（食品科学专业论文）辣椒制品中辣椒素同系物分析的关键问题研究.pdf

辣椒制品中辣椒素同系物分析的关键问题研究 摘要 辣椒素类物质是辣椒果实中的辣味成分和生物活性成分 辣椒素类物质由1 9 种以上的辣椒素同系物组成 同系物结构类似 均是由香草基胺和c c 支链脂 肪酸组成 其中辣椒素 c 二氢辣椒素 d c 和去甲二氢辣椒素 n d c 的含量 之和约占9 8 斯氏指数 s c o v i l l eh e a tu n i t s 是辣椒辣味感官评价指标 各 辣椒素同系物的斯氏指数各不相同 c d c n d c 的斯氏指数 s h u 分别是 1 61 0 0 0 0 0 1 61 0 00 0 0 93 0 00 0 0 我国是辣椒生产和消费大国 辣椒以及传统辣 椒制品深受广大消费者喜爱 且辣椒提取物在食品工业中的应用日益广泛 辣椒 素类物质作为辣味成分和生物活性成分 其含量是辣椒制品十分重要和不可缺少 的质量指标 需要建立科学的分析方法 而目前对辣椒制品中辣椒素同系物测定 的h p l c 方法未见报道 本文旨在建立h p l c u v 法测定高水分和富含油脂两大类辣椒制品中三种主 要辣味成分c d c n d c 的含量 从而全面 准确地对辣椒制品的辣味水平进行评 价 样品以7 0 乙醇提取 采用反相高效液相色谱分离 紫外检测器 根据色谱峰 的保留时间定性 以外标峰面积法定量c d c n d c 结果以s h u 计 n d c 的色谱 行为与c 极其类似 n d c 可采用c 的标准曲线定量 色谱条件 色谱柱 z o r b a x s b c 1 8 4 6 2 5 0 m r n 5 1 1 m 流动相 甲醇 水 7 0 3 0 流速 0 8 m i j m i m u v 检测器 2 3 0 n m 柱温 3 0 进样量 2 0 9 l 结果显示方法精密度好 辣椒素和二氢辣椒素r s d 分别为1 1 5 n 5 准确度高 高含水分辣椒制品辣椒素和二氢辣椒素回收率分别为9 7 3 9 6 5 富含油脂辣椒酱辣椒素和二氢辣椒素回收率分别为9 7 5 9 4 5 辣椒素和二氢 辣椒素在o 0 0 1 m 咖l 0 1 m g m l 范围内线性良好 l o do 1 m g k g l o q 0 5 m g k g 供试品溶液稳定 1 2 小时内测定r s d 为1 本文首次采用h p l c u v 法测定辣椒制品中c d c n d c 的含量 准确评价 辣味水平 该方法简便快速 检测限满足辣味评价要求 精密度好 准确度高 线性好 供试品溶液稳定 可作为该类产品的质量控制检测方法 关键词 辣椒制品 高效液相色谱 辣椒素同系物 辣味水平 r e s e a r c ho nt h ek e y o p e r a t i o n so fa s s a y i n g c a p s a i c i n o i d si np e p p e rp r o d u c t s a b s t r a c t c a p s a i c i n o i d si st h ep r i n c i p l ep u n g e n ta n db i o l o g i c a lc o m p o n e n t si np e p p e r s i ti sa g r o u po fm o r et h a n1 9c l o s e l yr e l a t e dc o m p o n e n t sh a v i n gs i m i l a rs t r u c t u r ew h i c h c o n s i s t so fv a n i l l y l a m i d ea n dc 8 c l lf a t t ya c i d t h r e em a i nc o m p o n e n t so ft h eg r o u p a r ec a p s a i c i n c d i h y d r o c a p s a i c i n d c a n dn o r d i h y d r o c a p s a i c i n n d c w h i c h a r er e s p o n s i b l ef o ra p p r o x i m a t e l y9 8 o ft h et o t a lp u n g e n c y s h u s c o v i l l eh e a t u n i t s i sa no r g a n o l e p t i cp u n g e n ti n d e x d i f f e r e n tt y p eo fc a p s a i c i n o i d sh a sd i f f e r e n t v a l u eo fs h u t h es h uo fc d ca n dn d ca r er e s p e c t i v e l y1 61 0 00 0 0 1 61 0 0 0 0 0 9 3 0 0 0 0 0 c h i n ai sam a j o rp r o d u c e ra n dg r e a tc o n s u m e ro fp e p p e r s p e p p e r