Оригинални статии

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

Резюме

Извършено е количествено определяне на основните капсаициноиди, а именно нордихидрокапсаицин, капсаицин, дихидрокапсаицин, хомокапсаицин и хомодихидрокапсаицин, присъстващи в пикантни храни, приготвени от чушки. Съдържанието на капсаицин е пряко свързано с острите свойства на храните, които съдържат люти чушки. Изследваните проби включват 10 различни сушени люти чушки, 19 люти соса, 4 вида червен пипер и 4 различни кетчупа. Обхватът на концентрациите на намерените капсаициноиди е както следва: сушени люти чушки (554,1–1705,9 mol kg -1), червени пиперки (582,0-665,0 mol kg -1), пикантни кетчупи (4,0–12,4 mol kg -1) и люти сосове (4.6–843.8 mol mol -1). Установена е променливост в съдържанието на капсаициноиди, като капсаицинът и дихидрокапсаицинът са на най-високи нива. Съдържанието на капсаицин обикновено е по-високо от съдържанието на дихидрокапсаицин.

съдържание

ВЪВЕДЕНИЕ

Лютите чушки са пикантни или солени хранителни добавки, които се използват широко в много страни по света. Тези чушки имат висока стойност поради техните качества на цвят, вкус и пикантност. Капсаициноидите са острите съединения, които са отговорни за характерния вкус на лютите чушки. Сред тези съединения са два основни капсаициноида, а именно капсаицин (транс-8-метил-N-ванилил-6-ноненамид) и дихидрокапсаицин (DHC; 8-метил-N-ванилилнонанамид) и те представляват около 80–90% от общия брой капсаициноиди, присъстващи в повечето видове люти чушки. [1] В допълнение към тези две основни съединения в чушките са открити и други капсаициноиди, които включват нордихидрокапсаицин (n-DHC), хомокапсаицин (h-C), хомодихидрокапсаицин (h-DHC) и нонивамид. Общо са установени повече от 20 капсаициноиди при различни видове пипер. [2 - 4]

Капсаициноидите са отговорни за пикантността на чушките. Трябва да се отбележи, че скалата на Сковил обикновено се използва за измерване на пикантността на лютите чушки. Единиците за скалата на Scoville са пряко свързани с нивата на производни на капсаицин и 1 mg капсаицин на kg чили пипер е представен от 15 единици Scoville. Следователно определянето на капсаицин в храните позволява да се установи нивото на пикантност в пробите. Доказано е също така, че капсаицините имат няколко биологични свойства и ползи за здравето. [5] Те включват противоракова активност, [6, 7] антиоксидантни свойства, [8, 9] действие върху метаболизма на мазнините, [10] противовъзпалителни свойства, [11] и стомашна лигавица [12] и антимикробни свойства. [13] Тези свойства правят интерес да се определят нивата на тези съединения в обикновените храни в диетата.

Капсаициноидите обикновено се включват в полутвърди или твърди храни и в резултат на това е необходимо тези съединения да се извлекат от матрицата, в която се намират, преди анализ и количествено определяне чрез хроматографски техники. Техниката на екстракция с помощта на ултразвук се използва широко за извличане на капсаициноиди от чушки. [14 - 16] Barbero et al. използва тази техника за разработване на количествена и възпроизводима (RSD [17] газова хроматография, [18] и високоефективна течна хроматография (HPLC) [19] бяха използвани за анализ и количествено определяне на компонентите. HPLC е най-често използваната техника в това отношение Целта на описаната тук работа е да се изследват петте основни капсаициноида, присъстващи в проби от лют сух пипер, както и в различни храни, направени от чушки, например червен пипер, пикантни кетчупи и пикантни сосове. за извличане на компонентите преди количествено определяне чрез HPLC с обърната фаза, като се използва монолитна колона с детекция на флуоресценция. [20]

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Химикали

Референтните стандарти за капсаицин (97%) и DHC (90%) са получени от Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, MO, USA). Водата е получена от система за дейонизация на вода Milli-Q (Millipore, Bedford, MA, USA). HPLC клас метанол и оцетна киселина са получени от Panreac (Барселона, Испания).

