛，具有驱邪逐寒、温中开胃、消食杀虫等功效。
辣椒中具有辣味的物质有十余种，其中辣椒碱（Capsaicin）、二氢辣椒碱（Dihydrocapsaicin）是最辣的成分，这两种物质的含量约占辣椒中辣味物质的90% 左右。
辣椒碱又名辣椒素、辣椒辣素，化学名称为8-甲基-6-癸烯香草基胺，分子式为C18H27O3N，熔点为65℃，呈单斜或长方形片状无色晶体，易溶于苯、乙醇、乙醚等有机溶剂。
辣椒碱具有丰富的药理活性，主要的药理活性有：镇痛、抗炎、抑菌、减肥等，同时由于辣椒碱的辛辣感，其又被用于食品、农业、化工、军事等领域。
2 辣椒碱的理化性质辣椒碱类提取物通常是混合物，晶体颜色为白色（或微黄、微红），没有固定的熔点，通常熔点范围为57℃～66℃，沸点范围为210℃～220℃，易溶于低级醇和丙酮、氯仿、石油醚等有机溶剂，由于其酚羟基表现出弱酸性，因而能溶于强碱。
辣椒碱属于酞胺类化合物，因而可以发生水解反应生成香草基胺和癸烯酸。
3 辣椒碱的提取通过对目前研究的分析，辣椒碱的制备主要有三种方式：天然辣椒提取法、生物细胞培养法、化学合成法。
1）天然辣椒中提取辣椒碱的方法：有机溶剂浸出法、纤维素酶提取法、盐析法、酸碱法、超临界萃取法、超声波提取法和微波萃取法等。
（1）有机溶剂浸提法：根据辣椒碱的物理性质即溶解性，以一定浓度的有机溶剂浸提，常用加热等方式对辣椒碱进行提取，此方法简便易行，成本低廉，对仪器设备要求简单，但提取效果有限。
王小光等将红辣椒通过乙酸乙酯抽提、70%乙醇取出红色素、正己烷-乙酸乙酯重结晶的方法进行正交实验优化，最终得到了初度高达93.2%的辣椒碱，且收率为0.865%；（2）纤维素酶提取法：通过纤维素酶对辣椒细胞壁的溶解作用，对细胞壁产生破坏，使有效成分更快更充分的与提取溶剂相结合，此法提高了辣椒碱的产率，但纤维素酶对pH、温度等条件要求比较高，操作复杂。
辣椒碱提取工艺研究
第４１卷第２期宁夏大学学报（自然科学版）２０２０年６月 Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｉｎｇｘｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊｕｎ．２０２０ 文章编号：０２５３ ２３２８（２０２０）０２ ０１７５ ０４辣椒碱提取工艺研究任旭桐１，历媛媛１，王海翔１ ，李 岩２（１．中国药科大学工学院，江苏南京 ２１１１９８； ２．天津职业技术师范大学职业教育学院，天津 ３００２２２）摘 要：为探究辣椒碱中具有生物活性的物质，对辣椒碱的提取工艺进行优化．以市售辣椒粉为原料，分析提取温度、提取时间以及料液比３个参数对辣椒碱提取效果的影响，并通过正交实验对参数进行优化得到最佳的提取工艺，即提取温度为４５℃，提取时间为１ｈ，料液比为１ ６，此时提取的辣椒碱质量分数为１４．７８％．该方法证明使用有机溶剂提取辣椒碱效果明显．关键词：辣椒碱；提取；正交实验；优化分类号：（中图）Ｒ２８４．２；Ｏ６ ３３２ 文献标志码：Ａ收稿日期：２０１９ ０４ ２５基金项目：中央高校基本科研业务费基金资助项目（２０１６ＺＦＹＸ０１）作者简介：任旭桐（１９９５—），男，本科生，主要从事食品质量与安全研究，（电子信箱）１３７８４４２４９＠ｑｑ．ｃｏｍ． 通信联系人：王海翔（１９８３—），男，讲师，硕士生导师，博士，主要从事食品加工技术研究，（电子信箱）ｗａｎｇｓｋｙ１１１＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ． 辣椒碱又称辣椒素，是一类从茄科植物辣椒果实里提取、分离的香草酰胺类天然生物碱［１］．１８７６年，Ｔｈｒｅｓｈ率先在辣椒果实里发现并分离该物质．早期，研究人员对辣椒碱的化学结构认识尚浅，普遍认为它是一种单一化合物［２］．直到１９１９年，人们对辣椒碱的结构有了新的认识，Ｅ．Ｋ．Ｎｅｌｓｏｎ对辣椒碱的化学结构进行详细阐述，认为它是一种酰基化高香草酸，属于香草酸的同源同系物．之后，Ｋｏｓｕｇｅ等深入研究辣椒碱的化学成分及组成，并通过色谱、核磁共振等方法证明辣椒碱是由很多同类物质组成的［３—４］．辣椒里辛辣物质的成分大多来自辣椒碱，微量就可以使味觉感受到强烈的灼辣感．辣椒碱的化学式为Ｃ１８Ｈ２７Ｏ３，化学名称为８ 甲基 Ｎ ［（４ 羟基 ３ 甲氧基苯基） 甲基］ （反） ６ 壬烯基酰胺［５］．高纯度的辣椒碱（狑＞８０％）通常呈白色、矩形片状的单斜晶体．辣椒碱需避光保存，因为光照可使其成分损失并在较高温度下散发出刺激性气味．常温下，辣椒碱类物质难溶于纯水体系，可溶于碱性溶液，易溶于甲醇、乙醇、石油醚、正己烷、氯仿、苯等有机溶液，微溶于二氧化碳水溶液［６］．辣椒碱的碱性微乎其微是因为分子里的Ｎ来自于酰胺基团，故不易与酸发生中和反应．但辣椒碱分子中的酰胺键在碱性溶液体系中易断裂，可分解成香草基胺及癸烯酸．辣椒碱能与Ｆｏｌｉｎ试剂发生颜色反应，这是因为酚羟基的作用使其显弱酸性［７—８］．由于辣椒碱类物质具有较高的医学价值和特殊的生理活性，被广泛应用于各个领域．一般，选用纯度较低的辣椒碱作为食品添加剂，辣椒碱在食品企业的生产加工过程中不可或缺．辣椒碱类物质能够刺激腺体分泌唾液增强消化酶的活性，促进食欲，加强消化能力［９］，是一种天然的健胃剂．