sa n dp e p p e r p r o d u c t si sp o p u l a r l yw e l c o m e db yc o n s u m e r s w em a k ev a r i o u sk i n d so ft r a d i t i o n a l p e p p e rp r o d u c t s a tt h es a m et i m eo l e o r e s i nc a p s i c u mh a sb e c o m ei n c r e a s i n g l yu s e di n f o o di n d u s t r y s ot h ec o n t e n to fc a p s a i c i n o i d si np e p p e rp r o d u c t si sa ni m p o r t a n ta n d i n d i s p e n s a b l eq u a l i t y i n d e xw h i c hw i l l p r o v i d eg u i d a n c e f o r p r o d u c t i o n a n d c o n s u m p t i o na n dw i l lh a sg r e a ts i g n i f i c a t i o ni ns t a n d a r d i z i n gp e p p e rp r o d u c t s t h e r ea r en or e p o r t so nd e t e r m i n i n gc a p s a i c i n o i d si np e p p e rp r o d u c t sb yh p l c m e t h o d b yd i v i d i n gt h ep e p p e rp r o d u c t si n t ot w om a j o rc a t e g o r i e s t h i sp a p e ri n t e n dt o s e tu pas e n s i t i v e s p e c i f i c a c c u r a t e s i m p l ea n ds u i t a b l eh p l c u vm e t h o dt o d e t e r m i n ec d ca n dn d ci nt w om a j o r p e p p e rp r o d u c t s t h eh i g h l yw a t e r c o n t a i n i n g a n dt h eh i g h l yo i l c o n t a i n i n g w h o s er e s u l tc a nb ec o r r e l a t e dt ot r a d i t i o n a ls h u t h es a m p l ew a se x t r a c t e dw i t l l7 0 e t h a n 0 1 t h ea n a l y s i sw a sp e r f o r m e do nc 1 8 c o l u m n 2 5 0 4 6 m m i d 5 u m w i t h7 0 3 0m e o h w a t e ra st h em o b i l ep h a s ea taf l o w r a t eo fo 8 m l m i nd e t e c t e da t2 3 0 r i m t h ec o l u m nt e m p e r a t u r ew a s3 0 c t h ei n j e c t i o n v o l u m ew a s2 0 t l t h ed e t e r m i n a t i o no fc d ca n dn d cw e r ep r o c e s s e db y p e a ka r e a a n de x t e r n a ls t a n d a r d t h et h r e ec o m p o u n d sd e m o n s t r a t e dg o o dl i n e a rr e l a t i o n s h i p r 0 9 9 9 i nt h e r a n g eo f0 0 0 1 m g m l 0 1 m g m l d u e t ot h ev e r ys i m i l a r c h r o m a t o g r a p h ya c t i o n n d cc a nu s et h es t a n d a r dc u r v eo f c t h el o dw a s 0 1 m g k g t h el o q w a s0 5m g k g t h ep r e c i s i o no fca n dd cw e r eg o o dw h i c ht h e r s dw e r e1 a n d1 5 r e s p e c t i v e l y n 5 t h er e c o v e r i e sf o rca n dd co