Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická

Univerzita Pardubice Fakulta chemicko-technologická

Extrakce a stanovení kapsaicinoidů Magdaléna Jahodová

Bakalářská práce 2015

Prohlašuji: Tuto práci jsem vypracovala samostatně. Veškeré literární prameny a informace, které jsem v práci vyuţila, jsou uvedeny v seznamu pouţité literatury. Byla jsem seznámena s tím, ţe se na moji práci vztahují práva a povinnosti vyplývající ze zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, zejména se skutečností, ţe Univerzita Pardubice má právo na uzavření licenční smlouvy o uţití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 autorského zákona, a s tím, ţe pokud dojde k uţití této práce mnou nebo bude poskytnuta licence o uţití jinému subjektu, je Univerzita Pardubice oprávněna ode mne poţadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, které na vytvoření díla vynaloţila, a to podle okolností aţ do jejich skutečné výše. Souhlasím s prezenčním zpřístupněním své práce v Univerzitní knihovně.

V Pardubicích dne 16.7.2015

..………………………….. Magdaléna Jahodová

Poděkování Ráda bych poděkovala vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Petře Bajerové, Ph.D. za věnovaný čas, odborné vedení a poskytování cenných rad při psaní této bakalářské práce. Dále bych chtěla poděkovat celé své rodině a svému příteli, kteří mě podporovali po celou dobu studia.

ANOTACE Práce se zabývá extrakcí a stanovením kapsaicinoidů. První část popisuje kapsaicinoidy, jejich rozdělení a analytické metody. Druhá část se věnuje historii, objevení chilli papriček a jejich vyuţití v gastronomii a medicíně. Na závěr jsou popsány principy jednotlivých extrakčních metod s uvedenými příklady z praxe.

KLÍČOVÁ SLOVA: Extrakce, kapsaicin, dihydrokapsaicin, chilli papričky, Scoville

ANNOTATION This bachelor work deals with an extraction and determination of capsaicinoids. The first part of describes the capsaicinoids, their classification and analytical methods. Second part deals with history, discovery of chilli peppers and their using in gastronomy and pharmaceutical use. Closing part describe a principles different extraction methods containing of example of practice use.

KEYWORDS: Extraction, capsaicin, dihydrocapsaicin, chilli peppers, Scoville

OBSAH SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK ....................................................... 8 ÚVOD .................................................................................................................................... 9 1 KAPSAICINOIDY ................................................................................................... 10 1.1 ROZDĚLENÍ........................................................................................................... 10 1.1.1 Kapsaicin ...................................................................................................... 11 1.1.2 Dihydrokapsaicin ......................................................................................... 12 1.2 ANALYTICKÉ METODY PRO STANOVENÍ KAPSAICINOIDŮ ...................................... 13 1.2.1 Scovilleho test .............................................................................................. 13 1.2.2 Gilletova metoda .......................................................................................... 14 1.2.3 Objektivní metody ........................................................................................ 15 1.2.4 Vysokoúčinná kapalinová chromatografie ................................................... 16 2 HISTORIE A VYUŽITÍ .......................................................................................... 17 2.1 OBJEVENÍ PÁLIVÝCH PAPRIČEK ............................................................................ 17 2.2 TYPY PÁLIVÝCH PAPRIČEK ................................................................................... 17 2.3 HISTORICKÝ VÝVOJ METOD PRO STANOVENÍ KAPSAICINU .................................... 18 2.4 VYUŢITÍ V GASTRONOMII ..................................................................................... 22 2.5 MEDICINÁLNÍ VYUŢITÍ ......................................................................................... 22 2.5.1 Kapsaicin aplikovaný při bolesti po mastektomii ........................................ 22 2.5.2 Kapsaicin aplikovaný lokálně proti bolesti při osteoartritidě ...................... 23 2.5.3 Náplasti obsahující kapsaicin ....................................................................... 24 3 EXTRAKCE ............................................................................................................. 25 3.1 ROZDĚLENÍ........................................................................................................... 25 3.2 EXTRAKCE Z TUHÉ FÁZE DO KAPALINY ................................................................ 25 3.2.1 Macerace ...................................................................................................... 26 3.2.2 Protiproudá a souproudá extrakce ................................................................ 26 3.2.3 Extrakce pomocí mikrovlnného záření ........................................................ 26 3.3 EXTRAKCE TUHOU FÁZÍ ........................................................................................ 28 3.3.1 Mikroextrakce tuhou fází ............................................................................. 30 3.4 EXTRAKCE Z KAPALINY DO KAPALINY ................................................................. 31 3.4.1 Extrakce kapsaicinu z krve........................................................................... 32 3.5 EXTRAKCE POMOCÍ TEKUTIN V NADKRITICKÉM STAVU ........................................ 32 3.6 EXTRAKCE HORKOU VODOU ................................................................................. 34 3.7 PŘEHLED PRAKTICKÝCH VYUŢITÍ ......................................................................... 36 ZÁVĚR ............................................................................................................................... 37 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY.............................................................................. 39 SEZNAM OBRÁZKŮ ....................................................................................................... 45 SEZNAM TABULEK ........................................................................................................ 46

SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK ASTA

American Spice Trade Association

ASTM

American Society for Testing and Materials

GPLC

Gas-Liquide Partition Chromatography

HPLC

High-Performance Liquid Chromatography

ISO

International Organization of Standardization

PHWE

Pressurised Hot Water Extraction

SHU

Scovilleho jednotky pálivosti (Scoville Heat Units)

SPE

Solid Phase Extraction

Fakulta chemicko-technologická Univerzity Pardubice

ÚVOD Kapsaicinoidy se nachází v chilli papričkách a jsou zodpovědné za jejich pálivou chuť. Chemicky náleţí do skupiny alkaloidů. Mezi hlavní kapsaicinoidy patří kapsaicin a dihydrokapsaicin. Mnoţství kapsaicinoidů obsaţené v chilli papričkách je závislé na odrůdě, zralosti, ročním období, stáří a na agronomických podmínkách. Nejstarší záznamy o chilli papričkách jsou z Jiţní Ameriky, odkud se do Evropy dostaly s výpravou Kryštofa Kolumba. Chilli papričky jsou dnes hojně vyuţívány v gastronomii jako pálivé koření. Kapsaicinoidy se vyuţívají v medicíně jako masti, gely, roztoky nebo náplasti tlumící bolest, dále jsou vyuţívány v pepřových sprejích nebo ve vojenské technologii při výrobě paralytických plynů [1, 2, 3]. Extrakce je separační proces, při kterém jsou v kontaktu dvě vzájemně nemísitelné fáze. Sloţka přechází z jedné fáze do fáze druhé, přičemţ principiálně jde o adsorpci nebo absorpci. Hlavním důvodem vyuţití extrakcí je selektivní aţ specifické oddělení poţadované sloţky, nebo naopak oddělení rušících látek [4]. Cílem této bakalářské práce bylo vypracovat literární rešerši, která byla zaměřena na extrakci kapsaicinoidů z chilli papriček, a na metody, které se k tomu vyuţívají. Bakalářská práce je členěna do tří částí, které na sebe navazují. První část se zaměřuje na popis kapsaicinoidů, jejich rozdělení a chemickou strukturu. Detailněji se zaměřuje na kapsaicin a dihydrokapsaicin, jako dva nejhlavnější zástupce. Dále se tato kapitola zabývá analytickými metodami - od historicky nejstarších (Scovilleho test), aţ po analytické metody vyuţívané v současnosti. Druhá kapitola popisuje objevení chilli papriček a jejich rozdělení. Konec této kapitoly je zaměřen na vyuţití chilli papriček a kapsaicinoidů v různých oblastech lidské činnosti. Poslední kapitola se zaměřuje na extrakce, jejich obecný popis a rozdělení. Dále jsou zde popsány jednotlivé principy extrakčních metod s uvedenými příklady z praxe, včetně nejnovějších metod vyuţívajících superkritické kapaliny nebo mikrovlnné záření. V závěru bakalářské práce je uvedeno vyhodnocení jednotlivých extrakčních postupů. Dále je rozebráno vyhodnocení analytických postupů při stanovení pálivosti papriček.

9


1

KAPSAICINOIDY Kapsaicinoidy jsou pálivé látky obsaţené v různých odrůdách paprik rodu Capsicum fru-

tescens (paprika křovitá) a Capsicum annuum (paprika setá, paprika lilkovitá). Patří mezi vanillylamidy odvozené od C8 aţ C11 trans-monoenových a nasycených mastných kyselin s rozvětveným i přímým řetězcem. Mezi hlavní pálivé sloţky patří kapsaicin (8-methyl-Nvanillyl-trans-non-6-enamid) a dihydrokapsaicin (8-methyl-N-vanillyl-nonanamid). Ty tvoří asi 90 % celkových kapsaicinoidů. Tyto dva kapsaicinoidy jsou doprovázeny minoritními alkaloidy jako například nordihydrokapsaicin, nordihydrokapsaicin II., homodihydrokapsaicin, homodihydrokapsaicin II., homokapsaicin a homokapsaicin II. Dále jsou zde ještě příbuzné sloučeniny, například nepálivý kapsaicinol, coţ je účinný antioxidant [1, 5].