Пикантни храни

Различните храни, които трябва да бъдат анализирани, са получени от различни супермаркети в Испания; много от тези храни са отгледани или произведени в Испания, но други произхождат от други страни. Анализираните проби бяха както следва: 19 люти соса, 10 люти сушени чушки, 4 проби лют червен пипер и 4 горещи кетчупа. Изсушените чушки се смилат в конвенционална мелница преди екстракция.

Процедури за екстракция

По-рано разработен метод за екстракция с помощта на ултразвук [14] беше приложен за извличане на съответните компоненти. Приложиха се следните условия: екстракционен разтворител, метанол; температура, 50 ° C; мощност, 360 W; обем на разтворителя, 25 ml; време на екстракция, 15 минути; количество проба, 0,2 до 2 g (в зависимост от процента вода в храната, която трябва да се анализира). Към всеки екстракт се добавя обем от 0,5 ml вътрешен стандарт (2,5-дихидроксибензалдехид, 1300 mg L -1). Екстрактите се филтрират през 0.45 μm найлонов филтър за спринцовка (Millex-HN, Millipore) преди хроматографски анализ. Екстракциите се извършват в ултразвукова баня (360 W, J.P. Selecta, Барселона, Испания), свързана с температурен контролер, което позволява на водата в банята да се рециркулира.

HPLC-флуоресцентен анализ

HPLC-флуоресцентният анализ беше извършен върху хроматографска система Dionex (Сънивейл, Калифорния, САЩ), която се състоеше от автоматизиран инжектор за проби (ASI-100), помпа (P680), термостатирано отделение за колона (TCC-100), фотодиоден детектор (PDA-100), флуоресцентен детектор (RF 2000) и универсален хроматографски интерфейс (UCI-50). Системата се управляваше със софтуерния пакет Chromeleon 6.60. Капсаициноидите бяха разделени с помощта на монолитна колона Chromolith TH Performance RP-18e (100 mm × 4.6 mm) (Merck).

Хроматографският метод е разработен по-рано. [20] Този метод се провежда с градиент от два разтворителя, подкиселена вода (0,1% оцетна киселина, разтворител А) и подкислен метанол (0,1% оцетна киселина, разтворител В), при скорост на потока 6 ml min -1. Градиентът, използван за хроматографско разделяне на капсаициноидите (време, разтворител В) е: 0 минути, 10%; 2 минути, 50%; 4 минути, 50%; 4,5 минути, 55%; 5,5 минути, 55%; 6 минути, 60%; 7 минути, 60%; 9 минути, 70%; 10 минути, 100%; 15 минути, 100%. Температурата на колоната се поддържа постоянна при 30 ° С. Детекцията на флуоресценция се извършва при 278 nm (възбуждане) и 310 nm (емисия).

Идентифициране на капсаициноидите чрез течна хроматография, свързана с масова спектрометрия

Пет основни капсаициноиди, открити в чушките, бяха идентифицирани с помощта на високоефективна течна хроматография - система за масова спектрометрия (HPLC-MS). HPLC-MS анализите на екстракти от люта чушка се провеждат върху LCQ-свързана система Finnigan LCQ (Thermo Electron Co., San José, CA, USA). Това оборудване беше снабдено с градиентна помпа Spectra SYSTEM 2000 (Thermo Separation Products, Fremont, USA) и детектор на маса (модел LCQ), който се състоеше от електроспрей интерфейс и анализатор на масата на йонен капан. Софтуерът Xcalibur версия 1.2 е използван за управление на оборудването и за събиране и обработка на данните. Обемът на инжектиране на пробата е 25 μL. Условията на интерфейса бяха както следва: положителна йонизация, капилярна температура 220 ° C, напрежение на пръскане 20 kV, капилярно напрежение - 5 V, фокусиран газов поток 80 (произволни единици) и спомагателен газов поток 10 (произволни единици). Данните за API-MS бяха получени в м/z обхват 50–400.

