辣椒去籽设备

新疆辣椒可以做成口红？大家是否知道，新疆辣椒不仅口味极佳，还可以做成口红？本期带大家重新了解一下辣椒，一位天然的调色大师。“辣椒” 天然的调色大师辣椒原产于墨西哥及中南美洲，首先开始种植辣椒的是这些土地的原住民——印第安人。明朝末年，辣椒传入中国，开始了大规模的种植与推广，在全国多个省份都被广泛种植。至今，辣椒已经在中国发扬光大，诞生了各种各样不同特性的品种和底蕴深厚的辣味儿美食文化。 目前，中国已成为世界最大的辣椒生产和消费国。2020 年，中国辣椒种植面积约为 81.4 万公顷，产量达 1960 万吨。中国鲜辣椒产量占全球总产量的近 50%，排名第一。而我国的新疆的空气干燥、光照充足、热量丰富，非常适合辣椒的生长。新疆的辣椒具有产量高、个头大、粗纤维、辣味适中、糖分高、口味佳、红色素含量高等优点，干燥少雨的气候条件更是减少了病虫害对辣椒的危害，是很多检疫病害的无疫区；加之土地农药残留少，有害污染物含量低，是绿色有机辣椒生产的理想产区。目前新疆南北都种植了大量各种各样的辣椒，并且大多采用机械化大规模种植，不但提高了效率，更成为当地重要的经济作物，带领当地民众共同致富。也正因为大规模多品种的辣椒种植，新疆也就此孕育了这种神奇的“口红辣椒”：新疆沙湾种植着 10 余种辣椒，其中，板椒的颜色最深，十分适合制成天然的食用色素。这种从板椒中提取的天然色素叫做“辣椒红色素”，目前已经被广泛应用于蛋糕、冰激凌、药物、饮料，甚至口红中。基于实践验证和成分分析，辣椒红色素性状比较稳定，色泽鲜艳，着色性好，最重要的是它安全无毒，同时还具有一定的医疗价值。因此目前辣椒红色素成为人类公认为比较安全的色素。WHO 更是将辣椒红色素列为 A 类色素的行列之中。农业专家介绍，每吨板椒仅能提取四五十公斤色素，“带辣味的辣椒素已经去掉，做口红也不会辣 ”。这样优秀的性状和广泛的应用，让辣椒红色素无愧于“天然调色大师”的称号。将辣椒红色素从板椒中提取出来有多种方法，其中最常用最经典的一种方法，是索氏提取法。在这种方法中，首先要将辣椒去籽、切碎并晒干，这一步有利于后面的进一步处理和仓储、运输。接下来，将处理好的辣椒用稀碱浸泡一段时间除去辣味，经过滤后再用水冲洗至 pH 值到 7 左右，取出辣椒并再次晒干备用。经除辣处理的辣椒用滤纸包好后变可以放入索氏提取设备中，用有机溶剂进行索氏提取（许多种类的有机溶剂都可以提取辣椒红色素，包括乙醇、丁烷、丙酮等）。取索氏提取后的提取液，加入到旋转蒸发仪或平行浓缩仪中进行浓缩处理，再将浓缩液加热烘干，便可以得到辣椒红色素的粗产品。对于辣椒红色素或其他天然产物的提取和分析来说，萃取都是至关重要的一步。这不但对萃取设备的快速、高效提出了很高的要求；同时也要求萃取设备可以满足各种不同的实验条件——以辣椒红色素的提取为例，辣椒红色素可以被多种有机溶剂萃取，而具体选择哪一种溶剂则取决于实验人员对最终提取的辣椒红色素性状的不同要求，这就需要萃取设备可以同时支持多种溶剂的使用。对于其他各类天然产物来说，萃取设备可以随时根据分析物的不同提供合适的温度、压力更是尤为关键。固液萃取仪 E-800步琦公司的全自动化六位一体固液萃取仪 E-800 便是这样一款优秀的全自动固液萃取仪。E-800 功能强大，适合各种高要求的萃取任务，提供 6 个独立的萃取位置，可以实现单独过程控制，也可同时运行不同的萃取方法，实现快速、高效、可重现的萃取过程。分析物保护功能可始终保证烧杯中只剩下极少量的溶剂，从而实现最佳的分析物回收率。全频固液萃取仪 E-800 在所有流程步骤中防止热敏分析物的变质和降解，确保萃取物浓缩的安全性和可复现性。在全频固液萃取仪 E-800 中，所有接触样品和溶剂的组件均完全由惰性材料制成。我们的系统可消除浸出材料造成的样品污染和任何记忆效应风险。所有流程步骤（萃取、冲洗、干燥）中均可选择惰性气体供应，保护分析物免受氧化。一旦触发分析物保护传感器，会自动打开惰性气体。大型冷凝器可高效捕获蒸汽，确保最高的溶剂回收率 ( 90%)，即使是蒸发性溶剂。消除任何蒸汽排放，并允许在通风橱外运行。整个萃取过程完全可见。玻璃组件可轻松取放和拆卸，以便进行清洁和放入烘箱中去除污染物（在 +450°C 温度下烘烤）。快速溶剂萃取仪 E-916而步琦的另一款萃取设备——快速溶剂萃取仪 E-916，则实现了最快速度和最大样品处理量的完美结合。快速溶剂萃取仪 E-916 在高温（30-200℃）和高压（50-150bar）条件下进行萃取，结合了快速和大量的特点，是快速加压溶剂萃取 (PSE) 的最佳解决方案。通过并行处理更多样品、轻松加载样品和快速收集萃取物，可以大幅提高生产率，对非常注重效率和节约时间的客户十分友好。可以广泛应用于环境样品、食品、聚合物和天然产品的萃取。萃取辣椒红色素等天然产物往往需要使用大量的溶剂，因此在烘干处理前需要对萃取液进行浓缩处理。步琦不仅可以提供快速高效的旋转蒸发仪，还可以提供同时处理多个平行样品的平行浓缩仪。旋转蒸发仪 R-300步琦作为旋转蒸发仪这一种仪器的全球首个发明者，多年来在旋转蒸发仪领域积累了大量技术和经验，可以提供十分方便、高效的旋转蒸发仪；同时又能在操作使用、设置参数、制作工艺等层面上与步琦的萃取设备完美配合使用。