1.1 Rozdělení Obsah jednotlivých kapsaicinoidů v paprice (Capsicum spp.) je závislý na odrůdě, stáří, zralosti, ročním období a agronomických podmínkách. Nízké mnoţství kapsaicinoidů je obvykle ve velkých plodech papriky seté (C. annuum), větší mnoţství se nachází ve středně velkých plodech (např. tabasco) a největší mnoţství kapsaicinoidů se nachází v malých plodech (např. chilli, C. frutescens). V semenech a slupce je koncentrace alkaloidů niţší, většina jich je obsaţena v duţině. Menší mnoţství kapsaicinoidů je obsaţeno v mladých zelených plodech. Koncentrace alkaloidů vzrůstá během zrání, těsně před sklizní dosahuje maxima a poté mírně klesá. Mnoţství kapsaicinoidů v sladkých odrůdách papriky, které jsou pěstovány v Evropě, kolísá v rozmezí 0,001-0,01 %. Chilli papričky naproti tomu obsahují asi 0,2 - 1,5 % kapsaicinoidů. Např. v paprice chilli bylo přítomno zhruba 49 % kapsaicinu, 44 % dihydrokapsaicinu, 6 % nordihydrokapsaicinu, 1 % homodihydrokapsaicinu a 0,3 % homokapsaicinu z celkového mnoţství 0,4 % kapsaicinoidů [1, 5, 6].

10


Obrázek 1 Chemické struktury kapsaicinoidů [7]. 1.1.1 Kapsaicin Kapsaicin (8-methyl-N-vanillyl-trans-non-6-enamid; C18H27NO3) je hlavní pálivou sloţkou přítomnou v pálivých papričkách, coţ jsou rostliny patřící do rodu Capsicum (paprika). Čistý kapsaicin (CAS 404-86-4) je pevná krystalická aţ voskovitá látka, bez barvy a zápachu, rozpustná v etanolu, éteru, chloroformu, nerozpustná ve vodě [8]. Kapsaicin je obecně konzumován jako potravinová přísada po celém světě, zejména v zemích jihovýchodní Asie a latinské Ameriky. Obsah kapsaicinu v pálivých červených papričkách má rozsah od 0,1 % 11


do 1,0 %. Kapsaicin je přítomný ve velkém mnoţství především v zárodečné tkáni, která drţí semena, a ve vnitřních membránách. V menším rozsahu je zastoupen v masitých částech plodů rostlin z rodu Capsicum. Největší mnoţství kapsaicinoidů se vyskytuje v duţině, niţší koncentrace jsou v semenech a slupce. Mnoţství kapsaicinu je často uvedeno jako číslo ve Scovilleho jednotkách pálivosti (Scoville heat units - SHU). Přesnější metodou měření mnoţství kapsaicinu je vysokoúčinná kapalinová chromatografie (High-performance Liquid Chromatography - HPLC), ta identifikuje a měří kapsaicinoidy vyjádřené v jednotkách pálivosti – ASTA (odvozeno od American Spice Trade Association). Jednotka ASTA je přibliţně 1/15 jednotky SHU [6, 9, 10]. Četné studie na zvířatech prokázaly, ţe kapsaicin můţe zvyšovat aktivitu centrálního nervového systému s následnou stimulací β-adrenoreceptorů. Navíc zvířecí studie prokázaly, ţe podání kapsaicinu zvyšuje oxidaci lipidů a sniţuje mnoţství tuku v těle [9]. Kapsaicin je vnímán jako pálivá substance. Poţití kapsaicinu můţe vést ke zvýšení tělesné teploty, proto mechanismy zpětné vazby aktivují niţší tělesnou teplotu, jako je cévní dilatace a pocení. To zapříčiňuje větší tepelné ztráty, které přispívají k vyšší termogenezi (produkce tepla). Tato pozorování naznačují, ţe kapsaicin můţeme opravdu povaţovat za funkční činidlo, které by mohlo pomoci předcházet pozitivní energetické bilanci a obezitě [9]. 1.1.2 Dihydrokapsaicin Dihydrokapsaicin (8-methyl-N-vanillyl-nonanamid; C18H29NO3) patří mezi kapsaicinoidy. Jde o derivát a analog ke kapsaicinu. Spolu s kapsaicinem je nejčastěji se vyskytující sloţkou v pálivých papričkách, zdroje uvádějí hodnotu kolem 22 hm.%. Byl popsán v roce 1957. V čisté formě je téměř stejně dráţdivý (ostrý) jako kapsaicin. Čistý dihydrokapsaicin (CAS 19408-84-5) je lipofilní, bezbarvý, bez zápachu, krystalický aţ voskovitý. Je rozpustný v dimethylsulfoxidu a 100 % etanolu [11, 12].

12


1.2

Analytické metody pro stanovení kapsaicinoidů Stanovení pálivosti papriček bylo důleţité například pro obchodní společnosti zabývají-

cí se obchodem s kořením. První významnou metodu testování byla Scovilleho metoda, publikována jiţ v roce 1912. Postupný vývoj však upouštěl od senzorického měření, které je zatíţeno lidským faktorem, a přikláněl se k objektivním analytickým metodám. Nyní je pro stanovení obsahu a kvality kapsaicinoidů vyuţívána především kapalinová chromatografie [7]. 1.2.1 Scovilleho test Scovilleho metoda testování pálivosti chilli papriček byla poprvé publikována v roce 1912 americkým chemikem Wilburem L. Scovillem. Tato metoda zaloţená na subjektivním porovnávání byla převzata a modifikována Americkou asociací zabývající se obchodem s kořením (American Spice Trade Association - ASTA) v roce 1968 a poději Mezinárodní organizací pro standardizaci (International Organization for Standardization - ISO) v roce 1983 [2, 7, 13]. Při pouţití této metody je vzorek extrahován metodologií popsanou v normě ASTA 21.0 [14]. Při senzorickém hodnocení pálivosti je vyuţíváno šesti posuzujících osob, tří muţů a tří ţen, ve věkové skupině 21 aţ 30 let, kteří jsou vyškolení v hodnocení pálivosti. Tato skupina lidí hodnotí roztoky vody, cukru a extraktu z paprik, které jsou postupně ředěny do doby, neţ je u roztoku zaznamenán pocit pálivosti. Stupeň pálivosti pro roztok, který je třemi z šesti hodnotitelů označen jako pálivý, je po té odečten ze stupnice pálivosti (viz tabulka 1) [2, 7]. Tabulka 1 Scovilleho stupnice pálivosti [15] Nepálivý

0 – 700 SHU

Mírně pálivý

700 – 3 000 SHU

Středně pálivý

3 000 – 25 000 SHU

Vysoce pálivý

25 000 – 70 000 SHU

Extrémně pálivý

> 70 000 SHU

13


Sladká paprika neobsahující ţádný z kapsaicinoidů, má na Scovilleho stupnici hodnotu nula SHU, naproti tomu čistý kapsaicin má hodnotu 16 000 000 SHU. Z toho plyne, ţe roztok čistého kapsaicinu by musel být naředěn 16 000 000x, aby nebylo moţné detekovat pálivost. Podle definice odpovídá koncentrace 1 ppm (part per million) 16 jednotkám SHU. Vybrané příklady pálivosti dle Scovilleho stupnice nalezneme v tabulce 2 [16]. Největší slabinou Scovilleho organoleptického (vyuţívající stimulaci smyslových orgánů) testu je její nepřesnost, protoţe se spoléhá na lidskou jednostrannost [7].

Tabulka 2 Příklady pálivosti dle Scovilleho stupnice [2, 7]. Čistý kapsaicin

16 000 000 SHU

Čistý dihydrokapsaicin

15 000 000 SHU

Pepřový sprej

4 000 000 SHU

Moruga trinidad scorpion

2 009 231 SHU

Habanero

300 000 SHU

Feferonka

1 000 SHU

Sladká paprika

0 SHU

1.2.2 Gilletova metoda Další subjektivní metodou posuzování pálivosti je Gilletova metoda. Přestoţe tato metoda není tak často pouţívaná, jako Scovilleho metoda, dosahuje pozitivní korelace díky pouţitelnosti testu. Testovány mohou být aţ čtyři vzorky. Testování se provádí devětkrát ve čtyřech sezeních. Vyškolení odborníci přidělují hodnocení 1-9 od nepálivého vzorku po extrémně pálivý. Metodika zahrnuje extrakci 50 g mrazem sušeného vzorku v 199,5 g komerčně dostupné pramenité vody ohřáté na 90 °C po dobu 20 min. Po filtraci je extrakt ředěn aţ desetkrát. Testovací postup zahrnuje výplach úst pramenitou vodou o teplotě 20 °C. Poté se pomalu polkne extrakt a po 30 s se udělí hodnota. Následuje opět výplach úst pramenitou 14


vodou, konzumace neslané sušenky a po 60 s opět výplach úst pramenitou vodou o dané teplotě [7]. Scovilleho metoda má své limity vycházející z vysoké únavy chuti a pálivosti. Gilletova metoda byla zařazena do norem ASTM (ISO 1983) [13] jako metoda, která má tyto nedostatky odstranit. Zvýšená prahová hodnota je zajištěna pomocí standardizovaných iniciačních vzorků, ale také rostoucím časem mezi vyhodnocováním jednotlivých vzorků. Pouţitím Gilletovy metody byl také zkrácen extrakční čas z 16 hodin na 20 min. Etanol byl pak nahrazen pramenitou vodou [7]. 1.2.3 Objektivní metody Objektivní metody mohou být zařazeny do čtyř skupin v závislosti na čištění, a na pouţitých chromogenních reakcích, nebo chromatografických metodách [7]. 1) chromogenické reagenty reagující s fenolickými hydroxylovými skupinami vanilových frakcí v extraktech 2) odstranění rušení přírodními pigmenty, např. karotenoidy, vyčištění před pouţitím chromogenních činidel 3) zdokonalené chromatografické čištění a pouţití specifického chromatografického nebo spektrometrického měření pro mikroextrakce 4) pouţití HPLC (vysokoúčinná kapalinová chromatografie) metod pro separaci jednotlivých kapsaicinoidů. Ranější metody zahrnovaly chromogenní reakce ze surových extraktů za pouţití vanadiumoxitrichloridu, nebo vanadičitanu amonného a kyseliny chlorovodíkové tak, aby reagoval s fenolo hydroxylovými skupinami vannyl amidu, a následovalo měření modrého zbarvení. Přítomnost přírodních barev v extraktu byla kompenzována pouţitím přírodního karotenoidu syntetických barviv, nebo anorganické směsi dusičnanu měďnatého a dichromanu draselného (1957) [7]. Kosuge a Inagaki (1959) [17] určuje kapsaicinoidy v koncentrovaných etherových extraktech obsaţených v tetrachlormetanu, promytých kyselinou octovou, a reagovaných s Folin-Ciocalteu činidlem. Modrá barva byla měřena při 750 nm a byla stanovena pouţitím 15


