2024年6月3日发(作者：侨子骞)
酱卤鸭制品辣椒辣度分析方法的研究
王茹;陈季旺;黄迪;胥伟;王宏勋
【摘 要】本文通过超声波辅助法提取辣椒中的辣椒素和二氢辣椒素,研究辣椒粒径、
溶剂种类、料液比、超声频率和时间对辣椒素和二氢辣椒素得率的影响,优化超声
提取工艺,建立辣椒辣度的高压液相色谱（HPLC）测定方法。结果显示：辣椒粒径
100目、甲醇-四氢呋喃溶剂（60∶40,v/v）、料液比1∶10（g/m L）、双频超
声波使用频率为25和40KHz、时间50 min,辣椒素和二氢辣椒素的得率较
高,HPLC法的精密度、重复性及加标回收率良好。采用HPLC法和感官评定法测
定6种辣椒的辣度,HPLC法测定的辣度（Scoville指数）分别为3.91×104、
4.04×104、4.42×104、5.84×104、9.39×104、3.67×104SHU,感官评定法为
3.4×104、3.7×104、4.0×104、5.0×104、8.0×104、3.1×104SHU,两种分析方
法的辣度测定结果类似。
【期刊名称】《武汉轻工大学学报》
【年(卷),期】2016(035)003
【总页数】8页(P13-19,24)
【关键词】酱卤鸭制品;辣度;高效液相色谱法;辣椒
【作 者】王茹;陈季旺;黄迪;胥伟;王宏勋
【作者单位】[1]武汉轻工大学食品科学与工程学院,湖北武汉430023;[2]农产品加
工湖北省协同创新中心,武汉430023
【正文语种】中 文
【中图分类】TS254.4
我国酱卤鸭制品的历史悠久，肉颜色明亮、滋味独特、酥软适口，品种不尽相同，
口味各有特色。卤制为酱卤肉制品的重要环节，主要步骤是将鸭肉同香辛料、盐等
配料放在卤水中熬煮。湖北酱卤鸭肉制品是以酱卤整鸭、卤鸭腿、卤鸭脖、卤翅尖
等一系列卤鸭产品为代表，深受国内外消费者的喜爱，已经成为湖北的地方特色食
品，年产值达数百亿元。
酱卤鸭制品独特的风味、成色以及口感，与各种调料的搭配使用密不可分，酱卤工
艺是保证成品质量的关键步骤。目前生产酱卤鸭制品的企业很多，大多采用传统的
加工工艺，生产规模小，自动化程度低；酱汁卤汤的品质缺乏统一的标准来评价，
使用量难以准确控制，各种调料在酱卤过程中的使用量及消耗难以体现，原辅料使
用量及工艺参数不明确，生产的酱卤鸭的批次差异较大，使得酱卤肉制品的生产难
以实现标准化。
辣椒是酱卤鸭制品中经常使用的原料，不同人群对酱卤鸭制品辣度有不同的喜好，
如何量化辣度对调控酱卤鸭制品风味非常重要。辣椒素类物质是辣感产生的物质基
础[1]，辣感的强弱与辣椒素类物质的含量密切相关。为了保证酱、卤汁的品质和
风味，必须建立酱卤汁中影响辣度的物质定量检测的方法，控制加工过程中的辣椒
素类物质的含量变化。辣度检测的国家标准GB/T 21265-2007中规定了辣椒辣度
的测定方法-Scoville指数法[2]，有关HPLC法测定辣椒及其制品辣度的前处理条
件已有较多的文献报道[3-4]，测定辣椒辣度也有国家标准，但是这些方法对辣椒
的粒径、提取温度、超声时间等条件未进行具体说明，研究超声提取辣椒中辣椒素
和二氢辣椒素的工艺，能够增加辣椒中辣椒素及二氢辣椒素的得率，保证测定结果
的准确。因此，研究HPLC法测定辣椒辣度的前处理条件，建立良好的辣椒辣度
的HPLC测定方法，对酱卤鸭制品标准化加工有着重要的意义。
本研究采用超声辅助工艺提取辣椒中的辣椒素和二氢辣椒素，研究辣椒粒径、溶剂
种类、料液比、超声频率和时间对辣椒素和二氢辣椒素得率的影响，优化超声提取
工艺，建立辣椒辣度的HPLC测定方法，以为酱卤鸭制品的标准化生产提供技术
支撑。
2.1 材料与试剂
干辣椒(产地福建、河南，2015年7月)由湖北小胡鸭食品有限责任公司提供；尖
辣椒、干辣椒(产地四川凤县，2015年6月22日)购于吉林市茴香食品有限公司；
水临门朝天椒(产地山东德州，2015年8月16日)购于山东乐陵市益民调味食品
有限公司；友佳朝天椒辣干(产地四川成都，2015年7月22日)购于四川友佳食
品有限公司；厨大哥小米辣(产地四川成都，2015年9月16日)购于四川友嘉食
品有限公司；味达佳辣椒(产地福建泉州，2015年4月11日)购于福建泉州味中
皇食品有限公司：
辣椒素标准品(20 mg，纯度99 %)、二氢辣椒素标准品(20 mg，纯度99 %)购于
山东省西亚化学工业有限公司；甲醇(HPLC纯)、甲醇(分析纯)、无水乙醇(分析纯)、
四氢呋喃(分析纯)购于上海国药集团化学试剂有限公司；蔗糖(分析纯)购于天津市
凯通化学试剂公司；娃哈哈纯净水(500 mL)购于杭州娃哈哈集团有限公司。
2.2 仪器与设备
SB-3200 DTS双频超声清洗器：宁波新芝科技有限公司；FA114N分析天平：上
海精密科学仪器有限公司；Aglilent 1260高效液相色谱仪：美国安捷伦科技公司；
TGL-16C高速离心机：上海安亭科学仪器厂；YB1000A高速多功能粉碎机：浙江
省永康市速锋工贸有限公司。
2.3 方法
2.3.1 辣椒辣度测定的HPLC法
参照GB/T 21266-2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定及辣度表示方法》
[5]。
