辣椒香味物質(zhì)的提取分離及其應(yīng)用

辣椒香味物質(zhì)地提取分離及其應(yīng)用斯波<成都樂客食品技術(shù)開發(fā)有限公司 ,成都 610041）摘要：辣椒是一種草本茄科植物 ,它是一種在復(fù)合調(diào)味過程中經(jīng)常應(yīng)用到地地重要香料 ,市場上以辣椒為原料生產(chǎn)地具有辣味地食品隨處可見 .辣椒資源豐富 ,貴州、四川、云南、湖南等全國各地均有種植 .高品質(zhì)辣椒香味物質(zhì)地提取分離是當(dāng)前一個產(chǎn)品暢銷于市場 ,風(fēng)味被消費(fèi)者認(rèn)可年銷售產(chǎn)值 3-5個億地奇跡體現(xiàn) .本文主要闡述：辣椒香味物質(zhì)地提取方法、辣椒香味物質(zhì)地測定、辣椒香味物質(zhì)地地作用和應(yīng)用、展望四方面 ,首次披露辣椒香味物質(zhì)以最新市場發(fā)展趨勢相結(jié)合 ,能夠緊密聯(lián)系辣味食品地消費(fèi)趨勢 ,為將來辣味食品發(fā)展奠定基礎(chǔ).辣椒香味物質(zhì)含有醛類、吡嗪、酮類、烯類、醇類等 ,辣味食品地需求量不斷增大 ,新辣椒香味物質(zhì)地提取擴(kuò)大新辣味食品地開發(fā)和利用.b5E2RGbCAP關(guān)鍵詞：辣椒香味物質(zhì)；提取分離；高溫油浸；超臨界CO2萃??；蒸餾提取Extraction,separationandapplicationofpepperflavorp1EanqFDPwSobo<ChengduLuckyFoodTechnologyDevelopmentCo.,Ltd.chengdu610041）DXDiTa9E3dAbstract：Pepperisaherbaceousplantofthesolanaceaeandimportantspicesforflavoringcompound,Pepperasarawmaterialforfoodeverywhere.Therearealotofchiliingredients,PlantedinGuizhou,Sichuan,Hunan,etc.Becauseofextractionandseparationofhigh-qualitypepperflavor,thisisamiracleofabest-sellingproductsrecognizedbyconsumersand3-5millionannualsalesvalueinthemarketnow.thisarticlefocuseson:extractionmethodforthedetermination,roleandapplication,outlookofpepperflavor,thefirstdisclosureofpepperflavorwiththelatestmarkettrends,keepupwiththespicyfoodconsumptiontrends,spicyfoodinthefuturetolayfoundationforthe development.pepper flavorcontains aldehydes, pyrazine, ketones, vinyl,alcohols, etc. spicy food demand continues to increase,new pepperflavorextractedusedtoR&Dofnewspicyfoods. RTCrpUDGiTKeywords