čistého vanilínu jako standardu a přepočítávacího faktoru 2.15 pro zjištění obsahu kapsaicinoidů. Touto metodou lze dosáhnout velmi dobrých výsledků [7]. 1.2.4 Vysokoúčinná kapalinová chromatografie Vysokoúčinná kapalinová chromatografie se značí HPLC. Zkratka pochází z anglického názvu metody High-performance liquid chromatography. Jedná se o separační metodu, která můţe být pouţita pro analýzu organických molekul a iontů. Základními mechanismy metody HPLC je adsorpce, oddělení a výměna iontů, v závislosti na pouţité stacionární fázi. HPLC se skládá z tuhé fáze, běţně umístěné uvnitř kolony, a kapalné mobilní fáze. Separace jednotlivých sloţek vzorku vychází z rozdílu relativních distribučních poměrů mezi dvěma fázemi. HPLC můţe být pouţita k určení čistoty a k analýze kvantity mnoha organických substancí [18].

Obrázek 2 1) Zásobník mobilní fáze, 2) Pumpa, 3) Dávkování vzorku, 4) Kolona se stacionární fází, 5) Detektor, 6) Počítač, chromatogram, 7) Odpad [19]

16


2

HISTORIE A VYUŽITÍ Nejstarší záznamy o pálivých paprikách jsou z Jiţní Ameriky. Z archeologických nálezů

je známo, ţe pálivé papriky se zde konzumovaly jiţ v období 7 500 let před naším letopočtem a jsou povaţovány za první zdomácnělou zeleninu v Americe. Výtaţky z papriček jsou oblíbeným kořením, ale také lidovou medicínou s antimikrobiálními účinky. Dráţdivých účinků kapsaicinoidů se taktéţ vyuţívá v pepřových sprejích a v paralytických plynech, které se pouţívají ve vojenské technologii [9].

2.1 Objevení pálivých papriček Paprika pochází z Jiţní Ameriky. Většina záznamů hovoří o tom, ţe se do Evropy dostala dvěma nezávislými cestami. Na svých výpravách objevil Kryštof Kolumbus u tehdejších indiánů zvláštní červený prášek, kteří si tito domorodci sypali do jídla i nápojů. Později zjistili, ţe se jedná o sušené rozemleté plody, které po poţití vyvolávají v ústech nesnesitelný pálivý pocit. V roce 1493 přivezla Kolumbova výprava do Španělska první papriku. Ta byla nejprve pěstována jako okrasná rostlina, teprve později se přišlo na její vyuţití jako zeleniny či koření. K jejímu rozšíření po celé Evropě došlo díky zjištění, ţe je nenáročná na podnebí. Jiţ od počátku byla paprika povaţována za koření pro niţší vrstvy společnosti, aţ později se dostala na stůl vyšších vrstev, a to zvláště ve své pálivé formě [2, 3]. V 16. a 17. století se paprika šířila do Evropy z Maďarska jako turecký pepř. K tomuto rozšíření došlo nezávisle na objevech Kolumbovy výpravy. S největší pravděpodobností se z Maďarska rozšířila také do oblastí Čech a Moravy [2, 3].

2.2 Typy pálivých papriček Rozhodujícím faktorem z lékařského i gastronomického hlediska je obsah pálivých látek (kapsaicinoidů), který papričky obsahují. Pálivost se měří ve Scovilleho jednotkách, kde 1500 jednotek SHU odpovídá obsahu 0,01 % kapsaicinu [20]. Do rodu paprika (Capsicum) dnes díky práci argentinských botaniků Armando Hunziker a Gloria E. Barboza, řadíme 32 druhů paprik. Toto číslo však nemusí být konečné vzhledem k moţnosti objevu nových druhů, nebo změně klasifikace taxonomických změn rodu [20]. 17


Tabulka 3 Nejpálivější chilli papričky na světě [21, 22, 23]. Trinidad Scorpion Moruga

2 009 231 SHU

Brown Bhutlah

2 000 000 SHU

Dorset Naga

1 598 227 SHU

Chilli “HP22B“

˃ 1 500 000 SHU

Trinidad Scorpion Butch T

1 463 700 SHU

Naga Viper

1 382 118 SHU

Infinity Chilli Pepper

1 176 182 SHU

Bhut (Ghost) Jolokia

1 041 427 SHU

2.3 Historický vývoj metod pro stanovení kapsaicinu Chronologicky řazený historický vývoj analytických metod pro stanovení pálivosti a mnoţství kapsaicinu v papričkách je shrnut v tabulce č. 4. Jsou zde uvedeni autoři těchto principů, jednotlivé principy stanovení a autorovy kritické poznámky k dané problematice. Kapitola 3 Extrakce bude pojednávat o současných metodách, které navazují na historické metody zmíněné v tabulce 4 [24].

18


Tabulka 4 Historický vývoj metod pro stanovení kapsaicinu [24] Metoda

Autor (Rok)

Stručná kritika

Scovilleho organoleptický

Scoville (1912), American

Subjektivní metoda. Vý-

test - na základě prahu sen-

Spice Trade Association

sledky byly neuspokojivé

zorického hodnocení

(1968)

a nereprodukovatelné.

Fotometrická metoda

Gibbs (1927), Schulte a

Metoda s počátečními nedo-

Krueger (1957), Spanyar a

statky vylepšena, nyní jiţ lze

kol. (1958)

dosáhnout vyhovujících výsledků.

Metoda pomocí VOCl3

Von Fodor (1930, 1931),

Optické srovnání barev

Schenk (1957)

vhodné pro hrubé posouzení ve farmacii.

Hranice senzorického hod-

Berry a Samway (1937),

Nízká senzitivita. Výsledky

nocení

Hayden a Jordan (1941)

nejsou reprodukovatelné.

Titrace s kyselinou pikrovou

Nogrady (1943)

a fluorescenční desorpce Metoda pomocí kyseliny

Buchi a Hippenmeier

Kolorimetrická metoda. Ča-

fosfomolybdenové

(1948), Kosuge and Inagaki

sově náročná.

(1962) Metoda vyuţívající

North (1949)

Kolorimetrická metoda.

Modifikovaný Scovilleho

Newman (1953), Indian

První metody poukazovaly

test

Standards Institution (1976),

na vady Scovilleho testu,

Govindarajan a kol. (1977)

modifikováno aţ do pouţi-

H3PW12040, fosfomolybdenovou kyselinu a vanillin (Folin-Denisovo činidlo)

telné metody. 19


Rozdělovací papírová chro-

Fujita a kol. (1954), Waldi

Jednoduché technické pro-

matografie a kolorimetrická

(1958), Govindarajan a

vedení. Levná a přizpůsobi-

metoda

Ananthakrishnan (1974)

vá metoda.

Metoda pomocí vanadičnou

Schenk (1954), Benedek

Fotometrická metoda. Velmi

amonného a kyseliny chlo-

(1959), Csedo a Kopp

přesná; rozlišení aţ 0,01 mg

rovodíkové

(1964)

kapsaicinu.

Metoda pomocí diazobenze-

Schulte a Krueger (1955),

Kolorimetrická metoda. Vy-

nu kyseliny sulfonové

Karawya a Balbaa (1967)

hovující.

Metoda pomocí kyseliny

Spanyar a kol. (1956)

Autoři zkoumali obtíţe

sulfanilové

v předchozím způsobu stanovení. Tato metoda vykazuje značně přesné a reprodukovatelné výsledky.

Polarimetrická titrace pomo-


Metoda je pouţitelná pro

cí p-diazobenzenu kyseliny

vzorky obsahující více neţ

sulfonové

30 mg kapsaicinu na 100 g a s vlhkostí menší neţ 20 %. A se střední chybou menší neţ ± 10 %.

Metoda pomocí kyseliny


diazosulfanilové

Platí pro vzorky, které obsahují více neţ 5 mg kapsaicinu na 100 g vzorku, a s vlhkostí menší neţ 20 %. Přesnost této metody je ±10 %.

Metoda pomocí ultrafialové

Suzuki a kol. (1957), Brauer

Uspokojující, ale časově

spektrofotometrie

a Schoon (1962)

náročná metoda. Je nutné nákladné zařízení.

20


Modifikovaná metoda po-

Spanyar a kol. (1958), Zitko

Rychlá metoda. Hrubých

mocí kyseliny sulfanilové

(1957)

výsledků je moţno dosáhnout během 4 minut.

Kolonové chromatografické

Joint Committee of the

Přezkoumání a zlepšení do-

čištění a spektrometrie

Pharmaceutical Society and

stupných metod.

the Society for Analytical Chemistry (1959) Tenkovrstvá chromatografie

Tiechert a kol. (1961), Heu-

Pouţitelná pro vzorky obsa-

ser (1964), Friedrich a Ran-

hující více neţ 0,1 mg

goonwala (1965), Blazovich

kapsaicinu. Málo citlivá pro

a Spanyar (1969), Mathew a

niţší koncentrace, časově

kol. (1971)

náročná.

