辣椒香味物質的提取分離及其應用

辣椒香味物質地提取分離及其應用斯波<成都樂客食品技術開發(fā)有限公司 ,成都 610041）摘要：辣椒是一種草本茄科植物 ,它是一種在復合調味過程中經常應用到地地重要香料 ,市場上以辣椒為原料生產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 .高品質辣椒香味物質地提取分離是當前一個產品暢銷于市場 ,風味被消費者認可年銷售產值 3-5個億地奇跡體現 .本文主要闡述：辣椒香味物質地提取方法、辣椒香味物質地測定、辣椒香味物質地地作用和應用、展望四方面 ,首次披露辣椒香味物質以最新市場發(fā)展趨勢相結合 ,能夠緊密聯系辣味食品地消費趨勢 ,為將來辣味食品發(fā)展奠定基礎.辣椒香味物質含有醛類、吡嗪、酮類、烯類、醇類等 ,辣味食品地需求量不斷增大 ,新辣椒香味物質地提取擴大新辣味食品地開發(fā)和利用.b5E2RGbCAP關鍵詞：辣椒香味物質；提取分離；高溫油浸；超臨界CO2萃取；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 ,原產于中南美洲熱帶地區(qū) .我國辣椒生產和消費均居世界首位.辣椒香味物質主要是丁二酮、已醛、 3-蒈烯、轉-2-已烯醛、2-異丁基-3 甲氧基吡嗪等主要物質 ,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.該方法溶劑殘留,成本較高,提取過程只損失大,加熱較少,辣椒香味物質生成也很少,主要地是缺少辣椒獨有地香味 .當前采用這一方法生產辣椒香味物質地極少 ,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.該辦法可以適量在辣椒粉之中預先加入5%地水將辣椒面混合均勻,這樣浸提地辣椒香味物質色澤較好.辣椒香味物質地品質受溫度、油地質量、辣椒品種、辣椒質量影響,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地做法.對辣椒香味物質地影響因素有四方面.LDAYtRyKfE高溫浸提所形成辣椒香味物質地過程：A、Maillard反應<氨基和羧基經縮合、聚合生成黑色素）辣椒所含氨基酸+還原糖類物質→羰基化合物<辣椒香味物質）辣椒香味物質中地醛類,尤其是果香味、咖啡味、焦香味地呋喃類物質都是在這個過程形成地,B、斯特雷克降解反應<StreckerDegradation）導致氨基酸降解成為醛、氨、二氧化碳,醛類物質地存在導致辣椒香味發(fā)生變化,這就是斯特雷克降解反應導致辣椒香味物質地過程.反應過程舉例為：Zzz6ZB2Ltk辣椒香味物質中最為活躍地香味物質在這一過程生成 ,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 ,生成丁酮、吡嗪、烯類香味物質.dvzfvkwMI1C、焦糖化反應焦糖化反應是指辣椒所含糖類物質受高溫 <150℃至200℃）影響發(fā)生降解作用 ,降解后地物質經聚合、縮合生成粘筒狀地黑色物質地過程 .糠醛就是戊糖發(fā)生焦糖化反應地產物.rqyn14ZNXI以上三方面地反應成為辣椒香味物質研究地重點 ,我們還將不斷探究更新地反應條件 ,制造更好地辣椒香味物質 .1.2.1 溫度在高溫作用下 ,辣椒所含地糖類物質、氨基酸成分及其他成分 ,發(fā)生了美拉德、斯特雷克降解反應等,生成醛、酮類、烯、醇、胺及呋喃衍生物等香味物質 .溫度過高,形成焦糊味、苦味、咖啡味 ,使其香味不能被消費接受；溫度過低會產生鐵銹味、生青味、哈味 ,這成為一些不良風味形成地原因 .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 ,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.具體實際分析有待進一步研究 ,這些僅限于近 12年來通過近 300多家辣味食品生產過程經驗地總結 .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 ,在多數辣椒香味研究過程中 ,我們實現 240家辣椒香味食品制作總結 ,得出結論是：花生油高溫浸提辣椒香味物質對香味干擾最大,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提取最佳

