循化线辣椒中辣椒素含量的测定

循化线辣椒中辣椒素含量的测定 循化线辣椒中辣椒素含量的测定 张本印 青海师范大学生物技术系～青海西宁,810008, 摘 要:本文先对青海循化线辣椒中辣椒素含量进行了测定～然后探讨了提高辣椒品质的方 法。实验部分辣椒素是以碱性水溶液超声提取并经大孔树脂柱层析用 380µg/ml 香兰素液取 代 200µg/ml 标准辣椒素液～在 420nm 波长下比色测定～测定结果准确～重现性好。 关键词:香兰素～比色测定～辣椒素 1. 引言 辣椒(Capsicum nnuumL.)是茄科辣椒属植物,品种繁多,有一年生和多年生;属风味蔬菜,果 实营养丰富,富含维生素 C、类胡萝卜素、可溶性糖及蛋白质,特别是含有丰富的辣椒素[1]。 辣椒不仅可以鲜食,而且可加工成辣椒粉、辣椒酱等,因其独特的辣味而深受消费者欢迎,是人 们生活中不可或缺的蔬菜及调味品。 评价辣椒品质,除评价辣椒果实中的营养成分、果实色泽及外形以外,很重要的是其辣程 度。辣椒中的辣味物质最早由 Thres(1876)从辣椒果实中分离出来,并命名为辣椒素,其分子式 为 C18H27NO3,是香草基胺的酰胺衍生物。此后又有一些辣椒素的同系物二氢辣椒素、降二氢 辣椒素、高二氢辣椒素等约 14 种辣椒素类物质从辣椒果实中被发现,它们被统称为辣素物质。 其中辣椒素占辣椒辣素物质的 69%[2]。其次为二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin)约占辣椒辣素物 质的 22%。辣椒辣素物质的测定以测定这两种物质为主要指标。辣椒辣素的含量因品种、 产地、环境以及栽培时间的不同而存在差异。辣素的测定对于选取和培育优良的辣椒品种及 辣椒产业化发展具有重要的作用。 2. 辣椒素含量的测定 根据亚硝酸钠法利用辣椒素的甲氧基与亚硝酸钠-钼酸钠试剂反应生成黄色络合物的 原理[3]，试用香兰素代替标准辣椒素，测定辣椒果实中辣椒素的含量，并对原法作了改进， 获得了满意的结果。 2.1 仪器、试剂及样品 CARY300 紫外/可见分光光度计、KQ-100E 超声波清洗器，AB-8 大孔层析树脂 显色液:0.5mol/L NaNO3 和 0.025 mol/L(NH4)2MoO4.2H2O 水溶液，避光保存。 标准液:准确称取 3.8mg 香兰素溶于 10ml 乙酸乙酯，相当于 200µg/ml 辣椒素标准液。 1.0 mol/ml NaOH 溶液;0.5 mol/ml NaOH 溶液;0.5 mol/ml HCL 溶液;95,乙醇溶液等。 样品:青海循化地区不同地方所采集的 6 种线辣椒样品 2.2 标准曲线的制备 分别吸取 0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 ml 香兰素标准液于 50 ml 烧杯中，在热风下挥发 至干，取出冷却后分别加入 1 ml 水溶解，在加入 2 ml 0.5 mol/ml 盐酸溶液和 1ml 显色液， 摇匀、静置 15 分钟，然后加入 2ml 1.0 mol/ml NaOH 溶液，摇匀，30 分钟后，以试剂空白 调零，在 420nm 处，1 cm 比色皿测其吸光度，结果如表 1 所示。 -1- 表 1 香兰素标准液比色结果 相当于辣椒素标准 0.08 0.12 0.16 0.20 0 0.04 液浓度(mg/ml) 吸光度 0 0.1505 0.2805 0.4088 0.5312 0.6723 2.3 样品的测定 用天平准确称取 0.5g 的辣椒粉，放入 100ml 的三角瓶中，然后准确加入 25 ml 0.5 mol/ml NaOH 溶液，用锡纸封口后，放入超声清洗机中超声波萃取 1 小时，然后过滤，静置 后，吸取 10 ml 水溶液上 AB-8 柱(Ø2 cm×15 cm)，待液体流净后，用 95,乙醇溶液进行洗 脱，洗脱液注入 50 ml 容量瓶中并定容至刻度[4]。吸取 5 ml 洗脱液于 50 ml 烧杯中按照制 作标准曲线的方法操作，测定其吸光度，然后计算出辣椒素的含量，所测结果如表 4 所示。 2.4 方法精密度实验 随机抽取一份样品，实验中选择 2 号样品测定值作为背景值，称取 2 号样品 5 份，按 照 2.3 所述操作方法，提取、层析、挥发、显色、比色，在上述操作条件下，进样测定，其 结果如表 2 所示。表明方法精密度较好。 表 2 精密度测定结果 平行样品 平均含量 标准偏差 相对标准偏 辣椒素含量 吸光度 (mg/g) (mg/g) 差(RSD) 0.4028 2.340 1 2.414 0.4112 2.391 2 0.068805 2.85% 0.4316 2.516 3 0.4088 2.376 4 0.4204 2.447 5 3. 结果与讨论 3.1 结果 3.1.1 标准曲线回归方程与相关系数 由表 1 中相当于辣椒素标准液浓度(mg/ml)为横坐标，相对应香兰素吸光度值为纵坐 标绘制标准曲线，并对标准曲线进行线性回归，得到回归曲线与回归方程如图 1 所示。 回归方程为:Y =3.2383X +0.0202 相关系数为:R =0.9995 表明线性关系良好。 -2- 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 相当辣椒素标准曲线 图 3 样品测定结果 表 4 样品编号 样品质量 平均百分 洗脱液 吸取液 吸光度 百分含量 mg 含量 ml ml 0.502 50 5 1 0.3912 0.228% 2 0.505 50 5 0.4216 0.245% 3 0.504 50 5 0.4745 0.278% 0.267% 50 5 0.5532 0.327% 4 0.504 5 0.504 50 5 0.4898 0.288% 6 0.505 50 5 0.4079 0.237% 3.1.2 测定结果 表 4 中列出了循化地区线辣椒种辣椒素含量的结果，所测辣椒粉 6 种，辣椒素含量在 2.282—3.266 mg/g,根据统计研究显示[5]，此含量属于中等水平。 