Spektrofotometrická a modi-

Joint Committee of the

Doporučená metoda.

fikovaná kolorimetrická

Pharmaceutical Society for

metoda

Analytical Chemistry (1964)

Tenkovrstvá chromatografie

Spanyar and Blazovich

Reakce není příliš specific-

s pouţitím chloridu ţelezité-

(1969)

ká. Barevné pigmenty vzá-

ho a kyanoţelezitanu drasel-

jemně interferují. K vyhod-

ného jako činidla

nocení by mělo dojít během 1 – 2 minut po nástřiku, aby nedocházelo k rušení jinými pigmentovými sloučeninami.

GLPC metoda (Gas-liquid

Hollo a kol. (1969)

partition chromatography)

21


2.4 Využití v gastronomii Pálivé papričky jsou v dnešní době jedním z nejpouţívanějších koření. Nejvíce si je oblíbili v maďarské, španělské, indické a mexické kuchyni. Pro přípravu pokrmů a nápojů jsou pouţívány chilli papričky ve formě čerstvých a sušených plodů, nebo ve formě prášku a pasty. Sortiment zahrnuje omáčky, indické směsi, kulinářské pasty, nakládané pokrmy, fermentované nápoje a další. Chilli papričky jsou důleţité pro specifickou chuť, barvu, aroma a estetickou hodnotu daného pokrmu. Pouţití chilli papriček závisí na zeměpisné poloze, stravovacích návycích a kulturní identitě dané země. Ve velké míře se pouţívají zejména na Srí Lance, v Indii, Bangladéši, Nepálu, Bhutánu a Pákistánu. Některé z nejpálivějších druhů chilli papriček jsou pěstovány v Bhutánu, v severovýchodních státech Indie a na Srí Lance [7].

2.5 Medicinální využití V nedávné době bylo zjištěno, ţe výtaţek z pálivých paprik dokáţe vytvořit v kombinaci s další látkou selektivní anestetikum. Toto anestetikum nemá vedlejší nepříjemné účinky, které mají momentálně pouţívaná klasická anestetika, jako je strnulost a ztráta citu v postiţené oblasti [25]. Kapsaicin ve správném mnoţství blokuje u nervových zakončení schopnost přenášet bolestivé vzruchy. Lze jej aplikovat například při bolestech po mastektomii, při neuropatických bolestech, na bolest při osteoartritidě či revmatoidní artritidě a dalších typech bolestí. Kapsaicin můţeme aplikovat na postiţené místo ve formě mastí, krémů, gelů, roztoků nebo náplastí [26]. 2.5.1 Kapsaicin aplikovaný při bolesti po mastektomii Po chirurgickém odstranění prsu (mastektomii) přibliţně 10 % pacientek pociťuje bolesti v místě zákroku. Tato bolest vzniká v důsledku porušení nervů v místě zákroku, objevuje se těsně po operaci a v některých případech můţe být trvalá [27]. Studie zaměřená na léčení těchto bolestí pozorovala čtrnáct ţen, u kterých se vyskytovaly bolesti průměrně po dobu čtyř let. Poté co si ţeny aplikovaly krém s obsahem 0,025 % kapsaicinu po dobu čtyř týdnů, se u osmi pacientek bolesti zmírnily natolik, ţe byly označeny 22


za menší neţ mírné. U čtyř z pacientek se jednalo alespoň o 50 % zlepšení. U několika případů se úleva od bolesti dostavila po třech aţ čtyřech týdnech uţívání [27]. Při uţívání je krém aplikován na kůţi čtyřikrát aţ pětkrát denně po dobu tří aţ čtyř týdnů. Pokud pacient v místě aplikace pocítí přílišné pálení, je třeba natřít nejprve malou plochu a postupně ji zvětšovat. Pocit pálení mizí zhruba po týdnu pravidelného uţívání [26]. V České Republice je kapsaicin pod různými názvy k dostání ve formě krémů, mastí, tyčinek, náplastí, gelů nebo roztoků [26]. 2.5.2 Kapsaicin aplikovaný lokálně proti bolesti při osteoartritidě Kapsaicin se přimíchává do krému, který si pacient vtírá do kůţe nad bolavým kloubem. V kloubech dochází k pocitu jemného píchání, které stimuluje nervy přenášející signál bolesti, a ty poté utlumí. Kapsaicin potlačuje tvorbu takzvané substance P, kterou nervy pouţívají k přenosu signálu bolesti. Jedná se o starý způsob léčby bolesti, který se pouţíval uţ od 50. let 19. století při bolestech zubů [26, 28, 29]. Pomocí kontrolovaných studií bylo dokázáno, ţe kapsaicin aplikovaný při osteoartritidě zmírňuje bolest o více neţ 70 %. Jelikoţ je pouţíván lokálně, nebyly zjištěny ţádné interakce s jinými léky, ani se nejedná o váţnou toxicitu. Jako hlavní vedlejší účinek byl uveden mírný aţ středně intenzivní pocit pálení na kůţi přibliţně během prvních deseti dní, který trval asi dvě hodiny po aplikaci. Největší účinek proti bolesti byl zaznamenán během prvních dvou týdnů pouţívání. Účinky kapsaicinu se týden po týdnu zvyšovaly, pravděpodobně proto, ţe docházelo k vyčerpání substance P. Nejlépe kapsaicin působil u pacientů s jedním či dvěma bolavými klouby. Lokálně aplikovaný kapsaicin je moţné pouţít jak při osteoartritidě, tak při revmatoidní artritidě [26, 28, 29]. V lékárně je moţné zakoupit kapsaicin pod obchodními názvy Dolorac a Zostric (v Americe), v ČR jsou pro zmírnění bolestí na internetu či v lékárnách dostupné kapsaicinové náplasti, nebo kapsaicinový gel pod různými názvy [26, 28, 29].

23


2.5.3 Náplasti obsahující kapsaicin V České republice jsou k dostání dva typy náplastí. První náplast obsahuje 640 mikrogramů kapsaicinu na 1 cm2 náplasti. Náplast by měl aplikovat lékař nebo zdravotnický pracovník pod dohledem lékaře. Po 30 – 60 minutové aplikaci na bolestivou oblast, dochází aţ k 3 měsíční úlevě od bolesti. Po aplikaci dochází ke vzniku lokálního erytému a pálivé bolesti, další neţádoucí účinky jsou minimální. V České republice je tento přípravek k dostání pod názvem Qutenza (Astellas Pharma Europe B.V., BE Leiden, Nizozemsko) [30, 31] Druhá náplast je běţně v lékárně k dostání pod názvem Capsicolle (Tým pro farmacii s.r.o., Brno, Česká republika). Jedná se o náplast, kterou si aplikuje sám pacient na postiţené místo a nechá ji působit aţ po dobu 8 hodin. Hlavní účinnou sloţku tvoří kapsaicin, v kombinaci s mentolem, kafrem a jinými látkami [32].

24


3

EXTRAKCE Extrakce je proces, který z fyzikálního hlediska chápeme jako přechod sloţek fázovým

rozhraním mezi dvěma vzájemně nemísitelnými kapalinami. Hnací silou děje je rozdíl koncentrací extrahované sloţky v různých fázích od dané rovnováţné koncentrace. Tohoto rozdílu se dosahuje uvedením původní fáze do kontaktu s fází druhou, která má odlišnou koncentraci extrahované sloţky. Z analytického hlediska je sloţka směsi převáděna fázovým rozhraním z jedné fáze (plynné, kapalné, tuhé) do druhé fáze (kapalné, tuhé) [4].

3.1 Rozdělení Extrakční soustavy lze rozdělit podle skupenství fází, mezi nimiţ přechází sloţka. 

Z tuhé fáze do kapaliny -

poţadovaná pevná sloţka se rozpouští ve vhodném rozpouštědle, ostatní sloţky zůstávají v tuhé fázi [33],



Z kapaliny do kapaliny -

jedná se o soustavu dvou nemísitelných kapalin, sloţka přechází z větší části do rozpouštědla, ve kterém je lépe rozpustná [34],



Z kapaliny na tuhou fázi -



poţadovaná sloţka je selektivně zachycována tuhou fází z roztoku [35],

Z kapaliny nebo plynu na tuhou fázi -

tento typ extrakce vyuţívá křemenné vlákno pokryté polymerním materiálem, na kterém dochází k zakoncentrování analytu sorpcí z kapaliny, nebo plynu [36].