fh i g h l y w a t e r c o n t a i n i n gp r o d u c t sa l e9 7 3 a n d9 6 5 r e s p e c t i v e l y t h er e c o v e r i e sf o rc a n d d c o f h i g h l yo i l c o n t a i n i n gp r o d u c t sw e r e9 7 5 a n d9 4 5 r e s p e c t i v e l y t h ep a p e ri n i t i a l l yu s e dh p l c u vm e t h o di nd e t e r m i n i n gp e p p e rp r o d u c t s c o n t e n t so fc d ca n dn d c s ot h a tt h ep u n g e n c yl e v e lc a l lb em e a s u r e da c c u r a t e l y k e y w o r d s p e p p e rp r o d u c t s h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y c a p s a i c i n o i d s p u n g e n c y l e v e l 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果 也不包含为获得湖南农业大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意 研究生签名 矛孕乞噜时间 勿 多年多月 名日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解湖南农业大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘 允许论文被查阅和借阅 可以采用影印 缩印或 扫描等复制手段保存 汇编学位论文 同意湖南农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表 传播学位论文的全部或部分内容 保密的学位论文在解密后应遵守此协议 研究生签名 掰移殇 时间 砌5 年铂肜日 t 自月 导师签名 夏延斌i 时间 伽 5 年 月矽日 i 孙 j h j j r 一一 t 1 前言 1 1 辣椒素及其同系物简介 辣椒素类物质是辣椒果实中的辣味成分和生物活性成分 辣椒素最早由 t h r e s 1 8 7 6 从辣椒果实中分离出来 辣椒是能提取辣椒素类物质的唯一原料 辣 椒素类物质由1 9 n 1 种以上的辣椒素同系物组成 同系物结构类似 均是由香草基 胺和c 8 弋 支链脂肪酸组成 具体种类和含量与辣椒品种和成熟度有关 主要成分 按含量高低依次为 辣椒素 c 二氢辣椒素 d c 去甲二氢辣椒素 n d c 高 辣椒素 h c 高二氢辣椒素 h d c 五种成分含量之和已接近1 0 0 辣椒素 二 氢辣椒素 去甲二氢辣椒素含量之和约占9 8 最近研究发现甜椒果实中两种无 辣味的类辣椒素物质 c a p s a i c i n o i d l i k es u b s t a n c e c l s 辣椒素酯 c a p s i a t e 和二氢辣椒素酯 d i h y d r o c a p s i a t e 推测可能是辣椒素类物质合成的前体物乜3 斯氏指数 s c o v i l l eh e a tu n i t s 是辣椒辣味感官评价指标 c d c n d c h c h d c 的斯氏指数 s h u 分别是 1 61 0 00 0 0 1 61 0 00 0 0 93 0 00 0 0 86 0 00 0 0 86 0 00 0 0 它们的名称 结构式及含量 儿4 明如下 o h 3 c c c c i 4 c h c 2n 暮 c c h 2 c 一 e h i 2d 矿c h 洲 e h 3 i i i i h 2h 2 h h o 厂e c 矽c h c h 3 辣椒素c a p s a i c i n6 9 h 3 二x x 文爿 y 誉 冬昌 h h s 二氢辣椒素d i h y d r o c a p s a i c i n2 2 hh 2百h 2h f h h 3 c o l c c c n c c c c c c p h c h 3 h a c c 产 c h h 去甲二氢辣椒素n o r d i h y d r o c a p s a i c i n7 hh 2冒h 2h 2h 千h 3 h 3 c o c 咚吣 c n c c c c c c c 夕h c h 3 h o f c d 矿c h h 高辣椒素h o m o c a p s a i c i n1 hh 2冒h 2h 2h 2千嗡 h 3 c o c c c c c c c c c 卢h c h 3 h 0 f c 6 矿c h h 高二氢辣椒素h o m o d i h y d r o c a p s a i c i n1 低浓度的辣椒素类物质常与色素体 配糖体 磷脂形成紫色油溶物 