另外，辣椒碱类物质可用于食品的防腐、延长食品的贮藏期，是因为其较强的抑菌活性和广谱的抗菌范围，可有效抑制相关微生物的生长［１０］．在医疗保健领域，辣椒碱类物质有良好的消炎镇痛作用、较小的副作用，而且相比阿司匹林和吗啡类镇痛药物的药效更明显，且与吗啡搭配使用可延长镇痛时间，在临床研究中大多用于一些风湿性关节炎、神经性疼痛、带状疱疹神经痛、骨骼肌慢性痛、神经性膀胱功能障碍等相关疾病的治疗，特别是对晚期癌症有较好的止痛作用［１１］．另外，辣椒碱能够加速体内β肾上腺素的分泌，促进相关脂肪酸的循环，加快脂肪代谢，避免多余脂肪堆积在腹部，从而达到瘦身的目的［１２］．辣椒碱在军事领域中被用于制造防卫武器，如催泪弹的原材料取自辣椒碱［１３］．在农业方面，辣椒碱可用于防治虫害和鼠害，也可当做天然的生物农药在田间宁夏大学学报（自然科学版）第４１卷施用，对菜蚜等有害生物有着显著的防治作用［１４］．近年来，为了降低辣椒碱保健制品成本，开发新工艺，越来越多的研究人员关注辣椒碱的研究［１５］．笔者通过有机溶剂提取法，经过多次萃取、旋转蒸发，得到辣椒碱粗品．虽然该方法的工序多，且大多溶剂有毒，对安全性要求较高，但由于工艺成熟，操作简单，有机溶剂易于回收，利于产物的粗提，可为辣椒碱的纯化、性质研究提供参考．１ 材料与设备辣椒碱标准品（狑＝９７％，南京市景竹生物科技有限公司）；干红辣椒粉（兴华市盛华食品有限公司）；辣椒碱浸膏（实验室自制）；无水乙醇（分析纯，上海泰坦科技股份有限公司）；乙醇（色谱纯，上海泰坦科技股份有限公司）；纯净水（杭州娃哈哈纯净水有限公司）．ＴＵ １８１０ＰＣ紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；ＳＨＢ Ⅲ循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；ＲＥ ５２０５旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；ＤＮＧ ９０７０Ａ电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；ＡＲ２２４ＣＮ系列电子天平（０．０００１ｇ，上海奥豪斯仪器有限公司）；ＷＴ２０００１ＫＦ电子天平（０．１ｇ，常州万泰天平仪器有限公司）；８５ ２Ａ恒温磁力搅拌器（南京科尔仪器设备有限公司）；ＳＨＪ ４水浴恒温磁力搅拌器（常州亚特实验仪器有限公司）．２ 实验２．１ 标准曲线的建立测定样品中辣椒碱的质量分数一般选择紫外可见分光光度法．该方法先配制辣椒碱的标准溶液，确定该物质的最大吸收波长λ，再测定光密度犇，最后绘制标准曲线．将辣椒碱粗提浸膏按照一定的比例稀释后测定犇，再根据标准曲线计算粗提物中辣椒碱的质量分数．同样，测定优化工艺后样品的犇，并计算提纯后辣椒碱的质量分数．１）最大吸收波长的确定．取辣椒碱标准样品５．０ｍｇ，加入５０ｍＬ棕色容量瓶里，用无水乙醇溶液定容至刻度线，反复振摇待溶液混合均匀，此时辣椒碱标准溶液的ρ＝０．１ｍｇ／ｍＬ．用移液管吸取上述辣椒碱标准溶液１ｍＬ于１０ｍＬ容量瓶中，用无水乙醇定容至刻度，反复震荡混合均匀，得到ρ＝０．０１ｍｇ／ｍＬ的辣椒碱标准溶液．将该标准溶液移取到比色皿中，通过紫外分光光度计，在λ＝２００～４００ｎｍ扫描，紫外吸收光谱见图１．图１ 辣椒碱的紫外吸收光谱排除溶剂的影响（图１），在λ＝２８０ｎｍ处，辣椒碱物质有最大吸收峰．因此，检测辣椒碱的最大吸收波长为２８０ｎｍ．２）绘制标准曲线．分别吸取０．１ｍｇ／ｍＬ辣椒碱标准溶液１，２，３，４，５ｍＬ置于１０ｍＬ的容量瓶中，依次加入无水乙醇至刻度线．反复震荡均匀，将无水乙醇作为空白对照进行调零，在λ＝２８０ｎｍ处测得辣椒碱标准品的犇．以辣椒碱的ρ（ｍｇ／ｍＬ）为横坐标、犇为纵坐标绘制标准曲线，结果见图２．m图２ 辣椒碱的标准曲线３）精密度的测定．重复多次测定ρ＝０．０１ｍｇ／ｍＬ辣椒碱标准溶液的犇，根据犇计算相对标准偏差为０．３６％．２．２ 辣椒碱提取工艺的优化由于辣椒碱分子中存在酚羟基基团，易溶解于碱性溶液以及甲醇、乙醇、丙酮、石油醚等有机试剂．目前，关于辣椒碱的提取方法很多，其中，超临界ＣＯ２流体萃取法和有机溶剂提取法被普遍采用［１６］．虽然超临界ＣＯ２流体萃取法的选择性强，有较高的提取效率，不与被萃取物发生反应，但因实验装置价格昂贵，因此使用范围受限．用有机试剂提取辣椒碱，提取效率虽不及超临界ＣＯ２流体萃取法，但该方法的操作简单、选择性强，实验室较为常用．该实验以辣椒粉为原料，通过无水乙醇提取，经旋转蒸发得到辣椒碱浓缩液浸膏．然后６７１第２期任旭桐等：辣椒碱提取工艺研究根据其产率对辣椒碱的提取工艺进行优化［１７］．１）提取时间的选择．精确称取６份３０．０ｇ辣椒粉，分别放入６个烧杯中，依次加入１８０ｍＬ的无水乙醇溶液，在２５℃下分别提取０．５，１．０，１．５，２．０，２．５，３ｈ．抽滤，旋转蒸发，得到油脂状辣椒碱浸膏．根据提取到的辣椒碱浸膏质量确定最佳的提取时间．２）提取温度的选择．精确称取６份３０．０ｇ辣椒粉，分别放入６个烧杯中，依次加入１８０ｍＬ的无水乙醇，置于２５，３０，３５，４０，４５，５０℃的恒温水浴中提取１ｈ．抽滤，旋转蒸发，得到油脂状辣椒碱浸膏．根据提取到的辣椒碱浸膏质量确定最佳的提取温度．３）料液比的选择．分别称取６份３０．