專利名稱：復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然產(chǎn)物的提取方法，特別涉及一種復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的 工藝方法。
背景技術(shù)：
辣椒素傳統(tǒng)方法一般為乙醇回流提取法、丙酮浸提法等。由于辣椒具有片狀凹凸 不平的纖維組織結(jié)構(gòu)，辣椒素及其他脂溶性成分存在于纖維組織內(nèi)，采用傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑 提取法需要耗費(fèi)大量有機(jī)溶劑和時(shí)間，提取效率較低。超聲法、超臨界流體萃取法等認(rèn)為是 天然產(chǎn)物提取的新方法，在辣椒素提取的研究中認(rèn)為是有效的，與傳統(tǒng)方式比較具有產(chǎn)率 高、生產(chǎn)周期短、無需加熱、有效成分不被破壞等優(yōu)點(diǎn)，但由于這些方法設(shè)備要求高、生產(chǎn)成 本高等原因目前僅應(yīng)用于試驗(yàn)研究中，難適用于大工業(yè)生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種復(fù)合酶法輔助 醇提辣椒素的工藝方法，該方法利用纖維素酶和果膠酶復(fù)合處理辣椒粉后，再用乙醇法提 取辣椒素，辣椒素的提取效率明顯優(yōu)于不添加酶處理的乙醇提取法，可全部將辣椒素提完。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，其特征在于 首先在辣椒粉中加入純凈水，然后將辣椒粉進(jìn)行復(fù)合酶的酶解反應(yīng)，抽濾；濾液用食用乙醇 定容后備用，辣椒殘?jiān)?5%食用乙醇回流提取辣椒素。上述辣椒粉中加入10倍質(zhì)量體積的純凈水。上述復(fù)合酶由果膠酶和纖維素酶按1 1的比例組合。上述辣椒粉的酶解工藝條件為干辣椒質(zhì)量體積比為10%時(shí)，復(fù)合酶酶用量為 6-8mg/g辣椒，酶解溫度為30-40°C，酶解液初始pH為4-6，酶解時(shí)間為1. 8-2. 2h。上述辣椒粉的最佳酶解工藝條件為干辣椒質(zhì)量體積比為10%時(shí)，復(fù)合酶酶用量 為8mg/g辣椒，酶解溫度為40°C，酶解液初始pH為5. 5，酶解時(shí)間為2h。上述乙醇提取條件為95%乙醇濃度、提取溫度為50°C、料液比為1 11、提取時(shí) 間為1. 5h，提取液過濾，提取液用乙醇定容備用，分光光度法檢測辣椒素含量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明以纖維素酶和果膠酶按1 1復(fù)合處理辣椒粉后，再用 乙醇法提取辣椒素的總提取率比乙醇直接提取的提取率高19. 1%，可全部將辣椒素提完， 并且減少了有機(jī)溶劑的用量和提取時(shí)間。2、對設(shè)備要求不高、降低了生產(chǎn)成本、適合大工業(yè) 生產(chǎn)。
圖1是酶解液pH值對辣椒素產(chǎn)量的影響的示意圖。圖2是酶解溫度對辣椒素產(chǎn)量的影響的示意圖。圖3是酶用量對辣椒素產(chǎn)量的影響的示意圖。
圖4是酶解時(shí)間對辣椒素產(chǎn)量的影響的示意圖。圖5是因素水平正交試驗(yàn)表圖6是本發(fā)明與未酶解乙醇提取法辣椒素提取率的對照試驗(yàn)表。
具體實(shí)施例方式1材料與方法。1.1材料與儀器。朝天椒(天津市蘭氏調(diào)味品有限公司)。辣椒素對照品(中國生物制品有限公 司)，食用級乙醇(市售)，其它化學(xué)試劑均為分析純試劑。復(fù)合酶由果膠酶和纖維素酶按 11組合(湖南尤特爾生化有限公司)。LC-I0ATVP高效液相色譜儀日本島津公司)；UV — 7220型紫外分光光度計(jì)(北京 瑞利公司)。1.2試驗(yàn)方法。1. 2. 1辣椒素含量的測定_分光光度法。標(biāo)準(zhǔn)溶液配制準(zhǔn)確稱取辣椒堿純品0. 1000g于100mL容量瓶中，用0. lmol/ L氫氧化鈉溶液溶解并稀釋至刻度，得辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)溶液貯備液。用移液管準(zhǔn)確移lO.OOmL 標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，用0. lmol/L氫氧化鈉溶液稀釋至刻度，得辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)溶液 (100U g/mL)。