(1)色谱条件的选择
选择色谱柱为Zorbax SB-C18(4.6 mm × 250 mm, 5 μm)，流动相为甲醇和水
(V/V，70∶30)，流速1.0 mL/min，柱温30℃，紫外检测波长280 nm，进样量
10 μL。
(2)标准曲线绘制
分别准确称量0.0526 g辣椒素标准品及0.0556 g二氢辣椒素标准品，放入50
mL烧杯中，用甲醇溶解，转移到容量瓶中定容至50 mL，作为混合标准液保存
(辣椒素与二氢辣椒素均为1 mg/mL)。分别移取标准储备液0、0.5、1.0、1.5、
2.0、2.5、3 mL至25 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度后混匀，按浓度梯度配制
辣椒素和二氢辣椒素的稀释液，按2.3.1中(2)HPLC分析条件进行分析，辣椒素和
二氢辣椒素的浓度为0-120 mg/L(0、20、40、60、80、100、120 mg/L)，将
标准品的浓度作为横坐标，峰面积作为纵坐标，绘制标准系列曲线。辣椒素的线性
回归方程y=4.877x+14.990(R2=0.9944)；二氢辣椒素线性回归方程
y=3.729x+6.061(R2=0.9969)，在0-120 mg/L的范围内，线性关系良好。
(3)样品处理方法
将烘干的辣椒用高速粉碎机粉碎，通过80目的标准筛后，放于密封袋储藏。称取
1g(精确到0.0001g)的上述辣椒粉，置于锥形瓶中，以50 mL的甲醇∶四氢呋喃
(50∶50,v/v)为提取液，密闭封口后开小孔，放入双频超声清洗器50℃超声提取
50 min后，用提取液定容到50 mL，静置10 min，将上层溶液取5 mL置入7
mL离心管中，转速8000 r/min离心5 min，过0.45 μm尼龙有机滤膜，进高效
液相色谱仪分析。根据辣椒中辣椒素及二氢辣椒素的含量及检测器的灵敏度，适当
调整稀释倍数。每组样品平行测定3次。
(4)结果计算
按2.3.1中(3)的条件进行HPLC分析，用辣椒素及二氢辣椒素标准品的出峰时间
确定辣椒中的色谱峰，辣椒中的辣椒素及二氢辣椒素峰面积定量。根据辣椒中辣椒
素和二氢辣椒素含量绘制标准曲线，计算样品中辣椒素及二氢辣椒素的含量。
辣椒素得率计算：Wa=C1×V/1000 m
二氢辣椒素得率计算：Wb=C2×V/1000 m
辣椒素类物质得率计算：W=(Wa+Wb)/0.9
式中：
Wa—辣椒素得率(mg/g)；Wb—二氢辣椒素得率(mg/g)；W—1 g辣椒素类物质
得率(mg/g)；C1—由辣椒素标准曲线上查到的辣椒素浓度(mg/L)；C2—由二氢
辣椒素标准曲线上查到的二氢辣椒素浓度(mg/L)；V—提取液定容体积(mL)；
m—干辣椒质量(g)；0.9—辣椒素与二氢辣椒素占辣椒素类物质总质量的比例系数。
Scoville指数(SHU)的计算：
X=W×0.9×16 100+W×0.1×9 300
式中：
0.9—辣椒素与二氢辣椒素占辣椒素类物质总质量的比例系数；16 100—辣椒素与
二氢辣椒素转换为Scoville指数的系数，辣椒素和二氢辣椒素质量和每占1 mg/g
时相当于16 100 SHU；0.1—其余辣椒素类物质占辣椒素类物质总质量的比例系
数；9 300—其余辣椒素类物质的Scoville指数的换算系数，其余辣椒素类物质质
量和每占1 mg/g相当于9 300 SHU。
2.3.2 超声辅助提取辣椒中辣椒素及二氢辣椒素工艺优化
(1)辣椒粒径对辣椒素类物质得率的影响
取粉碎后的辣椒粉末，分别通过20、40、60、80、100、120目数的标准筛，各
称取2.5 g辣椒，按2.3.1中(3)的操作步骤进行提取，测定辣椒素和二氢辣椒素的
含量，研究辣椒粒径对辣椒素类物质得率的影响。
(2)溶剂种类对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径，称取1g辣椒，置于50 mL的锥形瓶中，分
别加入不同浓度的甲醇、乙醇、甲醇—四氢呋喃50 mL，混合比例为30、40、
50、60、70%，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究溶剂种类对辣椒素类
物质得率的影响。
(3)料液比对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径、溶剂，称取1g辣椒，置于50 mL的锥形瓶
中，分别加入10、20、30、40、50 mL体积的溶剂，使得料液比分别为1:10、
1:20、1:30、1:40、1:50，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究料液比对
辣椒素类物质得率的影响。
(4)超声频率对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径、溶剂、料液比，称取1g辣椒，置于50 mL
的锥形瓶中，加入对应体积的溶剂，在不同超声频率25、40、25和40 KHz的条
件下，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究超声频率对辣椒素类物质得率
