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辣椒堿的提取和應用現狀


摘要: 綜述了辣椒堿的性質、提取方法及用途。列舉了溶劑萃取法、微波法和臨界 CO2流體萃取等典型的提取精製方法, 並簡要介紹了辣椒堿的應用前景。
辣椒堿 ( capsaicin) : 又稱辣椒素、辣椒辣素和辣素等, 是引起辣椒辛辣味的主要化學物質。這種辣味成分早由 Thres ( 1876 年) 從辣椒果實中分離出來的, 並被命名為辣椒素。之後, D.J.BENNET等人利用色譜、核磁共振等手段詳細分析其化學組成後發現, 辣椒中的辛辣成分是由一係列同係物族所組成, 分別是: 辣椒堿族、二氫辣椒堿族、降二氫辣椒堿族、高辣椒堿族、對甲基辣椒堿族、對甲基辣椒堿烯鏈族、對甲基辣椒堿飽和鏈烴族、對甲苯基辣椒堿族等, 其中以辣椒堿族為主。一般以果實內的胎室組織 ( 生籽部位) 及隔膜組織, 果皮中段含量。辣椒堿產品在醫藥領域、軍事領域、農藥領域、塗料領域、食品添加劑和減肥保健領域有廣泛的應用。因此, 具有極大的市場發展前景。

1 辣椒堿的性質
辣椒堿化學名稱為: 8- 甲基- 6- 癸烯香草基胺, 其分子式為: C18H27NO3, 結構式如下:辣椒堿晶體產品為白色 ( 或淡黃色、微紅色)針狀微晶體,純品為單斜長方形片狀無色結晶, 熔點範圍為 57℃~66℃,沸點範圍為 210℃~220℃。化學穩定性高, 在各種有機溶劑萃取過程中損失極小, 在堿溶液中酰胺鍵會少量水解。辣椒堿易溶於乙醇、乙醚、苯、丙酮、氯仿等有機溶劑以及熱水、稀堿溶液, 微溶於二硫化碳, 難溶於冷水, 易在乙醚、石油醚中結晶。低濃度的辣椒堿常與色素體、配糖體、磷脂質形成紫色油溶物。無毒性,但刺激性很強。

2 辣椒堿的提取方法
目前, 從天然辣椒中提取辣椒堿的方法主要有: 溶劑萃取法、微波法和臨界 CO2流體萃取法三種。
2.1 溶劑萃取法
采用石油醚、乙醇、丙酮等單一溶劑或混合溶劑, 將辣椒皮粉常溫攪拌、浸取、過濾數次, 濾渣脫溶劑後可作為飼料使用。濾液濃縮得到辣椒樹脂, 用體積分數 65%~75%的酒精在溫熱條件下攪拌後冷卻靜置分層, 樹脂狀物質脫出殘留溶劑後可得到辣椒紅色素, 溶有辣味素和其他雜質的稀酒精經濃縮蒸餾後可得到辣味素含量為 6g/100g~10 g/100g的辣椒精。溶劑法具有浸取能力大、易於大量生產、可以實現辣椒堿與辣椒紅色素綜合開發的優點, 但所提的辣椒精雜質含量高, 精製難度大, 生產損耗大。
2.2 微波法
取適量幹辣椒皮粉, 置於聚四氟乙烯密封消化罐中, 加入一定體積比的乙醇, 密封, 置於微波消解係統中, 在 120 kPa 的壓力下萃取 120 s, 萃取液經離心過濾, 得初提辣椒精。與溶劑法相比, 微波法具有萃取速度快、萃取效率高的優點, 在天然產物有效成分的提取中具有廣闊的應用前景, 但該方法實現工業化還有很大困難。
2.3 臨界 CO2萃取法
在臨界萃取釜中加入小於 20 目的辣椒皮粉,在 20 MPa~30 MPa, 35 ℃~45 ℃, 並以酒精作為夾帶劑的條件下, 進行臨界 CO2中萃取, 可得到初提的辣椒精。一般萃取時間為 2 h~3 h, 提高CO2流量可縮短萃取時間, 且在分離器中得到的辣椒堿含量較高的辣椒精。臨界萃取法具有雜質含量低、萃取率高、可實現辣椒堿與辣椒紅色素綜合開發的優點 , 但該方法一次性設備投資大。

3 辣椒堿的應用
3.1 醫藥領域
辣椒堿的藥用價值很高, 中醫用辣椒堿製備成外敷劑———風寒止痛膏, 能夠使皮膚局部血管反射性擴張, 促進局部血液循環的旺盛, 故有去瘀腫和利關節的功效。在抗菌及殺蟲作用方麵, 辣椒堿對蠟樣芽孢杆菌及枯草杆菌有顯著抑製作用。美國藥典 24 版已將辣椒堿收載, 美國醫學會 ( AMA) 主編的 《Drug evalsuasion》 更是將該產品作為治療皰疹後神經痛、糖尿病性神經痛的首選藥物。進一步純化後的辣椒堿, 發現具有許多生理活性, 對某些含有 P- 物質的感覺神經係統、心血管、肺功能、體溫調節、胃腸機能有顯著影響, 具有鎮痛消炎、促進脂肪代謝、催淚催嚏的作用。
3.2 軍事領域
辣椒堿產品具有良好的催淚作用, 且無毒副作用, 因此在軍事上是製造催淚彈、催淚槍和防衛武器的主要原料, 在美國、日本、德國以及東南亞等國家都已廣泛應用。
3.3 農藥領域
在生物農藥領域, 該產品作為新型綠色農藥,具有良好的觸殺、趨避作用, 對作物蟲害防治可達到藥效高、持效長和可降解的特點, 是 21 世紀的新型環保型農藥。
3.4 塗料領域
該產品在塗料領域主要作為高檔特種防腐塗料, 在船舶上用於無毒防汙塗料添加劑; 在電纜、光纜上用於防鼠塗層添加劑; 在木質建築上用於防白蟻塗料等。
3.5 食品添加劑領域
低純度的產品辣椒堿, 已作為添加劑廣泛應用於食品工業。
3.6 減肥保健
該產品可通過提高脂肪代謝能力, 進而消耗多餘的脂肪, 達到控製體重, 減肥健美的目的, 目前辣椒堿減肥產品已成為愛美減肥一族的熱門產品。

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