专利名称：复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种天然产物的提取方法，特别涉及一种复合酶法辅助醇提辣椒素的 工艺方法。
背景技术：
辣椒素传统方法一般为乙醇回流提取法、丙酮浸提法等。由于辣椒具有片状凹凸 不平的纤维组织结构，辣椒素及其他脂溶性成分存在于纤维组织内，采用传统的有机溶剂 提取法需要耗费大量有机溶剂和时间，提取效率较低。超声法、超临界流体萃取法等认为是 天然产物提取的新方法，在辣椒素提取的研究中认为是有效的，与传统方式比较具有产率 高、生产周期短、无需加热、有效成分不被破坏等优点，但由于这些方法设备要求高、生产成 本高等原因目前仅应用于试验研究中，难适用于大工业生产。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种复合酶法辅助 醇提辣椒素的工艺方法，该方法利用纤维素酶和果胶酶复合处理辣椒粉后，再用乙醇法提 取辣椒素，辣椒素的提取效率明显优于不添加酶处理的乙醇提取法，可全部将辣椒素提完。本发明的技术方案是一种复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，其特征在于 首先在辣椒粉中加入纯净水，然后将辣椒粉进行复合酶的酶解反应，抽滤；滤液用食用乙醇 定容后备用，辣椒残渣用95%食用乙醇回流提取辣椒素。上述辣椒粉中加入10倍质量体积的纯净水。上述复合酶由果胶酶和纤维素酶按1 1的比例组合。上述辣椒粉的酶解工艺条件为干辣椒质量体积比为10%时，复合酶酶用量为 6-8mg/g辣椒，酶解温度为30-40°C，酶解液初始pH为4-6，酶解时间为1. 8-2. 2h。上述辣椒粉的最佳酶解工艺条件为干辣椒质量体积比为10%时，复合酶酶用量 为8mg/g辣椒，酶解温度为40°C，酶解液初始pH为5. 5，酶解时间为2h。上述乙醇提取条件为95%乙醇浓度、提取温度为50°C、料液比为1 11、提取时 间为1. 5h，提取液过滤，提取液用乙醇定容备用，分光光度法检测辣椒素含量。本发明的优点是1、本发明以纤维素酶和果胶酶按1 1复合处理辣椒粉后，再用 乙醇法提取辣椒素的总提取率比乙醇直接提取的提取率高19. 1%，可全部将辣椒素提完， 并且减少了有机溶剂的用量和提取时间。2、对设备要求不高、降低了生产成本、适合大工业 生产。
图1是酶解液pH值对辣椒素产量的影响的示意图。图2是酶解温度对辣椒素产量的影响的示意图。图3是酶用量对辣椒素产量的影响的示意图。
图4是酶解时间对辣椒素产量的影响的示意图。图5是因素水平正交试验表图6是本发明与未酶解乙醇提取法辣椒素提取率的对照试验表。
具体实施例方式1材料与方法。1.1材料与仪器。朝天椒(天津市兰氏调味品有限公司)。辣椒素对照品(中国生物制品有限公 司)，食用级乙醇(市售)，其它化学试剂均为分析纯试剂。复合酶由果胶酶和纤维素酶按 11组合(湖南尤特尔生化有限公司)。LC-I0ATVP高效液相色谱仪日本岛津公司)；UV — 7220型紫外分光光度计(北京 瑞利公司)。1.2试验方法。1. 2. 1辣椒素含量的测定_分光光度法。标准溶液配制准确称取辣椒碱纯品0. 1000g于100mL容量瓶中，用0. lmol/ L氢氧化钠溶液溶解并稀释至刻度，得辣椒碱标准溶液贮备液。用移液管准确移lO.OOmL 标准溶液于100mL容量瓶中，用0. lmol/L氢氧化钠溶液稀释至刻度，得辣椒碱标准溶液 (100U g/mL)。磷钨酸钼试液的配制取钨酸钠10g与磷钼酸2. 4g，加水70mL与磷酸5mL，回流煮 沸2小时，放冷，加水稀释至100mL，摇勻，即得。本液应置棕色玻璃瓶内，在暗处保存。标准曲线绘制分别吸取辣椒碱标准溶液0. 50、1. 