2023年中国辣椒碱行业发展分析
“辣椒是茄科辣椒属植物,原产于中美洲和南美洲,因其营养丰富,味道鲜美而在各地广泛种植,其产量在茄科蔬菜中仅次于番茄。”
一、辣椒碱行业概述
辣椒是茄科辣椒属植物,原产于中美洲和南美洲,因其营养丰富,味道鲜美而在各地广泛种植,其产量在茄科蔬菜中仅次于番茄。从2017年到2023年,辣椒产量呈逐年增加的趋势。2017年,辣椒产量为1811万吨,预计2023年则将继续增加至2101万吨。与此同时,辣椒的深加工技术面积也在不断扩大,我国干辣椒种植面积由2000年的300万亩扩大到目前的将近600万亩,年产干辣椒60多万吨,产值近60亿元,已成为农民致富的重要经济作物之一。
辣椒全身是宝,富含辣椒碱、辣椒红素、辣椒玉红素、B—胡萝卜素、碳水化合物、大量的维生素C、以及钙、磷等。其中,辣椒碱是引起辛辣味觉的主要碱性呈辣物质。天然辣椒中存在的辣椒碱及其同系物包括辣椒碱、二氢辣椒碱、降二氢辣椒碱、高二氢辣椒碱和高辣椒碱。辣椒碱及二氢辣椒碱约占辣椒中总辣椒碱含量的80%-90%。辣椒碱类物质因辣椒的品种、成熟程度、气候条件和土壤性质等不同,其含量和组成也有所差异。辣椒碱在果实不同部位的含量也不同,胎座及隔膜组织中含量最高,果肉次之,种子最低。
辣椒碱具有止痛、抗癌、调节血脂、抗菌消炎、减肥、抗疲劳等作用,还可导致皮肤血管扩张、改善微循环,又能利用其刺激性辣味对人和动物产生一系列生理反应和驱避作用。辣椒碱还可作为功能性食品添加剂,能祛风行血、散寒解郁、导滞止痛、止癖擦癣,能促进人体能量代谢作用与亢进作用,增强血管的扩缩机能,有较强的抗氧化能力,可用作食品添加剂、国防及公安用制剂、外用药剂等。但辣椒碱粗品中的酚类物质能拮抗辣椒碱对神经肽的作用,这种粗品在临床上不能诱导神经肽活性,反而会加剧疼痛和炎症,因此提取分离高纯度的辣椒碱,对于提高辣椒的应用价值,促进我国辣椒产业的发展意义重大。
二、辣椒碱应用领域广泛,市场发展空间大
根据观研报告网发布的《中国辣椒碱行业发展深度分析与投资前景预测报告(2023-2030年)》显示,辣椒碱下游应用广泛,在食品、化工和医药等行业有着广泛用途。
1、低浓度的辣椒碱作为添加剂被广泛应用于食品工业,占比高达71.4%
食品工业是辣椒碱的最大应用领域,占比高达71.4%。在我国,多数辣椒碱实际仅是辣椒红色素生产过程中的副产品,大约生产1吨红色素可得到100kg左右辣椒碱。这种辣椒碱比较粘稠,流动性差,不溶物多,成分复杂,溶残量大,异味重,几乎不能用作食品添加剂直接使用。只有浓度较低的辣椒碱才可生产辣椒精、辣椒素等产品,作为添加剂被广泛用于食品工业。
从具体应用领域来看,1)调味料方面:辣椒碱是一种无色、无味的化合物,但它会刺激人体的神经末梢,导致产生辣味,因此在许多食品中被用作调味料,增加食品的辣味和风味。例如,在辣椒酱、辣椒油、辣椒粉等辣味调味品中常见到辣椒碱的应用。《2018全国调味品行业蓝皮书》显示,辣味调味品占所有调味品的30.88%,全球吃辣人群超过25亿人,辣椒全球交易额超过2873亿元;2)食品着色剂:辣椒碱广泛存在于辣椒红和辣椒油树脂中,这两类产品都属于天然食品着色剂,可以为大豆蛋白及其膨化食品、大豆素肉、咸肉、腊肉、板鸭、中式火腿、腊肠等食品赋予红色;3)食品保鲜:辣椒碱具有较强的抑菌、杀菌特性,对细菌、真菌和酵母菌都具有一定的抑制作用,因此也被用作食品的保鲜剂,延长食品的保质期;4)虫害防治:对赤拟谷盗、谷蠹和玉米象有较好的趋避效果。
