干红辣椒中辣椒精提取工艺研究

毕业设计(论文)任务书学生姓名 专业班级指导教师 工作单位设计(论文)题目 干红辣椒中辣椒精提取的工艺研究设计（论文）主要内容：了解辣椒中所含各成分及辣椒精的物理化学性质，通过查阅相关的文献资料，了解辣椒精的国内外研究进展；掌握辣椒精的各种提取工艺；通过实验寻找最优的提取工艺路线；确定辣椒精最优的提取工艺条件。要求完成的主要任务及其时间安排:第一学期第 19 周， 查阅文献资料，了解课题相关基本知识第二学期第 1-2 周， 完成开题报告，确定实验方案，为进实验室做准备第二学期第 3-7 周， 完成实验研究，形成论文的初步框架第二学期第 8-10 周，撰写论文，补充实验第二学期第 11-13 周，修改论文第二学期 14 周 毕业论文答辩，完成论文相关工作必读参考资料：1 黄启强.高辣度辣椒油树脂(辣椒精)的提取研究J.食品工业科技,2005,(6)2 杨红梅.大孔分子吸附树脂制备脱色辣椒精研究J.中国高新技术企业,2010,(17)3 王能友.辣椒精的加工技术J.农产品加工,2003,(8)4 张雪松.辣椒油树脂提取工艺的比较J.江苏农业科学,2010,(2)5彭琪.辣椒红色素及辣椒碱的提取工艺及辣椒油树脂中特殊气味成分的分析研究D.2010.6袁传祯.高纯度辣椒碱的制备及副产物的综合利用D.2009.7张雪松,朱媛.丙酮溶剂提取辣椒油树脂工艺的研究J.农产品加工学刊,2007,(10)8李豪,车振明.干辣椒油树脂的提取与微胶囊研究J.现代食品科技,2006,22(1)9王志民,张国栋,马力等.辣椒油树脂的提取检测及微胶囊制备J.西华大学学报（自然科学版）,2005,24(1)10任召言,张慧,刘玉申.辣椒精的精制及辣椒素的 HPLC 测定J.中国食品添加剂,2002,(1)11 朱妞.辣椒碱提取、分离纯化工艺研究D.2008.12 吉恬.干红辣椒的深度加工技术及辣椒碱的镇痛功能研究D.2008.13 王绍霞.辣椒红色素与辣椒碱的分离及工艺过程开发的研究D.2008.14 苏良飞,周仲承,王克军等.天然辣椒碱提取方法研究进展J.西北药学杂志,2010,25(4)15 梁鹏.气液逆流法提取辣椒红色素和辣椒碱工艺研究D.2007.16 Stephen A .Kell,et al.Absorption-type optical pH sensitive film based on immobilizedpurple cabbage pigmentJ.Journal of stored products research,2001,31:371-382.17 Thomas H cooper,et al.Highly pigmented vegetables Anthocyanin compositions and their role in antioxidant activities J.Agric Food Chem 1991,39:788-793.指导教师签名： 教研室主任签名： 毕业设计(论文)开题报告题目 干红辣椒中辣椒精提取的工艺研究1. 目的及意义（含国内外的研究现状分析）：辣椒是我国重要的食品香辛调味料。我国是辣椒种植大国，在四川、贵州、湖南、陕西以及东北三省都有大面积的辣椒种植。在这些省份辣椒的生产量很大，每年我国的辣椒产量都在 1000 万吨以上。在供给国内使用的同时，我国每年向东南亚，中近东等地区出口量也很大。辣椒油树脂又称辣椒精，是从辣椒中提取、浓缩而得到的一种油状物质。辣椒碱也叫辣椒素，是辣椒精的重要组成成分，其含量高低是研究辣椒精提取率工艺好坏的重要参数之一。我国有大量的辣椒精生产厂家，但是我国对辣椒的深加工开发利用不足，长期以来都以出口辣椒干、辣椒油脂等初级产品和半成品为主，经济效益和社会效益均不理想。与此同时，美国、日本、韩国等发达国家利用我国出口的廉价辣椒干，采用先进技术去除杂质和异味，提取辣椒红素和辣椒碱等高附加值产品以高价返销我国，谋取暴利。据农业科技报报道，全球需要辣椒碱 5000 吨，产量只有 1200 吨。中国需要辣椒碱 500 多吨，产量只有 200 吨。也就是说全球辣椒碱缺口 3800 吨，国内辣椒碱缺口 300 吨。辣椒碱深加工和精加工可使辣椒碱增值一倍、甚至十倍，百倍，国际市场上辣椒碱每公斤售价高达 4 万美元以上。