3.2 Extrakce z tuhé fáze do kapaliny Principem extrakce z tuhé fáze do kapaliny je přídavek kapalného rozpouštědla do tuhé matrice tak, aby došlo k selektivnímu rozpuštění s následným oddělením rozpuštěné látky z roztoku. Extrakční činidlo musí být zvoleno tak, aby bylo schopno přednostně rozpouštět sloučeninu, která má být extrahována. Tato extrakční metoda je pouţívána v průmyslovém měřítku v potravinářském průmyslu s výjimkou olejů a tuků. Hlavní charakteristika této extrakce spočívá ve skutečnosti, ţe neexistuje ţádný definovaný distribuční koeficient 25


k rozdělení rozpuštěné látky v extraktech. Rovnováhy prakticky nikdy nelze dosáhnout, jelikoţ tuhá matrice stále obsahuje část rozpuštěné látky. K optimalizaci extrakčního procesu lze vyuţít měření obsahu vlhkosti, nebo je potřeba správně zvolit typ a mnoţství rozpouštědla. Důleţitou roli při optimalizaci extrakčního procesu hraje také polarita rozpouštědla [7, 33]. 3.2.1 Macerace Macerace je vyluhování poţadované látky z tuhé matrice pomocí studeného rozpouštědla. Pro získání kapsaicinoidů z chilli papriček, můţe být pouţito metody macerace s vyuţitím etanolu. Doba macerace je přibliţně 24 hodin (Enkelejda a Entela 2014) [37]. Úprava vzorků před macerací se provádí obvykle pomocí drcení, mletí či řezání ke zvýšení účinnosti, dále lze vyuţít míchací zařízení nebo homogenizátory. V roce 1998 bylo zjištěno, ţe ke zvýšení účinnosti lze vyuţít také akustických vln v rozsahu 25 – 1000 kHz. Stejně tak lze vyuţít širokou škálu frekvencí elektrických výbojů, změny teplot nebo úprava hodnot pH [7]. 3.2.2 Protiproudá a souproudá extrakce Tento druh extrakce vyuţívá opakovaného styku tuhé látky s čerstvým rozpouštědlem (jedná se o rozpouštědlo s nulovým obsahem extrahované látky). Tento proces můţe být pouţíván jak v laboratorním tak v průmyslovém měřítku. Kurian a Starks (2002) [38] vytvořili jednofázový kvantitativní postup extrakce kapsaicinu z čerstvých a sušených papriček pro HPLC analýzu, která nevyţaduje rozsáhlé čištění vzorku ve srovnání s jinými metodami. Protiproudé a souproudé extrakce mohou probíhat jak kontinuálně, tak diskontinuálně. Rozdíly v extrakčních postupech závisí na pohybu rozpouštědla, myšleno z hlediska směru a způsobu aplikace rozpouštědla [7]. 3.2.3 Extrakce pomocí mikrovlnného záření Jak uţ bylo napsáno výše, obsah hlavních kapsaicinoidů v plodech se pohybuje přibliţně od 0,1 % do 1 % hmotnosti. Jedná se o kapsaicin, dihydrokapsaicin, nordihydrokapsaicin, homokapsaicin a homohydrokapsaicin. Během mikrovlnné extrakce bylo identifikováno ta26


ké několik minoritních kapsaicinoidů, jejich zastoupení bylo však ve velmi nízkém mnoţství, navíc nejsou povaţovány za významně přispívající k celkové ostrosti chilli papriček [39]. Informace o sloţení kapsaicinoidů v papričkách je důleţitá jak pro účely šlechtitelské, tak i pro zpracovatelské, a to jak v potravinářství, jako ochucovadlo pro dosaţení vyšší ostrosti a pro své aroma, tak i v medicínských aplikacích. Zde je vhodné především zmínit účinky kapsaicinoidů, jako stimulantu a prostředku vyvolávajícího malé povrchové dráţdění a ulevujícímu tak hlubšímu zanícení [40]. Metoda mikrovlnné extrakce byla testována za pouţití rozpouštědel hexanu, acetonu, metanolu a metylchloridu. Nejlepší výsledky vykazovala kombinace 30 % roztoku acetonu a 7 min mikrovlnného záření o výkonu 90-150 W, nezávisle na velikosti vzorku papričky. Touto metodou lze dosáhnout 90 % výtěţku. K získání 95 % celkových kapsaicinoidů v jednom kroku je časová náročnost této metody 15 min. V porovnání s metodou vyuţívající reflux (2 hodiny; 2 g vzorku v 20 ml acetonu na vodní lázni), nebo metodou třepáním v Erlenmayerově baňce (24 hodin; 2 g vzorku v 20 ml acetonu), se jedná o výraznou časovou úsporu a to činí z této metody výhodnou volbu pro stanovení velkého mnoţství vzorků. Ve srovnání s tradičními metodami extrakce, čímţ je např. metoda s vyuţitím refluxu či protřepávání v Erlenmayerově baňce, je tato metoda mnohem účinnější. Porovnání metod lze vidět v tabulce 5 [40]. Tabulka 5 Porovnání účinnosti extrakce pro jednotlivé metody [39]. Metoda Reflux Třepání v Erlenmayerově baňce Mikrovlnná extrakce

Doba extrakce

Kapsaicin

Dihydrokapsaicin

(h)

(mg/g vzorku)

(mg/g vzorku)

2

0,22 ± 0,01

0,14 ± 0,03

24

0,31 ± 0,08

0,19 ± 0,04

0,25

0,48 ± 0,11

0,28 ± 0,04

2 g vzorku chilli papričky Thai Red byly vloţeny do 30 % acetonu a následně do mikrovlnné jednotky. Zde byly vystaveny 15 min mikrovlnnému záření o síle 150 W. Kapsaicin 27


a dihydrokapsaicin byly analyzovány jako fenacyl esterové deriváty, metodou derivatizace podle Borche. Identifikace a kvantifikace látek obsaţených v extraktu byla provedena na plynovém chromatografu s plamenovým ionizačním detektorem (nosným plynem bylo helium, T= 250 °C), porovnáním retenčních časů vzorku a standardů [40].

Obrázek 3 Papričky pouţity pro stanovení metodou mikrovlnné extrakce, Thai Red [41]

3.3 Extrakce tuhou fází Extrakce tuhou fází (Solid Phase Extraction – SPE) je v současné době pravděpodobně jednou z nejčastěji vyuţívaných extrakčních metod. Je nutné zdůraznit, ţe se jedná o metodu pouţitelnou pouze pro získání stopových koncentrací extraktu. Principem této metody je sorpce analytu na tuhém sorbentu, přes který protéká vzorek, nemělo by docházek k sorpci jiných komponentů vzorku. Tato extrakce odstraňuje hlavní nedostatky extrakce z kapaliny 28


do kapaliny, například velkou spotřebu organických rozpouštědel, nebo tvorbu emulzí s vodnými vzorky. Dále je tato metoda oproti extrakci z kapaliny do kapaliny levnější, rychlejší a je zde moţná automatizace metody. Sorbenty pouţívané k extrakci jsou nejčastěji uloţeny v kolonkách, nebo mohou být slisovány do disků se skleněnými vlákny. Jedná se řádově o miligramy aţ gramy vhodného sorbentu. Kolonky SPE nejčastěji obsahují sorbenty, které jsou zaloţeny na bázi chemicky modifikovaných částic silikagelu. K oddělení látek dochází na základě různých interakci mezi analytem a sorbentem. Mezi tyto interakce patří například: van der Waalsovy síly, vodíkové vazby a dipól-dipólové interakce, nebo kation-aniontové interakce. Uvolnění analytu je pak provedeno ohřevem, elucí vhodným rozpouštědlem, nebo jejich kombinací. Jednotlivé sorbenty nabízí specifickou směs těchto vlastností. Proto je potřeba zvaţovat podstatu analytu při volbě daného sorbentu [42, 43]. Philemon a Adrian (1999) [44] provedli analýzu extrahovaného mnoţství pomocí plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie. Jako vzorek byly pouţity papričky, které byly sušeny při 80 °C. Sušené papričky byly následně před extrakcí uchovávány při teplotě 4 °C. Vzorek (přibliţně 1 g) byl 5 min míchán v 60 ml metylchloridu pomocí vysokorychlostní míchačky. Tato směs byla přenesena do Erlenmayerovy baňky a smíchána s 20 ml metylchloridu a ultrazvukována 25 min. Poté byly ke vzorku přidány 2 g aktivního uhlí, a po dobu 5 min byl vzorek kaţdou minutu jemně protřepán. Směs byla přefiltrována vakuovou filtrací. Filtrační koláč byl propláchnut ještě 20 ml metylchloridu. Roztok byl zakoncentrován na vakuové odparce na výsledný objem 2 ml. Čištění pak probíhalo vstříknutím tohoto roztoku do předem promytého kapalinového chromatografu (na promytí bylo pouţito 2 ml metylchloridu) s Florisilovou náplní. Florisil je absorbent pro chromatografii [45]. Přidalo se 5 ml ethyl acetátu, který průchodem kolonou vymýval methyl-chloridovou frakci. Při průchodu kolonou došlo k přechodu kapsaicinoidů do ethyl acetátové frakce. Po tomto čištění byla provedena analýza pomocí plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie [44]. Na hmotnostním spektrometru byl výše popsaným způsobem vzorek analyzován na základě rozdílné molární hmotnosti jednotlivých kapsaicinoidů. Kapsaicin (trans-8-metyl-Nvanillyl-6-noneamid)

M = 305 g/mol,

nordhydrokapsaicin

(7-metyl-N-valanillyl-

oktanoylamid) M = 293 g/mol, dihydrokapsaicin (8-metyl-N-vanillyl-nonanoylamid) 29


M = 307 g/mol. Koncentrace byla vypočtena pomocí kalibrační křivky sestavené pomocí standardů [44]. 3.3.1 Mikroextrakce tuhou fází Na Universdad Nacional Autónoma de México (2009) byla vyvinuta metoda pro stanovení obsahu kapsaicinu. Metoda je lineární v rozsahu 0,109–1,323 µg/ml pro kapsaicin a 0,107–1,713 µg/ml pro dihydrokapsaicin. Tato metoda vyuţívá kombinace mikroextrakce tuhou fází s metodou HPLC. Pro stanovení bylo pouţito 8 mg sušených mletých papriček Habanero, 5 ml destilované vody, roztok se nechal 5 min odleţet, poté probíhala extrakce za soustavného míchání magnetickým míchadlem. V této práci bylo optimalizováno několik parametrů jako je typ SPME vlákna, extrakční teplota, doba sorpce a desorpce, pH. Po desorpci byl vzorek analyzován pomoci HPLC. Výsledný chromatogram je zobrazen na obrázku 4. Celková doba přípravy vzorku a extrakce byla zhruba 60 minut extrakce a 150 minut trvala analýza pomocí HPLC [36].

30


Obrázek 4 HPLC chromatogram získaný po extrakci pomocí SPME pro 5 různých druhů chilli papriček. Označení píků: 1) nordihydrokapsaicin; 2) nonivamid; 3) diisooktyl ftalát; 4) kapsaicin; 5) dihydrokapsaicin; 6) neidentifikováno; 7) homodihydrokapsaicin I a 8) homodihydrokapsaicin II [36].