０ｇ辣椒粉，分别加入６个烧杯中，按照犿（辣椒碱）∶犞（有机溶剂）＝１∶４，１∶５，１∶６，１∶７，１∶８，１∶９加入无水乙醇，置于２５℃提取１ｈ．抽滤，旋转蒸发，得到油脂状辣椒碱浸膏．根据提取到的辣椒碱浸膏质量确定最佳的料液比．４）优化辣椒碱提取工艺参数．通过３因素、３水平的犔９（３３）正交实验（表１），找到最优的工艺参数．表１ 正交实验因素水平表水平狋／ｈ（Ａ）犜／℃（Ｂ）犿∶犞（Ｃ）１０．５３５１∶５２１．０４０１∶６３１．５４５１∶７注：狋，犜，犿 犞分别代表提取时间、提取温度和料液比．３ 结果与讨论３．１ 最佳提取时间（狋）的确定比较不同时间狋下辣椒碱粗提浸膏的质量犿（图３）．分析狋对辣椒碱提取工艺的影响，可得到辣椒碱的最佳狋＝１ｈ．图３ 不同提取时间对辣椒碱提取率的影响３．２ 最佳提取温度（犜）的确定比较不同的温度犜下辣椒碱粗提浸膏的质量犿（图４）．分析犜对辣椒碱提取工艺的影响，可得到辣椒碱的最佳犜＝４０℃．图４ 不同提取温度对辣椒碱提取率的影响３．３ 料液比（犿∶犞）对辣椒碱提取效果的影响比较不同犿∶犞下辣椒碱粗提浸膏的质量犿（图５）．分析犿∶犞对辣椒碱提取工艺的影响，可得到辣椒碱的最佳犿∶犞＝１∶６．图５ 不同料液比对辣椒碱提取率的影响３．４ 辣椒碱提取工艺参数的确定分析以上３个因素对辣椒碱提取工艺的影响，通过正交实验对参数进行优化、调整（表２）．表２ 正交实验结果序号因素ＡＢＣ狑／％１１１１７．７８２１２３１０．６７３１３３１０．１２４２１２１３．６７５２２３１１．８９６２３１１１．００７３１３９．１１８３２１８．７８９３３２１２．１１犓１０．２８５７０．３０５６０．３０６７犓２０．３６５６０．３１３４０．３６４５犓３０．３００００．３２３３０．３１１２犽１０．０９５２０．１０１９０．１０２２犽２０．１２１９０．１０４５０．１２１５犽３０．１００００．１１０８０．１０３７犚０．０２６７０．００８９０．０１９３优化方案Ａ２Ｂ３Ｃ２ 注：狑为辣椒碱的质量分数．７７１宁夏大学学报（自然科学版）第４１卷 由表２可知，３个因素对辣椒碱提取率的影响由大到小为Ａ，Ｃ，Ｂ．由辣椒碱的质量分数可知，辣椒碱的最佳提取工艺是Ａ２Ｂ３Ｃ２，即狋＝１ｈ，犜＝４５℃，犿 犞＝１ ６．但在正交实验中无此组合，需开展验证实验，经过实验测得辣椒碱的狑＝１４．７８％．４ 结论通过紫外可见分光光法可快速、有效、准确地测定样品中辣椒碱的质量分数．该实验以简单、易操作的有机溶剂法为提取方法，选择无水乙醇做提取溶剂，并进行单因素实验，初步得到辣椒碱的最优提取工艺参数．经正交实验优化分析得出，在料液比为１∶６、提取温度为４５℃下，用无水乙醇提取样品１ｈ，辣椒碱的质量分数达１４．７８％．参考文献：［１］ 戴泽雄，刘志敏．辣椒素类物质研究进展［Ｊ］．辣椒杂志，２００５（４）：１３ １６．［２］ 黎万寿．辣椒的研究进展［Ｊ］．中国中医药信息杂志，２００２，９（３）：８２ ８４．［３］ 徐秀兰．辣椒碱提取纯化及感官性质研究［Ｄ］．重庆：西南大学，２００６．［４］ 谭仁祥．植物成分功能［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１３：１０．［５］ 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２９．犛狋狌犱狔狅狀犈狓狋狉犪犮狋犻狅狀犘狉狅犮犲狊狊狅犳犆犪狆狊犪犻犮犻狀犚犲狀犡狌狋狅狀犵１，犔犻犢狌犪狀狔狌犪狀１，犠犪狀犵犎犪犻狓犻犪狀犵１，犔犻犢犪狀２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１９８，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｏｃａｔｉｏｎａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２２２，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｕｒｔｈｅｒｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｂｉｏａｃｔｉｖｅｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｉｎｃａｐｓａｉｃｉｎ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃａｐｓａｉｃｉｎ．Ｔａｋｉｎｇｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙａｖａｉｌａｂｌｅｃｈｉｌｉｐｏｗｄｅｒａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆ３ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ：ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｒａｔｉｏｏｆｍａｔｅｒｉａｌｔｏｌｉｑｕｉｄｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｂｙｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｂｅｓｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｎａｍｅｌｙ，ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ４５℃，ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓ１ｈ，ａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｍａｔｅｒｉａｌｔｏｌｉｑｕｉｄｗａｓ１︰６．Ｔｈｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｃａｐｓａｉｃｉｎｅｘｔｒａｃｔｅｄａｔｔｈｉｓｔｉｍｅｗａｓ１４．７８％．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｃａｐｓａｉｃｉｎｕｓｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｖｅｎｔｉｓｗｉｔｈｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃａｐｓａｉｃｉｎ；ｅｘｔｒａｃｔ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ（责任编辑、校对 高继红）８７１。
辣椒碱提取纯化及研究进展
研 究 的很 少 。所 以全 面 的 了解 辣椒 碱 理 化 特性 、
同的结构 ４ 一羟基 一３ 一甲氧基 苄 氨 酰基 ， 与 苄 但 氨酰基 相连 的组分 不 同 ， 形成 不 同的辣味成 分 ， 辣
椒素 的组分 为 （ Ｈ２ Ｈ＝Ｃ Ｈ（ Ｈ。 ２ ］ Ｃ ）Ｃ ＨＣ Ｃ ）［ 。 ｜
Ｚ Ｕ ｉ ＬＵＯ ａ ｇ ｘ ｅ Ｈ Ｎ ｕ ， Ｃ ｎ－ｕ
（Ｌｉ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ，Ｓ ａ ｎ ｉＵｎ ｖ ｒ ｉｙｏ ｃｅ ｃ ｆ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｉｅ ｒｎ ｐ ｒｍｅ ｔ ｈ ａ ｘ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ｅ ａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｘｉｎ ａ ｇ ７ ２ ８ ， ｉ ａ ａ ｙ ｎ ０ Ｃｈｎ ） １ １
文献 标识 码 ： Ａ
文 章编号 ：ｏ Ｏ ９ ３ ２ ０ ） ８０ ２ －５ １ｔｏ ｎ ｅｔ ｒ ｉａ ｉ ｎ ｏ ａｐ ａｉ ｉ ｖｉｗ ｎ ｐ ｒｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｅ ｍ ｎ ｔｏ ｆｃ ｓ ｃ ｎ ｉ
床 上不 能诱 导神 经 肽 活性 ， 而 会 加 剧疼 痛 和 炎 反
症， 因此 辣 椒 碱 必 须 经 过 纯 化 才 有 应 用 价 值 ［ 。 ３ ］
国外对辣 椒 碱 的 实 际 临 床 应 用 已经 相 当广 泛 很
多 ， 国内对 辣椒 碱 的研究 还 是 处 于实 验 室 研究 而 阶段 ， 主要 的研 究集 中在辣 椒碱 的提取工 艺上 ， 且 而 对于 纯化工 艺 即如何 得到 高纯度 的辣椒 碱深 人
高纯度辣椒碱提取工艺分析及实验研究
第 ６ ４卷 第 ８期 ２ ０ １ ３ 年 ８ 月
化
工 学
报
Ｖｏ １ ． ６４ ＮＯ ．８ Ａｕｇｕ ｓ ｔ ２ ０１ ３
ＣＩ ＥＳＣ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ
高 纯 度辣椒 碱 提 取 工艺 分 析及 实验研 究
王 金艳 。 ，王 玉琪 ，范召运 ，郑 岚 ，倪 士 峰。 ，姚 瑞清 ，陈开勋 ，邵 纪生
溶剂一 离 子 交 换 耦 合 工 艺 开展 了实 验研 究 ，得 出 最优 提取 工艺 参 数 为 ：上 柱 浓 度 ３ ３ １ ． ４ ｍｇ・ Ｌ ＿ 。 ，速 度 １ ８ ． ８ ｍｌ ・ ａｉ ｒ ｎ ～ ，ｐ Ｈ值 ５ ． ０ ，温 度 为 室 温 ，并 且 得 出 上 柱 纯 化 溶 液 浓 度 、 流 速 等 相 关 参 数 值 及 作 用 。 制 得 的产 品 辣 椒 碱
ＹＡＯ Ｒｕ ｉ ｑ ｉ ｎ ｇ 。Ｃ ＨＥＮ Ｋａ ｉ ｘ ｕ ｎ ， Ｓ ＨＡＯ Ｊ ｉ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｎｏ ｒ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ６ ９ ，Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
辣椒碱提取新工艺研究
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辣椒碱制备方法与应用的研究现状4
