有机溶剂法提取辣椒素的工艺研究_李艳茹
23（7）：148～150江西农业学报2011，
ActaAgriculturaeJiangxi
有机溶剂法提取辣椒素的工艺研究
李艳茹
（陕西师范大学体育学院，陕西西安710062）
摘要：通过单因素实验和正交试验，对有机溶剂法提取辣椒素的工艺进行了研究。确定了以下最佳工艺条件：以70%
乙醇为提取溶剂，料液比1∶15（g/mL），浸提温度60℃，浸提时间100min。在此最佳提取条件下，辣椒素得率达0．359%。
关键词：辣椒素；提取；有机溶剂法；工艺中图分类号：S641．3
文献标识码：A
文章编号：1001－8581（2011）07－0148－03
StudyonExtractionTechnologyofCapsaicinbyOrganicSolventMethod
LIYan－ru
（CollegeofSport，ShaanxiNormalUniversity，Xi’an710062，China）
Abstract：Throughsinglefactorexperimentsandorthogonalexperiment，theextractiontechnologyofcapsaicinbyorganicsolventmethodwasstudiedinthispaper．Theoptimumtechnologicalconditionsweredeterminedasfollows：extractionsolventwas70%etha-nol，ratioofrawmaterialtoextractionsolventwas1∶15（g/mL），extractiontemperaturewas60℃，andextractiontimewas100mi-nutes．Theextractionrateofcapsaicinreached0．359%basedontheoptimumextractionconditions．
Keywords：Capsaicin；Extraction；Organicsolventmethod；Technology
辣椒素是辣椒碱与其同系物的统称，是一些含酚羟其中辣椒碱和二氢辣椒碱约占总量的90%基的生物碱，
以上。辣椒素具有很高的生物活性，广泛应用于医药、食军事工业等领域，具有很高的社会和经济效益。我国品、
辣椒资源丰富，开发研究高附加值的天是辣椒种植大国，
然辣椒素产品，是发展我国辣椒生产的必经之路。
目前，有机溶剂萃取法是技术和设备相对成熟、应而辣椒素易用比较广泛的一种生物有效成分提取方法，
溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂。故本文研究了并对工艺进行了优化，旨用有机溶剂提取辣椒素的工艺，
在为实现辣椒资源的综合利用提供理论依据。
min。减压过滤、浓缩、干燥，测定辣椒素得率。确定最佳提取剂。1．3．31．3．3．1
其它提取条件的单因素试验乙醇浓度的选择
称取6份辣椒皮粉3．0g，
60%、70%、按料液比1∶30分别加入体积分数为50%、
80%、90%、100%的乙醇，在60℃下浸提100min，将提取液减压浓缩，测定辣椒素得率。确定提取剂最佳浓度。1．3．3．2
浸提时间的选择
称取辣椒皮粉3．0g，按1∶
30的比例加入浸提液，40、60、在60℃下分别浸提20、80、100、120min，抽滤得提取液。测定并计算辣椒素得率。确定最佳提取时间。1．3．3．3
浸提温度的选择
称取辣椒皮粉3．0g，按1∶
30的比例加入浸提液，40、50、60、70℃条件下分别在30、浸提100min，抽滤得提取液。测定并计算辣椒素得率。确定最佳提取温度。1．3．3．4
料液比的选择
称取辣椒皮粉3．0g，分别按
l∶15、l∶20、l∶25、l∶30加入浸提液，料液比l∶10、在60℃下浸提100min，抽滤得提取液。测定并计算辣椒素得率。确定最佳料液比。1．3．4
辣椒素含量的测定
采用高效液相色谱法。谱
250nm×4．6nm）；流动相：甲醇柱条件：Hypersil（5μm，
+水（70∶30，V/V）；流速：1mL/min；色谱柱温：室温；检测器：UV检测器；检测波长：280nm；进样量：20μL。
分别吸取不同体积的标准品溶液，定容至10mL，进样分析。以峰面积为纵坐标，以进样量（μg）为横坐标作
1
1．11．2
材料与方法
试验材料与试剂
辣椒为市售；甲醇为色谱纯；无
水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚均为分析纯。
SHB－Ⅲ试验仪器与设备RE－2000旋转蒸发器、JJ1000型精密电子天循环水式多用真空泵、恒温水浴锅、AlltechModel525高效液相色谱仪。平、电热鼓风干燥箱、1．31．3．1
试验方法工艺流程
称取定量辣椒皮粉→适量溶剂冷凝
回流提取→提取液抽滤后旋转蒸发溶剂→称重得样品→测其辣椒素含量。1．3．2
提取溶剂的选择准确称取5份干红辣椒皮粉，
70%乙每份3．0g。分别以无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚为提取剂，按料液比1∶30（g/mL，下同）将干红醇、
辣椒皮粉与有机溶剂混合，在浸提温度60℃下浸提100
收稿日期：2011－04－25
作者简介：李艳茹（1976─），女，江苏徐州人，硕士，研究方向：运动与营养。
7期李艳茹：有机溶剂法提取辣椒素的工艺研究