步琦的旋转蒸发仪 R-300 可以适配从 50mL 到 5000mL 不同尺寸的蒸发瓶，温度范围可从 20 ℃ 到220 ℃。通过优化系统参数，旋转蒸发仪 R-300 的《智能蒸馏》可实现自动化、无人值守的过程。用户可以灵活地将自己的 SOP 编程到系统中，然后通过应用程序远程监控蒸馏。智能自助工具 BUCHI 云服务可显著最大化系统运行时间，只需按下按钮即可免费更新。而旋转蒸发仪 R-300 的模块化设计通过高度的系统灵活性帮助满足您在旋转蒸发方面的个体需求。得益于广泛多样的系统附件、玻璃件和通过移动设备远程监控流程的选项，用户能够自定义蒸馏过程以满足独特需求。平行浓缩仪 SyncorePlus而当实验人员需要同步处理多个样品时，例如从几个不同种类的辣椒中提取色素以进行对比，步琦的平行浓缩仪 SyncorePlus 便可以更好地胜任这类工作。步琦的平行蒸发仪器以两种配置提供同步处理样品解决方案：作为分析前的步骤，平行浓缩仪 SyncorePlus Analyst 可将样品蒸发到指定的体积（0.3 mL、1.0 mL、3.0 mL等）。平行浓缩仪 SyncorePlus Polyvap 使样品处理量达到最高，最多可以同时处理 96 个样品。平行浓缩仪 SyncorePlus 可完全自动化操作且易于使用，让您能够以最小的监督处理平行蒸发，同时继续执行其他任务。过程自动化可确保我们的同步处理样品解决方案具有最高的分析精度和安全标准。通过真空涡旋蒸发执行快速而温和的蒸发过程，即使在使用高沸点溶剂（例如水、DMSO 或 DMF）时，也能保护挥发性和热敏感性分析物。通过降低压力来降低沸点，可以提高效率。同时，平行浓缩仪 SyncorePlus 可以与快速溶剂萃取仪 E-916 实现完美的配合。当更换下一批样品进行萃取时，平行蒸发和浓缩处理协同进行，实现互补的工作流程。使用带尾管的收集容器，从而无需转移萃取物。通过减少溶剂消耗，使得消耗品需要量很少，大大降低了运行成本。“到处皆诗境，随时有物华”，大自然中处处都是宝藏，许多天然产物都有极大的作用。无论是辣椒红色素，还是中药材等其他天然产物，都是大自然赋予人类的宝贵馈赠，在众多实验人员和劳动者的努力下更好地为我们所合理利用。 步琦作为实验室前处理设备领域的专家，愿持续提供更高效、更便捷、更人性化、更环保的解决方案，助力各类天然产物的提取与分析，助力一个更美好的未来。

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1. 摘 要/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "辣椒中提取的天然成分辣椒素类物质（Capsaicinoids）因其具有降低胆固醇水平且预防心血管疾病等功效而受广大科研工作者的关注。目前对于辣椒素的研究主要集中在其分离提取工艺的优化，以及定量方法的开发上，对于其在新鲜组织中的空间分布的研究还尚属空白。本文基于成像质谱显微镜(Imaging Mass Microscope,iMScope iTRIO/i) 技术，建立了辣椒素类物质在其新鲜组织上的原位空间分布的研究方法。借助iMScope iTRIO/i前端搭载的高分辨光学显微镜，可以清晰的观察并定位到新鲜辣椒中的细微组织上，从而进行多点的质谱成像分析。后端配置离子阱和飞行时间串联质谱仪（IT-TOF），具有高质量分辨率的多级质谱分析功能，提供丰富的碎片信息，进一步验证辣椒素的结构。通过质谱成像技术，我们发现辣椒素类物质主要分布在包裹着辣椒籽的白色纤维上，其次才是辣椒籽本身，最后是辣椒的果肉部分。有效成分在新鲜植物中的空间定位分析，对于其不同种属的植物鉴定，品种改良，以及其食品安全方面具有广泛的应用前景。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "2. 前 言/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "辣椒素类物质（Capsaicinoids）属于生物碱类，被认为是辣椒中的主要活性成分，研究发现辣椒素能够通过减少脂肪堆积，通过加快其分解代谢的方式而降低胆固醇水平，且在很大程度上预防心血管疾病。目前对于辣椒素类物质的研究主要集中在分离提取纯化工艺改进及其生物活性的相关研究，对于其在新鲜组织中的原位空间分布的研究尚属空白。辣椒素（Capsaicin）是辣椒中含量非常丰富的成分，其次是二氢辣椒素（Dihydrocapsaicin）span style="text-indent: 2em "以及诺香草胺（Nonivamide）/spansup style="text-indent: 2em "[1]/supspan style="text-indent: 2em "。其化学结构式见图1。