За хроматографското разделяне се използва метод на градиент с подкиселена вода (0,1% оцетна киселина, разтворител А) и подкислен метанол (0,1% оцетна киселина, разтворител В) при скорост на потока 0,2 ml min -1. Използваният градиент е както следва (време, разтворител В): 0 минути, 0%; 1 мин, 0%; 5 минути, 30%; 8 минути, 50%; 16 минути, 70%; 20 минути, 70%; 28 минути, 90%; 30 минути, 90%; 32 минути, 100%; 42 минути, 100%. За постигане на разделяне беше използвана колона С-18 (Luna 5 μm, 150 × 3 mm, Phenomenex). Капсаициноидите, идентифицирани в екстрактите, са n-DHC, капсаицин, DHC, h-C и h-DHC.

HPLC калибриране

Методът HPLC се използва за изготвяне на калибрационни криви за капсаицин и DHC (у = 112.901х + 187 за капсаицин и у = 151.770х + 4589 за DHC), които са двата предлагани на пазара стандарти за капсаициноиди. Регресионни уравнения и коефициент на корелация (r 2; 0,9995 за капсаицин и 0,9995 за DHC), граници на откриване (0,008 mg L -1 за капсаицин и 0,011 mg L -1 за DHC) и граници на количествено определяне (0,028 mg L -1 за капсаицин и 0,036 mg L -1 за DHC ) са изчислени с помощта на софтуерния пакет ALAMIN. [21]

Количествено определяне на капсаициноидите, присъстващи в различни пикантни храни

Петте основни капсаициноида (n-DHC, капсаицин, DHC, h-C и h-DHC), присъстващи в пробите, бяха количествено определени. Капсаицинът и DHC се определят количествено от калибрационните криви, получени от стандартните разтвори. Търговски стандарти за n-DHC, hC и h-DHC не са налични и тези съединения са количествено определени от калибрационните криви на DHC (за n-DHC и h-DHC) и капсаицин (за hC), като се имат предвид структурните прилики между тези молекули и като се вземат предвид техните молекулни тегла. Всички анализи бяха проведени в три екземпляра.

РЕЗУЛТАТИ И ДИСКУСИЯ

Количествено определяне на капсаициноидите в сушени чушки

Сушените люти чушки се използват широко в испанската кухня и в кухнята от цял ​​свят, за да осигурят вкус, цвят и вкус и да произвеждат пикантни ястия. Този вид продукт може да се намери на много пазари по света, защото чушките са много лесни за съхранение за дълги периоди от време.

В описаното тук изследване бяха анализирани десет различни марки смлени сушени люти чушки, продавани в Испания, по една от видовете Capsicum annuum (проба 1) и Capsicum baccatum (проба 2) и осем от вида Capsicum frutescens (проби 3–10). На испанските пазари обикновено се приготвя разнообразен сушен смлян пипер от лют червен пипер (Capsicum frutescens) и поради тази причина тази конкретна проба е обсъдена по-подробно.

Количествата капсаициноиди, открити във всички тези чушки, са представени на фиг. 1а.

Публикувано онлайн:

ФИГУРА 1 Средно съдържание на капсаициноиди, открито в различни проби от сушени люти чушки (A), червен пипер (B) и кетчуп (C) (μmol kg --1 от пробата, N = 3).

ФИГУРА 1 Средно съдържание на капсаициноиди, открито в различни проби от сушени люти чушки (A), червен пипер (B) и кетчуп (C) (μmol kg --1 от пробата, N = 3).