149
图，得到辣椒素标准曲线，方程为y=9172．7x﹢5320（R2=0．9994）。取适量样品用甲醇于25mL棕色容量瓶吸取适量定容至10mL，按色谱条件进样中溶解定容后，
分析，将峰面积代入辣椒素标准曲线，即可计算出样品中辣椒素含量。辣椒素得率（%）=100×辣椒素质量/辣椒皮质量。
似相容”原理，辣椒碱是酚羟基生物碱的混合物，易溶于极性大的有机溶剂。下面几种溶剂的极性由小到大顺序为：石油醚﹤乙酸乙酯﹤丙酮﹤乙醇﹤水。从表1可以看出：在上述5种溶剂中，乙醇和水的极性较大，石油醚的极性最小，因此无水乙醇和70%乙醇的提取效果要好于丙酮、乙酸乙酯和石油醚，加上乙醇几乎无毒性，所以选择乙醇作为辣椒素的提取剂。
2
2．1
结果与分析
“相提取溶剂的选择提取溶剂的选择主要是依据
表1
不同溶剂对辣椒素的提取效果
提取试剂
乙酸乙酯
低毒，麻醉性0．100
70%乙醇无
0．300
石油醚与低级烷相似0．066
项目毒性
辣椒素得率/%
丙酮低毒0．185
无水乙醇微毒，麻醉性0．200
2．22．2．1
单因素实验结果
乙醇浓度的选择由于辣椒素具有一定的极性，
2．2．3浸提温度的选择一般浸提温度应低于浸提溶
剂的沸点，在此条件下温度越高，分子热运动越剧烈，加快了传质速率，溶剂更易于扩散进入固体原料内部，且大部分目标成分在溶剂中的溶解度会随着温度的升高而增加，但同时温度越高，对目标成分的破坏也越大，因此固考察在不同温度下的浸提效果。定其它条件，
由图3可见：随着浸提温度的升高，辣椒素得率逐渐当温度为60℃时，得率达到最大值。温度若继续升高，
升高则得率反而下降，究其原因可能是高温导致辣椒素结构的破坏。所以最终选定60℃为提取温度
。
不同浓度的乙醇溶液对原料组织的渗透效果不同，因而考察不同体积分数提取效果也不一样。固定其它条件，
乙醇的浸取效果，结果见图1。由图1可以看出：以70%乙醇的提取效果最佳。当乙醇浓度较低时，辣椒素不能充分溶出，得到的辣椒素杂质含量高；当乙醇浓度较高对辣椒素提取得率影响不大。因此选择70%乙醇作时，为提取剂
。
图1不同浓度的乙醇对辣椒素的提取效果
图3
浸提温度对辣椒素提取得率的影响
2．2．2浸提时间的选择当浸提时间短时，目标成分可
2．2．4
能还未充分溶解出来；但当时间过长时，溶剂又易挥发。因此固定其它条件，考察不同浸提时间对提取效果的影响，结果如图2所示。由图2可知：用70%乙醇处理后，辣椒素的浸提过程在100min内基本完成。所以选择提取时间为100min
。
料液比的选择料液比是影响辣椒素提取效率
的一个重要因素，主要表现在影响固相主体和液相主体即传质推动力。当料液比大时，两相的浓之间的浓度差，
从而传质推动力小；料液比降低会较大程度地提度差小，
高传质推动力，但也增加了生产成本及后续处理的难度。从图4可以看出：料液比对辣椒素的得率影响较大。当料液比降低时，得率迅速上升，当料液比达到1∶15时，得率达到最高值，固、液相之间的交换基本达到平衡；此后当料液比继续下降时，得率反而有所下降。为节约溶本文选择1∶15作为提取料液比。剂且便于回收，
2．3有机溶剂法提取辣椒素的正交实验结果由上述单因素实验结果可知：每种单一的因素对辣椒素的得率均有一定的影响。有必要综合多个因素，确定出每个因素的最佳水平，获得理想的辣椒素得率。因此在上述单因素实验的基础上，进一步进行了多个因素的正交试验，
图2不同浸提时间对辣椒素的提取效果
150
正交试验方案及结果分析分别见表2与表3
。
江西农业学报23卷
由表3可以看出：影响辣椒素得率的各因素主次为：浸提温度＞浸提时间＞料液比＞乙醇浓度，其中浸提温度对辣椒素得率的影响是最显著的。最优工艺为4个因素均处于第2水平，即：浸提温度为60℃，浸提时间为100min，料液比为1∶15，乙醇浓度为70%。按照最佳工艺条件做验证实验，提取的辣椒素得率为0．359%。
3结论与讨论
用有机溶剂法浸提干红辣椒皮粉辣椒素的最佳工
艺条件为：以70%乙醇为提取溶剂，料液比1∶15（g/
图4表2
水平123
乙醇浓度
/%607080
料液比对辣椒素得率的影响正交试验的因素及其水平设计
浸提温度/℃506070
浸提时间/min80100120
料液比/（g/mL）1∶101∶151∶20
mL），提取温度60℃，提取时间100min。
有机溶剂法具有投资少、操作方便、浸提能力大、易于推广等优点，还可实现辣椒素与辣椒红色素的综合开发，是适合辣椒素工业化生产的一种较好方法。
有机溶剂法的缺点是所提取的辣椒素杂质含量高，精制难度大，且产品存在有机溶剂残留。这些缺点有待今后改进。参考文献：
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表3
试验号123456789k1k2k3R
1112223330．2460．2720．2690．026
提取辣椒素的正交试验结果及分析
浸提温度1231231230．2050．3310．2520．126
浸提时间1232313120．2600．2830．2440．039
料液比1233122310．2520．2850．2500．035
得率/%0．1750．3580．2050．2230．3110．2820．2160．3230．269
乙醇浓度
櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗
（上接第147页）
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