易在乙 醚 石油醚 正己烷中结晶 在水中结晶为白色单斜矩形板状 在石油醚中结晶 为鳞片状 纯品呈单斜棱柱体或矩形晶体 无色或白色 无嗅 有强烈辛辣味 熔点6 5 c 沸点2 1 0 2 2 0 c 对热不稳定 高温下产生刺激性蒸气 易溶于甲醇 乙醇 乙醚 氯仿 苯 丙酮 乙酸乙酯等有机溶剂 溶于碱性水溶液 微溶于 二硫化碳 几乎不溶于冷水 因具有酚羟基而呈弱酸性 具有亚胺基而有弱碱性 趋势 可与斐林试剂 f o l i n 发生呈色反应 辣椒素可被水解为香草烯胺和癸烯 酸 1 2 国内外研究进展 1 2 1 辣椒素的生理活性研究进展 辣椒素具有多种药理生理学活性 7 1 对某些含有p 一物质的感觉神经系统 心 血管 体温调节 胃肠机能有显著影响 具有消炎止痛止痒 促进脂肪代谢 保 护胃肠等作用 其中较为突出的是其独特的长效镇痛作用 在临床上用于治疗带 状疱疹后遗神经痛 坐骨神经痛 糖尿病性神经痛等疾患 另外对预防老年人吸 入性肺炎 腰痛 血尿综合症以及银屑病也有显著疗效 1 2 1 1 镇痛作用 人体和动物内服或局部使用辣椒素都显示出对伤害性热和化学品刺激所引起 的疼痛有明显失敏 d e s e n s i t i z a t i o n 作用随1 鞘内注射微量辣椒素会长期失去对 热和化学品刺激的反应 例如大鼠鞘内1 次注射3 0 肛g 辣椒素 对热刺激的镇痛作用 持续5 个月 跖部注射甲醛的大鼠皮下注射l o m g k g 辣椒素 可产生明显的镇痛作 用 起效快并持续3 h 辣椒素对扭体试验的半数有效镇痛剂量为1 4 m g k g 辣椒 素对人体皮肤痛阈值有明显影响口1 6 个自愿受试者上臂涂抹1 辣椒素乙醇溶液 间歇涂抹7 次至无局部反应 然后测定热刺激痛阈 o l 卟内痛阈值下降3 5 c 2 一1 0 d 平均镇痛阈值上升1 9 c 另外 辣椒素仅作用于外周感觉神经传递化学 刺激 热刺激和压力感受器的外周传入神经纤维 对传递触觉和机械刺激的传入 2 神经纤维无作用 大多数试验结果表明辣椒素的镇痛作用总是伴随某些感觉神经 p 一物质含量的衰减 其机制与吗啡通过影响中枢神经阿片受体和阿司匹林通过抑 制前列腺素合成酶的镇痛机制不同 多数学者认为它主要是通过影响p 一物质的释 放合成和贮存而起镇痛作用 1 p 一物质被认为是一种重要的神经传递介质 能够把疼痛刺激由外周神经传入 脊髓神经和高级中枢神经 大量试验证明 对有害的刺激反应中释放p 一物质所致 的痛觉过敏 应用药物使局部p 一物质减少 则可阻止某些类型的痛觉随1 例如大鼠 内服辣椒素累积剂量9 5 0 m g k g 在深度镇痛的同时 脊髓的背角中p 一物质含量衰 减4 8 一次性给鞘内注射辣椒素 7 d 后脊髓p 一物质含量降低4 5 p o 0 5 同 时有人也得到一些不同的试验结果 给豚鼠皮下一次注射5 0 m g k g 辣椒素 2 4 d 后 产生镇痛作用 这时背根神经节p 一物质含量未衰减 4 d 后仍有镇痛作用 但背根 神经节p 一物质有衰减 豚鼠前足垫被注射8 辣椒素 数小时后足垫失去对热刺激 的反应并持续1 0 周以上 但是同侧成对侧背根神经节p 一物质含量未衰减 并发现 辣椒素抑制神经生长因子从足垫向背根神经节逆向输送的能力 因此认为无论是 内服还是局部注射 辣椒素均与含p 一物质的一级感觉神经终端膜上的某些化合物 牢固地结合 产生去极化作用并阻止复极化 中断感觉神经的某些功能 包括痛 觉 另一方面 辣椒素能抑制神经营养因子 例如神经生长因子 向细胞体的逆向 输送口1 导致细胞体中神经营养性因子减少 中断p 一物质的合成 从而使p 一物质在 几小时或几天后逐渐衰竭 1 2 1 2 止痒作用 多年来 人们注意到瘙痒和疼痛有密切的关系 虽然瘙痒和疼痛有共同的神 经解剖学途径 但它们具有各自的感觉方式 瘙痒和痛觉同样是由神经递质p 一物 质进行传递 辣椒素可能主要作用于c 型感觉神经元上的p 一物质 c 型神经纤维中 一些无髓慢传导可传导皮肤痛觉和病态瘙痒感 辣椒素阻止外周神经的感觉传导 从而起到抗瘙痒的作用聃吗1 1 2 1 3 抗炎作用 辣椒素对用丁酸菌 p 一物质和鹿角菜胶引起的动物关节炎有显著的抗炎作用 3 大鼠膝关节接种分枝杆菌丁酸菌l o d 后关节开始肿胀 1 8 2 1 d 炎症发展到最高 峰并伴随体重下降 生长停滞等炎症症状 皮下注射2 0 m g k g 辣椒素2 4 h 后开始显 示抗炎作用并持续2 0 d 以上 注射辣椒素2 0 m g 于大鼠膝关节滑液腔 1 5 周后注射 神经原致炎化合物p 一物质2 0 没有引起炎症反应 而对照组产生显著的炎症症 状 在炎症发生前或炎症高峰期 服用辣椒素有抗炎作用 另外 辣椒素对用组 织胺或p 一物质引发的人体皮肤炎症也有显著的抗炎作用 1 2 1 4 脂质过氧化调节作用 辣椒素对气体 化学和辐射等刺激剂诱导的脂质过氧化具有调节作用n0 采 用二氧化碳和臭氧感染肺组织 不仅能通过自由基的形成引起脂质过氧化 而且 还能通过激活c 纤维引起脂质过氧化 在与这些气体刺激剂接触之后 长期给予辣 椒素 产生明显的抑制脂质过氧化作用 同样 在与气体刺激剂接触前后 辣椒 素短期处理 对自由基诱导的脂质过氧化形成呈显著的抑制作用 大鼠肺切片的 体外研究表明 辣椒素还能抑制吸烟诱导的脂质过氧化 辣椒素的体外和体内处 理 