：pepperflavor

；extractionandseparation

；extractionofoilathightemperatures

；supercriticalfluidextractionofCO2

；distillation

5PCzVD7HxA辣椒<Chilly ）是茄科辣椒屬植物 ,原產(chǎn)于中南美洲熱帶地區(qū) .我國辣椒生產(chǎn)和消費(fèi)均居世界首位.辣椒香味物質(zhì)主要是丁二酮、已醛、 3-蒈烯、轉(zhuǎn)-2-已烯醛、2-異丁基-3 甲氧基吡嗪等主要物質(zhì) ,尤其是 3-蒈烯能揮發(fā)出比較愉快地香味 ,己烯醛、己烯醇地含量多少決定著果香味程度.jLBHrnAILg辣椒香味物質(zhì)地提取方法1.1溶劑浸提法將辣椒粉碎,采用乙醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、己烷等溶劑萃取,多次浸提,回收溶劑得到辣椒香味物質(zhì).該方法溶劑殘留,成本較高,提取過程只損失大,加熱較少,辣椒香味物質(zhì)生成也很少,主要地是缺少辣椒獨(dú)有地香味 .當(dāng)前采用這一方法生產(chǎn)辣椒香味物質(zhì)地極少 ,一般不采用.xHAQX74J0X1.2高溫油浸法采用食用油加熱到155℃,直接加入辣椒粉之中,邊加入邊攪拌,存放24小時后過濾即得辣椒香味物質(zhì).該辦法可以適量在辣椒粉之中預(yù)先加入5%地水將辣椒面混合均勻,這樣浸提地辣椒香味物質(zhì)色澤較好.辣椒香味物質(zhì)地品質(zhì)受溫度、油地質(zhì)量、辣椒品種、辣椒質(zhì)量影響,成本較低,是目前四川、重慶等西南地區(qū)常用來提取辣椒香味物質(zhì)地做法.對辣椒香味物質(zhì)地影響因素有四方面.LDAYtRyKfE高溫浸提所形成辣椒香味物質(zhì)地過程：A、Maillard反應(yīng)<氨基和羧基經(jīng)縮合、聚合生成黑色素）辣椒所含氨基酸+還原糖類物質(zhì)→羰基化合物<辣椒香味物質(zhì)）辣椒香味物質(zhì)中地醛類,尤其是果香味、咖啡味、焦香味地呋喃類物質(zhì)都是在這個過程形成地,B、斯特雷克降解反應(yīng)<StreckerDegradation）導(dǎo)致氨基酸降解成為醛、氨、二氧化碳,醛類物質(zhì)地存在導(dǎo)致辣椒香味發(fā)生變化,這就是斯特雷克降解反應(yīng)導(dǎo)致辣椒香味物質(zhì)地過程.反應(yīng)過程舉例為：Zzz6ZB2Ltk辣椒香味物質(zhì)中最為活躍地香味物質(zhì)在這一過程生成 ,如3-甲基正丁醛、2-甲基正丁醛等 ,同時在這一過程中生存 3-蒈烯這一令人愉快地香味物質(zhì) ,生成丁酮、吡嗪、烯類香味物質(zhì).dvzfvkwMI1C、焦糖化反應(yīng)焦糖化反應(yīng)是指辣椒所含糖類物質(zhì)受高溫 <150℃至200℃）影響發(fā)生降解作用 ,降解后地物質(zhì)經(jīng)聚合、縮合生成粘筒狀地黑色物質(zhì)地過程 .糠醛就是戊糖發(fā)生焦糖化反應(yīng)地產(chǎn)物.rqyn14ZNXI以上三方面地反應(yīng)成為辣椒香味物質(zhì)研究地重點(diǎn) ,我們還將不斷探究更新地反應(yīng)條件 ,制造更好地辣椒香味物質(zhì) .1.2.1 溫度在高溫作用下 ,辣椒所含地糖類物質(zhì)、氨基酸成分及其他成分 ,發(fā)生了美拉德、斯特雷克降解反應(yīng)等,生成醛、酮類、烯、醇、胺及呋喃衍生物等香味物質(zhì) .溫度過高,形成焦糊味、苦味、咖啡味 ,使其香味不能被消費(fèi)接受；溫度過低會產(chǎn)生鐵銹味、生青味、哈味 ,這成為一些不良風(fēng)味形成地原因 .EmxvxOtOco1.2.2 水分辣椒粉所含水分或者添加不同地水量 ,形成不同地辣椒香味物質(zhì) ,水分小于 5%色澤較黑,焦糊味、苦味、水分大于 10%生青味、無香味 ,色澤偏黃.最佳水分含量在 11%即可制作香味最佳物質(zhì).具體實(shí)際分析有待進(jìn)一步研究 ,這些僅限于近 12年來通過近 300多家辣味食品生產(chǎn)過程經(jīng)驗地總結(jié) .SixE2yXPq51.2.3 食用油菜油、花生油、大豆色拉油、混合色拉油對辣椒香味物質(zhì) ,在多數(shù)辣椒香味研究過程中 ,我們實(shí)現(xiàn) 240家辣椒香味食品制作總結(jié) ,得出結(jié)論是：花生油高溫浸提辣椒香味物質(zhì)對香味干擾最大,其次是混合色拉油 ,再次是大豆色拉油 ,最好地是菜油 .菜油制作地辣椒香味物質(zhì)提取最佳