磷鎢酸鉬試液的配制取鎢酸鈉10g與磷鉬酸2. 4g，加水70mL與磷酸5mL，回流煮 沸2小時(shí)，放冷，加水稀釋至100mL，搖勻，即得。本液應(yīng)置棕色玻璃瓶內(nèi)，在暗處保存。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制分別吸取辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)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氫氧化鈉溶液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磷鎢酸-磷鉬酸溶液，振搖均勻后，再加入約30mL 飽和碳酸鈉溶液，充分振蕩至有白色沉淀生成，用飽和碳酸鈉溶液定容至50mL刻度，搖勻 后靜置2h。將顯色液離心分離沉淀物。以試劑空白調(diào)零，在660nm波長處用lcm比色皿進(jìn) 行測定，以辣椒堿濃度(X)為橫坐標(biāo)，吸光度(Y)為縱坐標(biāo)，得標(biāo)準(zhǔn)曲線如下Y = 0. 0226X+0. 0084，R2 = 0. 999。樣品處理準(zhǔn)確稱取1 4g試料(精確至lmg)于100mL容量瓶中(控制100mL 容量瓶中辣椒堿含量在10 40mg)，以0. lmol/L氫氧化鈉溶液定容至100mL刻度，搖勻。樣品測定吸取上述樣品溶液2.00mL于50mL容量瓶中，加入0. lmol/L氫氧化 鈉溶液8mL，同時(shí)以0. lmol/L氫氧化鈉溶液10mL作空白。按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法加入磷鎢 酸_磷鉬酸溶液及飽和碳酸鈉溶液至50mL刻度，搖勻后靜置2h。將顯色液離心分離沉淀 物。用lcm比色皿，以試劑空白調(diào)零，在660nm波長處測定吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng) 濃度，計(jì)算辣椒堿的含量。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倍質(zhì)量體積的純凈水，在一定條件下進(jìn)行復(fù)合酶的酶解反 應(yīng)，抽濾。濾液用食用乙醇定容后備用。辣椒殘?jiān)?5%食用乙醇回流提取辣椒素，乙醇提 取條件為乙醇濃度(95%)、提取溫度(50°C)、料液比(1 11)、提取時(shí)間(1.5h)，提取液 過濾，提取液用乙醇定容備用，分光光度法檢測辣椒素含量。
2辣椒粉酶解方法的分析。2. 1酶解pH值對辣椒素提取的影響(如圖1所示)。在酶解時(shí)間、酶解溫度和酶用量一定的條件下，辣椒素的提取效率與辣椒粉酶解液的PH變化有關(guān)，其變化曲線如圖1。辣椒素的含量先隨酶解緩沖液初始pH值的增大而增 大，在pH = 5. 5時(shí)達(dá)到最大值；當(dāng)pH值大于5. 5后，辣椒素的含量反而隨pH值的增大而減 小。說明纖維素素酶的活力受環(huán)境PH值的影響。在pH值為5. 5時(shí)，試驗(yàn)用酶處于最佳催 化狀態(tài)，有利于纖維素和果膠的分解和辣椒素的釋放，酶解后辣椒素的提出量最高。2. 2酶解溫度對辣椒素提取的影響(如圖2所示)。在酶解緩沖液初始pH值為5. 5，酶解時(shí)間和酶量一定的條件下，辣椒粉酶解后乙 醇提取辣椒素的量隨酶解溫度的變化情況如圖2所示。試驗(yàn)顯示酶解后辣椒素的提出量開 始隨酶解溫度的升高而增大，在30 40°C時(shí)達(dá)到最高值；超過40°C后隨溫度的升高而減 少。因此，酶解試驗(yàn)應(yīng)在30 40°C進(jìn)行。2. 3酶用量對辣椒素提取的影響(如圖3所示)。在酶解緩沖液初始pH值為5. 5，酶解溫度為40°C，酶用量對辣椒素提取效率的影 響如圖3所示。試驗(yàn)表明，酶解時(shí)間一定的條件下，酶用辣椒素的提取量開始隨著酶用量的 增加而增大；但當(dāng)酶用量與辣椒粉的比例達(dá)到一定值后，再增加酶的用量，辣椒素的提取出 量反而降低，這可能是過量的纖維素酶使反應(yīng)時(shí)酶濃度過高，不利于分子定向運(yùn)動(dòng)，酶活性 反而降低，使辣椒素溶出下降。因此，酶用量以8mg/g辣椒粉為佳。2. 4酶解時(shí)間對辣椒素提取的影響(如圖4所示)。在酶解緩沖液初始pH值為5. 5，酶用量為8mg/g辣椒粉，酶解溫度為40°C，辣椒素 提取量隨酶解時(shí)間的變化情況如圖4所示。試驗(yàn)表明，辣椒素的提取量隨著酶解時(shí)間的增 加而增大；當(dāng)酶解時(shí)間大于2h后，辣椒素的提取量反而降低，這可能是辣椒素水解的緣故。 