而其中高纯度(含量大于 95)的辣椒碱更是天价。目前通常采用从天然辣椒中提取的方法来制取辣椒碱。早期的方法是将鲜红的干辣椒粉碎后，用乙醚或乙醇等有机溶剂抽提，浓缩得到一种暗红色至橙红色油状液体，这种油状物在国际上统称为辣椒油树脂，其主要成分为辣椒碱、二氢辣椒碱、正二氢辣椒碱、高二氢辣椒碱、辣椒红色素、胡萝卜素、黄色素以及柠檬酸、酒石酸、苹果酸等多种物质。此步得率一般占干果重量的 1%左右。辣椒油树脂再经乙醚，稀乙醇和碱性水溶液，或石油醚，二氯乙烷等溶剂进一步抽提浓缩后，经石油醚或正己烷结晶可得粗辣椒碱晶体。用气相色谱法分析粗辣椒碱结晶成分，其中辣椒碱和二氢辣椒碱含量占 76%-96%。目前低纯度的辣椒碱已广泛应用于食品工业，生产辣椒精、辣素等产品。高纯度的辣椒碱则被应用于医药工业，具有镇痛、止痒、消炎、杀菌以及治疗肠胃疾病和血癌的作用，市场缺口很大，前景广阔。随着辣椒碱产品在医药、军事、食品、农业、材料等各个领域的发展和应用，国内乃至国际对辣椒碱需求日益增长，市场供不应求。目前市场上的辣椒精颜色暗黑，质地粘稠，流动性及分散差，限制它的应用，因而研究辣椒碱的提取工艺以求得到高纯度、高产量的辣椒碱具有重要的意义。充分利用我国现有的丰富辣椒资源，开发研究高附加值的天然辣椒碱产品，发展我国农业科学经济势在必行。本课题旨在掌握辣椒碱的各种提取工艺，通过实验寻找最优的提取工艺路线，确定辣椒碱最优的提取工艺条件，力求得到高产量、高纯度的天然辣椒碱产品。本次研究以干红辣椒果皮粉为原料，利用分光光度计分别测定各种提取工艺中所得的辣椒碱产率，观察并统计实验测量结果，研究提取辣椒碱的最佳工艺和辣椒碱的纯化工艺，并且在得到高纯度辣椒碱的同时分离辣椒红色素，将提取过辣椒碱的辣椒渣制作美味可口的辣椒酱，避免原料的浪费。2. 基本内容和技术方案： 辣椒碱属于有机胺类生物碱，其结构特点就是氮原子不结合在环内。由辣椒碱的分子结构式可见，氮原子的结合形式属于酰胺型。另外，辣椒碱具有酚羟基，是具有一定极性的生物碱。正是基于辣椒碱本身结构的这些特点，目前国内一般采用挥发性有机溶剂对干红辣椒抽提，得到含有色素和辣椒味物质等多种成分的辣椒精。本实验首先对乙醇，丙酮，石油醚，乙酸乙酯，四种有机溶剂提取辣椒精进行研究，选取最佳的提取溶剂，然后考察索式提取法，连续提取法和超声波提取法在有机溶剂提取辣椒精进行研究，选取最佳的提取工艺。通过对设定的工艺路线进行单因子选择实验研究，了解各因素对辣椒碱提取工艺影响，确定适宜的提取工艺条件，即有机溶剂浓度、料液比、提取温度、提取时间等工艺参数，然后用正交实验对提取工艺条件进行优化设计，确定最优提取工艺条件。辣椒碱的含量测定是提取一定量的粗产品，定容后将供试品溶剂加入比色皿中，同时做三个重复，以空白试剂为参比，分别测量其吸光值，计算样品中辣椒精的含量。本实验的辣椒原料选自四川的干红辣椒。所用器材有分光光度计，分析天平，真空水泵，恒温水浴锅，电热套，常用的玻璃仪器等。 3. 进度安排： 第二学期第 1 周， 查阅文献资料，了解课题相关基本知识第二学期第 2 周， 完成开题报告，确定实验方案，为进实验室做准备第二学期第 3-7 周，完成实验研究，形成论文的初步框架第二学期第 8-10 周，撰写论文，补充实验第二学期第 11-13 周，修改论文第二学期 14 周 毕业论文答辩，完成论文相关工作4. 指导老师意见：指导教师签名： 年 月 日注：1. 开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在学院规定时间内完成；2设计的目的及意义至少 800 字，基本内容和技术方案至少 400 字；3指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发，阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题，达到预期的目标。