的影响。
(5)时间对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径、溶剂、料液比、超声频率，称取1 g辣椒，
置于50 mL的锥形瓶中，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究超声频率对
辣椒素类物质得率的影响。
2.3.3 精密度试验
按优化后的辣椒预处理工艺提取辣椒素与二氢辣椒素，重复测定6次，计算平均
值、标准偏差和相对标准偏差。
2.3.4 重复性试验
准确称取6份平行辣椒样品，按优化后的辣椒预处理工艺提取其中的辣椒素及二
氢辣椒素，分别测定辣椒素和二氢辣椒素含量，计算平均值、标准偏差和相对标准
偏差。
2.3.5 加标回收率试验
准确称取已知辣椒素和二氢辣椒素含量的平行辣椒样品6份，分别加入1 mg/mL
混标溶液各1、2、4 mL，计算回收率。计算公式如下：
式中：
P为加标回收率；m1为辣椒素或二氢辣椒素的质量；m2为加标的质量；m3为
辣椒的质量。
2.3.6 辣椒辣度的Scoville感官评定法
参照国标GB/T 21265—2007《辣椒辣度的感官评价方法》[6]。干辣椒用高速万
能粉碎机粉碎，过40目筛后均匀取样。根据HPLC法测定辣椒的含量换算得到的
Scoville指数值，计算其稀释倍数，找到辣椒的辣度所在的区段，将所在的区段选
为中间辣度区段，并选择相邻的2个辣味区段，每种辣椒选取3个连续的辣味区
段，按表2.1称取测试辣椒粉的质量。(如表1所示)
将无水乙醇用双重蒸馏水配成乙醇溶液，体积分数为95%，称取蔗糖配成浓度为
50 g/L蔗糖水溶液。用95%的乙醇提取辣椒，制备提取液。根据上述选定的位于
中间的辣味区段，参照附录A或B移取对应体积的提取液，按体积从大到小的顺
序用50 g/L蔗糖溶液稀释；选取3个连续辣味区段的中间区段的中部，按对应的
体积移取95%的乙醇，用50 g/L蔗糖溶液稀释后为空白液。随机挑选本实验室的
5位研究生同学作为感官评定小组的成员，要求参加的同学几乎不吃辣椒或对辣椒
很敏感。要求小组成员至少在1个小时前不吃东西才能进行品评，且至少1个半
小时前没吃过任何含有辣味的食物。
5人品评小组中至少有4人都没有感觉到比空白提取液强的辣的刺激为止，此时体
积为最小样液量，将它作为后续稀释液的起点体积，并选择随后相邻的5个移液
体积，用95%的乙醇定容到50 mL容量瓶，并编号为a-f。
将空白液连同6个稀释液为一组，供给品评小组的成员品评，品评员按照由稀到
浓的顺序，按照要求进行品评。当至少有3位的品评小组的成员同时认为其中一
个品评液具有辣味，并且至少有4位小组成员认为最后一个品评液f具有辣味，以
确定的辣味区段和品评液移取的体积为依据，查阅附录A或B，找出该品评液对
应稀释倍数，并以此计算并确定Scoville指数。
A’-D’辣味区段的Scoville指数为稀释倍数的数值；A-F辣味区段的Scoville
指数为1 000倍的稀释倍数的数值。
3.1 超声辅助提取辣椒中辣椒素及二氢辣椒素工艺优化
3.1.1 辣椒粒径对辣椒素类物质得率的影响
辣椒粒径对辣椒素及二氢辣椒素得率的影响见表2。由表2看出随着辣椒粒径减小，
辣椒素和二氢辣椒素的得率增加，辣椒粒径为120目筛时，得率达到最大值。辣
椒粒径越小，表明细胞破碎率越大，辣椒颗粒的比表面积越大，使提取溶剂接触更
充分，利于超声提取[7]。辣椒粒径继续减小，得率的增加趋势变缓，这可能是由
于在粉碎过程中，粉碎粒径越小，产生的表面效应越大，表面能的作用使得辣椒粉
末颗粒聚集成团[8]，在后续的离心分离的步骤中，需要更大的转速。越小的粉碎
粒径对设备的要求较高，筛分所需的时间会更长。综合考虑，选取过100目筛的
辣椒粉进行后续试验。
3.1.2 溶剂种类对辣椒素类物质得率的影响
不同溶剂对辣椒素类物质得率的影响见图1和图2。由图1和图2看出，将甲醇
溶液作为提取溶剂时，随着甲醇的体积分数的增加，辣椒素和二氢辣椒素的得率增
加，甲醇浓度为60%时，得率最大，分别为4.01和2.53 mg/g，甲醇浓度超过
60%时，辣椒素类物质的得率逐渐下降；使用乙醇溶液提取辣椒素与二氢辣椒素，
当乙醇浓度为60%时得率最大，分别为4.53和2.68 mg/g，与甲醇相比，提取
的辣椒素类物质更多；使用甲醇—四氢呋喃为溶剂时，与用60%浓度乙醇提取的
得率非常接近，但提取效果比单独用一种溶剂好，得率分别为4.54和2.66 mg/g。
由于溶剂的极性不同，提取溶剂浓度和组分变化时，整个溶液的极性也在变化[9]，
达到某一浓度时，提取溶剂的极性和黏度比较利于辣椒素和二氢辣椒素的提取。甲
醇、乙醇、四氢呋喃、水纯溶剂的黏度比较接近，分别为0.6、1.2、0.55、1
mPa.s；4种溶剂的介电常数值为32.7、24.5、7.39、80 F/m[10]。单独采用甲
醇、乙醇的水溶液提取时，提取液浑浊且黏度大，辣椒素和二氢辣椒素提取困难，
离心分离步骤需要的转速较高、时间更长。辣椒素和二氢辣椒素为脂溶性化合物，
极性相对较弱，以极性较小的溶剂提取较为合适；另外，超声提取时，随着甲醇、
乙醇浓度的提高，提取液中干扰色素、蛋白质的浸出量明显增加，造成分离困难、