,尤其是菜油在高溫浸提過程中會強化辣椒籽油風味物質地形成

,這也成為獨特地研究新趨勢

,尤其是菜油浸提經過高溫時形成具有肉香味呋喃類辣椒香味物質形成

,這是當前特定工藝條件下形成高品質辣椒香味物質地經典之舉 .這也是“老干媽”采用菜油高溫浸提辣椒香味地風味辣椒制品 ,成就年銷售數億產值地佐證 .6ewMyirQFL1.2.4 辣椒品種不同辣椒品種所含組分和含量不同 ,形成辣椒香味物質也就不同 ,辣椒果實不同地成熟階段也含有不同地辣椒香味物質 ,辣椒香味物質地形成還與辣椒生長地光照、水質、溫度、濕度、土壤、氣候有關 ,我國多以產于貴州、四川地區(qū)地辣椒所含香味物質優(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萃取是當前地一項比較成熟地分離技術

,超臨界流體地密度大小直接影響辣椒香味物質地溶解能力

,流體密度與溫度和壓力有著密切關系

.該方法分離技術工藝簡單

,耗能低,萃取溶劑無毒

,比較容易回收

,國內多家企業(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】劉學武等研究了超臨界CO2萃取辣椒油地實驗條件,對一定萃取條件下地實驗結果進行數值模擬,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、純化辣椒香味物質含有大量液相地一種方法,液相地分子由于分子運動有從表面溢出地傾向,可將易揮發(fā)辣椒香味物質和不易揮發(fā)地物質分離開來,得到相應地辣椒香味物質.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提取手段及措施,目前應用較少.M2ub6vSTnP辣椒香味物質地提取趨勢是聯合以上其中2項方法進行實現香味物質地提取,這也是未來辣椒香味物質提取地主要競爭領域 .0YujCfmUCw辣椒香味物質地測定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 ,通過數理統計學最優(yōu)化方法得到萃取辣椒 6種主要香味物質：已醛、 2-異丁基-3甲基吡嗪、2,3-丁二酮、3-蒈烯、轉-2-已烯醛、芳樟醇地最佳實驗條件 ,即固相微萃取溫度 60℃30min并用GC-MS觀察到辣椒果實中地這些重要香味物質地變化 .結果表明,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 2,3-丁二酮、3-蒈烯、轉-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地含量,和頂空分析法一樣,還可以用來分析辣椒品質或揮發(fā)性香味物質地好壞.【3】朱曉蘭等對辣椒油香味成分進行了頂空-固相微萃取采樣分析,發(fā)現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,辣椒素類物質主要由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,他們通過力學頂空分析 <GC-MS）、動力學頂空 GC-O和GC-FID分析、動力學頂空分析<APCI-TOFMS）等方法測定 ,普遍認為 3-甲基正丁醛是辣椒最活躍香味物質 ,其次是2-甲基正丁醛.他們同時總結了辣椒地 20種風味描述為：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辣椒香味物質地作用及應用辣椒香味物質地形成取決于辣椒反應物和空氣地相互作用 ,辣椒香味物質揮發(fā)性作用比較能說明辣椒香味物質地作用 ,體現辣味食品由辣椒獨特地香味物質揮發(fā)到空氣中 .目前能檢測檢到地辣椒香味物質成分及作用如下： 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,辣椒主要風味物質）、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生魚味和腐爛味物質

.zvpgeqJ1hk1-

戊烯-3-

酮和

2-甲基丙醛主要形成辣椒獨有地干菜風味

,根據這一特點可以研發(fā)特有地辣味食品.對辣椒香味物質地作用作出充分了解 ,便于深度研究辣椒香味物質并將其果香較重地辣椒香味物質應用到黃豆、花生、蠶豆、鍋巴、薯片、辣椒酥等調味之中 ,將蘑菇香味較重地辣椒香味物質應用到鮮味醬類食品之中 ,將青草味較突出地辣椒香味物質應用到回鍋肉調味研發(fā)之中 ,同時也將相應地青辣椒醬、紅辣椒醬、風味辣椒醬、肉香辣椒醬等辣味食品針對性研發(fā)辣椒香味物質 .根據以上研究還可采用合成單體香料調配辣椒風味香精香料.NrpoJac3v14展望辣椒作為當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、辣椒油等產品層出不窮.但是對辣椒香味物質地研究卻不足,這也是一些國外學者不斷研究,誕生一些辣椒香味物質新原料地現實.對辣椒地不斷研究,將會誕生更多辣椒香味物質,實現辣味食品地更新換代,同時也將實現麻辣食品地新型調味創(chuàng)新與發(fā)展 ,將實現一直辣椒香味物質引導一個行業(yè)、推動一個品牌地快速發(fā)展 .1nowfTG4KI參考文獻：1】林濤,夏遠景,孟庭宇,等.超臨界CO2萃取辣椒油實驗研究【J】.