3.4 Extrakce z kapaliny do kapaliny Kapalinová extrakce je důleţitou separační technikou pro laboratorní pouţití, během které jsou aromatické sloučeniny získány za pomoci glykolu a tetramethylsulfonu. Princip extrakce z kapaliny do kapaliny zahrnuje přidání kapalného rozpouštědla ke směsi kapaliny a extrahované látky za předpokladu, ţe tyto kapaliny jsou vzájemně nemísitelné. Po smíchání dojde k přechodu extrahované látky z jedné kapaliny do druhé a k následnému oddělení směsí. Rozpouštědlo obohacené o extrahovanou látku se nazývá extrakt. Původní roztok, který byl o tuto látku připraven, se nazývá rafinát. Důleţitou roli při optimalizaci procesu hraje řada faktorů jako například polarita nebo dielektrická konstanta rozpouštědel. Průmyslově je tato metoda extrakce pouţívána jako jednostupňová, nebo vícestupňová a to jako kontinuální

31


či diskontinuální proces. Jednotlivá zařízení pro tento typ extrakce mohou obsahovat odstředivé extraktory, extrakční věţe, mechanická míchadla a další [7, 34]. 3.4.1 Extrakce kapsaicinu z krve Na University of Utah (2002) byla na Centru pro humánní toxikologii a Oddělení farmacie a toxikologie zkoumána metoda izolace kapsaicinu z krve pomocí extrakce typu kapalina - kapalina. Pokusné krysy inhalovaly kapsaicin, který se jim dostával do krevního řečiště. Vzorek krve 1 ml byl homogenizován s 1 ml destilované vody. Ke kaţdému vzorku byl přidán vnitřní standard (oktanoyl vinilamid) o koncentraci 50 ng/ml, po smíchání a zředění 1 ml 0,1 molárním pufrem fosforečnanu sodného, byly vzorky třepány a extrahovány s 5 ml n-butyl chloridu po dobu 20 min, za pokojové teploty a poté 10 min centrifugovány. Po oddělení vrstev bylo rozpouštědlo odpařeno do sucha v proudu 40 °C vzduchu. Extrakt, ke kterému byla přidána mobilní fáze, byl poté analyzován metodou HPLC. Průměrný výtěţek dosahoval 90 % [46].

3.5 Extrakce pomocí tekutin v nadkritickém stavu V běţných extrakčních postupech jsou selektivní rozpouštědla závislá na mnoha faktorech, jako je například výparná entalpie, specifická tepelná kapacita, povrchové napětí, maximální přípustná pracovní koncentrace a jiné. Těchto omezení pro výběr vhodného rozpouštědla je příliš mnoho, kromě bezpečnostních prvků je stále nutné sledovat vliv na toxikologii a také vznik vedlejších produktů, které mohou být nebezpečné pro ţivotní prostředí. Tato omezení vedla k vývoji metod, které vyuţívaly tekutiny v nadkritickém stavu. Extrakce pomocí nadkritických tekutin je také označována jako extrakce vysoko-hustotním plynem nebo jako extrakce pomocí rozpouštědla blízkého superkritickému stavu. To znamená, ţe pracovní teplota daného procesu bývá vyšší neţ kritická teplota a tlak rozpouštědla. Grafické znázornění nadkritické oblasti je na Obrázku 5 [7, 47].

32


Obrázek 5 p-T fázový diagram s nadkritickou oblastí [47]. Vzhledem k tomu, ţe extrakce rostlinných surovin vyţaduje nedrastické a mírné procesní teploty, volba nadkritických tekutin je omezena na čisté nebo částečně halogenované uhlovodíky s délkou řetězce C1 – C3 a na oxid uhličitý. Oxid uhličitý je jedním z nejvíce vyuţívaných nadkritických médií, zejména z důvodu nastavitelné selektivity, nízké rozpouštěcí síly, vysoké míry difuzivity, nízké viskozity, nízkého tepelného namáhání, nezanechávání zbytků rozpouštědel, snadné recyklaci, stabilního a inertního chování, nehořlavosti, nízké ceny a šetrnosti k ţivotnímu prostředí [7, 47]. Extrakty CO2 jsou od přírody lipofilními produkty. Mnoţství těkavých frakcí, jako jsou například monoterpeny, deriváty fenylpropanu a seskviterpeny, a oxidované moleku33


ly, např. ethery, estery, ketony, laktony a alkoholy, jsou snadno rozpustné a všechny jsou typickými sloţkami silic. Rozpustnost klesá s molekulovou hmotností a polaritou. Z toho důvodu jsou oleje, steroidy, alkaloidy, karotenoidy a jiné oligomery mnohem méně rozpustné v nadkritickém CO2 [7, 47]. Gnayfeed a kolektiv (2001) [48] popsali extrakci z papričky nadkritickým CO2 a podkritickým propanem při různých teplotách a tlacích, pro stanovení výtěţků karotenoidů, tokoferolů a kapsaicinoidů ve směsi. Bylo stanoveno 7,9 % maximálního výtěţku stanovovaných látek. Jako optimální podmínky pro extrakci kapsaicinoidů a tokoferolů byl stanoven tlak 400 barů a teplota 55 °C. Coenen a Hagen (1983) [49] zjistili, ţe nadkritický CO2 je velmi efektivní rozpouštědlo pro extrakci přírodních barviv z papriček. Tyto extrakty byly zbarveny světle červeně aţ červeně při extrakčních tlacích od 200 do 400 barů. Tato změna tlaku vykazuje pozitivní korelaci s rychlostí extrakce a s maximálním výtěţkem [7, 47]. Extrakce s organickými rozpouštědly má také několik nevýhod, například denaturaci extraktu. Proces extrakce byl popsán mnoha pracovníky (Coenen a další 1983 [49], Sakaki 1992 [50]), jimi vytvořené modely extrakce by mohly být optimalizovány například přídavkem polárních rozpouštědel, jako je 2,3-dimethylfenolftalein a fenanthren [7, 47].

3.6 Extrakce horkou vodou Další metodou extrakce kapsaicinoidů je extrakce horkou vodou (Pressurised hot water extraction – PHWE). Jedná se o metodu zaloţenou na principu extrakce z tuhé fáze do kapaliny, která vyuţívá vysokých teplot a tlaků. Za běţné teploty a tlaku není téměř moţné kapsaicinoidy z chilli papriček horkou vodou vyextrahovat. Voda jako extrahovadlo, můţe být pouţita pouze za podmínek vysokého tlaku a vysoké teploty. V závislosti na rostoucí teplotě klesá viskozita a povrchové napětí vody, zatímco difuzivita a rozpustnost kapsaicinoidů rostou [51]. Na Univerzitě Pardubice (2014) byla tato metoda zkoumána u sedmi druhů chilli papriček. Jako nejvhodnější podmínky extrakce byly stanoveny tlak 20 MPa, teplota 200 °C a 10 + 20 minut dvoustupňové statické extrakce. Během optimalizačního procesu byla pozo-

34


rována závislost poměru kapsaicinu a dihydrokapsaicinu na teplotě. Vyšší teploty vedly k získání většího mnoţství dihydrokapsaicinu na úkor kapsaicinu [51]. Pro srovnání účinnosti byla pouţita Soxhletova metoda extrakce (Franz Von Soxhlet 1879) [52]. Jako extrakční činidlo byl pouţit metanol. U této metody je velmi důleţitá doba extrakce, jelikoţ na ní závisí mnoţství výtěţku. Pro srovnání účinnosti metod byla zvolena doba extrakce 2 hodiny [50, 53]. K analýze extrahovaných látek byly vyuţity metody HPLC a hmotnostní spektrometrie. Po srovnání obou metod bylo zjištěno, ţe metodou PHWE je moţno získat o 13 % více maximálního výtěţku, zkrácení doby extrakce z 2 hodin na 30 minut. Tato metoda je také ekologičtější alternativou k běţné uţívaným metodám extrakcí, které pouţívají jako extrahovadlo metanol [51].

35


3.7 Přehled praktických využití V tabulce 6 je uvedena sumarizace výše popsaných praktických příkladů jednotlivých extrakcí. Tabulka 6 Přehled praktických vyuţití jednotlivých metod extrakcí Typ extrakce

Metoda

Autor (Rok)

Extrakce z tuhé fáze do ka-

Macerace

Enkelejda a Entela (2014)

paliny

[37]


Protiproudá a souproudá

Kurian a Starks (2002) [7,

paliny

extrakce

38]


Extrakce pomocí mikrovln-

Williams a kol. (2004) [39],

paliny

ného záření

Borch (1975) [40]

Extrakce tuhou fází

Analýza pomocí HPLC a

Philemon a Adrian (1999)

hmotnostní spektrometrie

[44]

Mikroextrakce tuhou fází

Peña-Alvarez a kol. (2009)

Extrakce tuhou fází

[36] Extrakce z kapaliny do ka-

Extrakce kapsaicinu z krve

Reilly (2002) [46]

Extrakce pomocí tekutin

Extrakce pomocí nadkritic-

Coenen a kol. (1983) [49],

v nadkritickém stavu

kého CO2

Sakaki (1992) [50], Gnayfe-

paliny

ed a kol. (2001) [48] Extrakce z tuhé fáze do ka-

Přetlaková extrakce horkou

paliny

vodou

36

Bajer a kol. (2014) [51]