降低得率。用复合溶剂甲醇—四氢呋喃要优于单独用甲醇或乙醇，四氢呋喃脂溶
性好，极性比甲醇、乙醇小，所以提取效果要比其他溶剂更好。四氢呋喃与甲醇混
合后，提取溶液澄清，辣椒素和二氢辣椒素的色谱峰能分开，无拖尾。综合考虑溶
液消耗量、提取效果，60%的甲醇—四氢呋喃为较佳提取溶剂。
3.1.3 料液比对辣椒素类物质得率的影响
料液比对辣椒素类物质得率的影响见图3。从图3看出料液比为1:10时，辣椒素
和二氢辣椒素的得率最大，分别为5.14 mg/g和3.26 mg/g。继续增大提取溶剂
的体积，辣椒素和二氢辣椒素的得率缓慢降低。其原因可能为，料液比越大，辣椒
素类物质浓度较大，辣椒粉与溶液的接触比较充分，并且细胞内外的溶质浓度相差
较大，较大的浓度差产生的推动力也大，加速了辣椒素物质的扩散、渗透作用[11]，
能加速提取过程，使得率较高。料液比1∶10时，提取辣椒素和二氢辣椒素已经
较为充分，固液交换基本完成，如果继续增加提取液的体积，会稀释溶液浓度，降
低得率。综合考虑，选取1∶10作为较佳料液比。
3.1.4 超声频率对辣椒素类物质得率的影响
超声频率对辣椒素类物质得率的影响见表3。由表3可知当超声频率为25 KHz和
40 KHz单独作用时，辣椒素和二氢辣椒素的含量较低，且40 KHz的超声波的得
率大于25 KHz；两种超声频率同时作用时，含量分别为4.55 mg/g与2.89
mg/g。在同一超声功率下，超声频率越大，辣椒素和二氢辣椒素的得率也越大。
超声波具有空化效应、热效应、机械效应，能产生瞬时的高温高压，具有较高的能
量，具有粉碎、搅拌、乳化等特殊作用[12]。因此，随着超声频率增加，超声波对
辣椒的组织结构、细胞壁和细胞壁的破碎作用逐渐增强，溶剂更容易渗透到辣椒颗
粒的内部，细胞内的辣椒素和二氢辣椒素溶出量增大，得率也就相应地增大。
3.1.5 时间对辣椒素类物质得率的影响
时间对辣椒素类物质得率的影响见上图4。由图4可知，超声提取时间为20-50
min时，超声提取的时间增加，辣椒素类物质得率随之增大；当提取时间达到30
min后，得率增加趋势变平缓；超声时间在50 min时，辣椒素类物质的提取量达
到最大，得率分别为6.36和3.88 mg/g，而当提取时间在50-60 min时，随着
超声时间延长，辣椒素类物质的得率降低。由于提取时间的足够长，保证了提取溶
剂与辣椒粉末接触作用的时间，并加强了细胞壁和纤维组织的破坏作用，利于植物
细胞内物质的释放、扩散及溶解，从而保证了较高的得率[13]。当提取时间足够长
时，辣椒素类物质在提取液中已达到了平衡，继续增加提取时间，辣椒素类物质含
量的增加不大。而提取时间过长时，长时间的加热会使得辣椒细胞组织结构干缩，
并造成溶剂的挥发，不利于辣椒素类物质的释放。超声波有较强的机械剪切力，超
声时间过长，会对已溶出的辣椒素类化合物产生较强的破坏作用，导致辣椒素类物
质的损失，综合考虑，选择提取时间为50 min。
3.2 精密度试验
精密度试验结果见表4。由表4可知HPLC法测定辣椒中辣椒素的RSD为1.80%，
二氢辣椒素的RSD为2.46%，相对误差均小于5%，表明该方法的精密度良好。
3.3 重复性试验
重复性试验结果见表5。由表5可知HPLC法测定辣椒中辣椒素的RSD为2.53%，
二氢辣椒素的RSD为3.80%，相对标准偏差较小，表明该方法的重复性良好。
3.4 加标回收率试验
HPLC法测定辣椒中辣椒素的加标回收率试验结果见上表6。由表6可知辣椒素的
平均加标回收率范围为96.67-98.41%，回收率较高，该方法的回收率良好，试验
结果准确可靠。
HPLC法测定辣椒中二氢辣椒素的加标回收率试验结果见上表7。由表7可知二氢
辣椒素的平均加标回收率的范围为94.12-98.69%，回收率较高，该方法的回收率
良好，试验结果准确可靠。
3.5 不同品种辣椒的辣度分析
以市售6种干辣椒为原料，按照2.3.2中的感官评价方法，以2.3中单因素实验优
化确定的较佳提取条件，进行超声辅助提取辣椒素与二氢辣椒素，HPLC法测定辣
度与感官评价法的辣度测定结果比较，以验证建立的HPLC分析方法的准确性。
HPLC法测定6种辣椒的辣度的结果见表8。根据表8将6中辣椒按Scoville指
数从大到小排列，辣度顺序为E、D、C、B、A、F，辣度范围为34 454-88 228
SHU。感官评价法测定得到的辣椒辣度的强弱顺序与HPLC法一致，Scoville指
数范围为31 000-80 000 SHU。与感官评价法相比，HPLC法测定的辣椒素含量
偏高，这可能是由于感官评价法采用加入
乙醇的静置的方法提取的辣椒素，而HPLC法的预处理方法为超声辅助法，预处
理方法的不同对辣椒素含量造成了影响，导致了Scoville指数的差异。另外，感
官评价法受到个体差异和环境因素的影响较大，不同个体对辣味的感觉还受到其他
味觉的影响。
HPLC法测定辣椒中的辣椒素和二氢辣椒素的前处理的较佳条件为：辣椒粒径100
目，60%甲醇—四氢呋喃，料液比1∶10，超声频率25和40 KHz同时作用，温
度60 ℃，时间50 min。该方法具有良好的线性范围，精密度、重复性良好，辣