对氯仿 二氯甲烷和四氯化碳诱导的肺和肝组织切片脂质过氧化呈现显著的 抑制作用 辣椒素对辐射诱导脂质过氧化具有双重特点 低剂量对紫外辐射诱导 的脂质过氧化有促进作用 高剂量时有抗氧化作用 减弱脂质过氧化 以辣椒素 及其类似物作为对不同类型刺激剂诱导自由基损伤的保护剂 有希望用于治疗 1 2 1 5 心肌保护作用 辣椒素能诱导和延迟心肌保护叫 其保护作用可能与促进降钙素基因相关肽 c g r p 释放有关 对于大鼠再灌注损伤的心肌 辣椒素可改善其心功能 降低肌 酸激酶释放 并升高c g r p 的血浆浓度 预先用辣椒素耗竭感觉神经递质 辣椒素 的心肌保护和升高c g r p 血浆浓度作用消失 应用辣椒素2 4 h 或4 8 h 后 其对缺血心 肌仍有保护作用 1 2 1 6 对消化系统的作用 流行病学和临床资料表明 食用辣椒对于人体消化性溃疡具有防治作用口1 对 乙醇诱导大鼠胃粘膜损伤的药理研究证实 胃内给予辣椒素 1 6 0 g 可抑制2 5 乙 醇或无水乙醇诱导的胃粘膜损伤产生 增加胃粘膜血流量 皮下注射辣椒素 2 m g 具有与胃内给药相同的胃保护作用 辣椒粉和辣椒素短期胃内给药 单剂量 2 0 0 m g 和长期食用 每天2 0 0 m g 4 周 具有相同的作用 在乙醇诱导大鼠胃溃疡之前给予 辣椒素和辣椒粉可使粘膜和胃液均具有较高的粘液含量 粘液含量和胃粘膜血流 量的增加可能是辣椒素胃粘膜保护作用的机理之一 有研究发现辣椒素对于内毒 4 素诱导的肠损害有保护作用n2 接受了内毒素而未预先给予辣椒素的大鼠肠内有 严重的形态学改变以及肠绒毛高度明显降低 而预先给予辣椒素再给予内毒素的 大鼠肠绒毛高度正常 形成一层保护粘膜 辣椒素能促进对醋酸诱导的胃溃疡的 痊愈n3 1 这可能与其增加胃粘膜血流量有关 对大鼠预先给予辣椒素 对于乙醇 阿斯匹林以及压力所致的试验性胃粘膜损伤有明显保护作用n4 此外 辣椒素还 可以促进胃肠的蠕动n 引 1 2 1 7 对血压的影响 辛辣物质可刺激味觉感受器 反射性的引起血压上升 特别是舒张压 对 脉搏无明显影响 对麻醉后的猫静脉注射辣椒素或辣椒制剂可引起短暂血压下降 心跳变慢和呼吸困难 辣椒素对离体豚鼠心房有直接的兴奋作用 对大鼠后肢血 管有收缩作用n 引 在大鼠脊髓蛛网膜下腔注射辣椒素 以刺激脊髓p 一物质神经末梢释放p 一物 质 结果引起血浆去甲肾上腺素 n a 和肾上腺素 a d 含量升高 及具有剂量依赖 性的平均动脉压上升 心率升高 由于p 一物质大量释放刺激了脊髓侧角的交感节 前神经元 并进而引起交感肾上腺髓质系统兴奋 使血浆儿茶酚胺含量增高 因 此产生血压升高 心率增高等心血管兴奋效应 注入的辣椒素越多 释放的p 一物 质也越多 所引起的升压效应也越高n 6 1 2 1 8 体温调节作用 经皮下或脑内注射辣椒素 可与剂量相关地引起许多动物的体温降低 并且 这种降温作用有明显的种属差异 下丘脑前部一视前区 p 0 a h 存在温度敏感神经 元 它们可感知脑局部温度变化 并接受外周温度变化信息 经过整合 从而调 节机体的散热和产热一贮热机制 使体温维持于某一范围内 给猫脑室微量注射辣 椒素 研究猫p 0 a h 温度敏感神经元放电活动的变化n7 i 所记录到的1 0 例热敏神 经元 全部放电颇率均有所增加 p o 0 1 5 例冷敏神经元全部呈抑制性反应 放 电频率均降低 p 一 一 一 一一 0 一 l 女 6 1 b 1 j 1 m i 图4 2 50 1 mn a o h 提取色谱图 f i 9 4 2 5t h ec h r o m a t o g r a mo ft h es a m p l ee x t r a c t e db yo 1 mn a o h 4 2 5p h 对辣椒素提取效果的影响 样品的p h 值在4 5 间 配制2 m h c l 2 m n a o h 溶液并做一系列浓度的稀释 用于调节7 0 乙醇的p h 值 试验水平为 p h 2 p h 3 q p h 4 d p h 5 对照 p h 6 p h 7 p h 8 p h 9 提取液色泽随着p h 值的增加从浅黄一黄橙一橙 黄一橙红 颜色已没有明显差别 均为橙红色 以辣椒素峰高评价提取效 果见图4 2 6 在p h 4 p h 7 处出现两个提取峰 p h 4 处的提取峰明显高于p h 7 同 时p h 4 左右的提取效果较稳定 食品一般呈酸性 说明测定可不需要进行酸碱调 节 3 9 4 8 34 6 巨4 4 詈4 2 磐 4 0 3 8 3 6 2345678 p h 图4 2 6p h 对提取效果的影响 f i 9 4 2 6t h ee x t r a c t i o ne f f e c to fp h 4 2 6 提取方式的优化 以坛坛乡精制剁椒为研究材料 考察四种常规的提取方式 振荡 静置 超 声 水浴 的提取效果 优化出最佳提取方式 精密称取均匀样品1 0 o o g 提取 剂采取上述优化的条件7 0 乙醇 进样2 0 1 t l 以制备液中二氢辣椒素峰高评价提 取效果 4 2 6 1 室温振荡提取效果的研究 研究室温下不同振荡时间的提取效果 选取水平为 o 5 h 1 h 1 5 h 2 h 3 h 4 h 提取液颜色随时间的增加而从浅黄橙一黄橙 颜色差别 已不明显 室温下不同振荡时间的提取效果见图4 