1、福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究中文摘要目前，随着城市居民生活水平的越来越好，人们对于日常膳食营养水平的要求也越来越高。辣椒的营养价值素有“蔬菜之冠” 之称，其含有大量的维生素 C、辣椒素类物质和色素，拥有极强的抗氧化能力。本实验以市面上常见的朝天椒为原材料，探讨微波、油炒和水煮等常用的家庭烹饪方法对其含有的功能性成分和颜色的影响。本文先分别以微波、水煮和油炒等烹饪方式对辣椒素含量的影响进行单因素实验，然后在单因素实验的基础上进行正交试验。最后，在最佳烹饪条件下分别研究微波、水煮和油炒对辣椒中维生素 C、总酚、还原糖、总糖和颜色的影响。研究结果如下：1、采用
2、微波对新鲜辣椒进行烹饪时，本实验对火候、加水量和时间这三种关键因素进行单因素研究分析，并通过正交实验进行进一步研究，研究发现时间对烹饪中辣椒素含量的影响最大，火候次之，加水量的影响最小。得出的最佳烹饪方法是采用中高火、125 mL 加水量和 6 min。2、采用水煮对新鲜辣椒进行烹饪时，本实验对火候、加水量和时间这三种关键因素进行单因素研究分析，并通过正交实验进行进一步研究，研究发现影响大小的顺序是水料比、时间、加水量。得出的最佳烹饪方法是采用 600 mL 加水量、1 min 和 20:1 (mL/g)的水料比。3、采用油炒对新鲜辣椒进行烹饪时，本实验对火候、加水量和时间这三种关键因素进行单
3、因素研究分析，并通过正交实验进行进一步研究，研究发现温度对烹饪中辣椒素含量的影响最大，时间次之，料油比的影响最小。得出的最佳烹饪方法是采用 160、20 s 和 2.5:1 (g/mL)料油比。4、实验中发现，水煮制使得新鲜辣椒中的功能性成分大幅下降，并且使其颜色减退，引起功能性成分大幅下降的原因可能是功能性成分大量流失到水中。建议烹饪时尽量不要采用水煮的方式，采用油炒和微波中的任何一种。如果必须得采用水煮制时，建议食用时多喝汤汁。关键词：辣椒；辣椒素；水煮；油炒；微波I福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究AbstractWith the standard of
4、 living of urban residents getting better and better, therequirements of people to the level of daily dietary are also increasing now. Thenutritional value of pepper is known as “the highest of vegetables,“ it contains a lot ofvitamin C, capsaicin substances and pigments, and has a strong antioxidan
5、t capacity.In this experiment, we use pepper which is from common market for the rawmaterials to explore the microwave, frying and boiling methods commonly used inhome cooking with the functionality of its composition and color. This article firstrespectively, microwave, boiling and frying and other
6、 cooking methods on the effectsof capsaicin content in single factor experiments, and then try out orthogonal test. onthe basis of single factor experiments Finally, we research respectively microwavecooking, boiling and frying effect on the Vc, total phenol, reducing sugar, total sugarand color of
7、pepper in the best conditions. The results are as follows:1.Used for microwave cooking fresh pepper, we research heat, add water and thetime these three key elements of the single factors, and further study by orthogonalexperiments.I found that cooking time is the greatest impact on capsaicin conten
8、tduring microwave, second heat, and amount of adding water is the least. The optimumcooking method is used in high-fire, add 125mL water and 6min2.Used for boiling the fresh chili, we research water to material ratio, time andamount of adding water these three key elements of the single factors, and