椒素和二氢辣椒素的加标回收率分别为96.67- 98.41%和94.12-98.69%。HPLC
法测定辣椒的辣度快速、准确、可靠，与感官评定法测定的辣度结果一致。
【相关文献】
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2024年6月3日发(作者：侨子骞)
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高,HPLC法的精密度、重复性及加标回收率良好。采用HPLC法和感官评定法测
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4.04×104、4.42×104、5.84×104、9.39×104、3.67×104SHU,感官评定法为
3.4×104、3.7×104、4.0×104、5.0×104、8.0×104、3.1×104SHU,两种分析方
法的辣度测定结果类似。
【期刊名称】《武汉轻工大学学报》
【年(卷),期】2016(035)003
【总页数】8页(P13-19,24)
【关键词】酱卤鸭制品;辣度;高效液相色谱法;辣椒
【作 者】王茹;陈季旺;黄迪;胥伟;王宏勋
【作者单位】[1]武汉轻工大学食品科学与工程学院,湖北武汉430023;[2]农产品加
工湖北省协同创新中心,武汉430023
【正文语种】中 文
【中图分类】TS254.4
我国酱卤鸭制品的历史悠久，肉颜色明亮、滋味独特、酥软适口，品种不尽相同，
口味各有特色。卤制为酱卤肉制品的重要环节，主要步骤是将鸭肉同香辛料、盐等
配料放在卤水中熬煮。湖北酱卤鸭肉制品是以酱卤整鸭、卤鸭腿、卤鸭脖、卤翅尖
等一系列卤鸭产品为代表，深受国内外消费者的喜爱，已经成为湖北的地方特色食
品，年产值达数百亿元。
酱卤鸭制品独特的风味、成色以及口感，与各种调料的搭配使用密不可分，酱卤工
艺是保证成品质量的关键步骤。目前生产酱卤鸭制品的企业很多，大多采用传统的
加工工艺，生产规模小，自动化程度低；酱汁卤汤的品质缺乏统一的标准来评价，
使用量难以准确控制，各种调料在酱卤过程中的使用量及消耗难以体现，原辅料使
用量及工艺参数不明确，生产的酱卤鸭的批次差异较大，使得酱卤肉制品的生产难
以实现标准化。
辣椒是酱卤鸭制品中经常使用的原料，不同人群对酱卤鸭制品辣度有不同的喜好，
如何量化辣度对调控酱卤鸭制品风味非常重要。辣椒素类物质是辣感产生的物质基
础[1]，辣感的强弱与辣椒素类物质的含量密切相关。为了保证酱、卤汁的品质和
风味，必须建立酱卤汁中影响辣度的物质定量检测的方法，控制加工过程中的辣椒
素类物质的含量变化。辣度检测的国家标准GB/T 21265-2007中规定了辣椒辣度
的测定方法-Scoville指数法[2]，有关HPLC法测定辣椒及其制品辣度的前处理条
件已有较多的文献报道[3-4]，测定辣椒辣度也有国家标准，但是这些方法对辣椒
的粒径、提取温度、超声时间等条件未进行具体说明，研究超声提取辣椒中辣椒素
和二氢辣椒素的工艺，能够增加辣椒中辣椒素及二氢辣椒素的得率，保证测定结果
的准确。因此，研究HPLC法测定辣椒辣度的前处理条件，建立良好的辣椒辣度
的HPLC测定方法，对酱卤鸭制品标准化加工有着重要的意义。
本研究采用超声辅助工艺提取辣椒中的辣椒素和二氢辣椒素，研究辣椒粒径、溶剂
种类、料液比、超声频率和时间对辣椒素和二氢辣椒素得率的影响，优化超声提取
工艺，建立辣椒辣度的HPLC测定方法，以为酱卤鸭制品的标准化生产提供技术
支撑。
2.1 材料与试剂
干辣椒(产地福建、河南，2015年7月)由湖北小胡鸭食品有限责任公司提供；尖
辣椒、干辣椒(产地四川凤县，2015年6月22日)购于吉林市茴香食品有限公司；
水临门朝天椒(产地山东德州，2015年8月16日)购于山东乐陵市益民调味食品
有限公司；友佳朝天椒辣干(产地四川成都，2015年7月22日)购于四川友佳食
品有限公司；厨大哥小米辣(产地四川成都，2015年9月16日)购于四川友嘉食
品有限公司；味达佳辣椒(产地福建泉州，2015年4月11日)购于福建泉州味中
皇食品有限公司：
辣椒素标准品(20 mg，纯度99 %)、二氢辣椒素标准品(20 mg，纯度99 %)购于
山东省西亚化学工业有限公司；甲醇(HPLC纯)、甲醇(分析纯)、无水乙醇(分析纯)、
四氢呋喃(分析纯)购于上海国药集团化学试剂有限公司；蔗糖(分析纯)购于天津市
凯通化学试剂公司；娃哈哈纯净水(500 mL)购于杭州娃哈哈集团有限公司。
2.2 仪器与设备
SB-3200 DTS双频超声清洗器：宁波新芝科技有限公司；FA114N分析天平：上
海精密科学仪器有限公司；Aglilent 1260高效液相色谱仪：美国安捷伦科技公司；
TGL-16C高速离心机：上海安亭科学仪器厂；YB1000A高速多功能粉碎机：浙江
省永康市速锋工贸有限公司。
2.3 方法
2.3.1 辣椒辣度测定的HPLC法
参照GB/T 21266-2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定及辣度表示方法》
[5]。
(1)色谱条件的选择
选择色谱柱为Zorbax SB-C18(4.6 mm × 250 mm, 5 μm)，流动相为甲醇和水