00、2. 00、4. 00、6. 00、8. 00mL 于50mL容量瓶中，再依次加入0. lmol/L氢氧化钠溶液9. 50,9. 00,8. 00,6. 00,4. 00和 2. 00mL,然后，在各容量瓶中依次加入5mL磷钨酸-磷钼酸溶液，振摇均勻后，再加入约30mL 饱和碳酸钠溶液，充分振荡至有白色沉淀生成，用饱和碳酸钠溶液定容至50mL刻度，摇勻 后静置2h。将显色液离心分离沉淀物。以试剂空白调零，在660nm波长处用lcm比色皿进 行测定，以辣椒碱浓度(X)为横坐标，吸光度(Y)为纵坐标，得标准曲线如下Y = 0. 0226X+0. 0084，R2 = 0. 999。样品处理准确称取1 4g试料(精确至lmg)于100mL容量瓶中(控制100mL 容量瓶中辣椒碱含量在10 40mg)，以0. lmol/L氢氧化钠溶液定容至100mL刻度，摇勻。样品测定吸取上述样品溶液2.00mL于50mL容量瓶中，加入0. lmol/L氢氧化 钠溶液8mL，同时以0. lmol/L氢氧化钠溶液10mL作空白。按标准曲线制作方法加入磷钨 酸_磷钼酸溶液及饱和碳酸钠溶液至50mL刻度，摇勻后静置2h。将显色液离心分离沉淀 物。用lcm比色皿，以试剂空白调零，在660nm波长处测定吸光度，从标准曲线上查得相应 浓度，计算辣椒碱的含量。1. 2. 2辣椒粉的酶解方法及辣椒素的提取方法取lg干辣椒粉，加入10倍质量体积的纯净水，在一定条件下进行复合酶的酶解反 应，抽滤。滤液用食用乙醇定容后备用。辣椒残渣用95%食用乙醇回流提取辣椒素，乙醇提 取条件为乙醇浓度(95%)、提取温度(50°C)、料液比(1 11)、提取时间(1.5h)，提取液 过滤，提取液用乙醇定容备用，分光光度法检测辣椒素含量。
2辣椒粉酶解方法的分析。2. 1酶解pH值对辣椒素提取的影响(如图1所示)。在酶解时间、酶解温度和酶用量一定的条件下，辣椒素的提取效率与辣椒粉酶解液的PH变化有关，其变化曲线如图1。辣椒素的含量先随酶解缓冲液初始pH值的增大而增 大，在pH = 5. 5时达到最大值；当pH值大于5. 5后，辣椒素的含量反而随pH值的增大而减 小。说明纤维素素酶的活力受环境PH值的影响。在pH值为5. 5时，试验用酶处于最佳催 化状态，有利于纤维素和果胶的分解和辣椒素的释放，酶解后辣椒素的提出量最高。2. 2酶解温度对辣椒素提取的影响(如图2所示)。在酶解缓冲液初始pH值为5. 5，酶解时间和酶量一定的条件下，辣椒粉酶解后乙 醇提取辣椒素的量随酶解温度的变化情况如图2所示。试验显示酶解后辣椒素的提出量开 始随酶解温度的升高而增大，在30 40°C时达到最高值；超过40°C后随温度的升高而减 少。因此，酶解试验应在30 40°C进行。2. 3酶用量对辣椒素提取的影响(如图3所示)。在酶解缓冲液初始pH值为5. 5，酶解温度为40°C，酶用量对辣椒素提取效率的影 响如图3所示。试验表明，酶解时间一定的条件下，酶用辣椒素的提取量开始随着酶用量的 增加而增大；但当酶用量与辣椒粉的比例达到一定值后，再增加酶的用量，辣椒素的提取出 量反而降低，这可能是过量的纤维素酶使反应时酶浓度过高，不利于分子定向运动，酶活性 反而降低，使辣椒素溶出下降。因此，酶用量以8mg/g辣椒粉为佳。2. 4酶解时间对辣椒素提取的影响(如图4所示)。在酶解缓冲液初始pH值为5. 5，酶用量为8mg/g辣椒粉，酶解温度为40°C，辣椒素 提取量随酶解时间的变化情况如图4所示。试验表明，辣椒素的提取量随着酶解时间的增 加而增大；当酶解时间大于2h后，辣椒素的提取量反而降低，这可能是辣椒素水解的缘故。 因此，酶解时间以2h左右为佳。2. 5酶解正交试验(如图5所示)。