辣椒碱制备方法与应用的研究现状4辣椒碱制备方法与应用的研究现状摘要：辣椒碱是从红辣椒中提取出来的一种高附加值新产品,被广泛应用于食品,医药、保健品、化工等工业中,是现代科学研究的热点之一.本文就近年来对辣椒碱的研究进行综述,介绍了辣椒碱的理化性质,阐述了辣椒碱提取,分离纯化工艺技术研究进展以及在各领域中的应用现状.关键词：辣椒碱;提取方法;分离纯化;应用辣椒碱(Capsaicin)是辣椒果实中主要呈辣物质，又名辣椒素、辣椒辣素，味辛香、性温热、有刺激性，是食品烹饪加工中不可少的调味佳品。
从食用辣椒提取辣椒碱，具有强烈生理功能的碱性物质，可作为优良的医药载体，具有良好的消炎镇痛作用，长期服用可以改善消化功能和促进血液循环，外用可作为止疼药，还广泛用于调味剂、杀虫剂、环保涂料、减肥等多方面。
随着生产应用的需要，国内关于辣椒碱的研究在不断深入，特别是高纯度辣椒碱类化合物产品的市场需求前景广阔。
基于辣椒碱重要的经济和实用价值，本文以近年来对辣椒碱的研究进行综述，介绍辣椒碱的理化性质、提取和分离纯化工艺技术以及在各领域中的应用现状，皆为进一步开发利用辣椒碱资源提供理论依据。
1辣椒碱的理化性质辣椒碱是一种极度辛辣的香草酰胺类生物碱，其化学名称是N-香草基-8-甲基-6-壬烯酰胺，分子式为C18H27O3N。
纯净的辣椒碱为单斜棱柱体或矩形晶体，熔点65℃～66℃，易溶于乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂，也可溶于碱性水溶液，在高温下可产生刺激性气体[1]。
它可被水解为香草基胺和癸烯酸，因其具有酚羟基而呈弱酸性，且可与斐林试剂发生呈色反应[2]。
辣椒碱是1876年由Thres[3]从辣椒果实中分离出来，并被他命名。
辣椒碱主要在果实胎座表皮细胞的液泡中形成，并通过子房隔膜运输到果肉表皮细胞的液泡中积累。
辣椒碱是辣椒产生的一类次级代谢产物，主要从氨基酸衍生而来，由香草基胺部分和脂肪部分在辣椒碱合成酶等一系列酶的作用下合成。
辣椒碱的生产工艺
辣椒碱的生产工艺辣椒碱是一种重要的生物碱，广泛应用于医药、食品、农药等领域。
辣椒碱的生产工艺涉及到辣椒的提取、纯化和结晶等过程。
辣椒碱的生产通常以辣椒为原料。
首先，辣椒经过清洗、去杂质和去蒂处理后，被送入研磨机进行研磨。
研磨后的辣椒浆液被送入搅拌罐，加入适量的醇溶剂和辅助剂，进行搅拌混合。
搅拌后的混合物被输送到离心机进行分离，得到辣椒浆液和残渣。
辣椒浆液中含有辣椒碱和其他杂质。
为了提取辣椒碱，可以采用溶剂萃取的方法。
首先，将辣椒浆液与酸性溶液进行混合，利用辣椒碱在酸性条件下的溶解度较高的特点，使辣椒碱溶解在酸性溶液中。
然后，将酸性溶液与有机溶剂进行萃取，将辣椒碱从酸性溶液中提取出来。
最后，通过蒸馏和结晶等方法，得到纯化的辣椒碱产品。
辣椒碱的纯化过程是为了去除溶剂、杂质和不纯物质。
纯化工艺通常包括溶剂回收、脱色、脱盐、浓缩和干燥等步骤。
首先，通过蒸馏设备对溶剂进行回收，以减少生产成本。
然后，利用吸附剂对辣椒碱溶液进行脱色处理，去除其中的色素和杂质。
接下来，通过离心机或过滤设备进行脱盐处理，去除其中的无机盐和其他杂质。
之后，使用浓缩设备对辣椒碱溶液进行浓缩，以提高辣椒碱的纯度和浓度。
最后，通过干燥设备将辣椒碱溶液中的水分蒸发，得到干燥的辣椒碱产品。
辣椒碱的结晶过程是为了进一步提高辣椒碱的纯度和晶型。
结晶工艺通常包括溶液制备、结晶、过滤和干燥等步骤。
首先，将纯化的辣椒碱溶液加热至适当温度，加入结晶剂或种晶剂，搅拌均匀。
然后，通过降温或浓缩等方法，使辣椒碱溶液中的溶质过饱和，促使辣椒碱结晶。
接下来，用过滤设备将结晶物与溶液分离，得到辣椒碱的结晶体。
最后，将结晶体进行干燥处理，去除其中的水分，得到干燥的辣椒碱晶体。
辣椒碱的生产工艺涉及到多个环节，包括辣椒的提取、纯化和结晶等过程。
通过适当的工艺参数和设备选择，可以提高辣椒碱的产量和纯度，满足不同行业的需求。
然而，在实际生产过程中，还需要注意环境保护和安全生产等问题，确保生产过程的可持续性和稳定性。
辣椒碱的合成研究进展
DOI：10.13822/ki.hxsj.2021007833 化学试剂，2021,43(2)，163〜167辣椒碱的合成研究进展邹帅•，王金玉，于艳杰，闫增元，薛田(中国人民解放军61699部队，湖北枝江443200)摘要：辣椒碱（反式8-甲基-/V-香草基-6-壬烯酰胺）是辣椒中产生辛辣及刺激性味道的主要生物活性物质，是一种含香草酰胺的生物碱，具有重要的生理、药理活性，被广泛应用于医药、食品、农业、涂料及军事领域，具有巨大的市场需求。
然 而从天然辣椒中提取分离的辣椒碱纯度低、产率低，难以实现规模化制备。
因此，化学家们致力于发展化学合成法制备高纯度、高产率的辣椒碱。
系统总结了现有辣椒碱的合成方法，并简单介绍了反应特点，以期为发展辣椒碱规模化制备工艺提供参考。