ZÁVĚR Analýza obsahu kapsaicinoidů v chilli papričkách nabyla na významu teprve poté, co se s nimi začalo obchodovat. Na tento poţadavek jako jeden z prvních reagoval americký chemik W. L. Scoville v roce 1912, tím ţe zavedl senzorické hodnocení pálivosti a zavedl jednotky pálivosti SHU. O vylepšení této metody se pokusil Gillette. Obě tyto metody byly senzorické, a vyznačovaly se vysokou nepřesností a nereprodukovatelností kvůli odchylce způsobené lidským faktorem. Ke sníţení odchylky při stanovení bylo nutné zvýšit objektivitu metody, coţ umoţnily aţ instrumentální analytické metody, jako například kapalinová chromatografie a kolorimetrie. Jedním ze základních kroků bylo vyextrahovat kapsaicin z chilli papriček pro získání kapalných vzorků, například pro měření metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Tato metoda umoţnila analyzovat kapsaicinoidy s vysokou přesností a to jak po kvantitativní, tak po kvalitativní stránce. Jeden ze způsobů jak získat kapsaicinoidy je jejich extrakce. Extrakce můţeme rozdělit podle velikosti na laboratorní a průmyslové. Dále podle skupenství suroviny a extrahovadla, například kapalina – kapalina, tuhá látka – kapalina, tuhá látka – nadkritická tekutina. Stručný přehled extrakcí a jejich vyuţití v praxi nalezneme v tabulce č. 6. Extrakce z tuhé fáze do kapaliny je jednou z nejstarších metod. Nejjednodušší metodou je macerace, vyuţívaná také v gastronomii. Jedná se o velmi primitivní a zdlouhavou metodu. V závislosti na poţadované účinnosti můţeme pouţít protiproudé či souproudé uspořádání, a to jak v laboratorním, tak průmyslovém měřítku. Na rozdíl od jiných extrakčních metod zde není vyţadováno rozsáhlé čištění vzorku. Ke zrychlení extrakce lze pouţít mikrovlnného záření, které můţe zvýšit rychlost extrakce při stejném výtěţku na pouhých 15 minut, ve srovnání s metodou pomocí refluxu (2 hodiny), nebo třepací metodou v Erlenmayerově baňce (24 hodin). Pro analytické účely lze vyuţít metodu mikroextrakce z tuhé fáze. Tato metoda vyţaduje velmi malé mnoţství vzorku (přibliţně 1 gram), jedná se o rychlou a velmi přesnou metodu. Celkově bych extrakce z tuhé fáze do kapaliny vyhodnotila jako jedny z nejvyuţívanějších a nejrozmanitějších typů extrakcí kapsaicinoidů.

37


Další metodou extrakcí kapsaicinoidů je extrakce z kapaliny do kapaliny, vyuţívající nemísitelnosti dvou kapalin. Podmínkou této metody je vyšší rozpustnost extrahované látky v extrahovadle. Mezi nejnovější a spíše průmyslově zaměřené metody patří extrakce pomocí superkritických kapalin. V průmyslovém měřítku je velmi často pouţíváno jako rozpouštědlo nadkritický CO2. V závislosti na pouţitém tlaku a teplotě lze ovlivnit rychlost extrakce a hodnotu maximálního výtěţku. Tato metoda je průmyslově vyuţívána například pro získávání kapsaicinoidů pro výrobu medicinálních materiálů, jako jsou například hřejivé masti, náplasti a krémy. Dále se vyuţívá při výrobě pepřových sprejů a obranných paralytických plynů ve vojenské technologii. Jako poslední metoda je uvedena extrakce horkou vodou. Tento typ extrakce představuje mnohem ekologičtější metodu v porovnání s metodami, které vyuţívají organická rozpouštědla. Zároveň umoţňuje dosáhnout vyšších hodnot výtěţků za kratší dobu v porovnání s např. Soxhletovou extrakcí.

38


SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1]

VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠOVÁ. Chemie potravin. Rozš. a přeprac. 3. vyd. Tábor: OSSIS, 2009, 623 s. ISBN 978-80-86659-17-6.

[2]

Official methods for organoleptic determination of pungency: The Scoville Method. MÓZSIK, Gyula et al. Capsaicinoids: From the Plant Cultivation to the Production of the Human Medical Drug. Budapest: Akadé́ miai Kiadó , 2009, s. 69-70. ISBN 9789630586948.

[3]

ESHBAUGH, W. H. The genus Capsicum (Solanaceae) in Africa. Bothalia, 1983, 14.3 & 4: 845-848.

[4]

VOLÁK, Zdeněk, Milan KUCHLER a Tomáš SÁKRA. Chemické inţenýrství II. Vyd. 4. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2007, 281 s. ISBN 978-80-7194-947-3.

[5]

VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin III. 2. upr. vyd. Tábor: OSSIS, 2002, 331 s. ISBN 80-866-5903-8.

[6]

VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠLOVÁ. Chemie potravin II. 3. vydání. Tábor: OSSIS, 2009, 623 s. ISBN 978-80-86659-16-9.

[7]

RAJU, P.S. et al Chili Flavor. HUI, Y. H. et al Handbook of Fruit and Vegetable Flavors. New Jersey: John Wiley and Sons, 2010, s. 775-801. ISBN 1118031857.

[8]

SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY, INC. Capsaicin (CAS 404-86-4) [online]. 2007

[cit.

2015-07-08].

Dostupné

z:

http://www.scbt.com/datasheet-3577-

capsaicin.html [9]

CHO, Sungsoo. Weight control and slimming ingredients in food technology: Capsaicin. Ames, Iowa: Wiley-Blackwell, 2010, 201 - 211. ISBN 0813813239.

[10]

TAINTER, Donna R a Anthony T GRENIS. Spices and seasonings: a food technology handbook. 2nd ed. New York: Wiley, c2001, ix, 249 p. ISBN 0471355755.

[11]

OTHMAN, Zeid Abdullah Al, Yacine Badjah Hadj AHMED, Mohamed Abdelaty HABILA a Ayman Abdel GHAFAR. 2011. Determination of Capsaicin and Dihydrocapsaicin in Capsicum Fruit Samples using High Performance Liquid Chromato39


graphy. Molecules. 16(12): 8919-8929. DOI: 10.3390/molecules16108919. ISSN 1420-3049. Dostupné také z: http://www.mdpi.com/1420-3049/16/10/8919/ [12]

Dihydrocapsaicin. 2015. Www.caymanchem.com [online]. Ann Arbor, Michigan 48108

USA

[cit.

2015-05-10].

Dostupné

z:

htt-

ps://www.caymanchem.com/app/template/Product.vm/catalog/92355 [13]

BS 4585-1:1983, ISO 927-1982. Methods of test for spices and condiments: Determination of extraneous matter. 1983. Geneva, 1983.

[14]

ASTA 21.0 method. In ‘‘Official Analytical Methods of the American Spice Trade Association (ASTA) Fourth Edition’’, American Spice Trade Association, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, s. 93 (1997)

[15]

DE, Amit Krishna. Capsicum: the genus Capsicum. New York, NY: Taylor, 2003. ISBN 0415299918.

[16]

RAJPOOT, N.C. a V.S. GOVINDARAJAN. Paper chromatographic determination of total capsaicinoids in capsicum and their oleoresins with precision, reproducibility and validation through correlation with pungency in Scoville units. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 1981, č. 64.

[17]

Kosuge, S., Inagaki, Y. (1959): Studies on pungent principles of red pepper. III. Determination of pungent principles. Nippon Nogei Kagaku Kaishi, 33: 470; Chem. Abstr. (1960): 54: 12404h

[18]

LOUGH, W a Irving W WAINER. High performance liquid chromatography: fundamental principles and practice. Ilustrované vydání, dotisk. New York: Blackie Academic,

1995,

288

s.

ISBN

07-514-0076-9.

Dostupné

také

z:

htt-

ps://books.google.cz/books?id=9SzJGAmWIvMC&printsec=frontcover&hl=cs#v=o nepage&q&f=false [19]

WATERS CORPORATION. How Does High Performance Liquid Chromatography Work?

[online].

2015

[cit.

2015-07-06].

Dostupné

http://www.waters.com/waters/en_CZ/How-Does-High-Performance-LiquidChromatography-Work%3F/nav.htm?cid=10049055&locale=en_CZ 40

z:


[20]

BOSLAND, Dave DeWitt and Paul W. The complete chile pepper book a gardener's guide to choosing, growing, preserving, and cooking. Portland: Timber Press, 2009. ISBN 9781604691399.

[21]

THOMAS, Robert. Old Farmer's Almanac 2012. 220th anniversary ed. Boston, Mass: Houghton Mifflin Harcourt, 2011, 288 s. ISBN 0547851863. Dostupné z: htps://books.google.cz/books?id=Yx2keyDev_0C&hl=cs&source=gbs_navlinks_s

[22]

ALLEN, Daniel. The Nature Magpie: A Cornucopia of Facts, Anecdotes, Folklore and Literature from the Natural World. Duxford: Icon Books, 2013, 224 s. ISBN 1848315341.

[23]

RAGHAVAN, Susheela. Handbook of Spices: Seasonings, and Flavorings. 2nd ed. Hoboken: CRC Press, 2006, 330 s. Second edition. ISBN 978-142-0004-366.

[24]

BASU, Saikat Kumar a Amit Krishna DE. Capsicum: The genus Capsicum. New Yourk: Taylor & Francis Inc, 2003, 296 s. Taylor & Francis e-Libary, 2004. ISBN 02-033-8115-7.

Dostupné

také

z:

https://books.google.cz/books?id=zepxG-

bjUYUC&dq=ISBN+0203381157&hl=cs&source=gbs_navlinks_s [25]

MEIER, Jochen C. Max Delbrück Center for Molecular Medicine. Robert-RössleStrasse, 10: 13092.