(V/V，70∶30)，流速1.0 mL/min，柱温30℃，紫外检测波长280 nm，进样量
10 μL。
(2)标准曲线绘制
分别准确称量0.0526 g辣椒素标准品及0.0556 g二氢辣椒素标准品，放入50
mL烧杯中，用甲醇溶解，转移到容量瓶中定容至50 mL，作为混合标准液保存
(辣椒素与二氢辣椒素均为1 mg/mL)。分别移取标准储备液0、0.5、1.0、1.5、
2.0、2.5、3 mL至25 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度后混匀，按浓度梯度配制
辣椒素和二氢辣椒素的稀释液，按2.3.1中(2)HPLC分析条件进行分析，辣椒素和
二氢辣椒素的浓度为0-120 mg/L(0、20、40、60、80、100、120 mg/L)，将
标准品的浓度作为横坐标，峰面积作为纵坐标，绘制标准系列曲线。辣椒素的线性
回归方程y=4.877x+14.990(R2=0.9944)；二氢辣椒素线性回归方程
y=3.729x+6.061(R2=0.9969)，在0-120 mg/L的范围内，线性关系良好。
(3)样品处理方法
将烘干的辣椒用高速粉碎机粉碎，通过80目的标准筛后，放于密封袋储藏。称取
1g(精确到0.0001g)的上述辣椒粉，置于锥形瓶中，以50 mL的甲醇∶四氢呋喃
(50∶50,v/v)为提取液，密闭封口后开小孔，放入双频超声清洗器50℃超声提取
50 min后，用提取液定容到50 mL，静置10 min，将上层溶液取5 mL置入7
mL离心管中，转速8000 r/min离心5 min，过0.45 μm尼龙有机滤膜，进高效
液相色谱仪分析。根据辣椒中辣椒素及二氢辣椒素的含量及检测器的灵敏度，适当
调整稀释倍数。每组样品平行测定3次。
(4)结果计算
按2.3.1中(3)的条件进行HPLC分析，用辣椒素及二氢辣椒素标准品的出峰时间
确定辣椒中的色谱峰，辣椒中的辣椒素及二氢辣椒素峰面积定量。根据辣椒中辣椒
素和二氢辣椒素含量绘制标准曲线，计算样品中辣椒素及二氢辣椒素的含量。
辣椒素得率计算：Wa=C1×V/1000 m
二氢辣椒素得率计算：Wb=C2×V/1000 m
辣椒素类物质得率计算：W=(Wa+Wb)/0.9
式中：
Wa—辣椒素得率(mg/g)；Wb—二氢辣椒素得率(mg/g)；W—1 g辣椒素类物质
得率(mg/g)；C1—由辣椒素标准曲线上查到的辣椒素浓度(mg/L)；C2—由二氢
辣椒素标准曲线上查到的二氢辣椒素浓度(mg/L)；V—提取液定容体积(mL)；
m—干辣椒质量(g)；0.9—辣椒素与二氢辣椒素占辣椒素类物质总质量的比例系数。
Scoville指数(SHU)的计算：
X=W×0.9×16 100+W×0.1×9 300
式中：
0.9—辣椒素与二氢辣椒素占辣椒素类物质总质量的比例系数；16 100—辣椒素与
二氢辣椒素转换为Scoville指数的系数，辣椒素和二氢辣椒素质量和每占1 mg/g
时相当于16 100 SHU；0.1—其余辣椒素类物质占辣椒素类物质总质量的比例系
数；9 300—其余辣椒素类物质的Scoville指数的换算系数，其余辣椒素类物质质
量和每占1 mg/g相当于9 300 SHU。
2.3.2 超声辅助提取辣椒中辣椒素及二氢辣椒素工艺优化
(1)辣椒粒径对辣椒素类物质得率的影响
取粉碎后的辣椒粉末，分别通过20、40、60、80、100、120目数的标准筛，各
称取2.5 g辣椒，按2.3.1中(3)的操作步骤进行提取，测定辣椒素和二氢辣椒素的
含量，研究辣椒粒径对辣椒素类物质得率的影响。
(2)溶剂种类对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径，称取1g辣椒，置于50 mL的锥形瓶中，分
别加入不同浓度的甲醇、乙醇、甲醇—四氢呋喃50 mL，混合比例为30、40、
50、60、70%，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究溶剂种类对辣椒素类
物质得率的影响。
(3)料液比对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径、溶剂，称取1g辣椒，置于50 mL的锥形瓶
中，分别加入10、20、30、40、50 mL体积的溶剂，使得料液比分别为1:10、
1:20、1:30、1:40、1:50，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究料液比对
辣椒素类物质得率的影响。
(4)超声频率对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径、溶剂、料液比，称取1g辣椒，置于50 mL
的锥形瓶中，加入对应体积的溶剂，在不同超声频率25、40、25和40 KHz的条
件下，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究超声频率对辣椒素类物质得率
的影响。
(5)时间对辣椒素类物质得率的影响
根据上述试验确定的较佳粉碎粒径、溶剂、料液比、超声频率，称取1 g辣椒，