9、 furtherstudy by orthogonal experiments. the study found the order of impact is water tomaterial ratio, time , add water. The optimum cooking method is to use 600mLamount of water, 1min, and 20:1 ratio of water.3.Used for frying the fresh chili, we research material to oil ratio, temperatureand time
10、 these three key elements of the single factors, and further study byorthogonal experiments. We found that the temperature of the cooking is the greatesteffect of capsaicin content , the second is the time, and the least is material to oil ratio.II福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究The optimum cookin
11、g method is the use of 160,20 s, and 2.5:1 (g /mL) material tooil ratio.4.It was found that boiling led a substantial decline in functional components,and the loss of color. Decline of functional components may be due to the substantialdecrease in huge loss into the water. We recommended that the ch
12、oice of cookingmethod to avoid using boiled, and frying and microwave will be better. If you have touse boiling, it is recommended drink more when eating.Key words: pepper; capsaicin; boil; fry; microwaveIII独创性声明本人声明，所呈交的学位（毕业）论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或
13、撰写过的研究成果。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。学位（毕业）论文作者亲笔签名： 日期：论文使用授权的说明本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位（毕业）论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅; 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密，在 年后解密可适用本授权书。 不保密，本论文属于不保密。 学位（毕业）论文作者亲笔签名：指导教师亲笔签名：日期：日期福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究第一章 绪论1.辣椒的
14、概述1.1 辣椒的起源和传播辣椒，又叫番椒、海椒、辣子、辣角、秦椒等，是一种茄科辣椒属植物。辣椒原产于中拉丁美洲热带地区，原产国是墨西哥。在墨西哥公元前 65005000 年的古代遗址中发现有辣椒的痕迹。墨西哥中部的印地安阿兹特克人很早有大面积种植生产和食用辣椒的习俗了 1。哥伦布发现美洲以后，将辣椒于 1493 年率先带回欧洲，之后大约在明朝年间传入中国，至今已经有 3 百多年的历史了。辣椒传入中国有两条路径，一条是丝绸之路，首先在西北地区栽培，由于主要是在甘肃和陕西等地，古代人称这些地方为秦地，故又称辣椒为秦椒；一是经过东南亚地区进入中国，首先云南、广西、广东和湖南等地栽培，然后在全国范围
15、内大面积种植栽培 2。1.2 辣椒的成分辣椒的营养价值堪称“ 蔬菜之冠 ”。特别是所含维生素 C 的含量相当高，相当茄子的 36 倍、苹果的 21 倍、西红柿的 9 倍、大白菜的 3 倍、白萝卜的 2 倍。根据专家测定，每 100 g 红辣椒中含热量 109 kJ、蛋白质 1.6 g、脂肪 0.2 g，碳水化合物 4.5 g，粗纤维 0.7 g、钙 12 mg，磷 40 mg、铁 0.8 mg、胡萝卜素 0.73 mg、硫胺素 0.04 mg、核黄素 0. 03 mg、尼克酸 0.3 mg、维生素 C185 mg。现代科学证明，辣椒中的辛辣成分为辣椒素 (Capsaicin)，二氢辣椒素(Di
16、hydrocapsaicin) ， 降 二 氢 辣 椒 素 (Nordihydrocapsaicin) ， 高 辣 椒 素(Homocapsaicin)，高二氢辣椒素 I（Hmomdihydrocapsaicin I)，高二氢辣椒素II(Homodihydrocapsaicin II)，壬酰香荚兰胺(Nonoyl vanillylamide)，辛酰香荚兰胺(Decoyl vanillylamide)和癸酰香英兰胺(Capryl vanillylamide)3 。辣椒中的色素为隐黄素(Cryptoxanthin)，辣椒红素(Capsanthin)，微量辣椒玉红素(Capsorubin)，胡萝卜素