2 7 结果表明室温振荡随时间的增加提取量增加 1 5 小时提取量基本稳定 3 小 时提取量达最大 4 h 提取量略低于3 h 可能与样品均匀性有关 为充分提取 采 用4 h 较好 0 5 h1 o h 1 5 h2 0 h 3 o h4 o h 时间 图4 2 7 室温下不同振荡时间的提取效果 f i 9 4 2 7t h ee x t r a c t i o ne f f e c to fv i b r a t i n gt i m e 坫 加 5 o j 目一 盆一呈st 4 2 6 2 室温静置提取效果的研究 研究室温下不同静置时间的提取效果 选取水平为 1 h 3 h 6 h 8 h 1 2 h 2 4 h 提取液颜色随时间的增加而从浅黄橙一黄橙 室温下不同振荡时 间的提取效果见图4 2 8 结果表明 室温静置随时间的增加提取量增加 6 小时提取量基本稳定 2 4 小时提取量达最大 2 0 1 5 l o 5 0 l h 3 h 6 h 8 h 1 2 h 2 4 h 时间 图4 2 8 室温下不同静置时同提取效果 f i 9 4 2 8t h ee x t r a c t i o ne f f e c to fd i p p i n gt i m e 4 2 6 3 超声提取效果的研究 不对温度进行设置 并注意观察随着超声的进行水温的变化 研究下列不同 超声时间的提取效果 选取水平为 1 5 m i n 3 0 i i l i n 4 0 i i l i n 5 0 r a i n 6 0 r a i n 1 2 0 m i n 提取液颜色相当 不同超声时间的提取效果见图4 2 9 结果表明 随着超声时间的增加提取量增加 4 0 m i n 时提取量最大 3 0 i i l i n 提 取量基本稳定 综合考虑提取时间和提取效果 超声3 0 i i l i n 较为适宜 喜 一 吕 j 岳 宕 爹 歹 时间 图4 2 9 小同超声时咧的提取效果 f i 9 4 2 9t h ee x t r a c t i o ne f f e c to fu l t r a s o n i ct i m e 4 1 5 7 5 6 5 5 巧 巧 惦 巧 垢 埔 垢 4 2 6 4 水浴提取效果的研究 在超声过程中 观察温度上升到5 0 后 基本保持稳定不再变化 据此确定 水浴温度为5 0 c 研究在该温度下不同水浴时间的提取效果 选取水平为 o 5 h 1 h 2 h 3 h 4 h 提取液颜色相当 不同水浴时间的提取效果见图 4 3 0 结果表明 随水浴时间的增加提取量增加 2 小时提取量基本稳定 此后随 时间的增加提取量增加不显著 1 8 宅1 7 量1 6 毫 昌r 1 5 1 4 u b hl n2 h3 h 4 h 时间 图4 3 0 不同水浴时间的提取效果 f i 9 4 3 0t h ee x t r a c t i o ne f f e c to fw a t e rb a t ht i m e 4 2 6 5 几种提取方式间的比较 由以上提取方式试验优化出的条件 室温静置2 4 h 室温振荡4 h 室温 超声3 0 m i n 5 0 o 水浴2 h 作平行对照试验确定最佳的提取方式 提取液色阶 为 各提取方式的提取效果见图4 3 1 结果表明5 0 水浴2 h 提取效果最好 分析各提取方式的自身特点 静置处理 时间较长 振荡处理相对麻烦 处理时间也较长 超声过程中产热 提取条件较 难控制一致 水浴条件温和稳定 易控制 处理时间也很理想 故确定采用5 0 c 水浴2 h 的提取方式 以上提取试验中采用7 0 乙醇的提取剂 提取液均稳定透明 穸穸歹穸 图4 3 1 不同提取方式提取效果的比较 f i 9 4 3 1t h ee f f e c to fd i f f e r e te x t r a c t i o nm e t h o d s 4 2 加 蛎 加 5 0 f l 旨 一 一pl毛凹h o生 隆 淀沉 无 4 3 辅料和香辛料的干扰影响考察 辣椒制品中常添加辅料和香辛料制成风味各异的辣椒制品 最常添加的辅料 和香辛料有萝卜 豆豉 姜 蒜等 为考察辅料和香辛料对测定的影响 分别取 各料适量 按3 3 样品制备方法处理 进样2 0 l 观察色谱图 见图4 3 2 至图4 3 7 结果表明萝卜 豆豉对测定无干扰 姜 蒜分别在辣椒素 1 5 m i n 和二氢辣 椒素 1 l m i n 处有共色谱现象 香辛料蒜 姜的醇 水提取成分复杂 对测定 有干扰 本方法只适用于不含蒜 姜的辣椒制品 v w d la w a v e l e n g t h 一2 m a u 4 0 3 5 1 i 3 0 i 2 5 i 2 0 1 5 1 0 5 i u 0 246 81 01 2 1 4 m i n 图4 3 2 萝卜制备液色谱图 取样l o o g f i 9 4 3 2t h ec h r o m a t o g r a mo f t h er a d i s h v w d la w a vd e n g t h 2 3 0n m 2 0 0 6 0 1 0 4 s u p i n g l 6 d r n a u 二 i 1 2 一 1 1 0 一 v 8 一 一 一 6 一 4 一 2 一 0 一 6 6 1 b 1 