辣椒碱的提取和应用现状
摘要：综述了辣椒碱的性质、提取方法及用途。列举了溶剂萃取法、微波法和临界 CO2流体萃取等典型的提取精制方法, 并简要介绍了辣椒碱的应用前景。
辣椒碱 ( capsaicin) : 又称辣椒素、辣椒辣素和辣素等, 是引起辣椒辛辣味的主要化学物质。这种辣味成分最早由 Thres ( 1876 年) 从辣椒果实中分离出来的, 并被命名为辣椒素。之后, D.J.BENNET等人利用色谱、核磁共振等手段详细分析其化学组成后发现, 辣椒中的辛辣成分是由一系列同系物族所组成, 分别是: 辣椒碱族、二氢辣椒碱族、降二氢辣椒碱族、高辣椒碱族、对甲基辣椒碱族、对甲基辣椒碱烯链族、对甲基辣椒碱饱和链烃族、对甲苯基辣椒碱族等, 其中以辣椒碱族为主。一般以果实内的胎室组织 ( 生籽部位) 及隔膜组织, 果皮中段含量最高。辣椒碱产品在医药领域、军事领域、农药领域、涂料领域、食品添加剂和减肥保健领域有广泛的应用。因此, 具有大的市场发展前景。
1 辣椒碱的性质
辣椒碱化学名称为: 8- 甲基- 6- 癸烯香草基胺, 其分子式为: C18H27NO3, 结构式如下:辣椒碱晶体产品为白色 ( 或淡黄色、微红色)针状微晶体,纯品为单斜长方形片状无色结晶, 熔点范围为 57℃～66℃,沸点范围为 210℃～220℃。化学稳定性高, 在各种有机溶剂萃取过程中损失小, 在碱溶液中酰胺键会少量水解。辣椒碱易溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮、氯仿等有机溶剂以及热水、稀碱溶液, 微溶于二硫化碳, 难溶于冷水, 易在乙醚、石油醚中结晶。低浓度的辣椒碱常与色素体、配糖体、磷脂质形成紫色油溶物。无毒性,但刺激性很强。
2 辣椒碱的提取方法
目前, 从天然辣椒中提取辣椒碱的方法主要有: 溶剂萃取法、微波法和临界 CO2流体萃取法三种。
2.1 溶剂萃取法
采用石油醚、乙醇、丙酮等单一溶剂或混合溶剂, 将辣椒皮粉常温搅拌、浸取、过滤数次, 滤渣脱溶剂后可作为饲料使用。滤液浓缩得到辣椒树脂, 用体积分数 65%～75%的酒精在温热条件下搅拌后冷却静置分层, 树脂状物质脱出残留溶剂后可得到辣椒红色素, 溶有辣味素和其他杂质的稀酒精经浓缩蒸馏后可得到辣味素含量为 6g/100g～10 g/100g的辣椒精。溶剂法具有浸取能力大、易于大量生产、可以实现辣椒碱与辣椒红色素综合开发的优点, 但所提的辣椒精杂质含量高, 精制难度大, 生产损耗大。
2.2 微波法
取适量干辣椒皮粉, 置于聚四氟乙烯密封消化罐中, 加入一定体积比的乙醇, 密封, 置于微波消解系统中, 在 120 kPa 的压力下萃取 120 s, 萃取液经离心过滤, 得初提辣椒精。与溶剂法相比, 微波法具有萃取速度快、萃取效率高的优点, 在天然产物有效成分的提取中具有广阔的应用前景, 但该方法实现工业化还有很大困难。
2.3 临界 CO2萃取法
在临界萃取釜中加入小于 20 目的辣椒皮粉,在 20 MPa～30 MPa, 35 ℃～45 ℃, 并以酒精作为夹带剂的条件下, 进行临界 CO2中萃取, 可得到初提的辣椒精。一般萃取时间为 2 h～3 h, 提高CO2流量可缩短萃取时间, 且在分离器中得到的辣椒碱含量较高的辣椒精。临界萃取法具有杂质含量低、萃取率高、可实现辣椒碱与辣椒红色素综合开发的优点 , 但该方法一次性设备投资大。
3 辣椒碱的应用
3.1 医药领域
辣椒碱的药用价值很高, 中医用辣椒碱制备成外敷剂———风寒止痛膏, 能够使皮肤局部血管反射性扩张, 促进局部血液循环的旺盛, 故有去瘀肿和利关节的功效。在抗菌及杀虫作用方面, 辣椒碱对蜡样芽孢杆菌及枯草杆菌有显著抑制作用。美国药典 24 版已将辣椒碱收载, 美国医学会 ( AMA) 主编的 《Drug Evaluasion》 更是将该产品作为治疗疱疹后神经痛、糖尿病性神经痛的优选药物。进一步纯化后的辣椒碱, 发现具有许多生理活性, 对某些含有 P- 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, 具有镇痛消炎、促进脂肪代谢、催泪催嚏的作用。
3.2 军事领域
辣椒碱产品具有良好的催泪作用, 且无毒副作用, 因此在军事上是制造催泪弹、催泪枪和防卫武器的主要原料, 在美国、日本、德国以及东南亚等国家都已广泛应用。
3.3 农药领域
在生物农药领域, 该产品作为新型绿色农药,具有良好的触杀、趋避作用, 对作物虫害防治可达到药效高、持效长和可降解的特点, 是 21 世纪的新型环保型农药。
3.4 涂料领域
该产品在涂料领域主要作为高档特种防腐涂料, 在船舶上用于无毒防污涂料添加剂; 在电缆、光缆上用于防鼠涂层添加剂; 在木质建筑上用于防白蚁涂料等。
3.5 食品添加剂领域
低纯度的产品辣椒碱, 已作为添加剂广泛应用于食品工业。
3.6 减肥保健
该产品可通过提高脂肪代谢能力, 进而消耗多余的脂肪, 达到控制体重, 减肥健美的目的, 目前辣椒碱减肥产品已成为爱美减肥一族的热门产品。
来源：惠合浓缩器