17、(Carotene)4。这些化学物质不仅对维持人体正常生理机能和增强人体抗性及活力有很大帮助，而且对人体的不少疾病能起到很好的预防和治疗效果。1福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究1.3 辣椒的保健功能（1）健胃消食辣椒对口腔及胃肠有较强刺激作用，并且能增强肠胃蠕动，促进消化液分泌，达到改善食欲的目的。我国一些医学、营养专家对湘、川等地区进行调查时发现这些普遍喜食辣椒的省区，胃溃疡的发病率远低于其他地区。经过研究发现辣椒能刺激人体前列腺素 E2 的释放，这种物质有利于促进胃黏膜的再生，维持胃肠细胞功能，防治胃溃疡5。（2）抑制肿瘤辣椒中含有大量的抗氧化性成分，包
18、括维生素 C、维生素 A、维生素 B 和辣椒素等，都具有很强防癌抗癌作用，尤其是常食辣椒的人可以预防肺癌、食道癌、胃癌等疾病；钴是合成维生素 B12 的必需的前提物质，同时还具有造血功能，还有降低血压、活跃新陈代谢、抑制恶性肿瘤生长的作用，而辣椒中含有较高含量的钴。这是由于辣椒中富含维生素 C 和微量元素钴。前者有抗癌防痛的功能，后者能活跃体内新陈代谢，促进造血系统活力，钴还参与体内维生素 B12 的合成，并可抑制机体中的恶性肿瘤细胞的生长。辣椒中的辣素进入血液循环到达肝脏后，能转变成一种特殊化合物，能够吸收致癌物质6。（3）促进血液循环辣椒有一定的药性，具有“除风发汗，行痰，除湿的功效，辣椒
19、能使血液循环加快，并使心跳加快、血管扩张”。现代医学研究认为，辣椒可以有效改善怕冷、冻伤、血管性头疼等症状。伤风感冒、关节疼痛、受潮感寒时，吃些辣椒出身汗，症状可以随着发汗消失7。（4）改善心脏功能经常食用辣椒促进血液循环，改善心脏功能，降低血脂，减少血栓形成，并且还具有降低血压的功效。辣椒还能有效延缓动脉粥样硬化。（5）减肥辣椒中含有的辣椒碱可以促进荷尔蒙分泌，从而加速新陈代谢以达至燃烧体内脂肪的效果，从而起到减肥作用。在日本市场上，已有多种适合女性食用的辣椒制品。2.辣椒碱概述2福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究2.1 辣椒碱的组成和理化性质辣椒素又名辣椒
20、碱（capsaicin），是一种含香草酰胺的生物碱，具有辛辣味和药物功能，最初是由 Thres(1876)从辣椒果实中分离出来的。其化学结构式名称 为 N-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-methyl-8-methyl-(E)-6-nonenamide ； 即N-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-甲基-8- 甲基-(反)-6-壬烯酰胺，分子式：C18H 27NO3 是香草基胺的酞胺衍生物；到目前为止，辣椒碱类物质已达 14 种以上8。通常其制得途径不同将其分为天然辣椒碱和合成辣椒碱。天然辣椒碱是辣椒中辛辣味和具有药物功能的主要来源，因其品种、成熟程度等因素的不同，它在辣椒中
21、的含量为 0.11之间。天然辣椒碱是一种混合生物碱，由辣椒碱（69）、二氢辣椒碱（22）、降二氢辣椒碱（7）、高降二氢辣椒碱（1）、高辣椒碱（1）和微量的壬酰荚兰胺、辛酰香荚兰胺等系列同类物族所组成，它们均为邻甲氧基酚的衍生物。辣椒碱和二氢辣椒碱的含量之和占全部辣椒碱类物质含量的90其中辣椒碱（8-甲基-N-香兰基-6- 壬烯基酰胺）是天然辣椒碱中最具有强烈的辛辣味和非常强烈的刺激性，是辣椒果实中辛辣的主要化学成份。辣椒碱纯品为白色针状晶体，熔点为 6566，沸点范围为 210220，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷、二氯甲、乙酸乙酯,溶于碱性水溶液，微溶于二硫化碳，难溶于冷水。对热不稳定，在
22、高温下产生刺激性气体9。辣椒碱在水解时产生香草基胺和葵烯酸。由于有酚羟基而呈弱酸性，同时具有亚胺基而有弱碱性趋势,能与菲林试剂发生显色反应10。2.2 辣椒素的提取方法（1）溶剂萃取法采用石油醚、乙醇、丙酮等单一溶剂或混合溶剂,根据辣椒素类物质溶解性，用有机溶剂浸出，经过层析分离，在低温下结晶而成。常用的方法有：乙醇浸出、氧化铝柱层析、乙醚结晶法；乙醇浸出、超载柱柱层析、重结晶法11。将辣椒皮粉常温搅拌、浸取、过滤数次。滤液浓缩得到辣椒精，用 6575的酒精在温热条件下搅拌后冷却静置分层，树脂状物质脱出残留溶剂后可得到辣椒红色素。溶有辣椒碱和其它杂质的稀酒精经浓缩蒸馏后可得到辣椒碱含量为 61
23、0的辣椒精。由于溶剂法具有浸取能力大，所以可以进行规模化生产，可以实现辣3福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究椒碱与辣椒红色素综合开发，但所生产的辣椒精杂质含量较高，精制难度大，生产损耗大。（2）超临界萃取法超临界流体萃取法是利用超临界流体作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分的分离纯化方法。超临界流体是指处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态时的流体。在超临界萃取釜中加入小于 20 目的辣椒皮粉，在 2030MPa，3545，并加入 1015的酒精夹带剂的条件下，进行超临界 CO2 萃取，萃取时间一般为 23h，可得到初提的辣椒精。萃取液再经