1 i 1 b1 i 图4 3 3 豆豉制备液色谱图 取样5 0 9 f i 9 4 3 3t h ec h r o m a t o g r a mo ft h el o b s t e rs a u c e 4 3 图4 3 4 蒜制各液色谱图 取样5 0 9 f i 9 4 3 4t h ec h r o m a t o g r a mo f t h eg a r h c 图4 3 5 蒜制备液色谱图 按2 投料量取样0 2 9 f i 9 4 3 5t h ec h r o m a t o g r a mo f t h eg a r h c m a u 一 4 0 0 一 3 0 0 一 8 吣 一从 尺 i 2 0 0 一 1 0 0 一 一 一 0 l 女 6 1 61 b 1 1 2 4 1 j m i n 图4 3 6 姜制备液色谱图 取样5 0 9 f i 9 4 3 6t h ec h r o m a t o g r a mo ft h eg i n g e r 图4 3 7 姜制备液色谱图 按2 投料量取样0 2 9 f i 9 4 3 7t h ec h r o m a t o g r a mo f t h eg i n g e r 4 4 样品含量测定 取供试样品四批 按3 3 样品制备方法处理样品 进样2 0 t l 另取标准对照 溶液作标准曲线计算含量 结果见表4 1 2 表4 1 2 供试品含量的测定结果 h p l c 法 t a b 4 1 2d e t e r m i n a t i o no ft h es a m p l eb yh p l cm e t h o d 4 5h p l c 法与f a o 紫外双比色法的比较 取供试样品四批 按f a o 紫外双比色法操作步骤 见附录 测定结果见表 4 1 3 结果表明 基质复杂的辣椒制品经多次重复试验 两个波长下结果偏差大于 1 0 无法用f a o 紫外双比色法定量 分析原因 f a o 紫外双比色法根据色素和 辣椒素在酸性和碱性介质中的吸光特性差异定量 检测限较高 只适合于简单基 质中辣椒素类物质的定量 辣椒制品中色素含量低 基质成分复杂且辣椒素含量 范围宽 表4 1 3 供试品含量测定结果 f a o 法 t a b 4 1 3d e t e r m i n a t i o no ft h es a m p l eb yf a o u vm e t h o d 4 5 5 讨论 5 1 检测限的确定 从感官数据可知百万分之一的辣椒素才能感觉出辣味 也就是说l m g k g 辣椒 素相当于1 6s h u 本方法l o d 为0 1 m g k g l o q 为0 5 m g k g 满足辣味评价的 感官要求 5 2 检测器的选择 首选紫外检测器 应用广泛 线性范围宽 满足本方法检测限要求 5 3 提取剂的确定 提取剂的确定是本试验极其关键的一步 决定了提取率是否满足检测灵敏度 要求 是否最低限度的降低干扰 在优化前处理条件时提取液中辣椒红色素的颜 色可作为一种提取指示 黄橙色表明辣椒素提取充分 色素提取量小 果胶物质 提取少 提取液稳定 1 7 0 乙醇的良好提取效果可从以下方面解释 i 制品中的常规成分糖类 多糖 单糖 双糖 蛋白质 盐 色素在7 0 乙 醇 水体系中溶解度极低 能最低限度的存在于制备液中 使得制备液稳定 即使在低温贮存下 制备液澄清 无蛋白质 色素 盐及果胶类物质析出 i i 辣椒素类物质的极性与7 0 乙醇极性相似 有着相似相溶的特性 辣椒素 类物质的典型官能团是苯环上有邻位的 o h 和一o c h 3 支链上有 n h c o 表明 辣椒素类物质有一定极性 易溶解于一定极性的有机溶剂中 引入键合相色谱中 流动相溶剂参数 p 7 0 乙醇的p 蚵x 巾a p 巾 p 0 7 4 3 0 3 1 0 2 6 0 7 这同时可以解释辣椒素的提取量并不随乙醇浓度的增加而增加 此外 乙醇浓度越高 样品缩水现象和蛋白质沉淀现象越明显 使得样品组织结构紧密 不利于辣椒素类物质的溶解迁移 2 由于存在上述官能团 酸 碱 盐的存在可能影响辣椒素类物质的提取 效果 i 试验表明在7 0 乙醇提取体系中 盐的存在 中性盐 酸式盐 碱式盐 对提取并无明显影响 i i p h 对提取的影响表现为两个提取峰 这可能与目标物的自身结构及样品 中存在的有机酸或其他缓冲物质的多级电离有关 i i i 试验表明碱性水溶液的提取效果并不好 分析原因 样品自身是含n a c l 浓 度较高的体系 强碱的加入有利于样品中有机酸和其他碱性条件下易溶解的水溶 性成分溶出 使提取体系呈现较高的饱和性 在饱和盐体系下 辣椒素类物质的 溶解度极低 3 辣椒素类物质属于弱极性有机物 在高油脂含量的辣椒制品中需要考察 油脂对目标物的溶解程度以确定适宜的提取剂 试验首先采用醇 水体系提取 结果表明7 0 乙醇提取效果最好 结论同含水量高的基质 由于醇 水体系提 取时有小油滴析出 为考察小油滴中是否溶解有辣椒素同系物 试验采用石油醚 乙醇混合提取剂 结果表明辣椒素在油脂中溶解甚微 试验采用混合有机溶 剂 期望通过添加适合的有机溶剂达到混溶的均匀体系 结果表明效果不理想 不如7 0 乙醇提取效果 为进一步确证7 0 乙醇提取剂对油脂中的辣椒素的提取 效果 试验采用7 0 