置于50 mL的锥形瓶中，其他超声提取条件及操作步骤同2.3.1，研究超声频率对
辣椒素类物质得率的影响。
2.3.3 精密度试验
按优化后的辣椒预处理工艺提取辣椒素与二氢辣椒素，重复测定6次，计算平均
值、标准偏差和相对标准偏差。
2.3.4 重复性试验
准确称取6份平行辣椒样品，按优化后的辣椒预处理工艺提取其中的辣椒素及二
氢辣椒素，分别测定辣椒素和二氢辣椒素含量，计算平均值、标准偏差和相对标准
偏差。
2.3.5 加标回收率试验
准确称取已知辣椒素和二氢辣椒素含量的平行辣椒样品6份，分别加入1 mg/mL
混标溶液各1、2、4 mL，计算回收率。计算公式如下：
式中：
P为加标回收率；m1为辣椒素或二氢辣椒素的质量；m2为加标的质量；m3为
辣椒的质量。
2.3.6 辣椒辣度的Scoville感官评定法
参照国标GB/T 21265—2007《辣椒辣度的感官评价方法》[6]。干辣椒用高速万
能粉碎机粉碎，过40目筛后均匀取样。根据HPLC法测定辣椒的含量换算得到的
Scoville指数值，计算其稀释倍数，找到辣椒的辣度所在的区段，将所在的区段选
为中间辣度区段，并选择相邻的2个辣味区段，每种辣椒选取3个连续的辣味区
段，按表2.1称取测试辣椒粉的质量。(如表1所示)
将无水乙醇用双重蒸馏水配成乙醇溶液，体积分数为95%，称取蔗糖配成浓度为
50 g/L蔗糖水溶液。用95%的乙醇提取辣椒，制备提取液。根据上述选定的位于
中间的辣味区段，参照附录A或B移取对应体积的提取液，按体积从大到小的顺
序用50 g/L蔗糖溶液稀释；选取3个连续辣味区段的中间区段的中部，按对应的
体积移取95%的乙醇，用50 g/L蔗糖溶液稀释后为空白液。随机挑选本实验室的
5位研究生同学作为感官评定小组的成员，要求参加的同学几乎不吃辣椒或对辣椒
很敏感。要求小组成员至少在1个小时前不吃东西才能进行品评，且至少1个半
小时前没吃过任何含有辣味的食物。
5人品评小组中至少有4人都没有感觉到比空白提取液强的辣的刺激为止，此时体
积为最小样液量，将它作为后续稀释液的起点体积，并选择随后相邻的5个移液
体积，用95%的乙醇定容到50 mL容量瓶，并编号为a-f。
将空白液连同6个稀释液为一组，供给品评小组的成员品评，品评员按照由稀到
浓的顺序，按照要求进行品评。当至少有3位的品评小组的成员同时认为其中一
个品评液具有辣味，并且至少有4位小组成员认为最后一个品评液f具有辣味，以
确定的辣味区段和品评液移取的体积为依据，查阅附录A或B，找出该品评液对
应稀释倍数，并以此计算并确定Scoville指数。
A’-D’辣味区段的Scoville指数为稀释倍数的数值；A-F辣味区段的Scoville
指数为1 000倍的稀释倍数的数值。
3.1 超声辅助提取辣椒中辣椒素及二氢辣椒素工艺优化
3.1.1 辣椒粒径对辣椒素类物质得率的影响
辣椒粒径对辣椒素及二氢辣椒素得率的影响见表2。由表2看出随着辣椒粒径减小，
辣椒素和二氢辣椒素的得率增加，辣椒粒径为120目筛时，得率达到最大值。辣
椒粒径越小，表明细胞破碎率越大，辣椒颗粒的比表面积越大，使提取溶剂接触更
充分，利于超声提取[7]。辣椒粒径继续减小，得率的增加趋势变缓，这可能是由
于在粉碎过程中，粉碎粒径越小，产生的表面效应越大，表面能的作用使得辣椒粉
末颗粒聚集成团[8]，在后续的离心分离的步骤中，需要更大的转速。越小的粉碎
粒径对设备的要求较高，筛分所需的时间会更长。综合考虑，选取过100目筛的
辣椒粉进行后续试验。
3.1.2 溶剂种类对辣椒素类物质得率的影响
不同溶剂对辣椒素类物质得率的影响见图1和图2。由图1和图2看出，将甲醇
溶液作为提取溶剂时，随着甲醇的体积分数的增加，辣椒素和二氢辣椒素的得率增
加，甲醇浓度为60%时，得率最大，分别为4.01和2.53 mg/g，甲醇浓度超过
60%时，辣椒素类物质的得率逐渐下降；使用乙醇溶液提取辣椒素与二氢辣椒素，
当乙醇浓度为60%时得率最大，分别为4.53和2.68 mg/g，与甲醇相比，提取
的辣椒素类物质更多；使用甲醇—四氢呋喃为溶剂时，与用60%浓度乙醇提取的
得率非常接近，但提取效果比单独用一种溶剂好，得率分别为4.54和2.66 mg/g。
由于溶剂的极性不同，提取溶剂浓度和组分变化时，整个溶液的极性也在变化[9]，
达到某一浓度时，提取溶剂的极性和黏度比较利于辣椒素和二氢辣椒素的提取。甲
醇、乙醇、四氢呋喃、水纯溶剂的黏度比较接近，分别为0.6、1.2、0.55、1
mPa.s；4种溶剂的介电常数值为32.7、24.5、7.39、80 F/m[10]。单独采用甲
醇、乙醇的水溶液提取时，提取液浑浊且黏度大，辣椒素和二氢辣椒素提取困难，
离心分离步骤需要的转速较高、时间更长。辣椒素和二氢辣椒素为脂溶性化合物，
极性相对较弱，以极性较小的溶剂提取较为合适；另外，超声提取时，随着甲醇、
乙醇浓度的提高，提取液中干扰色素、蛋白质的浸出量明显增加，造成分离困难、
降低得率。用复合溶剂甲醇—四氢呋喃要优于单独用甲醇或乙醇，四氢呋喃脂溶
性好，极性比甲醇、乙醇小，所以提取效果要比其他溶剂更好。四氢呋喃与甲醇混
合后，提取溶液澄清，辣椒素和二氢辣椒素的色谱峰能分开，无拖尾。综合考虑溶
