辣椒素类物质测定方法的研究进展(精)
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性,科学性,可操作性。然而这种方法受人为因素影响较大,不同的人耐辣程度不同品评结果会有不同;同一个人在不同时间对辣味的敏感度不同;此外感官灵敏度对一些差别不大的样品区别不开,精确度不够。辣椒素类物质的五种主要成分的斯氏指数(Scoville Units是:C — 16, 000, 000DC — 16, 000, 000NDC — 9, 100, 000HDC — 8, 600, 000HC — 8, 600, 000。
W ANG Su i 2p i n g , X I A Yan 2b i n
(Food Science and Technol ogy College of Hunan Agriculture University, Changsha 410128
Abstract:Cap saicinoids is the main p rinci p le pungent and bi ol ogical active components in peppers . The communicati on intr oduce the che m ical structure and characteristic of cap saicini ods and further intr oduce the study on deter m inati on of the pungency level of organolep tic, qualitative, and quantitative methods . And give the final emphasis on the HP LC method .
[4]高蓝,李浩明,赵爱云等.从辣椒精中分离辣味物质方法的研究[J ].西北植物学报. 1997, 17(3 :387-391
[5]高蓝,李浩明,王亦军等.羊角椒辣味物质成分分析[J ].天然产物研究与开发. 1996, 8(4 :100-104
[6]吴波,谭又界.辣椒辣素的分离纯化及分析[J ].广州医学院学报. 2002, 30(4 :42-44
(75:25
0. 60312— 20m in内
6
Zorbax -ODS
25c m ×4. 6mm
室温280
甲醇:水:二氧六烷:乙腈:2%
高氯酸(50:30:11. 8:8:0. 2
1. 226. 5/6. 9
211
7 Y W G -C 10(10um
25c m ×4.
0mm
30℃ 280
①甲醇:水(45:55
Key words:Cap saicinoids, Pungency, Deter m inati on, Methods
辣椒素类物质是辣椒果实中的辣味成分和生物
活性成分。辣椒素作为新型的天然食品添加剂有着
广阔的应用前景。高纯度的辣椒素是价值昂贵的药
品,在医药行业中的研究与应用也在不断发展。因断分子结构和主要基团。同时核对文献标准图谱。
3. 2. 2. 2紫外光谱法
[5]
对比标准样品和待测样品的吸收光谱形状,吸收峰数目,吸收峰的波长位置(λmax、
强度(ε或A 1/A2和相应的吸光系数(E 1%cm
或E 1/E 2。同时
核对文献标准图谱。
化学法简单快速,用于初步定性。薄层色谱适用于已知范围的未知物,为可靠起见对未知物的定性应将区带取下洗脱后再用其他方法进一步定性(如紫外或红外光谱;同时薄层色谱可作为分离手段结合定量方法进行定量,不过操作比较繁琐。光谱法是基础研究的有效手段。紫外吸收光谱属电子光谱,光谱简单,但用于定量分析较好;红外光谱是分子振动—转动光谱,光谱复杂,其特征性高于紫外光谱,进行光谱解析特征强。此外还有利用
辣椒素类物质测定方法的研究进展王穗萍夏延斌
(湖南农业大学食品科技学院,长沙410128
摘要:介绍辣椒素类物质的结构、性质;、
了综述。
关键词:; ;
. 3:A文章编号:1006-2513(2005 02-0110-04
Revi ew on de te r m i na ti o n of cap sa i ci ni o ds
5展望
高效液相色谱法是辣椒素类物质检测的发展方向,它能有效分离辣椒素类物质的主要辣味成分,因而更能对辣味水平(pugency level进行精确定量和评价。在辣椒素类物质的测定研究中,样品的预处理(分离、浓缩与检测方法(特别是HP LC色谱条件的筛选、优化还有大量工作急需去做,以期确定预处理和色谱条件的最优方法,建立我国辣椒及其制品辣味评价的标准方法。
4. 2. 1. 4辣椒素分光光度法[11]
根据辣椒素丙酮溶液在470nm处有最大吸收来定量。
4. 2. 2三维荧光光谱法[12]
.