乙醇提取制备的含辣椒素油脂 良好的回收率表明油脂不影 响测定 7 0 乙醇对富含油脂的基质提取率满足分析要求 上述试验表明辣椒素同 系物在分子量较大的油脂中溶解性不大 在醇水体系和油脂两相共存时 目标物 几乎全部分配于醇水体系 5 4 流动相p h 的影响 辣椒素含酚羟基和酰胺基团 考察了在流动相中分别加入1 乙酸和0 1 磷酸 对分离和峰形是否有影响 试验发现对分离没有改善 这同时说明辣椒素类物质 在7 0 甲醇的流动相中与柱子的分配分离稳定 选择性好 5 5 本方法与f a 0 紫外双比色法比较 比较本方法与f a o 紫外双比色法 表明f a o 紫外双比色法不适合基质复杂 的辣椒制品中辣椒素含量的测定 本法可做为同类产品的质量控制方法 5 6 质量控制 所有过滤均弃前滤液 取续滤液 一次性注射器用样品制备液润洗三次 每 次测定完毕用5 甲醇冲洗1 0 分钟 再用1 0 0 甲醇冲至基线平稳 每次开机先用 1 0 0 甲醇平衡 然后换为7 0 甲醇平衡 受试液平行进三针 偏差 5 实际工 作中可根据样品浓度范围特点制备高浓度标准曲线 0 o 0 1 o 0 5 o 1 0 2 或 4 7 低浓度标准曲线 0 0 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 o 0 1 或单点校准 5 7 展望 对基质更为复杂的辣椒制品的辣椒素同系物含量测定研究还有待深入开展 添加各种香辛料 蒜 姜等 制品的辣椒素同系物含量测定 可采用 p l c m a s s s m 方法对目标物进行定量 5 8 思考 由于感官评定的局限性 辣椒的辣味评定几乎从7 0 年代开始就采用化学分析 法 再换算成s h u 然而辣味是一种复杂 综合的感官结果 其味觉机理及辣椒 素同系物辣味感觉差异有待进一步探讨 辣椒食品制品是很复杂的基质体系 油 水 盐 糖 香辛料 辅料 用各同系物的含量换算为s h u 评价制品的辣味是 否需要一定的校正 需要深入研究 复杂食品体系中辣味感觉的具体效果和效应 还有待进一步研究 4 8 6 总结 6 1 测定方法 本方法通过优化前处理和色谱条件 建立了h p l c 1 法测定高含水量和 高油脂含量辣椒制品中的辣椒素同系物含量 对该类制品的辣味进行准确评价 提取方式 7 0 乙醇 5 0 c 水浴2 h 色谱条件 色谱柱 c 1 85 9 m4 6 2 5 0 r a m 流动相 甲醇 水 7 0 3 0 流速 0 8 m l m i n u v 检测器 2 3 0 n m 柱温 3 0 进样量 2 0 9 l 采用标准曲线法 以n d c d c c 的峰面积进行定量 结果显示方法精密度 好 c d c 的r s d 分别为1 1 5 准确度高 高水分含量辣椒制品c d c 回收率分别为9 7 3 9 6 5 富含油脂辣椒酱c d c 回收率分别为9 7 5 9 4 5 辣椒素和二氢辣椒素在0 0 0 1 m 咖i 删 1 m g m l 范围内线性良好 线性方程分别 为a r e a 1 6 3 3 5 8 9 3 9 a m t 3 8 1 7 6 9 6 r o 9 9 9 7 6 a r e a 1 7 7 6 1 3 2 3 4 a m t 6 2 3 5 8 6 1 r o 9 9 9 7 9 l o d 为o 1 m g k g l o q 为0 5 m g k g 检测限满足感官评定要求 供试品溶液稳定 1 2 小时内测定r s d 为1 6 2 方法特点 前处理条件温和 稳定易控制 且没有纯化和浓缩步骤 简单而迅速 在该 色谱条件下 n d c 和c 的色谱行为极其相似 可共用同一条标准曲线 在没有 n d c 标准品的情况下实现了对辣味更为准确的评价 该色谱条件下三种主要辣味 成分在1 5 分钟左右出完峰 分离理想 无干扰 检测限满足分析要求 线性良好 线性范围宽 回收率和稳定性满足分析要求 本方法不适合含有姜 蒜香辛料的 辣椒制品 4 9 论文主要创新点 l 首次建立h p l c i i v 法的对基质复杂的辣椒制品中的主要辣味成分c d c n d c 进行准确定量 实现我国传统辣椒制品辣味的准确评价 2 根据辣椒素是关键味觉成分及其重要生理活性特点 首次提出辣椒制品中 的辣椒素同系物含量需要标准化的观点 3 根据色谱分离情况和样品中辣椒素同系物成分含量特点 从理论上推导出 n d c 的存在以及c 与n d c 有着非常相似的色谱行为 可在无n d c 标准品的情况下利 用c 标准曲线定量n d c 4 在提取剂的优化中取得了创新性的第一手资料 提取效果并不随乙醇浓度 的增加而增加 7 0 乙醇提取效果最好 碱性水溶液提取效果不可行 油脂对测定 无影响 5 0 参考文献 1 凌关庭 天然食品添加剂 m 北京 化学工业出版社 2 0 0 0 5 7 2 k e n jik o b a t a t o m o k ot o d o s u m m n uy a z a w a e ta 1 n o v e lc a p s a i c i n o i d li k e s u b s t a n c e s c a p s i t a ea n dd i c a p s i a t e f r o mt h ef r u i t so fan o n p u