观研天下分析师观点:当前我国高纯度的辣椒碱主要依赖进口,但国外商家要价很高,其价格高达4万元美金/公斤,国产95%天然辣椒碱市场销售价格也约4万元人民币/公斤。这对于国内企业来说将是一个巨大的商机,应不断加大对辣椒碱生产技术的研发和投入,以提高产能和降低进口依赖程度,同时也有利于拓展国际市场。
2、辣椒碱具有消炎、抗菌、镇痛等功效,在临床应用上极其广泛
虽然辣椒碱主要以食品领域的应用为主,但其镇痛、抗菌等性质也使其在医药领域发挥一定的作用。现代研究表明,辣椒碱具有消炎、镇痛、麻醉和戒毒等方面的功效,其镇痛作用与吗啡等同,但比吗啡更持久,对带状疱疹后遣神经痛、三叉神经痛、糖尿病神经痛、风湿性关节炎、骨关节炎、牛皮癣、秃发等有显著疗效。辣椒碱止痛有独特的性能,即当局部或全身用药时,可选择性地激活多种动物模型的痛觉感受器,适量应用时,可呈现一种可逆性快速抗痛觉作用。当前高纯度辣椒碱制成的戒毒针剂已经成为了一种广谱高效的戒毒新药,几乎对所有的毒瘾都具有强大的戒毒作用。用辣椒碱制成软膏或霜剂对慢性风湿性关节炎,跌打损伤等神经痛有显著疗效。在保健品上,还具有减肥和疏通血脉等功效。
目前在临床应用中,辣椒碱药品的开发主要集中在以下五个方面:1)疼痛管理:辣椒碱中的辣椒素具有镇痛效果,因此在疼痛管理领域进行应用。除戒毒作用外,辣椒素可以作为活性成分,用于制造贴膏或外用药膏,用于缓解关节疼痛、肌肉疼痛等;2)抗炎抗菌:辣椒碱含有一定的抗菌和抗炎作用。研究人员正在探索辣椒碱在抗菌和抗炎药物中的应用,用于治疗感染性疾病和炎症;3)治疗各种瘙痒、皮肤病:辣椒碱能够抵抗皮肤瘙痒的症状,同时对组胺引起的瘙痒、刺激性瘙痒症、尿毒症关联的瘙痒以及慢性的顽固性肛门皮肤瘙痒症等,具有比较明显的疗效;4)消化辅助:辣椒碱具有促进消化的作用。在一些消化系统疾病治疗中,辣椒碱可能用于辅助治疗,帮助促进食欲和消化;5)降低胆固醇(预防心脏病和减肥):辣椒碱能够促进身体内胆固醇与脂肪代谢,因此能预防血压和血脂的升高。还能减少血脂生成,能提高心脏收缩能力,对多种高发心脏病都有着一定预防作用。另外,近年来,很多学者发现进一步纯化的辣椒碱还能有效杀死癌细胞,减少细胞癌变的可能,开辟了癌症治疗的新途径。
目前已有0.05%~0.075%辣椒素霜剂应用于临床,缓解局部疼痛。但以注射液剂型用于全身疼痛的应用尚未见报道。已有单位致力于高纯度辣椒碱在烧伤、癌痛、术后镇痛等领域的研究。总的来看,我国以辣椒为原料的药品和保健品正在研究开发当中,辣椒制品已经作为减肥保健食品开始应用。其他如酸辣开胃糖、生发擦剂、抗疲劳辣椒片剂等产品正处于研发阶段。
3、辣椒碱可用于护肤、美白减肥、塑身,众多品牌推出相关化妆品
护肤品也是辣椒碱的重要应用领域。辣椒碱可以促进皮肤的血液循环和脂肪代谢,增强皮肤的自我修复能力,可用于护肤、美白减肥、塑身等方面的化妆品中。目前市面上含有辣椒碱成分的化妆品比较多,例如面膜、精华液、眼霜等产品。
4、其他
除上述三个领域外,辣椒碱在军事、化工、养殖、农药、涂料工业等领域也都有着广泛的应用,本文不展开讨论。
三、传统有机溶剂提取法存在局限,新技术环保又高效