关键词：辣椒碱；合成；研究进展；生物活性；生物碱中图分类号：〇626.3 文献标识码：A 文章编号：0258-3283( 2021) 02-0163-05Progress in Synthesis of Capsaicin ZOU Shuai*, Wang Jin-yu, YU Yan-jiey YAN Z eng-yuan, XUE Tian( Chinese People's Liberation Army 61699 Troops,Zhijiang 443200，China)，Huaxue Shiji,2021，43(2)，163〜167Abstract ： Capsaicin ( CAP , fra/i5-8-methyl-A^-vanillyl-6-nonenamide) is the primary bioactive substance in chili peppers that produces the spicy and irritating.lt is an alkaloid containing vanillamide and has important physiological and pharmacological activities and is widely used in medicine, food, agriculture, coatings and military fields.lt also has huge market demand. However, the capsaicin extracted and separated from natural peppers has low purity and low yield,making it difficult to achieve large-scale production.Therefore, chemists are committed to the development of chemical synthesis to prepare high-purity and high-yield capsaicin. It systematically summarizes the existing synthesis methods of capsaicin and briefly introduces the reaction characteristics, with a view to developing a large-scale production process of capsaicin for reference.Key words ： capsaicin ； synthesis ； research progress ； bioactive ； alkaloid辣椒是世界上最常用的香料之一，以其辛辣及刺激性而闻名。
辣椒碱提取工艺和药理作用的研究进展
辣椒碱提取工艺和药理作用的研究进展作者：徐婉淇张婷婷施纤红刘荣利来源：《食品安全导刊·中旬刊》2022年第02期摘要：辣椒碱是辣椒的主要活性成分，具有镇痛、抗菌、抗癌和心血管保护等作用，在临床治疗中具有重要的应用前景。
目前，辣椒碱的提取方法较多。
基于此，本文综述了辣椒碱的提取工艺及相关药理活性，旨在为研发过程中合理选取辣椒碱的提取工艺提供参考，促进辣椒碱在临床相关领域产品的开发和利用。
关键词：辣椒碱;提取方法;药理作用Research Progress on Extraction Technology and Pharmacological Action of CapsaicinXU Wanqi， ZHANG Tingting， SHI Qianhong， LIU Rongli*（Medical College，Xi’an Peihua University，Xi’an 710199， China）Abstract： Capsaicin is the main active ingredient of pepper. It has the functions of analgesia，antibacterial， anticancer and cardiovascular protection. It has an important application prospect in clinical treatment. At present， there are many extraction methods of capsaicin. Based on this， this paper summarizes the extraction process and related pharmacological activities of capsaicin， in order to provide reference for the reasonable selection of extraction process of capsaicin in the process of R & D， and promote the development and utilization of capsaicin products in clinical related fields.Keywords： capsaicin; extraction method; pharmacological effects辣椒，茄科一年生或有限多年生植物，未成熟時为绿色，成熟后为红色、橙色或紫红色，味辣。
辣椒碱的提取
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（ 品深 红 色）。 产 １ ４ 辣椒碱 的测定 ． 称取 ９ ｍ ２ 右 的样 品， 适 当比例 的水 和 甲醇完全溶 解后， ２ ５ ｍ ０ｇ ￣ 用 在 ７ ｎ 波长