本文基于成像质谱显微镜( iMScope /spani style="text-indent: 2em "TRIO/ispan style="text-indent: 2em ") 技术，通过高分辨显微镜对新鲜的辣椒切片进行细致的形态学上的观察，精准的定位到微小组织上。领先世界水平的5微米空间分辨率保证了微小组织上的高分辨成像。离子阱和飞行时间串联质谱仪（IT-TOF）对于确认目标物的结构提供了丰富的碎片信息。本研究建立了成像质谱显微镜技术对辣椒素类物质在组织中的空间分布的直接分析（不需要染色和标记）及其结构确证的方法，对于植物类样品中有效成分或者毒物毒素的原位分析来说具有重要意/spanspan style="text-indent: 2em "义。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3. 实 验/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.1 材料仪器/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "新鲜辣椒购自北京朝阳门华普超市。MALDI级别的a-Cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA), 购自西格玛公司。辣椒素（Capsaicin）和诺香草胺（Nonivamide）购自北京盛世康普化工技术研究院。HPLC级别的乙腈和甲醇购自默克公司。25 mm X 75 mm导电载玻片购自德尔塔科技公司。明胶购自西格玛公司。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.2 切片的制作以及基质涂敷/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "新鲜辣椒清洗后晾干，用100 mg/ml明胶进行包埋。使用Leica CM1950在-20℃的环境下制作15μm厚新鲜辣椒纵截面切片。采用升华+喷涂的two-step基质涂敷方法，其中基质升华通过iMLayer自动升华仪完成。基质喷涂使用GSI Creos Airbrush完成。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.3 基于iMScope iTRIO/i 的质谱成像分析/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "分析条件/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/af3885aa-0340-47c6-ad0e-35a4821fc90a.jpg" title="12121.png" alt="12121.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "4. 结果与讨论/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/202ac525-3404-44bb-ab24-13c36fb05da3.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图 1. (A) 辣椒素(Capsaicin)和（B）诺香草胺(Nonivamide) 的化学结构及其单同位素质量br//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "4.1 新鲜辣椒包埋并制作冷冻切片/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/cef4cd9b-78bb-4d02-9fa2-b05b5af1e252.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: justify "图 2. 新鲜辣椒包埋并制作冷冻切片。(A).明胶包埋后的新鲜辣椒。(B). 15μm切片转移到ITO涂层玻璃上（标红的位置是选定的测定区域）/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: justify "4.2 标准品在新鲜辣椒切片上的成像质谱分析/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/7eef5f60-cfba-4542-8fe1-082d45993f47.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "图 3. 标品诺香草胺（0.1 mg/ml）在新鲜辣椒切片上的多点质谱分析。(A). 滴定标品区域的光学图像 (B). 对应离子密度图（[M+H] +: m/zspan style="text-indent: 2em "294.201） (C). 诺香草胺的一级平均质谱图 (D). 前体离子（[M+H]+: m/z 294.201）二级平均质谱图。