液消耗量、提取效果，60%的甲醇—四氢呋喃为较佳提取溶剂。
3.1.3 料液比对辣椒素类物质得率的影响
料液比对辣椒素类物质得率的影响见图3。从图3看出料液比为1:10时，辣椒素
和二氢辣椒素的得率最大，分别为5.14 mg/g和3.26 mg/g。继续增大提取溶剂
的体积，辣椒素和二氢辣椒素的得率缓慢降低。其原因可能为，料液比越大，辣椒
素类物质浓度较大，辣椒粉与溶液的接触比较充分，并且细胞内外的溶质浓度相差
较大，较大的浓度差产生的推动力也大，加速了辣椒素物质的扩散、渗透作用[11]，
能加速提取过程，使得率较高。料液比1∶10时，提取辣椒素和二氢辣椒素已经
较为充分，固液交换基本完成，如果继续增加提取液的体积，会稀释溶液浓度，降
低得率。综合考虑，选取1∶10作为较佳料液比。
3.1.4 超声频率对辣椒素类物质得率的影响
超声频率对辣椒素类物质得率的影响见表3。由表3可知当超声频率为25 KHz和
40 KHz单独作用时，辣椒素和二氢辣椒素的含量较低，且40 KHz的超声波的得
率大于25 KHz；两种超声频率同时作用时，含量分别为4.55 mg/g与2.89
mg/g。在同一超声功率下，超声频率越大，辣椒素和二氢辣椒素的得率也越大。
超声波具有空化效应、热效应、机械效应，能产生瞬时的高温高压，具有较高的能
量，具有粉碎、搅拌、乳化等特殊作用[12]。因此，随着超声频率增加，超声波对
辣椒的组织结构、细胞壁和细胞壁的破碎作用逐渐增强，溶剂更容易渗透到辣椒颗
粒的内部，细胞内的辣椒素和二氢辣椒素溶出量增大，得率也就相应地增大。
3.1.5 时间对辣椒素类物质得率的影响
时间对辣椒素类物质得率的影响见上图4。由图4可知，超声提取时间为20-50
min时，超声提取的时间增加，辣椒素类物质得率随之增大；当提取时间达到30
min后，得率增加趋势变平缓；超声时间在50 min时，辣椒素类物质的提取量达
到最大，得率分别为6.36和3.88 mg/g，而当提取时间在50-60 min时，随着
超声时间延长，辣椒素类物质的得率降低。由于提取时间的足够长，保证了提取溶
剂与辣椒粉末接触作用的时间，并加强了细胞壁和纤维组织的破坏作用，利于植物
细胞内物质的释放、扩散及溶解，从而保证了较高的得率[13]。当提取时间足够长
时，辣椒素类物质在提取液中已达到了平衡，继续增加提取时间，辣椒素类物质含
量的增加不大。而提取时间过长时，长时间的加热会使得辣椒细胞组织结构干缩，
并造成溶剂的挥发，不利于辣椒素类物质的释放。超声波有较强的机械剪切力，超
声时间过长，会对已溶出的辣椒素类化合物产生较强的破坏作用，导致辣椒素类物
质的损失，综合考虑，选择提取时间为50 min。
3.2 精密度试验
精密度试验结果见表4。由表4可知HPLC法测定辣椒中辣椒素的RSD为1.80%，
二氢辣椒素的RSD为2.46%，相对误差均小于5%，表明该方法的精密度良好。
3.3 重复性试验
重复性试验结果见表5。由表5可知HPLC法测定辣椒中辣椒素的RSD为2.53%，
二氢辣椒素的RSD为3.80%，相对标准偏差较小，表明该方法的重复性良好。
3.4 加标回收率试验
HPLC法测定辣椒中辣椒素的加标回收率试验结果见上表6。由表6可知辣椒素的
平均加标回收率范围为96.67-98.41%，回收率较高，该方法的回收率良好，试验
结果准确可靠。
HPLC法测定辣椒中二氢辣椒素的加标回收率试验结果见上表7。由表7可知二氢
辣椒素的平均加标回收率的范围为94.12-98.69%，回收率较高，该方法的回收率
良好，试验结果准确可靠。
3.5 不同品种辣椒的辣度分析
以市售6种干辣椒为原料，按照2.3.2中的感官评价方法，以2.3中单因素实验优
化确定的较佳提取条件，进行超声辅助提取辣椒素与二氢辣椒素，HPLC法测定辣
度与感官评价法的辣度测定结果比较，以验证建立的HPLC分析方法的准确性。
HPLC法测定6种辣椒的辣度的结果见表8。根据表8将6中辣椒按Scoville指
数从大到小排列，辣度顺序为E、D、C、B、A、F，辣度范围为34 454-88 228
SHU。感官评价法测定得到的辣椒辣度的强弱顺序与HPLC法一致，Scoville指
数范围为31 000-80 000 SHU。与感官评价法相比，HPLC法测定的辣椒素含量
偏高，这可能是由于感官评价法采用加入
乙醇的静置的方法提取的辣椒素，而HPLC法的预处理方法为超声辅助法，预处
理方法的不同对辣椒素含量造成了影响，导致了Scoville指数的差异。另外，感
官评价法受到个体差异和环境因素的影响较大，不同个体对辣味的感觉还受到其他
味觉的影响。
HPLC法测定辣椒中的辣椒素和二氢辣椒素的前处理的较佳条件为：辣椒粒径100
目，60%甲醇—四氢呋喃，料液比1∶10，超声频率25和40 KHz同时作用，温
度60 ℃，时间50 min。该方法具有良好的线性范围，精密度、重复性良好，辣
椒素和二氢辣椒素的加标回收率分别为96.67- 98.41%和94.12-98.69%。HPLC
法测定辣椒的辣度快速、准确、可靠，与感官评定法测定的辣度结果一致。
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