、,对于纳克级水平以上的绝大多数有机物都能达到分离分析的目的。根据辣椒素类物质的结构特点和光吸收特性,一般采用反相化学键合相(RBPC ,紫外检测器检测。该法是国内目前在辣椒素类物质测定中研究较多的方法。它快速、灵敏、准确度高、操作较简单,能同时分离测定辣椒素类物质的主要辣味成分(需要标准品,是最有可能成为辣椒制品辣度评价的标准方法。而前述各法只能对辣椒素类物质的总体成分进行测定,无法对主要辣味物质分别定量,因辣椒素类物质中各同系物的辣味指数有较大差别,故不能对辣椒及其制品的辣味进行较精确的定量和评价。此外国外还有应用气—质联用[13]、液—质联用[14]、薄层扫描法[15],相对而言这些方法操作繁琐,设备昂贵,不太适合实验室推广。下表是国内学者用RBPC法检测辣椒素类物质的色谱条件和辣椒素类物质的出峰情况:
15c m ×4. 0mm
— 281
乙腈
(
317. 4/19. 5/31. 3
10 Kr C ( :水
(60:40
1. 0026. 9/9. 0
1218 15c m ×6. 0mm 25℃ —
乙腈:水(1%磷酸
(40:60
0. 5510— 50m in内
内3方法一至十二的参考文献依次为:[16]、[[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[6]、[5]、[25]
色谱条件
方法色谱柱柱温℃
检测波长
nm
流动相流速m l/min
辣椒素类物
质出峰数
出峰时间m in
1
C 18(3um
70mm ×4. 6mm
— 233
甲醇:水
(70:30
1. 0012. 4
2
Bondpak C 18
30c m ×4. 1mm
— 230
甲醇:水
(75:25
1. 0015. 3
3
C 18(5um
较多。
4. 2. 1. 2钼蓝比色法[10]
利用磷钼酸与辣椒素类物质反应溶液显钼蓝色,其色度深浅与辣椒素类物质成正比,最大吸收波长为760n m。此法中也可用香兰素代替辣椒素类物质标准品。
4. 2. 1. 3F AO紫外双比色法[4]
样品经预处理后,测定样品的碱性液、酸性液和空白碱性液、酸性液在248nm和296n m两个波长处的消光值。两个波长处辣味物质含量平均值为实测辣味物质含量。该法适用性强,准确度高,从方法上消除了辣椒色素的影响,且不需要标准样品,是美国香料商业协会(AST A公布的关于辣椒素的测定方法,同时也是F AO制定的食品添加剂的分离鉴定部分辣椒油树脂中辣味物质的测定方法。但是如果测定试样含杂质复杂时,所得结果误差会较大。
②甲醇
1. 00510— 40m in内
8
Nova -pack
C 18(5um
15c m ×4. 0mm
— 280
乙腈:水
(50:50
0. 815. 0
9
Shi m -pack
CLS -ODS (5um
15c m ×6. 0mm
40℃ 227
乙腈:水(0. 085%磷酸
(50:50
1. 6—
11
C 18(5um
质谱分析根据质谱图进行定性[6]
。
4辣椒素类物质定量分析方法。
4. 1化学分析方法。
凯氏定氮法[7]
:辣椒素类物质分子中均含有一个氮原子,样品经预处理后进行凯氏定氮,根据折算系数得到辣椒素类物质的含量。此法操作比较简单,不需要特殊设备;但不同的辣椒及制品经
1
11
验换算系数存在差异,换算系数还有待进一步考证。
4. 2仪器分析方法。
4. 2. 1紫外可见光分光光度法
4. 2. 1. 1钼酸钠—亚硝酸钠比色法[8][9]
辣椒素类物质分子中均含有一个甲氧基,在酸性条件下以钼离子为催化剂,甲氧基与亚硝酸钠反应生成一种浅黄色化合物,在碱性条件下黄色加深,色度与辣椒素类物质含量成正相关,
波长为420n m。此外,
。目
3辣椒素类物质的定性分析方法。
3. 1化学分析法[2]。
方法一:将辣椒素溶于硫酸中,并加少许呋喃
甲醛,溶液呈紫色。
方法二:辣椒素与稀的三氯化铁(FeCl 3混合
后加入少量醇,溶液呈蓝绿色。
方法三:取辣椒素的无水乙醚溶液,滴入氧氯钒(VOCl 3的氯仿溶液,即出现深蓝色的辣椒素钒(C 17H 27NO 3VOCl 3 3. 2仪器分析法。3. 1。
:
辣椒素Cap saicin
69%
二氢辣椒素D ihydr ocap saicin
22%去甲二氢辣椒素Nordihydr ocap saicin 7%
收稿日期:2004-12-10
作者简介:王穗萍,女,主管技师,在读硕士,研究方向:食品营养与化学011
高辣椒素Homocap saicin
1%
、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。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65℃ ,沸点210~220℃ ,对热不稳定,高温下产生刺激性蒸气。易溶