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/6abef824-031a-439c-a01a-5a9f66ba32c4.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/spanbr//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-indent: 2em "图 4. 标品辣椒素（0.1mg/ml）在新鲜辣椒切片上的多点质谱分析。(A). 滴定标品区域的光学图像 (B).对应离子密度图（[M+H] + m/z 306.201）(C). 辣椒素的一级平均质谱图 (D). 前体离子（[M+H] + m/z 306.201）二级平均质谱图。/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "4.3 新鲜辣椒切片上的成像质谱分析/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/30f47476-87e8-4a01-a129-5abfcec520c5.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-align: justify "图 5. 新鲜辣椒切片上的辣椒素类物质的多点质谱分析（放大倍数为1.25x）。(A1). 二氢辣椒素（[M+H] +:m/z 308.21）的一级离子密度图。(B1). 诺香草胺（[M+H] +:294.201）的一级离子密度图。(C1). 辣椒素（[M+H] +: m/z 306.201）的一级离子密度图 (D1). 新鲜辣椒切片光/spanspan style="text-align: justify "学图像和辣椒素质谱图像重叠 (A2)-(D1). 前体离子辣椒素（[M+H] +: m/z 306.201）的二级特征产物离子质谱成像图。Scale bar: 500 μm。/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-align: justify "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f65547b4-bd3e-48ab-915e-caa41a42fe37.jpg" title="7.png" alt="7.png"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-align: justify "/spanbr//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-align: justify "/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "图 6. 辣椒籽及其附近区域辣椒素的多点质谱分析。(A) 辣椒切片整体光学图像（放大倍数为1.25x)(B) 辣椒籽附近的光学图像（放大倍数为5x）以及(C) 对应区域的辣椒素二维离子密度图 (D)-(G) 前体离子辣椒素（[M+H] +: m/z 306.201）的二级特征产物离子质谱成像图.Scale bar: 500 μm。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "5. 结 论/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "通过iMScopei TRIO/i前端搭载的高分辨光学显微镜拍摄的光学图像和相应的多点质谱图像的重叠，我们可以清晰地观察到辣椒素类物质含量最多的部分是包裹辣椒籽的白色纤维，其次是辣椒籽，最后是辣椒果肉。通过IT-TOF串联质谱提供丰富的碎片信息，进一步确认辣椒素类物质的结构。本研究成功建立了不需要染色和标记，直接评价辣椒素类物质在辣椒组织上原位空间分布的研究方法。为植物类样品中有效成分的原位分布研究开辟了新的途径。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "6. 文 献/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[1] Christopher A. Reilly et al. Determination of capsaicin, nonivamide, and dihydrocapsaicin in blood and tissue by liquid span style="text-indent: 2em "chromatography-tandem mass spectrometer Journal of Analytical Toxicology 2002./span/p