Съдържанието на капсаициноиди, определено за сушени чушки, варира значително, като някои от тези чушки показват относително ниски общи концентрации (554,15 mol kg -1), докато други показват изключително високи нива (17050,87 mol kg -1). Капсаицинът (С) присъства на най-високо ниво във всички проби, като процентите са в диапазона между 49 и 68% от общите капсаициноиди. Вторият най-често срещан капсаициноид в пробите е DHC), който присъства в проценти между 22 и 34%. Тези два основни капсаициноида представляват между 80 и 95% от общото съдържание на капсаициноиди в анализираните проби. Съотношенията C/DHC в тези проби от смлени, сушени люти чушки бяха в диапазона между 3,06 и 1,47, т.е. стойността беше по-голяма от 1 във всички случаи.

Третият най-разпространен капсаициноид е h-C, с изключение на проба 3, и той присъства в количества, вариращи от 3,8 до 8,7% от общите капсаициноиди. Следващият капсаициноид по отношение на изобилието в пробите е n-DHC, отново с изключение на проба 3. Това съединение присъства от 1,3 до 8,6% като процент от общото съдържание на капсаициноид. И накрая, от петте изследвани капсаициноида, най-малко разпространен във всички случаи е h-DHC, който присъства само на нива между 0,3 и 5,0%. Относителните стойности на C и DHC не дават доказателства за ясна разлика в поведението между пробите от различните тествани видове (C. frutescens, C. annuum, и C. baccatum) и в резултат на това този параметър не може да се използва като критерий за сортова дискриминация.

Количествено определяне на капсаициноидите в червен пипер

Червеният пипер е продуктът, получен чрез смилане на червени чушки, които се събират, когато са напълно зрели, здрави, чисти, сухи и напълно без нападение от вредители или болести. Приготвянето на чушките включва три етапа: Първият етап е грижата за плантацията, втората фаза се състои в изсушаване на плодовете, или чрез излагане на слънце, или сушене в поток от горещ въздух, а третият етап е процесът на смилане, при което пробата се прекарва няколко пъти през мелница, за да се получи фин яркочервен прах. Всички тези етапи могат да повлияят на крайното съдържание на капсаициноиди в червения пипер. Червеният пипер на прах, освен като ароматизираща добавка, е оцветител, който се използва в битовото готвене и в хранителната индустрия. В това проучване бяха анализирани четири различни марки червен пипер, продавани в Испания и всички бяха получени от вида C. annuum. Червеният пипер, който се произвежда и предлага на пазара в Испания, обикновено идва от различни сортове чушки от този вид.

Количествата капсаициноиди, присъстващи във всички изследвани проби от червен пипер, са показани на фиг. 1б. Съставът по отношение на отделните капсаициноиди беше много сходен в повечето случаи и най-забележимите разлики бяха открити при незначителните капсаициноиди, т.е. n-DHC, h-C и h-DHC. Разликите в основните съединения бяха значително по-ниски. Например е установена разлика от 8% в случая на С, но разликата е 34% в случая на DHC. Нивата на капсаициноидите варират от 581 до 665 mmol kg -1. Тези нива са значително по-ниски от тези, открити в сухите люти чушки, анализирани преди това (фиг. 1а). Тази разлика се дължи на видовете пипер, използвани за приготвяне на продуктите. Може да се забележи, че основният капсаициноид е С при всички изследвани чушки и това присъства на нива между 55 и 59% от общите капсаициноиди. За пореден път вторият най-често срещан капсаициноид е DHC и той присъства в диапазона от 24 до 34% от общия брой капсаициноиди в зависимост от пробата. Сумата от тези два основни капсаициноида представлява между 82 и 92% от общите капсаициноиди. Съотношението C/DHC в пробите е между 2.5 и 1.6.