，
用高效 液相色谱仪 测定， 以标准辣椒碱 的峰面积 作为对照， 算出样 品中辣 椒
１ ５结 果 与讨 论 （） １ 不同 Ｐ 值对 浸提效 果的 影响 ｌ ｛
文章编号 ：０ ９ ９ ４ （ｏ ｏ ２ — ０ ４ ０ １０— １Ｘ ２ｌ ）９０ ５ ２
前言 辣椒 果实含有 关以辣椒 碱族 为主 的 卜 多种 辛辣化学 成份 。低纯 度的产 品
形式 已经作 为添 加剂 广泛 应用 于食 品 工业 ： 军事 上 也可用 于 制造 催泪 弹 、 在 催泪 枪和 防卫武器 的主要 原料， 但主要 用于 医学上， 纯度较 高 的产品具有 许 多 生理 活性， 而持久的镇痛 作用， 强 能暂时 胜扩 张血管 降低 血压， 进脂肪代 谢作 促 用 。对 某 些含 有 Ｐ 一物 质 的 感觉 神 经系 统 、心血 管 、肺 功 能 、体 温 调节 、 胃肠 机 能有显著 影 响。具有 消炎镇 痛 、催泪催 嚏等 作用 ， 中较 为突 出的是 其 其长效镇 痛作用和镇痛 机制， 吗啡通过影 响中枢神经 阿片受体 和阿司匹林 通 与 过抑 制前列 腺素合成 酶的镇 痛机 制不 同， 主要是通 过影 响神经肽 Ｐ 物 质 的 它 一 释放 合成 和贮 存， 而起 镇痛 作用 。如糖 尿 痛性神 经 痛，以及 重症 风湿 性关 节 炎， 重难治 带状疱疹 后神经痛 坐骨 神经痛 等疾 患疗 效显 著。在科研 上， 严 它被 用作神 经化 学和镇痛 药理学 的工 具药物， 于研究与 Ｐ 物质 有关 的感觉 神经 用 一
天然辣椒碱提取方法研究进展
ｄ ｉ１ ． ９ ９ Ｊｉｓ ． ０ ４ ２ ０ ． ０ ０ ０ ． ４ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ — ４ ７ ２ １ ． ４ ０ ６
两 种 方 式 ， 得 加 热 速 度 快 、 热 体 系 温 度 均 匀 。微 波 能 在 相 使 受 同 的 温 度 甚 至 更 低 的 温 度 下 ， 生 比 常 规 方 法 高 几 倍 甚 至 几 产 十倍 的 提 取 效 率 ］ １１ 。 ５６ 陈 猛 等 以 置 于 微 波 消 解 系 统 中 的 聚 四 氟 乙 烯 密 封 消 化 罐 巾 为 反 应 容 器 ， 入 一 定 体 积 比 的 乙醇 密 封 ， 一 定 压 力 加 在
研究者一
为 提 高 辣 椒 碱 丁 业 化 生 产 的产 量 。所 优 选 出
最 佳 提 取 丁 艺 为 ： 水 乙 醇 与 辣 椒 ５： ， 声 提 取 时 间 为 ４ 无 １超 Ｏ ｍ ｎ 超声 功率 为 １ ０Ｗ ， 此 条 件 下 回 归 方程 的预 测 值 为 ８ １ ９ ｉ， ６ 在 ． １
取 后 的溶 液 经 浓 缩 即得 含 量 为 ｌ 左 右 的 辣 椒 树 脂 ， 一 步 Ｏ 进
分 离 出辣 椒 红 色 素 则 得 辣 椒 碱 粗 品 ， 工 艺 辣 椒 碱 的 提 取 率 该
大 于 ９ 。 Ｏ
２ 用 微 波 、 声 波 及 碱 性 物 质 增 强 效 果 的 有 机 溶 剂 法 超
有 ３种 ： 天 然 产 物 中 提取 、 物 细 胞 培 养 和 化 学 合 成 。 而 从 从 生
ｇ・ 乙 酸 在 ５ Ｌ Ｏ Ｃ下 浸 取 ５ ｉ ， 椒 碱 的 提取 率 为 ９ 。 ０ｒ ｎ 辣 ａ ２
辣椒碱的提取工艺
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应 技 用术
食品研究与异： ； 莨
第１第 期 ２０ ６ ０年６ ３ 月 卷
８７ ＝＝ － －
辣椒碱的提取工艺
胡震 。 张利 ， 于海莲
（ 四川理工学院 材料与化学工程学 院， 四川 自贡 ６ ３０ ） ４ ０ ０
摘 要 ： 用 酸碱 法 ， 采 以朝 天椒 为 原 料 ， Ｎ Ｏ 用 ａ Ｈ溶 液 浸 泡 ， 盐 酸 调 ｐ 经 Ｈ后 得 到 辣 椒碱 。考 察各 工 艺 因素 对辣 椒 碱 的
１ 材 料 与 方 法
１ 试剂与仪器 ． １ 朝天椒 ： 自贡本 地产 ； 香草醛 （ 分析纯 ）成都市科 ： 龙化工试剂厂 ； 氢氧化钠 （ 分析纯 ）重庆博艺化学试 剂 ：
有限公 司 ； 酸（ 盐 分析纯 ）重庆川东化工（ ： 集团 ） 限公 有
不多 ， 造成 了很 多资 源 的浪 费 ＿ 。而 随着 人们对 健 ６ ＿ 康、 环保 意识 的加 强 和对农 药 的残 留标 准要 求 的提 高 ， 残 留 、 效 的绿 色环 保 型 辣椒 碱 杀虫 剂 、 椒 低 高 辣 碱 减 肥食 品等 有 了广 阔的市 场 发展 空 间Ｉ。无 论 是 ９ 】
ｃ ｐ ｉｕ ｕ ｄ ｒｔ ｉ ｐ ｉ ｍ ｏ ｄ ｔ ｎ． ａ ｓｃ ｍ ｎ ｅ ｈｓｏ ｔ ｍｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｐ ａ ｃｎ；ｅ ｔａ ｔ ｎ；ａｋ ｌ ｅ ａ ｉ ｔ ｏ ｙｗｏ ｄ ： ａ ｓ ｉｉ ｘ ｒ ｃｉ ｏ ｌａｉ － ｃｄ ｍｅｈ ｄ；ｏ ｔｏ ｏ ａ ｘ ｅ ｉ ｎ ｎ ｒｈ ｇ ｎ ｌ ｐ ｒｍｅ ｔ ｅ
辣椒素提取工艺研究