[26]

BARNARD, Neal D. Jídlem proti bolesti: nové revoluční strategie pro maximální úlevu od bolesti : jídelníčky a recepty podle Jennifer Raymond. Olomouc: ANAG, 2014, 375 s. ISBN 978-80-7263-888-8.

[27]

WATSON, C.Peter N. Topical capsaicin as an adjuvant analgesic. Journal of Pain and Symptom Management [online]. 1994, 9(7): 425-433 [cit. 2015-06-09]. DOI: 10.1016/0885-3924(94)90198-8.

[28]

WATSON, C. Peter N.; EVANS, Ramon J.; WATT, Verna R. Post-herpetic neuralgia and topical capsaicin. Pain, 1988, 33.3: 333-340.

[29]

SCHNITZER, Thomas J.; POSNER, Martin; LAWRENCE, Ira D. High strength capsaicin cream for osteoarthritis pain: rapid onset of action and improved efficacy 41


with twice daily dosing. Journal of clinical rheumatology: practical reports on rheumatic & musculoskeletal diseases, 1995, 1: 268-73. [30]

HAKL, MUDr Marek; LEŠTIANSKÝ, MUDr Boris. Aktuální trendy v léčbě bolesti.

[31]

Qutenza 179 mg koţní náplast. ASTELLAS PHARMA EUROPE B.V. Http://www.ema.europa.eu/ema/ [online]. Nizozemsko, 2015 [cit. 2015-07-05]. Dostupné

z:

http://www.ema.europa.eu/docs/cs_CZ/document_library/EPAR_-

_Product_Information/human/000909/WC500040453.pdf [32]

3M ČESKO, SPOL. S R.O. Capsicolle náplast [online]. 2015 [cit. 2015-07-05]. Dostupné z: http://www.hrejivanaplast.cz/capsicolle-naplast/

[33]

ROMDHANE, M. Investigation in solid–liquid extraction: influence of ultrasound. Chemical Engineering Journal [online]. 2002, 87(1): 11-19 [cit. 2015-06-09]. DOI: 10.1016/s1385-8947(01)00206-6.

[34]

OTHMER, Donald F. a Philip E. TOBIAS. Liquid -Liquid Extraction Data -Toluene and Acetaldehyde Systems. Industrial & Engineering Chemistry [online]. 1942, 34(6): 690-692 [cit. 2015-06-09]. DOI: 10.1021/ie50390a011.

[35]

SETCHELL, K. D. R. Liquid-solid extraction, lipophilic gel chromatography and capillary column gas chromatography in the analysis of bile acids from biological samples. Bile Acids in Gastroenterology. 1983, (1): 1-18. DOI: 10.1007/978-94-0117769-6_1. ISSN http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-01.

[36]

PEÑA-ALVAREZ, Araceli, Erika RAMÍREZ-MAYA a Luís Ángel ALVARADOSUÁREZ. Analysis of capsaicin and dihydrocapsaicin in peppers and pepper sauces by solid phase microextraction–gas chromatography–mass spectrometry. Journal of Chromatography

A.

10.1016/j.chroma.2008.10.053.

2009, ISSN

1216(14): 00219673.

2843-2847. Dostupné

DOI: také

z:

http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021967308017974 [37]

ENKELEJDA,

Goci.

APPLICATION

AND

COMPARISON

OF

THREE

DIFFERENT EXTRACTION METHODS OF CAPSAICIN FROM CAPSICUM 42


FRUITS. Albania: Albanian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2014, 4 s. Vol. 1, No. 1. [38]

KURIAN, A.L. a A.N. STARKS. HPLC Analysis of Capsaicinoids Extracted from Whole Orange Habanero Chili Peppers. Journal of Food Science [online]. 2002, 67(3): 956-962 [cit. 2015-07-08]. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2002.tb09435.x.

[39]

WILLIAMS,

VDAYA

MICROWAVEASSISTED

RAGHAVAN EXTRACTION

a OF

VALERIE CAPSAICINOIDS

ORSAT. FROM

CAPSICUM FRUIT. Journal of Food Biochemistry. 2004, č. 28, s. 113-122 [40]

BORCH, Richard F. Separation of long-chain fatty acids as phenacyl esters by highpressure liquid chromatography. Analytical Chemistry. 1975, vol. 47, issue 14, s. 2437-2439.

DOI:

10.1021/ac60364a037.

Dostupné

z:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac60364a037 [41]

SCHMIDT, Darlene. Thai Red Curry. ABOUT.COM. About.com [online]. 2005 [cit. 2014-05-11]. Dostupné z: http://thaifood.about.com/b/2005/11/22/thai-red-curry.htm

[42]

THURMAN, E a M MILLS. Solid-phase extraction: principles and practice. New York: Wiley, c1998, xxvi, 344 p. ISBN 978-0-471-61422-7.

[43]

AUGUSTO, Fabio, Leandro W. HANTAO, Noroska G.S. MOGOLLÓN a Soraia C.G.N. BRAGA. New materials and trends in sorbents for solid-phase extraction. TrAC Trends in Analytical Chemistry [online]. 2013, 43: 14-23 [cit. 2015-07-11]. DOI: 10.1016/j.trac.2012.08.012.

[44]

PHILEMON, MANIRAKIZA, ADRIAN COVACI a PAUL SCHEPENS. SolidPhase Extraction and Gas Chromatography with Mass Spectrometric Determination of Capsaicin and Some of Its Analogues from Chili Peppers. JOURNAL OF AOAC INTERNATIONAL. 1999, roč. 82, č. 6, s. 1399-1406.

[45]

Florisil® Adsorbent for Chromatography. SIGMA-ALDRICH CO. LLC. SigmaAldrich

[online].

[cit.

2014-04-13].

Dostupné

http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/fluka/46385?lang=en®ion=CZ

43

z:


[46]

REILLY, Christopher A., Dennis J. CROUCH, Garold S. YOST a Alim A. FATAH. Determination of Capsaicin, Nonivamide, and Dihydrocapsaicin in Blood and Tissue by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Journal of Analytical Toxicology.

2002,

:

313

319.

-

Dostupné

také

z:

http://jat.oxfordjournals.org/content/26/6/313.full.pdf [47]

MCHUGH, Mark; KRUKONIS, Val. Supercritical fluid extraction: principles and practice. Elsevier, 2013.

[48]

GNAYFEED, M. H., H. G. DAOOD, V. ILLÉS a P. A. BIACS. Supercritical CO 2 and Subcritical Propane Extraction of Pungent Paprika and Quantification of Carotenoids, Tocopherols, and Capsaicinoids. Journal of Agricultural and Food Chemistry [online]. 2001, 49(6): 2761-2766 [cit. 2015-07-08]. DOI: 10.1021/jf001292q.

[49]

COENEN, H.; HAGEN, R. Natural coloring substances from paprika by gas extraction (in German). Gordian, 1983, 83.9: 164.

[50]

SAKAKI, Keiji. Solubility of .beta.-carotene in dense carbon dioxide and nitrous oxide from 308 to 323 K and from 9.6 to 30 MPa. Journal of Chemical & Engineering

Data

[online].

1992,

37(2):

249-251

[cit.

2015-07-11].

DOI:

10.1021/je00006a031. [51]

BAJER, Tomáš, Petra BAJEROVÁ, Daniel KREMR, Aleš EISNER a Karel VENTURA. Central composite design of pressurised hot water extraction process for extracting capsaicinoids from chili peppers. Journal of Food Composition and Analysis [online]. 2015, 40: 32-38 [cit. 2015-07-11]. DOI: 10.1016/j.jfca.2014.12.008.

[52]

SOXHLET, Franz von. Soxhlet, über gewichtsanalytische Bestimmung des Milchfettes. Band, 1879, s. 461–465. Dingler's Polytechnisches Journal, 232.

[53]

BAE, Haejin, G.K. JAYAPRAKASHA, John JIFON a Bhimanagouda S. PATIL. Variation of antioxidant activity and the levels of bioactive compounds in lipophilic and hydrophilic extracts from hot pepper (Capsicum spp.) cultivars. Food Chemistry [online].

2012,

134(4):

1912-1918

10.1016/j.foodchem.2012.03.108. 44

[cit.

2015-07-11].

DOI:


SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1 Chemické struktury kapsaicinoidů [7]. .............................................................. 11 Obrázek 2 1) Zásobník mobilní fáze, 2) Pumpa, 3) Dávkování vzorku, 4) Kolona se stacionární fází, 5) Detektor, 6) Počítač, chromatogram, 7) Odpad [19] ................... 16 Obrázek 3 Papričky pouţity pro stanovení metodou mikrovlnné extrakce, Thai Red [41]. 28 Obrázek 4 HPLC chromatogram získaný po extrakci pomocí SPME pro 5 různých druhů chilli papriček. Označení píků: 1) nordihydrokapsaicin; 2) nonivamid; 3) diisooktyl ftalát; 4) kapsaicin; 5) dihydrokapsaicin; 6) neidentifikováno; 7) homodihydrokapsaicin I a 8) homodihydrokapsaicin II [36]. ............................................. 31 Obrázek 5 p-T fázový diagram s nadkritickou oblastí [47]. ................................................ 33

45


SEZNAM TABULEK Tabulka 1 Scovilleho stupnice pálivosti [15] ...................................................................... 13 Tabulka 2 Příklady pálivosti dle Scovilleho stupnice [2, 7]. ............................................... 14 Tabulka 3 Nejpálivější chilli papričky na světě [21, 22, 23]. .............................................. 18 Tabulka 4 Historický vývoj metod pro stanovení kapsaicinu [24] ...................................... 19 Tabulka 5 Porovnání účinnosti extrakce pro jednotlivé metody [39]. ................................. 27 Tabulka 6 Přehled praktických vyuţití jednotlivých metod extrakcí .................................. 36

46

Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická

Recommend Documents