辣椒及其制品中辣椒素含量檢測及辣度分級

□ 張敏 靳澤榮 伏華 李云龍 楊延康 成都圣恩生物科技股份有限公司

辣椒（Capsicum annuum L.）為木蘭綱、茄科，屬一年或多年生草本植物，也是一種重要的蔬菜和調味品[1]。辣椒營養豐富，其中的維生素C含量在蔬菜中位居首位[2]。自明朝末年引入中國后，辣椒便以其特殊的辛香麻辣味道而深受人們喜愛，也成為世界上種植最廣泛的烹飪原料之一[1]。據國際糧農組織（FAO）統計，僅2011年，全球辣椒產量共計約3330萬噸，比過去10年的產量增加約40%[3]。

辣椒中體現辣味的物質統稱為辣椒素，其含量的高低已成為評價辣椒品種及品質的重要指標[4-6]。目前，辣椒食品中有關辣度檢測的方法主要是高效液相色譜法及紫外分光光度法[7]，本文對辣椒及其制品的高效液相色譜檢測方法進行優化，并結合感官評價按照“不辣、微辣、中辣、高辣、特辣、爆辣”這6個等級對辣味程度進行劃分，以期對辣椒及其制品的辣味分級提供參考。

1 材料與方法

1.1 試劑

甲醇、四氫呋喃，諾爾施；辣椒素標準品，純度≥99.5%；二氫辣椒素標準品，純度≥99.5%。

1.2 儀器設備

高效液相色譜儀：1260 Infinity II，配紫外檢測器，安捷倫科技（中國）有限公司；旋轉蒸發儀：RE-52AA，上海亞榮生化儀器廠；冷凍離心機：TGL-20M，長沙湘儀離心機儀器有限公司；超聲波清洗儀：SB25-12DTDN，寧波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 整顆辣椒、辣椒節、辣椒粉

取200g樣品用料理機粉碎，過30目篩后，稱取3g置于50mL離心管中，量取25mL甲醇與四氫呋喃的混合溶液（體積比1∶1）置于樣品中，渦旋混勻2min，超聲提取30min，6000r/min離心5min，將上清液轉移至250mL平底燒瓶中；再次量取25mL甲醇與四氫呋喃的混合溶液置于殘渣中，渦旋混勻2min，超聲5min，6000r/min離心5min，將上清液轉移至同一250mL平底燒瓶中，重復此提取步驟一次。將3次提取的上清液于40℃下進行旋轉蒸發至近干。用甲醇與四氫呋喃的混合溶液（體積比1∶1）將平底燒瓶中的物質全部洗滌至50mL容量瓶中，定容至刻度線，混勻后過0.45μm有機濾膜，上機。

1.3.2 液態辣椒油類樣品

將樣品混勻，稱取5g樣品置于25mL容量瓶中，取少量甲醇與四氫呋喃的混合溶液（體積比1∶1）置于容量瓶中，渦旋混勻，再用該混合溶液定容至刻度線，混勻后過0.45μm有機濾膜，上機。

1.3.3 含牛油等易凝固油類樣品

稱取5g樣品置于50mL離心管中（必要時加熱溶解樣品后再進行稱量），量取25mL甲醇與四氫呋喃的混合溶液（體積比1∶1）置于50mL離心管中，渦旋混勻，超聲提取30min，置于冰箱中冷凍或冷藏，直至樣品溶液變為絮狀物沉淀，取出，于6000r/min條件下離心5min，取上清液至250mL平底燒瓶；再次量取25mL甲醇與四氫呋喃的混合溶液（體積比1∶1）置于殘渣中，渦旋混勻，超聲5min，取出后置于冰箱中冷凍/冷藏，直至樣品溶液變為絮狀物沉淀，取出，于6000r/min條件下離心5min，取上清液至同一250mL平底燒瓶，重復該步驟1次。將3次提取液合并，30℃減壓濃縮至近干，用甲醇與四氫呋喃的混合溶液（體積比1∶1）將平底燒瓶中的物質全部洗滌至50mL比色管中，并用該混合溶液定容至刻度線，混勻后過0.45μm有機濾膜，上機。