参考文献:
[1]李荣,姜子涛,林旭辉.辣椒及其制品中辣椒素含量的调查[J ].农牧产品开发. 1996
[2]吴艳阳,陈开勋,邵纪生.辣椒素的制备工艺及分析方法[J ].化学世界. 2004, 4:218-221
[3]曾仕廉,赵家俊,崇梅.辣椒碱(素、辣椒色素的分离纯化及性质研究[J ].中国生化药物杂志. 1993, 4:51-53
15c m ×4. 6mm
35℃ 280
甲醇:水
(65:35
0. 80111. 6
4
Hypersil BDS
C 18(5um
25c m ×4. 6mm
室温280
甲醇:水
(85:15
0. 6033— 6m in内
5 Y MC ODS (5um
25c m ×4. 6mm
40℃ 280
甲醇:水(0. 1%磷酸
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(Folin发生呈色反应。
2辣椒素类物质辣味的感官测定法。
辣椒及其制品的辣度(辣味水平采用I S O3513-1995斯科维尔指数(Scoville Heat Unit测定法。即五人品评小组对一系列稀释度进行品尝,可感辣度的最大稀释度即为斯氏指数(Scoville Unit。这是国际上对辣椒及其制品辣度(heat or pungency level评价的传统方法。感官法有其经典
[7]郑新荣,袁西恩,胡宜亮等.辣椒及其制品中辣味素含量测定方法[J ].河南科学. 1991, 9(1 :63-66
[8]杨玉珍,濮冶民,巩振辉.辣椒果实中辣椒素的测定[J ].中国蔬菜. 1990
[9]杨玉珍.香兰素—亚硝酸钠比色法对辣椒素的测定[J ].分析实验室. 1994, 13(3 :46-48
][4]
,用显色剂显色。下。
方法固定相展开剂显色剂
1硅胶G 4:1氯仿-乙酸乙酯5%磷钼酸乙醇2
硅胶G
4:1氯仿-丙酮
I 2
3. 2. 2光谱法3. 2. 2. 1红外光谱法
[5]
称取干燥样品,采用K B r压片法测得标准品和待测样品的红外光谱图,分析谱图轮廓,吸收峰
位置(λmax或σmax ,吸收强度(
发与标准化及其品质评价有着重大的现实意义。
1辣椒素类物质的结构与性质。
辣椒是能提取辣椒素类物质的唯一原料。辣
椒素类物质由14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 — C
11
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(DC、去甲二氢辣椒素(NDC、高辣椒素(HC、高二氢辣椒素(HDC ,五种成分含量之和已接近100%,辣椒素和二氢辣椒素的含量之和约占90%。它们的名称、结构式和含量[1]如下
W ANG Su i 2p i n g , X I A Yan 2b i n
(Food Science and Technol ogy College of Hunan Agriculture University, Changsha 410128
Abstract:Cap saicinoids is the main p rinci p le pungent and bi ol ogical active components in peppers . The communicati on intr oduce the che m ical structure and characteristic of cap saicini ods and further intr oduce the study on deter m inati on of the pungency level of organolep tic, qualitative, and quantitative methods . And give the final emphasis on the HP LC method .
[4]高蓝,李浩明,赵爱云等.从辣椒精中分离辣味物质方法的研究[J ].西北植物学报. 1997, 17(3 :387-391
[5]高蓝,李浩明,王亦军等.羊角椒辣味物质成分分析[J ].天然产物研究与开发. 1996, 8(4 :100-104
[6]吴波,谭又界.辣椒辣素的分离纯化及分析[J ].广州医学院学报. 2002, 30(4 :42-44
(75:25
0. 60312— 20m in内
6
Zorbax -ODS
25c m ×4. 6mm
室温280
甲醇:水:二氧六烷:乙腈:2%
高氯酸(50:30:11. 8:8:0. 2
1. 226. 5/6. 9
211
7 Y W G -C 10(10um
25c m ×4.