因此，酶解時(shí)間以2h左右為佳。2. 5酶解正交試驗(yàn)(如圖5所示)。在以上單因素考察的基礎(chǔ)上，以Ig辣椒粉為原料進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，酶 解后以95%乙醇提取其殘?jiān)械睦苯匪?，以辣椒素的提出量為考察指?biāo)，因素水平安排及 試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。正交試驗(yàn)的極差(R)分析表明，酶解液初始pH值、酶解溫度、酶用量和酶解時(shí)間對 辣椒素提取的影響程度為酶用量>酶解溫度>酶解液初始PH值>酶解時(shí)間。結(jié)合單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)結(jié)果，本研究確定的辣椒粉的最佳酶解工藝條件為 干辣椒質(zhì)量體積比為10%時(shí)，復(fù)合酶酶用量8mg/g辣椒，酶解溫度40°C，酶解液初始PH 5. 5，酶解時(shí)間2h。2. 6復(fù)合酶預(yù)處理對不同辣椒素提取方法的影響效果在確定的最佳酶解條件下酶解辣椒粉再用乙醇濃度(95% )、提取溫度(50°C )、料 液比(1 11)、提取時(shí)間(1.5h)；對照組試驗(yàn)為不加復(fù)合酶的條件下處理辣椒粉，殘?jiān)?乙醇濃度(95% )、提取溫度(50°C )、料液比(1:11)、提取時(shí)間(1. 5h)。用分光光度法檢 測辣椒素提出量，試驗(yàn)結(jié)果圖6所示。由圖6可知，復(fù)合酶法處理辣椒粉后辣椒素的提取效率明顯優(yōu)于不添加酶處理的 乙醇提取法，提取率高19. 1%，可全部將辣椒素提完。
權(quán)利要求
一種復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，其特征在于首先在辣椒粉中加入純凈水，然后將辣椒粉進(jìn)行復(fù)合酶的酶解反應(yīng)，抽濾；濾液用食用乙醇定容后備用，辣椒殘?jiān)?5％食用乙醇回流提取辣椒素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，其特征在于上述辣 椒粉中加入10倍質(zhì)量體積的純凈水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，其特征在于上述復(fù) 合酶由果膠酶和纖維素酶按11的比例組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，其特征在于上述辣 椒粉的酶解工藝條件為干辣椒質(zhì)量體積比為10%時(shí)，復(fù)合酶酶用量為6-8mg/g辣椒，酶解 溫度為30-40°C，酶解液初始pH為4-6，酶解時(shí)間為1. 8-2. 2h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，其特征在于上述乙 醇提取條件為95%乙醇濃度、提取溫度為50°C、料液比為1 11、提取時(shí)間為1.5h，提取 液過濾，提取液用乙醇定容備用，分光光度法檢測辣椒素含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，其特征在于上述辣 椒粉的最佳酶解工藝條件為干辣椒質(zhì)量體積比為10%時(shí)，復(fù)合酶酶用量為8mg/g辣椒，酶 解溫度為40°C，酶解液初始pH為5. 5，酶解時(shí)間為2h。
全文摘要
一種復(fù)合酶法輔助醇提辣椒素的工藝方法，首先在辣椒粉中加入純凈水，然后將辣椒粉進(jìn)行復(fù)合酶的酶解反應(yīng)，抽濾；濾液用食用乙醇定容后備用，辣椒殘?jiān)?5％食用乙醇回流提取辣椒素。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明以纖維素酶和果膠酶按1∶1復(fù)合處理辣椒粉后，再用乙醇法提取辣椒素的總提取率比乙醇直接提取的提取率高19.1％，可全部將辣椒素提完，并且減少了有機(jī)溶劑的用量和提取時(shí)間。2、對設(shè)備要求不高、降低了生產(chǎn)成本、適合大工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號C07C233/20GK101830822SQ20091006812
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者何新益, 劉金福, 李國建 申請人:天津金鈺生物科技有限公司