3.2 讨论 3.2.1 香兰素与辣椒素显色反应的比较 辣椒碱类物质结构如下: 香兰素和辣椒素的结构式中都具有一个相同的—OCH3，在酸性条件下，以钼离子作为 催化剂，均能与亚硝酸钠反应生成一黄色络合物。在光谱扫描图上，于 420nm 处有一个相 同的吸收峰，说明二者可以相互替代。并且，在大量的实验中获得 9.5 mg/ml 相当于 100µg/ml 辣椒素溶液。 -3- 3.2.2 测试条件的优化 辣椒素和辣椒色素都是有机物质，都易溶于乙酸乙酯、乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。 其中，辣椒红和辣椒素分别为酚酮类物质和酞胺类物质，其分子有一定的极性，也易溶于碱 性水溶液[6]。通过大量的实验表明，用有机溶剂浸泡干辣椒(粉)时色素都有不同程度的 浸出，而用碱性水溶液浸提辣椒素时，色素几乎没有浸出。再经 AB—8 大孔树脂柱层析后， 可有效去除其他干扰物质，结果十分理想。如果不经过层析处理，测的吸光度则偏高。 本试验采用超声提取辣椒素，在采用最佳超声提取条件下，使辣椒素最大程度的浸出 来，提取效果很好。从传统方法和超声提取的对比可以看出,传统提取法比超声提取法需要 多几倍的溶剂和多几十倍的时间才有可能达到相同的收率[7]。因为辣椒素主要存在于表皮 细胞中,用传统提取方法,辣椒素要通过细胞壁和纤维组织才能渗透出来,而超声提取过程中 超声波产生强烈的振动、空化、搅拌效应,可以破坏细胞壁和纤维组织,极大加快了提取过程, 节省了时间和溶剂,从而保证了较高的提取率。 实验表明，样品浸提时间应在 1 小时，超声时间不够时,只有一部分细胞壁和纤维组织 破坏了,大部分辣椒素只能慢慢渗透出来,但是超声时间过长能量消耗太大。显色液在 0 和 30 与 0 和 60 分钟测定结果差异不显著，但在 30 分钟测定值最高，210 分钟后结果降低。重复 提取次数对辣椒素含量测定也有影响[8]，一般多次重复提取会使提高测定结果，所以 3 次 重复提取，总提取时间控制在 50min 内, 时间组合为 30+10+10min，会使实验准确度更高， 实验效果更好。 3.3 结论 本试验用 380µg/ml 香兰素溶液代替 200µg/ml 标准辣椒素溶液对辣椒果实中辣椒素进行 比色测定，解决了国内缺乏标准辣椒素而不能进行辣椒素测定的困难。与传统提取方式比较, 超声提取方法具有简便、提取率高、操作时间短、溶剂用量少等优点。对辣椒粉萃取液增加 吸附层析，能消除直接显色出现的混浊现象和其他色素或干扰物质对比色时的影响，从而获 得准确而稳定的结果。 -4- 参考文献 万寿,陈幸. 辣椒的研究进展.中国中医药信息杂志,2002,9(3):82~84. [1] [2] 建明,郭祀远. 辣椒的风味化学及其在调味品中的应用[J].中国调味品,1998,(7):2~3. [3] 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,(3):46~48. [4] 李荣,姜子涛,林旭辉. 辣椒及其制品中辣椒素含量的调查[J].食品科学,2002,25(2):26~28. [5] 李锡香，沈镝，张春震等. 辣椒遗传资源评价数据库信息分析.计算机与农业,1999 增刊. [6] 邓丛蕊. 柱层析法分离辣椒色素和辣椒素[J].济南大学学报,1997,7(1): 81~83. [7] 李美粉,王艳辉,马润宇. 超声强化提取辣椒素的研究[J].中国调味品,2005,5(5):51~53. [8] 王燕，夏延斌,夏菠. 高效液相色谱法测定辣椒素及辣度计算[J].辣椒杂志,2006, (1):37~41. Determination of Capsicin Content to Line Capsicum In the Sunhwa Zhang Benyin Biotechnological Department in Qinghai Normal University, Xining, Qinghai (810008) Abstract The article has firstly carried on the determination to the capsicin content of Sunhwa line capsicum in qinghai,then the discussion of ways to enhance the quality of capsicum. The capsicin was abstracted by the alkaline water solution and Ultrasonic in the experiment，and then fluided the the pocket colophnoy column，determinated under 420nm wave length by colorimetry substituting for 200µg/ml standard solution with 380µg/ml vanillin solution, the result of which was accurate and reappeared well. Keywords:vanillin; colorimetry; capsici -5-