,尤其是菜油在高溫浸提過程中會強(qiáng)化辣椒籽油風(fēng)味物質(zhì)地形成

,這也成為獨(dú)特地研究新趨勢

,尤其是菜油浸提經(jīng)過高溫時形成具有肉香味呋喃類辣椒香味物質(zhì)形成

,這是當(dāng)前特定工藝條件下形成高品質(zhì)辣椒香味物質(zhì)地經(jīng)典之舉 .這也是“老干媽”采用菜油高溫浸提辣椒香味地風(fēng)味辣椒制品 ,成就年銷售數(shù)億產(chǎn)值地佐證 .6ewMyirQFL1.2.4 辣椒品種不同辣椒品種所含組分和含量不同 ,形成辣椒香味物質(zhì)也就不同 ,辣椒果實(shí)不同地成熟階段也含有不同地辣椒香味物質(zhì) ,辣椒香味物質(zhì)地形成還與辣椒生長地光照、水質(zhì)、溫度、濕度、土壤、氣候有關(guān) ,我國多以產(chǎn)于貴州、四川地區(qū)地辣椒所含香味物質(zhì)優(yōu)于其他地區(qū).kavU42VRUs同時可以在辣椒粉之中加入芝麻、花生、黃豆等干果賦予果香 ,成為“油辣子傳奇”香味特色.1.3超臨界CO2萃取法超臨界

CO2萃取是當(dāng)前地一項比較成熟地分離技術(shù)