背景介绍 辣椒中不仅含有丰富的矿物质，并且维生素含量也很丰富，其中类胡萝卜素含量很高。类胡萝卜素属于天然产物，对氧、热及光不稳定，易降解或异构化，这也使实验人员在制备提取和分析检测过程中遇到了挑战。 本文介绍了采用岛津Nexera UC全相系统对17种辣椒品种中天然类胡萝卜素萃取并进行组分分析研究。并建立的SFE-SFC-MS/MS方法，对27个化合物进行了快速、高效的提取和鉴定，包括类胡萝卜素、类胡萝卜素酯类和叶绿素。 Nexera UC全相系统_在线SFE- SFC- MS ▶ 全自动化在线样品前处理与分析，可有效预防不稳定化合物的降解，优化分析工作流程，减小定量误差；▶ 实现连续最多达48个样品在线萃取；▶ 低死体积和低脉动背压控制单元（BPR）提高灵敏度。 样品前处理——超临界流体萃取（SFE） 选取17种辣椒品种样品，仅需将每种辣椒样品均质化后导入至密封的SFE萃取容器，其后Nexera UC 即可自动进行样品萃取，无需人工干预。 分析条件• SFE萃取条件流动相：A、CO2；B、甲醇流速：2mL/min时间程序：静态模式(0~3min，10%B)- 动态模式(3.01~4min，0%B)萃取单元温度：80℃BPR压力：15 MPa • SFC色谱条件色谱柱：Fused Core C30,150 mm L.x 4.6 mm I.D., 2.7 μm流动相：A、CO2；B、甲醇流速：0.5mL/min梯度程序：4~6min 0%B，6~21min，0~80%B补偿剂：甲醇（1mL/min）BPR压力：15 MPaMS 获取模式(APCI): SCAN (+)/(-): SIM (+)/(-): MRM (+)/(-) 数据结果及分析 采用在线SFE-SFC-MS/MS方法，共鉴定出19种类胡萝卜素和8种类胡萝卜素脂肪酸酯，（如表1）。且在辣椒物种中首次检测到不同的ε-apoluteinals和4-oxo-apo-β-carotenals。β-citraurin主要存在于C.chinense品种中，所有C.baccatum品种中均未检测到。β-Apo-8' - carotenals在所有C.baccatum品种中均有检测到，且在17个品种中有12个品种均有检测到；而Apo-14' -和Apo-15' -capsorubinal仅在Jalapeno品种中检测到。不同类胡萝卜素素在Habanero Red Savina品种中含量最高。 表1 辣椒样品定性分析结果 辣椒样品分别为：1. Aji limòn Capsicum baccatum、2. Erotic Capsicum baccatum、3. Jimmy Capsicum baccatum、4. Banana Pepper Capsicum annuum、5. Cayenna Impala Capsicum annuum、6. Jalapeno Capsicum annuum、7. Terenzio Capsicumannuum 、8. Calabrian pepper Capsicum annuum、9. Scotch Bonnet Capsicum chinense、10. Habanero Red Savina Capsicum chinense、11. HabaneroFatalii Capsicum chinense、12. Habanero Chocolate Capsicum chinense、13. Naga Morich Capsicum chinense、14. Naga Yellow Capsicum chinense、15. Naga Chocolate Capsicum chinense、16. Trinidad Scorpion Capsicum chinense 、17. Trinidad Scorpion Moruga Capsicum chinense 其中，类胡萝卜素脂肪酸酯主要为Apo -10′和Apo-8′-zeaxanthinal；Apo-10′-和Apo-8′- zeaxanthinal是所有研究品种中最具代表性的类胡萝卜素类酯，而仅检测到Apo-10′-和Apo-8′-zeaxanthinal。Apo-8’-capsorubinal lauric acid仅在Trinidad Scorpion Moruga中检测到。对β-Apo-8' -carotenal和Apo-8' -zeaxanthinal (β-citraurin)进行定量（如表2）。 表2 辣椒样品定量结果（mg/100g） 结论 研究表明，在17种辣椒品种中均存在不同类型的类胡萝卜素和类胡萝卜素脂肪酸酯，可能是由于不同品种中发生不同的主要类胡萝卜素氧化裂解途径所导致。使用岛津Nexera UC全相系统在辣椒品种中检测到不同组分ε-apoluteinas和4-oxo-apo-β- carotenals。Nexera UC体现出了前处理操作简单、提取能力更强，有利于发现常规萃取方式无法发现的“目标物”等显著优势。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。