Променливостта на незначителните капсаициноиди в пробите от червен пипер е по-изразена, отколкото при основните капсаициноиди. В този случай третите най-разпространени капсаициноиди са h-DHC за проби 3 и 4, hC за проба 2 и n-DHC за проба 1. В тези проби процентът на n-DHC варира между 3,4 и 5,4%, докато hC варира между 2.3 и 10.7%, а h-DHC между 0.7 и 6.5%. Комбинираните количества от тези второстепенни съединения не надвишават 18% от общото съдържание на капсаициноиди.

Количествено определяне на капсаициноидите в кетчупа

Кетчупът е доматен сос, който се използва широко в целия свят. В допълнение към доматите, оцета, захарта и солта, при приготвянето на този вид сос се използват различни подправки. Пикантният кетчуп се приготвя с помощта на люти чушки и капсаициноидите трябва да присъстват в пробите от този сос. Бяха проучени четири различни марки пикантен кетчуп, които се предлагат в Испания. В Испания сладкият кетчуп се консумира по-широко от пикантния кетчуп, но през последните години пикантните кетчупи стават все по-достъпни.

Нивата на капсаициноиди, присъстващи в изследваните проби от кетчуп, са показани на фиг. 1в. Както при лютите чушки, в различните проби бяха открити само малки разлики в общото съдържание на капсаициноиди. В този случай обаче както основните, така и второстепенните компоненти показват само малки разлики в изобилието. Две проби съдържаха нива на n-DHC, h-DHC и h-C, които бяха под границите на откриване. Във всеки случай общите нива на капсаициноиди в тези проби не надвишават 15 μmol на килограм, т.е. до два порядъка по-ниски от нивата, открити в сушените люти чушки. Това ниско съдържание отразява предназначението на храната и нейното директно въвеждане в диетата - за разлика от сушените люти чушки или червен пипер, които се използват като подправки.

Що се отнася до основните компоненти, С не е най-разпространеният капсаициноид във всички случаи, тъй като DHC е основният компонент в проба от кетчуп 3. Капсаициноид С присъства в проценти между 63 и 17%, докато DHC присъства в проценти, вариращи между 60 и 33% . Сумата от тези два основни капсаициноида е между 77 и 100% от общото съдържание на капсаициноиди.

Що се отнася до незначителните капсаициноиди, две проби от кетчуп (1 и 2) съдържат нива, които са под границата на откриване. В останалите проби кетчуп (проби 3 и 4) третият най-разпространен капсаициноид е h-DHC (12–15%), последван от h-C (5–7%) и накрая n-DHC (1–3%); сумата от тези съединения не надвишава 23% от общите капсаициноиди.

Съотношенията C/DHC се различават значително между пробите кетчуп. Тези стойности варират от 0,28 (DHC/C = 3,51) за проба 3 до 1,67 за проба 1. За другите две проби кетчуп съотношенията C/DHC са 1,41 (проба 4) и 1,14 (проба 2). Различните относителни състави могат да се отдадат на използването на различни видове чушки при приготвянето на пробите от кетчупа.

Количествено определяне на капсаициноидите в лютите сосове

В гастрономията функцията на соса е да придружава други храни като гарнитура за подобряване на вкуса чрез контрастиране или допълване на въпросната храна. Поради тази причина сосовете обикновено предлагат относително остри усещания на небцето, които стимулират сетивата за вкус и обоняние, какъвто е случаят с пикантните сосове. Редица търговски люти сосове и храни съдържат пикантни чушки като съставка. Повечето люти сосове имат само малка част от лютите чушки в съставките (0,42–3,5%). Съществуват обаче сосове, които се приготвят с високи нива натрошени люти чушки и това им придава много интензивна степен на пикантност.

В това проучване бяха анализирани общо 19 различни марки лют сос, предлагани на пазара в Испания. Тези 19 соса обхващаха различни видове по отношение на процента пипер, използван при приготвянето, както и в цветовете, употребите и текстурите. Количествата капсаициноиди, присъстващи в тези сосове, са представени на фиг. 2а и 2б.