CN107311886A - 一种提高辣椒素提取量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高辣椒素提取量的方法，其特征在于，包括以下方面：（1）原料选取，选取优质辣椒，并进行筛选；（2）微粉化处理，辣椒微粉化处理，加入混合酶恒温静置；（3）发酵作用，加入2%‑3%发酵剂，32℃‑35℃温度下恒温发酵；（4）加入溶剂，加入无水乙醇溶剂，并搅拌15‑18min；（5）微波萃取，辣椒粉溶液在微波中高压萃取，循环萃取2‑3次；（6）离心和洗涤，对萃取后辣椒粉溶液在6500‑6800转/min转速离心分层，收集上层萃取液，对下层不溶杂质进行洗涤3次；（7）浓缩溶液，将萃取液在蒸馏瓶中进行浓缩处理；（8）喷雾干燥，浓缩液经过喷雾干燥，制成辣椒素初提取物。

Description

一种提高辣椒素提取量的方法

技术领域

本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种提高辣椒素提取量的方法。

背景技术

辣椒素，学术名称为反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺，其熔点为57-66℃，沸点范围为210-220℃，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯及碱性水溶液中，难溶于水，是辣椒活性成分，辣味的主要来源。辣椒素在辣椒果皮和辣椒籽中，含量为0.05%-1.0%，因品种、气候、成熟程度不同而有所差异。辣椒素可做食品添加剂，增加食品辛辣口味，应用于防爆装备胡椒喷雾器，还可用于防鼠电缆料、生物防污剂；此外，在医学领域，可起到无瘾镇痛，抑制细菌真菌和促进血液循环的作用，可对人体内自由基进行抑制作用，阻止有毒物质侵害人体细胞的DNA，从而减少细胞癌变的可能。辣椒素应用范围广泛，开发利用的深度不断加强，需求量也在不断加大。但是，由于辣椒素在辣椒中含量低，提出方法简单，提取率低，难以满足需求。目前，主要的提取方法有：乙醇或苯提取法，方法和操作简单，但是辣椒素提取率较低。二氧化碳超临界萃取，其提取温度低，保留有效成分，无溶剂残留，纯度高；但是超临界萃取为高压设备，一次成本投入大，运行成本高，难以大量投入使用。

发明内容

本发明针对现有的问题：提取量方面，辣椒素应用范围广泛，需求量逐渐加大；但是，由于辣椒素在辣椒中含量低，提取方法简单，导致提取量少。原料处理方面，辣椒提取前，传统提取方法，辣椒素主要存在于辣椒细胞中，对辣椒粉碎处理，不能提高辣椒细胞释放辣椒素的量。提取方法，乙醇或苯提取法，投入少，方法和操作简单，但是辣椒素提取率较低；超声波提取方法，提取时间短，提取率高，操作简单，但是容器要求高，噪音大，设备放大问题待解决；而二氧化碳超临界萃取，其提取温度低，保留有效成分，无溶剂残留，纯度高，但是一次投入和运行成本高，难以大规模推广应用。为解决上述问题，本发明提供了一种提高辣椒素提取量的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高辣椒素提取量的方法，包括以下步骤：

（1）原料选取：选取成熟、无破损的优良辣椒作为提取原料，去除杂质；

（2）微粉化处理：将挑选后辣椒，经过微粉机微粉化处理，增加辣椒与提取溶剂、酶的接触面积，制得辣椒粉；按照辣椒粉与水质量比1:3加入水，并加入混合酶，混合酶可对辣椒细胞壁进行分解，促进细胞内辣椒素释放；搅拌后，置于20℃-24℃恒温箱内，可提高酶的活性，静置6-8h，得辣椒粉液；

（3）发酵作用：向辣椒粉液中加入辣椒粉液质量2%-3%的发酵剂，混合均匀后，封闭开口，在32℃-35℃恒温箱内，静置发酵12-14h，并在低温下干燥，得干燥辣椒粉；辣椒粉液经过发酵作用，可进一步提高辣椒细胞释放辣椒素成分；

（4）加入溶剂：向干燥辣椒粉中，按照每克辣椒粉加入15ml无水乙醇，混合后，搅拌15-18min，得辣椒粉混合液，辣椒素可溶于无水乙醇，提高提取效率；

（5）微波萃取：将辣椒粉混合液装入加压容器内，容器放置2450MHz微波设备内，微波产生的能量可破坏细胞壁，电磁波可促进溶剂中分子运动，进行微波萃取工艺：压强1.8-2.4Pa，温度70℃-73℃，湿度65%-70%，提取时间1.5-2h；根据以上提取参数，再进行循环萃取；在高压低温萃取条件下，高压可破坏细胞壁，低温可保护辣椒素的活性成分；

（6）离心和洗涤：将经过微波萃取处理的辣椒粉混合液，置于高速离心机中，离心处理；过滤离心，收集上层萃取液，将下层不溶杂质，使用无水乙醇进行3次洗涤，提高对不溶杂质中辣椒素的提取率，收集洗涤溶液；