1.4 儀器方法

1.4.1 色譜條件

色譜柱：C18，4.6mm×250mm，5μm；流動相：甲醇∶水=65∶35；進樣量：10μL；流速：1.0mL/min；檢測器：紫外，280nm；柱溫箱：30℃。

1.4.2 標準曲線制作

①分別精確稱取辣椒素標準物質0.0500g和二氫辣椒素標準物質0.0500g（需按純度折算，精確至0.0001g），用甲醇溶解并定容至50.0mL。制成濃度為1mg/mL的辣椒素和二氫辣椒素的混合標準液，密封后存于4℃冰箱中備用。

②分別吸取標準儲備液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL，用甲醇定容至25mL，此標準系列濃度為0、20、40、60、80、100μg/mL，現配現用。

③將系列標準溶液注入儀器進行分析，以峰面積為縱坐標、系列標準溶液濃度為橫坐標，繪制標準曲線。

1.5 辣椒素類物質的計算及表示

辣椒素類物質總含量的計算、SHU的計算公式、辣度與SHU的換算關系均參照文獻[7]。

1.6 辣度的感官評價

選取20名感官評價人員，對樣品按照不辣、微辣、中辣、高辣、特辣、爆辣這6個等級進行感官評價。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

取一定量的辣椒素與二氫辣椒素混合標準系列工作溶液分別注入高效液相色譜儀進行測定，以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準工作曲線，見圖1和圖2。在0～100μg/mL的濃度范圍內，相應濃度與峰面積呈現良好的線性關系，辣椒素線性回歸方程為y=5.89102x-0.0390182，線性相關系數為0.99998；二氫辣椒素線性回歸方程為y=5.54277x+0.876040，擬合系數為0.99999。

圖1 辣椒素標準曲線及線性相關系數

圖2 二氫辣椒素標準曲線及線性相關系數

2.2 方法檢出限

以3倍信噪比（S/N=3）計算方法檢出限，辣椒素的方法檢出限為0.5mg/kg、二氫辣椒素的方法檢出限為0.8mg/kg。

2.3 流動相的選擇

根據辣椒素及二氫辣椒素的化學性質，同時考慮到有機試劑毒性的高低，首先選取甲醇、乙腈作為流動相。通過考察甲醇、乙腈與水之間的不同比例組成，結合檢測效率與成本，最終確定流速為1.0mL/min，以甲醇+水=65+35等度洗脫作為流動相比例。以此色譜條件形成的辣椒素與二氫辣椒素標準系列工作液的色譜圖見圖3，可見兩者分離度較高，且線性相關系數滿足要求。

圖3 辣椒素與二氫辣椒素標準工作液圖譜

2.4 提取凈化方法優化

在依據相應標準進行操作的過程中發現，因為食品基質具有復雜性（如含有脂類或蛋白質等）故與極性較強的提取試劑兼容性較差，所以考慮超聲輔助。同時，由于不同樣品類型具有不同的狀態及基質效應，因此對不同樣品類型的前處理方法進行細化，如對含牛油類動物油脂樣品通過冷凍后過濾除脂等方式進行提取凈化，以期達到理想的凈化效果。

2.5 感官評價結果

經感官評價人員對不同類型的辣椒及其制品進行辣度感官評價，結合辣椒素含量檢測數據，最終確定辣椒素含量與感官辣度的對應關系，見表1。

表1 辣椒素含量與感官辣度的對應關系

3 結論

本文對辣椒及其制品中辣椒素含量的檢測方法進行優化，并根據不同樣品基質對其前處理方法進行細分處理，以甲醇+四氫呋喃溶液(1+1)作為提取溶劑，經過簡單高效的凈化方式，簡便、快速地分析多種辣椒及其制品中的辣椒素類物質。該方法檢測靈敏度高，辣椒素的檢出限為0.5mg/kg、二氫辣椒素的檢出限為0.8mg/kg。同時，將高效液相色譜法檢測數據與感官品評相結合，對辣椒素含量進行分級，將感官辣度分為不辣、微辣、中辣、高辣、特辣、爆辣這6個級別，并規定了對應的辣椒素含量、斯科維爾指數。本文以具體數據代替模糊的等級劃分，對辣度穩定性及口味選擇具有更加明確的指導意義。