在以上单因素考察的基础上，以Ig辣椒粉为原料进行四因素三水平正交试验，酶 解后以95%乙醇提取其残渣中的辣椒素，以辣椒素的提出量为考察指标，因素水平安排及 试验结果如图5所示。正交试验的极差(R)分析表明，酶解液初始pH值、酶解温度、酶用量和酶解时间对 辣椒素提取的影响程度为酶用量>酶解温度>酶解液初始PH值>酶解时间。结合单因素试验与正交试验结果，本研究确定的辣椒粉的最佳酶解工艺条件为 干辣椒质量体积比为10%时，复合酶酶用量8mg/g辣椒，酶解温度40°C，酶解液初始PH 5. 5，酶解时间2h。2. 6复合酶预处理对不同辣椒素提取方法的影响效果在确定的最佳酶解条件下酶解辣椒粉再用乙醇浓度(95% )、提取温度(50°C )、料 液比(1 11)、提取时间(1.5h)；对照组试验为不加复合酶的条件下处理辣椒粉，残渣用 乙醇浓度(95% )、提取温度(50°C )、料液比(1:11)、提取时间(1. 5h)。用分光光度法检 测辣椒素提出量，试验结果图6所示。由图6可知，复合酶法处理辣椒粉后辣椒素的提取效率明显优于不添加酶处理的 乙醇提取法，提取率高19. 1%，可全部将辣椒素提完。
权利要求
一种复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，其特征在于首先在辣椒粉中加入纯净水，然后将辣椒粉进行复合酶的酶解反应，抽滤；滤液用食用乙醇定容后备用，辣椒残渣用95％食用乙醇回流提取辣椒素。
2.根据权利要求1所述的复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，其特征在于上述辣 椒粉中加入10倍质量体积的纯净水。
3.根据权利要求1所述的复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，其特征在于上述复 合酶由果胶酶和纤维素酶按11的比例组合。
4.根据权利要求1所述的复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，其特征在于上述辣 椒粉的酶解工艺条件为干辣椒质量体积比为10%时，复合酶酶用量为6-8mg/g辣椒，酶解 温度为30-40°C，酶解液初始pH为4-6，酶解时间为1. 8-2. 2h。
5.根据权利要求1所述的复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，其特征在于上述乙 醇提取条件为95%乙醇浓度、提取温度为50°C、料液比为1 11、提取时间为1.5h，提取 液过滤，提取液用乙醇定容备用，分光光度法检测辣椒素含量。
6.根据权利要求4所述的复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，其特征在于上述辣 椒粉的最佳酶解工艺条件为干辣椒质量体积比为10%时，复合酶酶用量为8mg/g辣椒，酶 解温度为40°C，酶解液初始pH为5. 5，酶解时间为2h。
全文摘要
一种复合酶法辅助醇提辣椒素的工艺方法，首先在辣椒粉中加入纯净水，然后将辣椒粉进行复合酶的酶解反应，抽滤；滤液用食用乙醇定容后备用，辣椒残渣用95％食用乙醇回流提取辣椒素。本发明的优点是1、本发明以纤维素酶和果胶酶按1∶1复合处理辣椒粉后，再用乙醇法提取辣椒素的总提取率比乙醇直接提取的提取率高19.1％，可全部将辣椒素提完，并且减少了有机溶剂的用量和提取时间。2、对设备要求不高、降低了生产成本、适合大工业生产。
文档编号C07C233/20GK101830822SQ20091006812
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者何新益, 刘金福, 李国建 申请人:天津金钰生物科技有限公司