（7）浓缩溶液：将萃取液和洗涤溶液混合，装入蒸馏瓶中，进行浓缩处理，得浓缩溶液；

（8）喷雾干燥：将浓缩溶液倒入喷雾干燥设备中，进行喷雾干燥处理，既得辣椒素提取物。

步骤（2）所述的混合酶，其纤维素酶：果胶酶质量配比为1:1，加入量为辣椒粉液质量的1%-1.4%。

步骤（5）所述的微波萃取，其循环萃取次数为2-3次。

步骤（6）所述的洗涤，其洗涤方法为：

向不溶杂质中，每克加入无水乙醇10ml，搅拌混合5-8min；按照步骤（5）中微波萃取参数，循环萃取1次，提取时间1h；然后离心分离，收集洗涤溶液。

步骤（6）所述的高速离心机，其参数设置为：6500-6800 转/min转速，离心12-17min。

步骤（7）所述的浓缩溶液，其浓缩方法为：

蒸馏瓶置于温度为70℃-73℃的水浴锅中，其中蒸馏瓶倾斜角度为45°；其中蒸馏瓶口连接冷凝管，冷凝管下端有无水乙醇收集容器。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明相比现有技术具有以下优点：原料处理方面，将辣椒筛选后，进行微粉化，再与纤维素酶和果胶酶混合，提高辣椒与提取溶剂、混合酶的接触面积，混合酶可对辣椒细胞壁进行分解，促进细胞内辣椒素释放，从而提高辣椒素提取率；再将辣椒经过发酵处理，通过发酵方法，进一步促进辣椒细胞中辣椒素的释放。微波萃取方法，辣椒吸收了微波能，细胞内部的温度上升，细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，促进细胞破裂，有效成分得以释放；另外，可加速被萃取组分的分子扩散的速率，提高提取率和提取速度。洗涤方法，用无水乙醇对离心后不溶杂质，经过混合、搅拌、微波辅助萃取，可有效将不溶物中残留辣椒素进行提取，提高辣椒素提取率。

具体实施方式

实施例1：

一种提高辣椒素提取量的方法，包括以下步骤：

（1）原料选取：选取成熟、无破损的优良辣椒作为提取原料，去除杂质；

（2）微粉化处理：将挑选后辣椒，经过微粉机微粉化处理，得辣椒粉；按照辣椒粉与水质量比1:3加入水，并加入混合酶；搅拌后，置于22℃恒温箱内，静置6.5h，得辣椒粉液；

（3）发酵作用：向辣椒粉液中加入辣椒粉液质量2%的发酵剂，混合均匀后，封闭开口，在33℃恒温箱内，静置发酵12.5h，并在低温下干燥，得干燥辣椒粉；

（4）加入溶剂：向干燥辣椒粉中，按照每克辣椒粉加入15ml无水乙醇，混合后，搅拌16min，得辣椒粉混合液；

（5）微波萃取：将辣椒粉混合液装入加压容器内，容器放置2450MHz微波设备内，进行微波萃取工艺：压强1.9Pa，温度71℃，湿度66%，提取时间1.6h；根据以上提取参数，再进行循环萃取；

（6）离心和洗涤：将经过微波萃取处理的辣椒粉混合液，置于高速离心机中，离心处理；过滤离心，收集上层萃取液，将下层不溶杂质，使用无水乙醇进行3次洗涤，收集洗涤溶液；