0mm
30℃ 280
①甲醇:水(45:55
Key words:Cap saicinoids, Pungency, Deter m inati on, Methods
辣椒素类物质是辣椒果实中的辣味成分和生物
活性成分。辣椒素作为新型的天然食品添加剂有着
广阔的应用前景。高纯度的辣椒素是价值昂贵的药
品,在医药行业中的研究与应用也在不断发展。因断分子结构和主要基团。同时核对文献标准图谱。
3. 2. 2. 2紫外光谱法
[5]
对比标准样品和待测样品的吸收光谱形状,吸收峰数目,吸收峰的波长位置(λmax、
强度(ε或A 1/A2和相应的吸光系数(E 1%cm
或E 1/E 2。同时
核对文献标准图谱。
化学法简单快速,用于初步定性。薄层色谱适用于已知范围的未知物,为可靠起见对未知物的定性应将区带取下洗脱后再用其他方法进一步定性(如紫外或红外光谱;同时薄层色谱可作为分离手段结合定量方法进行定量,不过操作比较繁琐。光谱法是基础研究的有效手段。紫外吸收光谱属电子光谱,光谱简单,但用于定量分析较好;红外光谱是分子振动—转动光谱,光谱复杂,其特征性高于紫外光谱,进行光谱解析特征强。此外还有利用
辣椒素类物质测定方法的研究进展王穗萍夏延斌
(湖南农业大学食品科技学院,长沙410128
摘要:介绍辣椒素类物质的结构、性质;、
了综述。
关键词:; ;
. 3:A文章编号:1006-2513(2005 02-0110-04
Revi ew on de te r m i na ti o n of cap sa i ci ni o ds
5展望
高效液相色谱法是辣椒素类物质检测的发展方向,它能有效分离辣椒素类物质的主要辣味成分,因而更能对辣味水平(pugency level进行精确定量和评价。在辣椒素类物质的测定研究中,样品的预处理(分离、浓缩与检测方法(特别是HP LC色谱条件的筛选、优化还有大量工作急需去做,以期确定预处理和色谱条件的最优方法,建立我国辣椒及其制品辣味评价的标准方法。
4. 2. 1. 4辣椒素分光光度法[11]
根据辣椒素丙酮溶液在470nm处有最大吸收来定量。
4. 2. 2三维荧光光谱法[12]
.
、,对于纳克级水平以上的绝大多数有机物都能达到分离分析的目的。根据辣椒素类物质的结构特点和光吸收特性,一般采用反相化学键合相(RBPC ,紫外检测器检测。该法是国内目前在辣椒素类物质测定中研究较多的方法。它快速、灵敏、准确度高、操作较简单,能同时分离测定辣椒素类物质的主要辣味成分(需要标准品,是最有可能成为辣椒制品辣度评价的标准方法。而前述各法只能对辣椒素类物质的总体成分进行测定,无法对主要辣味物质分别定量,因辣椒素类物质中各同系物的辣味指数有较大差别,故不能对辣椒及其制品的辣味进行较精确的定量和评价。此外国外还有应用气—质联用[13]、液—质联用[14]、薄层扫描法[15],相对而言这些方法操作繁琐,设备昂贵,不太适合实验室推广。下表是国内学者用RBPC法检测辣椒素类物质的色谱条件和辣椒素类物质的出峰情况:
15c m ×4. 0mm
— 281
乙腈
(
317. 4/19. 5/31. 3
10 Kr C ( :水
(60:40
1. 0026. 9/9. 0
1218 15c m ×6. 0mm 25℃ —
乙腈:水(1%磷酸
(40:60
0. 5510— 50m in内
内3方法一至十二的参考文献依次为:[16]、[[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[6]、[5]、[25]
色谱条件
方法色谱柱柱温℃
检测波长
nm
流动相流速m l/min
辣椒素类物
质出峰数
出峰时间m in
1
C 18(3um
70mm ×4. 6mm
— 233
甲醇:水
(70:30
1. 0012. 4
2
Bondpak C 18
30c m ×4. 1mm
— 230
甲醇:水
(75:25
1. 0015. 3
3
C 18(5um
较多。
4. 2. 1. 2钼蓝比色法[10]
利用磷钼酸与辣椒素类物质反应溶液显钼蓝色,其色度深浅与辣椒素类物质成正比,最大吸收波长为760n m。此法中也可用香兰素代替辣椒素类物质标准品。
4. 2. 1. 3F AO紫外双比色法[4]
样品经预处理后,测定样品的碱性液、酸性液和空白碱性液、酸性液在248nm和296n m两个波长处的消光值。两个波长处辣味物质含量平均值为实测辣味物质含量。该法适用性强,准确度高,从方法上消除了辣椒色素的影响,且不需要标准样品,是美国香料商业协会(AST A公布的关于辣椒素的测定方法,同时也是F AO制定的食品添加剂的分离鉴定部分辣椒油树脂中辣味物质的测定方法。但是如果测定试样含杂质复杂时,所得结果误差会较大。
②甲醇
1. 00510— 40m in内
8
Nova -pack
C 18(5um
15c m ×4. 0mm
— 280
乙腈:水
(50:50
0. 815. 0