ｎｏｌ ｄｏｓａｇｅ， ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅｓ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｐｓａｉｃｉｎ ， ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ．Ｒｅｓｕｌｔｓ： Ｔｈｅ
基金项目：重庆三峡医药高等专科学校科研苗圃工程项目（２０１３ｍｐｘｚ０９）
表 １ 试验因素与水平
实。 辣椒提取物主要含有辣椒碱、二氢辣椒碱、高二氢辣椒碱 等，具有镇痛、抗炎、抗氧化和抑菌等多种作用［１］ 。 随着现代 提取纯化技术的不断发展，对辣椒中辣椒素的开发利用已成 为研究的热点。 文中以辣椒素为指标，采用正交试验对辣椒
水平
Ａ 乙醇 浓度％
因素
Ｂ 乙醇体 积（倍）
Ｃ 提取时 间（ ｈ）
４５ｍ 的微孔滤膜滤过的续滤液，即得。 （４） 线性关系考
８
９５
６
２
２
０ ．１３８
８
天然辣椒碱提取纯化的研究进展
天然辣椒碱提取纯化的研究进展
范勇;范景辉
【期刊名称】《粮食与油脂》
【年(卷),期】2016(029)010
【摘要】辣椒碱是辣椒中含量较低的具有药理活性的高附加值物质,介绍近年来国内外对辣椒碱提取纯化方法的研究及相关进展,为未来辣椒碱提取纯化的发展提供相关的理论依据及技术支持.
【总页数】4页(P8-11)
【作者】范勇;范景辉
【作者单位】牡丹江市食品药品检验检测中心黑龙江牡丹江157000;牡丹江市医学院红旗医院药学部黑龙江牡丹江157000
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.2
【相关文献】
1.辣椒碱提取纯化及研究进展 [J], 朱妞;罗仓学
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3.绿原酸在天然植物中的分布和提取纯化工艺研究进展 [J], 李玉山
4.天然辣椒碱提取方法研究进展 [J], 苏良飞;周仲承;王克军;高四;周海平
5.天然辣椒碱提取方法及在食品中应用的研究进展 [J], 阙小峰;黄超群;方志成;司文会
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食品硪究与开发
分 离 提取
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２ ０ １ ３年 ５月
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Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｈｅ ｒ ｂ ａ ｌ ｂ ｌ ｉ ｔ ｚ ｋ ｒ ｉ ｅ ｇ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ； ｃ ａ ｐ ｓ ａ ｉ ｃ ｉ ｎ； ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ
关键词 ： 闪式 提 取 ； 辣椒碱 ； 提取工 艺
Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｅｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃａ ｐｓ ａ ｉ ｃ ｉ ｎ ｂ ｙ Ｈｅ ｒ ｂａ ｌ Ｂｌ ｉ ｔ ｚ ｋｒ ｉ ｅ ｇ Ｅｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ 第 ３ ４卷第 ９期 ３ ７ ＝＝ Ｉ
闪式提取辣椒碱的工艺研究
卢俏 。 张煜 ， 颜健 。 张恰 ， 曹建新
（ 贵州大学 化学 与化工学 院 ， 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘 要： 辣椒碱是一类极度 辛辣 的香草酰胺类生物碱 ， 它是从辣椒 中提取 出来的高附加值产品。 闪式提取技术是一种
作用时间短、 提取率高、 节能环保 的新方法。 以干红辣椒为原料 ， 采用 闪式提取技术 ， 研 究了不 同有机 溶剂对辣椒碱提 取效果的影响 ， 在单 因素试验基础上 ， 采 用正 交试验对工艺条件进行优化 ， 最佳工艺参数 为： 丙酮作 为提取溶剂， 料液
比为 １ ： １ ２ （ ｇ ／ ｍ Ｌ ） ， 转数为 ６ ６ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 时间为 ３ ５ Ｓ ， 在 此 工 艺 条件 下 ， 辣 椒 碱 的提 取 率 为 ０ ． １ １ ２ ６％。
Ｌ Ｕ Ｑ ｉ ａ ｏ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｙ ｕ ， Ｙ Ａ Ｎ Ｊ ｉ ａ ｎ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｙ ｉ ， Ｃ Ａ ０ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｘ ｉ ｎ
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