（7）浓缩溶液：将萃取液和洗涤溶液混合，装入蒸馏瓶中，进行浓缩处理，得浓缩溶液；

（8）喷雾干燥：将浓缩溶液倒入喷雾干燥设备中，进行喷雾干燥处理，既得辣椒素提取物。

步骤（2）所述的混合酶，其纤维素酶：果胶酶质量配比为1:1，加入量为辣椒粉液质量的1.2%。

步骤（5）所述的微波萃取，其循环萃取次数为2次。

步骤（6）所述的洗涤，其洗涤方法为：

向不溶杂质中，每克加入无水乙醇10ml，搅拌混合6min；按照步骤（5）中微波萃取参数，循环萃取1次，提取时间1h；然后离心分离，收集洗涤溶液。

步骤（6）所述的高速离心机，其参数设置为：6600转/min转速，离心14min。

步骤（7）所述的浓缩溶液，其浓缩方法为：

蒸馏瓶置于温度为71℃的水浴锅中，其中蒸馏瓶倾斜角度为45°；其中蒸馏瓶口连接冷凝管，冷凝管下端有无水乙醇收集容器。

实施例2：

本实施例2与实施例1比较，步骤变化在以下方面：

步骤（2）微粉化处理，其中参数设置为：

温度23℃恒温箱内，静置7h。

步骤（3）发酵作用，其中恒温发酵参数为：

温度34℃恒温箱内，静置发酵13h。

步骤（5）微波萃取，其中萃取工艺参数为：

压强2.2Pa，温度72℃，湿度68%，提取时间1.8h；循环萃取3次。

步骤（6）所述的高速离心机，其运行参数为：6700转/min转速，离心16min。

对比1：

本对比1与实施例1比较，未进行步骤（2）中微粉处理和混合酶加入，辣椒进行正常粉碎，其他步骤与实施例1相同。

对比2：

本对比2与实施例2比较，未进行步骤（3）中发酵剂加入和恒温发酵，其他步骤与实施例2相同。

对比3：

本对比3与实施例1比较，未进行步骤（5）中微波萃取，其他步骤与实施例1相同。

对比4：

本对比4与实施例1比较，未进行步骤（5）中微波萃取循环，其他步骤与实施例2相同。

对比5：

本对比5与实施例1比较，步骤（5）中微波萃取，其压强为1个标准大气压，其他步骤与实施例1相同。

对比6：

本对比6与实施例2比较，未进行步骤（6）中不溶杂质洗涤，其他步骤与实施例1相同。

对照组：

对照组使用无水乙醇提取方法，未使用微粉处理、混合酶使用、发酵作用以及微波萃取方法。

对实施例1、实施例2、对比1、对比2、对比3、对比4、对比5、对比6及对照组实验方案，测试辣椒素提取率（占干辣椒重量比例）和提取纯度（提取物质量比例）。

实验数据：

项目	辣椒素提取率（干重）%	辣椒素纯度%
			实施例1	2.17%	87.60%
实施例2	2.12%	87.10%
			对比1	2.01%	85.70%
对比2	1.98%	85.40%
			对比3	1.24%	79.20%
对比4	1.91%	86.30%
			对比5	1.95%	82.50%
对比6	2.03%	86.90%
			对照组	0.73%	72.70%

综合结果：通过对辣椒使用微粉化和混合酶、发酵处理，可提高辣椒素提取率分别为0.16%、0.14%，提高辣椒素纯度分别为1.9%、1.7%；使用微波萃取，以及其中的循环萃取、高压条件，可提高辣椒素提取率分别为0.93%，提高辣椒素纯度分别为8.4%；而洗涤方法，可提高辣椒素提取率为0.09%。

Claims (6)

1.一种提高辣椒素提取量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料选取：选取成熟、无破损的优良辣椒作为提取原料，去除杂质；

（2）微粉化处理：将挑选后辣椒，经过微粉机微粉化处理，制成辣椒粉；按照辣椒粉与水质量比1:3加入水，并加入混合酶；搅拌后，置于20℃-24℃恒温箱内，静置6-8h，得辣椒粉液；

（3）发酵作用：向辣椒粉液中加入辣椒粉液质量2%-3%的发酵剂，混合均匀后，封闭开口，在32℃-35℃恒温箱内，静置发酵12-14h，并在低温下干燥，得干燥辣椒粉；

（4）加入溶剂：向干燥辣椒粉中，按照每克辣椒粉加入15ml无水乙醇，混合后，搅拌15-18min，制得辣椒粉混合液；

（5）微波萃取：将辣椒粉混合液装入加压容器内，容器放置2450MHz微波设备内，进行微波萃取工艺：压强1.8-2.4Pa，温度70℃-73℃，湿度65%-70%，提取时间1.5-2h；根据以上提取参数，再进行循环萃取；

（6）离心和洗涤：将经过微波萃取处理的辣椒粉混合液，置于高速离心机中，离心处理；过滤离心，收集上层萃取液，将下层不溶杂质，使用无水乙醇进行3次洗涤，收集洗涤溶液；

（7）浓缩溶液：将萃取液和洗涤溶液混合，装入蒸馏瓶中，进行浓缩处理，制得浓缩溶液；

（8）喷雾干燥：将浓缩溶液倒入喷雾干燥设备中，进行喷雾干燥处理，既得辣椒素提取物。

2.如权利要求1所述提高辣椒素提取量的方法，其特征在于，步骤（2）所述的混合酶，其纤维素酶：果胶酶质量配比为1:1，加入量为辣椒粉液质量的1%-1.4%。

3.如权利要求1所述提高辣椒素提取量的方法，其特征在于，步骤（5）所述的微波萃取，其循环萃取次数为2-3次。

4.如权利要求1所述提高辣椒素提取量的方法，其特征在于，步骤（6）所述的洗涤，其洗涤方法为：

向不溶杂质中，每克加入无水乙醇10ml，搅拌混合5-8min；按照步骤（5）中微波萃取参数，循环萃取1次，提取时间1h；然后离心分离，收集洗涤溶液。

5.如权利要求1所述提高辣椒素提取量的方法，其特征在于，步骤（6）所述的高速离心机，其参数设置为：6500-6800 转/min转速，离心12-17min。

6.如权利要求1所述提高辣椒素提取量的方法，其特征在于，步骤（7）所述的浓缩溶液，其浓缩方法为：

蒸馏瓶置于温度为70℃-73℃的水浴锅中，其中蒸馏瓶倾斜角度为45°；其中蒸馏瓶口连接冷凝管，冷凝管下端有无水乙醇收集容器。