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Shi m -pack
CLS -ODS (5um
15c m ×6. 0mm
40℃ 227
乙腈:水(0. 085%磷酸
(50:50
1. 6—
11
C 18(5um
质谱分析根据质谱图进行定性[6]
。
4辣椒素类物质定量分析方法。
4. 1化学分析方法。
凯氏定氮法[7]
:辣椒素类物质分子中均含有一个氮原子,样品经预处理后进行凯氏定氮,根据折算系数得到辣椒素类物质的含量。此法操作比较简单,不需要特殊设备;但不同的辣椒及制品经
1
11
验换算系数存在差异,换算系数还有待进一步考证。
4. 2仪器分析方法。
4. 2. 1紫外可见光分光光度法
4. 2. 1. 1钼酸钠—亚硝酸钠比色法[8][9]
辣椒素类物质分子中均含有一个甲氧基,在酸性条件下以钼离子为催化剂,甲氧基与亚硝酸钠反应生成一种浅黄色化合物,在碱性条件下黄色加深,色度与辣椒素类物质含量成正相关,
波长为420n m。此外,
。目
3辣椒素类物质的定性分析方法。
3. 1化学分析法[2]。
方法一:将辣椒素溶于硫酸中,并加少许呋喃
甲醛,溶液呈紫色。
方法二:辣椒素与稀的三氯化铁(FeCl 3混合
后加入少量醇,溶液呈蓝绿色。
方法三:取辣椒素的无水乙醚溶液,滴入氧氯钒(VOCl 3的氯仿溶液,即出现深蓝色的辣椒素钒(C 17H 27NO 3VOCl 3 3. 2仪器分析法。3. 1。
:
辣椒素Cap saicin
69%
二氢辣椒素D ihydr ocap saicin
22%去甲二氢辣椒素Nordihydr ocap saicin 7%
收稿日期:2004-12-10
作者简介:王穗萍,女,主管技师,在读硕士,研究方向:食品营养与化学011
高辣椒素Homocap saicin
1%
、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。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65℃ ,沸点210~220℃ ,对热不稳定,高温下产生刺激性蒸气。易溶
参考文献:
[1]李荣,姜子涛,林旭辉.辣椒及其制品中辣椒素含量的调查[J ].农牧产品开发. 1996
[2]吴艳阳,陈开勋,邵纪生.辣椒素的制备工艺及分析方法[J ].化学世界. 2004, 4:218-221
[3]曾仕廉,赵家俊,崇梅.辣椒碱(素、辣椒色素的分离纯化及性质研究[J ].中国生化药物杂志. 1993, 4:51-53
15c m ×4. 6mm
35℃ 280
甲醇:水
(65:35
0. 80111. 6
4
Hypersil BDS
C 18(5um
25c m ×4. 6mm
室温280
甲醇:水
(85:15
0. 6033— 6m in内
5 Y MC ODS (5um
25c m ×4. 6mm
40℃ 280
甲醇:水(0. 1%磷酸
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(Folin发生呈色反应。
2辣椒素类物质辣味的感官测定法。
辣椒及其制品的辣度(辣味水平采用I S O3513-1995斯科维尔指数(Scoville Heat Unit测定法。即五人品评小组对一系列稀释度进行品尝,可感辣度的最大稀释度即为斯氏指数(Scoville Unit。这是国际上对辣椒及其制品辣度(heat or pungency level评价的传统方法。感官法有其经典
[7]郑新荣,袁西恩,胡宜亮等.辣椒及其制品中辣味素含量测定方法[J ].河南科学. 1991, 9(1 :63-66
[8]杨玉珍,濮冶民,巩振辉.辣椒果实中辣椒素的测定[J ].中国蔬菜. 1990
[9]杨玉珍.香兰素—亚硝酸钠比色法对辣椒素的测定[J ].分析实验室. 1994, 13(3 :46-48
][4]
,用显色剂显色。下。
方法固定相展开剂显色剂
1硅胶G 4:1氯仿-乙酸乙酯5%磷钼酸乙醇2
硅胶G
4:1氯仿-丙酮
I 2
3. 2. 2光谱法3. 2. 2. 1红外光谱法
[5]
称取干燥样品,采用K B r压片法测得标准品和待测样品的红外光谱图,分析谱图轮廓,吸收峰
位置(λmax或σmax ,吸收强度(
发与标准化及其品质评价有着重大的现实意义。
1辣椒素类物质的结构与性质。
辣椒是能提取辣椒素类物质的唯一原料。辣
椒素类物质由14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 — C
11
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(DC、去甲二氢辣椒素(NDC、高辣椒素(HC、高二氢辣椒素(HDC ,五种成分含量之和已接近100%,辣椒素和二氢辣椒素的含量之和约占90%。它们的名称、结构式和含量[1]如下