辣椒碱主要有三种提取方法:天然提取方法、化学合成方法和生物合成方法。过去,在天然辣椒中提取辣椒碱主要采用传统的有机溶剂提取法,如乙醇回流提取法、丙酮浸提法等,这些方法通常萃取时间长,消耗溶剂多而且提取不完全,并且容易对环境造成一定的影响。
近年来,随着科技的进步和工艺的改进,如超临界萃取、微波、大孔树脂、酶处理、菌种发酵、制备液相、膜分离等新技术的使用,使辣椒碱的分离纯化效率明显提高。具体来看,1)超临界流体提取法:近年来,超临界流体提取法逐渐应用于辣椒碱的提取。这种方法利用超临界流体(如二氧化碳)的高温高压特性,使其处于液态和气态的临界状态,从而实现更高的溶剂能力和更高的提取效率。超临界流体提取法不仅能够提高提取速度和产率,还减少了溶剂的使用和排放,具有较好的环保性。目前我国在这方面的研究还刚刚起步,国外已经开始使用超临界CO2萃取技术,但准确度和定量分析方面还有待进一步研究;2)微波辅助提取法:微波辅助提取法是一种新型的提取方法,它利用微波的穿透能力,与辣椒中辣椒碱分子发生作用,被微波作用的辣椒碱分子很快从辣椒中分离出来。此方法具有快速、高效、节能的特点,适合与其他提取方法相互辅助使用;3)超声波辅助提取法:超声波辅助提取法是利用超声波的机械效应、空化效应和热效应,通过增大分子的运动速度,从而增大分子对生物膜的穿透力,使提取时间缩短,提高提取效率,且操作简单。
总的来看,新技术的应用对于制备如辣椒素这类植物提取物来说,具有非常重要的意义。
观研天下分析师观点:辣椒碱属于辣椒行业的顶端产业,除了重视辣椒碱的生产和应用,还需要关注辣椒种植、加工和销售等多个环节,推动整个行业的升级和转型。
四、辣椒碱存在较大供需缺口,未来消费潜力还将持续释放
目前辣椒碱的主要消费地是美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区。一来,这些国家和地区在饮食方面普遍喜欢食用辛辣食品,辣椒碱是辣椒的主要辣味成分,因此在这些地区的食品调味品中使用辣椒碱较为广泛。二来,美国、欧洲、日本和韩国等地区的医药和化妆品产业比较发达,也在一定程度上促进了辣椒碱的消费。
据统计,全球辣椒碱的年需求量为5000余吨,而世界辣椒碱年产量仅有1200吨左右,市场存在较大缺口。一方面是因为辣椒碱的提取和生产过程相对复杂,需要先从辣椒中提取辣椒素,再经过一系列化学反应得到辣椒碱。由于生产工艺较为复杂,涉及的工艺范围很广,不是每个国家或企业都具备相应的生产技术和设备,这也限制了辣椒碱的供应量。另一方面辣椒碱主要产自中国,特别是湖南、湖北等地,这些地区是辣椒的主要产区。由于产地集中,其他国家和地区需要从中国进口辣椒碱,但供应量有限,导致市场供应不足,目前国际市场辣椒碱售价已由每公斤3.5万美元上涨至4万美元以上。随着医药、轻工业和食品工业等产业的迅速发展,国内外对辣椒碱的需求仍将继续增长,有较好的市场前景。数据显示,2021年辣椒碱市场供需缺口已高达3800吨,2025年有望增加到6500吨,复合增长率约为14.4%。
观研天下分析师观点:除了产量制约导致市场供不应求外,由于辣椒碱的生产工艺相对复杂,对设备、技术和资金要求很高,因此只有少数企业具备生产辣椒碱的能力,未来拓展辣椒碱的产能将成为行业发展的重要方向。