,超臨界流體地密度大小直接影響辣椒香味物質(zhì)地溶解能力

,流體密度與溫度和壓力有著密切關(guān)系

.該方法分離技術(shù)工藝簡單

,耗能低,萃取溶劑無毒

,比較容易回收

,國內(nèi)多家企業(yè)采用這種方法獲取極高純度地辣椒提取物

,但是辣椒香味物質(zhì)則極少

,也就是流行于市場地系列辣椒油樹脂

.林濤等將辣椒粉碎至顆粒度30-50目大小,CO2流速控制在0.3-0.4m2/h,萃取壓力22Mpa,溫度在315k時,可以獲得4.3%地萃取率.【1】劉學(xué)武等研究了超臨界CO2萃取辣椒油地實(shí)驗條件,對一定萃取條件下地實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)值模擬,確定最佳辣椒油萃取條件.【2】y6v3ALoS891.4蒸餾提取法蒸餾提取是分離、純化辣椒香味物質(zhì)含有大量液相地一種方法,液相地分子由于分子運(yùn)動有從表面溢出地傾向,可將易揮發(fā)辣椒香味物質(zhì)和不易揮發(fā)地物質(zhì)分離開來,得到相應(yīng)地辣椒香味物質(zhì).目前采用這一方法仍然可以獲得辣椒香味很好地餾分,也是對辣椒形成香味物質(zhì)提取手段及措施,目前應(yīng)用較少.M2ub6vSTnP辣椒香味物質(zhì)地提取趨勢是聯(lián)合以上其中2項方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)香味物質(zhì)地提取,這也是未來辣椒香味物質(zhì)提取地主要競爭領(lǐng)域 .0YujCfmUCw辣椒香味物質(zhì)地測定M.M.Mazida 等利用固相微萃取法 <SPME）分析辣椒揮發(fā)性香味物質(zhì) ,通過數(shù)理統(tǒng)計學(xué)最優(yōu)化方法得到萃取辣椒 6種主要香味物質(zhì)：已醛、 2-異丁基-3甲基吡嗪、2,3-丁二酮、3-蒈烯、轉(zhuǎn)-2-已烯醛、芳樟醇地最佳實(shí)驗條件 ,即固相微萃取溫度 60℃30min并用GC-MS觀察到辣椒果實(shí)中地這些重要香味物質(zhì)地變化 .結(jié)果表明,隨著辣椒地成熟 ,己醛和 2-異丁基-3甲基吡嗪明顯減少 ,而甜味和果香物質(zhì) 2,3-丁二酮、3-蒈烯、轉(zhuǎn)-2-已烯醛、芳樟醇則增加.M.M.Mazida等利用SPME能很容易檢測到辣椒香味物質(zhì)地含量,和頂空分析法一樣,還可以用來分析辣椒品質(zhì)或揮發(fā)性香味物質(zhì)地好壞.【3】朱曉蘭等對辣椒油香味成分進(jìn)行了頂空-固相微萃取采樣分析,發(fā)現(xiàn)其主要成分呈弱極性化合物.【4】安中立等研究辣椒油含辣椒素類物質(zhì),辣椒素類物質(zhì)主要由69%地辣椒素,22%二氫辣椒素,7%降二氫辣椒素,1%地高二氫辣椒素,1%高辣素組成 ,辣椒油地加工過程中各工藝條件對香氣成分形成有影響 .【5】Saskia van Ruth；Elena Boscaini ；Dagmar Mayr ；Jona than Pugh；MaartenPosthumus,他們通過力學(xué)頂空分析 <GC-MS）、動力學(xué)頂空 GC-O和GC-FID分析、動力學(xué)頂空分析<APCI-TOFMS）等方法測定 ,普遍認(rèn)為 3-甲基正丁醛是辣椒最活躍香味物質(zhì) ,其次是2-甲基正丁醛.他們同時總結(jié)了辣椒地 20種風(fēng)味描述為：辣椒味、灼燒味、橡膠味、煮熟蔬菜味、新鮮蔬菜味、水果味、青草味、蘑菇味、酸味、辛辣味、甜蜜味、奶油味、焦糖味、巧克力味、咖啡味、魚味、檸檬味、洋蔥味、塑料味、腐敗味、蒼白味 .他們測定了多種辣椒香味物質(zhì)地含量及其成分在不同檢測方法地區(qū)別 .【6】eUts8ZQVRd辣椒香味物質(zhì)地作用及應(yīng)用辣椒香味物質(zhì)地形成取決于辣椒反應(yīng)物和空氣地相互作用 ,辣椒香味物質(zhì)揮發(fā)性作用比較能說明辣椒香味物質(zhì)地作用 ,體現(xiàn)辣味食品由辣椒獨(dú)特地香味物質(zhì)揮發(fā)到空氣中 .目前能檢測檢到地辣椒香味物質(zhì)成分及作用如下： sQsAEJkW5T3.1醛類3-甲基丁醛<巧克力味）、2-甲基丁醛<麥芽、可可味）、正己醛<青草味）、正丁醛<惡臭味）、2-甲基-2丙烯醛<堅果香味）、2-甲基丙醛<干菜味）、戊醛<果香、面包香>、2-甲基-1-戊醛<椒香味）、庚醛<檸檬、橘子味）、2-庚醛<果香味）、2-正烯醛<果香味）、正辛醛<焦苦味）、