郑 重 声 明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本人签名： 日期： 目 录摘 要 .1Abstract.21 绪论 .31.1 引言 .31.2 辣椒精概论 .31.3 辣椒碱的理化性质 .31.4 辣椒碱的应用 .51.5 辣椒碱的国内外研究进展 .51.6 辣椒碱的鉴定方法 .52 辣椒精的提取方法 .62.1 传统有机溶剂提取法 .62.2 微波辅助提取法 .82.3 超声波辅助提取法 .82.4 超临界 CO2流体萃取法 .83 实验部分 .83.1 试剂与仪器 .83.2 实验方法 .93.3 辣椒精的定性分析 .133.4 实验结论 .144 总结 .15参 考 文 献 .16附 录 .17致 谢 .231摘 要 “辣椒精”的学名叫做“辣椒油树脂” ，是从辣椒中提取、浓缩而得的一种产品，具有强烈的辛辣味，被用来制作食品调料。辣椒精是辣椒中辣味物质的浓缩产品，它可以制造出天然辣椒所不能企及的高辣度。 辣椒精并不是一种非法添加剂，而是一种天然食品成分的提取物。辣椒精是辣椒碱、辣椒红色素和辣椒油 3 种物质的混合物。辣椒碱也叫辣椒素，是辣椒中一系列具有强烈刺激性的香草基酰胺类化合物，其含量高低是研究辣椒精提取工艺好坏的重要参数之一。本实验采用有机溶剂乙醇，丙酮，石油醚，乙酸乙酯，从干红辣椒中提取含有色素和辣椒风味物质等多种成分的辣椒精，以其中的重要风味成分辣椒碱含量为参数，并利用分光光度计分别测定各种提取工艺中所得的辣椒碱产率，观察并统计实验测量结果，优化工艺条件。实验表明，辣椒精的提取的最佳溶剂为丙酮，采用超声波提取法，其最佳工艺参数为：干红辣椒与丙酮料液比 1:6，以 90%的丙酮为溶剂，最佳提取时间为30min。关键词： 辣椒碱；丙酮；辣椒精；提取工艺2ABSTRACT“Capsicum named“ capsicum oleoresin “, a product is extracted from chili, concentrated and, with a strong pungent taste, is used to make food seasoning.Capsicum oleoresin is concentrated product capsaicinoids in Capsicum, it can produce natural hot pepper can not reach the high pungency degree.Capsicum is not an illegal additives, extract but a kind of natural food ingredients.Capsicum oleoresin is capsaicin, capsicum red pigment and chili oil mixture of 3 substances.Capsaicin is also called capsaicin in Capsicum, is a series of stimulative vanillyl amides, its content is one of the important parameters of the extraction process of Capsicum quality.This experiment using organic solvent ethanol, acetone, petroleum ether, ethyl acetate, extraction of pigment and pepper flavor substances and other ingredients from red peppers chili extract important flavor components, the capsaicin content of the parameter, and using the spectrophotometer the various extraction process of capsaicin yield were measured, the measurement results observation experiment and statistics, optimization of process conditions. Experiments show that,