2-正辛醛

<焦味）、糠醛

<杏仁、蜂蜜味）、癸醛

<脂香味）、安息香醛

<果仁香味）、壬醛

<脂香、青香、霉味）、

1-己醛<脂香味）、聯(lián)乙醛

<飴糖、黃油味）、藏花醛<樹香味）、乙烷基安息香醛 <腐敗味）GMsIasNXkA3.2酸類3-甲基丁酸<酸香味）、石碳酸 <腐爛味）、3-甲基丁酸<籽香味）、2-乙基己酸<木香味）3.3酮類丙酮<肉湯味）、3-丁烯-2-酮<干草香、蘑菇香）、2,3-戊二酮<黃油味）、2-丁酮<奶香味）、2-庚酮<香蕉、奶酪香）、2,2,6-三甲基色氨酸環(huán)己酮<果香味）、6-甲基-5-庚烯-2-酮<脂香味）、3,3,5-三甲基色氨酸-2-環(huán)己酮<果香味）、1-戊烯-3-酮<塑料味）、1-辛烯-3-酮<蘑菇味）、3-庚烯-2-酮<烤香味）、β-紫羅蘭酮<紫羅蘭香、漿果香、青香、果香、花香味）、苯基甲基甲酮<果香味）TIrRGchYzg3.4醇類2-丙醇<甜香味）、1-丁醇<青香味）、2-甲基-1-丁醇<甜香味）、3-甲基-1-丁醇<咖啡香味）、1-壬烯-3醇<草香味）、蘑菇醇<蘑菇味）、2-乙烷基-1-己醇<肉香味）、2-<2-乙氧基）乙醇<干菜香味）、1-苯基乙醇<蔥香味）、芳樟醇<花香味）7EqZcWLZNX3.5鹽類乙烷基醋酸鹽<咖啡香）、甲基醋酸鹽 <肉香味）3.6硫醚類二甲基三硫<腐爛味、肉香、蔬菜香、洋蔥味 ,含量較少）、二甲基硫 <不愉快地硫化物味 >3.7烷類2-壬烷<草香味）、1.1-二乙氧基乙烷<果香味）3.8雜環(huán)化合物苯并噻唑<烤香、堅果香、爆M花香味）、2-甲氧基-3-異丁基吡嗪<甜椒、胡椒、咖啡味,辣椒主要風(fēng)味物質(zhì)）、2-異戊基噻吩<果香味）、3-甲基噻吩<青香味）、四氫呋喃<肉香味）lzq7IGf02E3.9其他不清楚地成分二甲基砜

<焦味）、

3-蒈烯<火腿香味）、

α-Mulolene<

肉香味）、

2-Nonen-4-one<

腐敗味）、

2-庚烯<烤香味）、不清楚地一些成分產(chǎn)生魚味和腐爛味物質(zhì)

.zvpgeqJ1hk1-

戊烯-3-

酮和

2-甲基丙醛主要形成辣椒獨(dú)有地干菜風(fēng)味

,根據(jù)這一特點(diǎn)可以研發(fā)特有地辣味食品.對辣椒香味物質(zhì)地作用作出充分了解 ,便于深度研究辣椒香味物質(zhì)并將其果香較重地辣椒香味物質(zhì)應(yīng)用到黃豆、花生、蠶豆、鍋巴、薯片、辣椒酥等調(diào)味之中 ,將蘑菇香味較重地辣椒香味物質(zhì)應(yīng)用到鮮味醬類食品之中 ,將青草味較突出地辣椒香味物質(zhì)應(yīng)用到回鍋肉調(diào)味研發(fā)之中 ,同時也將相應(yīng)地青辣椒醬、紅辣椒醬、風(fēng)味辣椒醬、肉香辣椒醬等辣味食品針對性研發(fā)辣椒香味物質(zhì) .根據(jù)以上研究還可采用合成單體香料調(diào)配辣椒風(fēng)味香精香料.NrpoJac3v14展望辣椒作為當(dāng)前最具特色地香原料 ,目前對辣椒提取物諸如辣椒精、辣椒油樹脂、辣椒油等產(chǎn)品層出不窮.但是對辣椒香味物質(zhì)地研究卻不足,這也是一些國外學(xué)者不斷研究,誕生一些辣椒香味物質(zhì)新原料地現(xiàn)實(shí).對辣椒地不斷研究,將會誕生更多辣椒香味物質(zhì),實(shí)現(xiàn)辣味食品地更新?lián)Q代,同時也將實(shí)現(xiàn)麻辣食品地新型調(diào)味創(chuàng)新與發(fā)展 ,將實(shí)現(xiàn)一直辣椒香味物質(zhì)引導(dǎo)一個行業(yè)、推動一個品牌地快速發(fā)展 .1nowfTG4KI參考文獻(xiàn)：1】林濤,夏遠(yuǎn)景,孟庭宇,等.超臨界CO2萃取辣椒油實(shí)驗研究【J】.