24、过浓缩、结晶，得到纯度为 96的辣椒素12。超临界萃取法具有辣椒精杂质含量低、萃取率高、可实现辣椒碱与辣椒红色素综合开发的优点，缺点是设备一次性投资较大。（3）微波法微波是指频率为 300MHz300GHz 的电磁波，即波长在 1mm 到 1m 之间的电磁波。微波辅助提取是利用高频电磁波直接与被分离物作用导致样品基体内不同成分的反应差异使被提取物与基体快速分离的新方法。它具有热效率高，处理时间短，可有效地保护原料中有效成分，溶剂用量少，得率高，节省能耗等特点。陈猛等13曾做过一些开拓性研究。笔者将干辣椒去籽，用食物搅拌器粉碎，称取 2.0g 于聚四氟乙烯罐中，加入 l0mL65(V/V)的乙醇
25、，密封，置于微波消解系统中，在 250W，120kPa 的条件下萃取 120s，萃取液经离心、过滤，上高效液相色谱仪分析测定辣椒素的含量。与溶剂法相比，微波法具有萃取速度快、萃取效率高的优点，在天然产物有效成分的提取中具有广阔的应用前景，但该方法工业化实现困难。（4）超声法超声波是物质介质中的一种弹性机械波，其频率范围为 21042109Hz 超声波在物质介质中形成介质粒子的机械振动，这种含有能量的超声振动引起的与媒质的相互作用，可以归纳为热作用、机械作用和空化作用。应用超声技术来强化提取过程，可有效提高提取效率，缩短提取时间，节约成本，甚至还可以提高产品的质量和产量。超声法与传统提取方式比较
26、，具有操作简便，提取效率高，提取时间短，溶剂用量少等优点。该技术早已引起前苏联、美国、德国、加拿大、4福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究日本、瑞士和中国等很多国家科技工作者的关注，广泛应用于天然产物及中草药中药用活性成分如皂贰类、生物碱、蕙醒类、有机酸类等的提取14，并为食品工业提供了有益的借鉴。Sethuraman R.等15 用超声强化超临界流体萃取(SSFE)辣椒中的辣椒素，取得了很好的效果，其萃取率及萃取容器的负载量都明显提高。赵仁邦等16在研究中也提到了采用超声波辅助提取辣椒素的方法。（5）酶提取法酶工程技术是近几年来广泛应用于天然产物活性成分提取的
27、一项生物工程技术。选用恰当的酶，可较温和地将植物组织分解，加速有效成分的释放，从而提高其提取率。考虑到酶法提取辣椒素在国内外还未见详细报道，赵宁等17对酶法提取干红辣椒中的辣椒素进行了研究。分别考察酶解温度、酶解液初始 PH值、酶解时间和酶用量对辣椒素产量的影响;确定了酶解的最优条件为 :酶解温度为 45，酶解液初始 pH = 5.4，酶解时间为 3 h，酶量为 7.5 mg/g。并且对酶法提取干红辣椒中的辣椒素与传统丙酮浸提法进行比较，结果表明在一定条件下，酶法提取工艺比传统丙酮浸提法所得辣椒素产量提高了 30。2.3 辣椒素类物质的测定2.3.1 辣椒素类物质辣味的感官测定法辣椒及辣椒制品
28、的辣度分级，国际上采用的是美国的 “Scoville HeatUnit”(SHU)辣度单位 18。辣椒及其制品的辣度( 辣味水平 )采用 IS03513-1995 斯科维尔指数(Scoville Heat Unit)测定法。该方法是将一定量的辣椒素放入一定量的水中再用舌尖尝试其辣得到的辣度就是斯科维尔，斯科维尔指数越高其辣椒越辣，由于该方法是由美国药剂师韦尔伯斯科维尔于 1912 年首先提出的，于是人们便用他的名字来命名。选择五人作为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(ScovilleUnit)。这是国际上对辣椒及其制品辣度(heat or pungency le
29、vel)评价的传统方法。感官法有其经典性，科学性，可操作性。这种方法的缺点是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-16 000 000、DC-16 000 000、NDC-9 100000、HDC-8 600 000、HC-8 600 00019。5福建农林大学硕士学位论文 家庭烹饪方式对辣椒功能成分及色泽的影响研究2.3.2 辣椒素类物质的定量分析方法（1）化学分析方法凯氏定氮法20：辣椒素类物质分子中均
30、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验换算系数存在差异，换算系数还有待进一步考证。（2）仪器分析方法目前报道的辣椒素定量仪器测定方法有：分光光度法(包括紫外、可见分光光度法)、亚硝酸钠比色法、FAO 紫外双比色法、凯氏定氮法、液质联用测定法、气质联用测定法、高效液相色谱法、薄层层析法等等。在此对其中较为简单、适用的方法介绍如下:（一）可见分光光度法21：在国家标准 GB10465-89 中规定测定辣椒干中辣椒碱的方法为可见分光光度法。该方法涉及到采用石油醚脱色及脱油脂类物质，并加入氯化钠盐溶液沉淀
31、蛋白质，从而进行除杂、纯化处理,而后用磷钼酸与辣椒碱类化合物反应，溶液显钼蓝色，其色度深浅与溶液中辣椒素含量成正比，通过标样所得标准曲线，从而确定试样中辣椒素的含量。目前，这一方法作为比较经济的方法，被国外广泛采用，特别是辣椒油树脂的检测中运用较多。（二）亚硝酸钠比色法22：这个方法包含了用亚硝酸钠钼酸钠试剂与辣椒碱类化合物中的甲氧基反应，生成黄色配合物，然后进行分光光度测定，其色度深浅与辣椒素含量成正比。该方法简单快速，易于使用。另外，在亚硝酸钠比色法基础上，可采用香兰素替代标准辣椒素，从而扩大了该法的应用范围。（三）FAO 紫外双比色法23：在国家标准 GB10783-1996 中规定测定辣椒红色素中辣椒碱的方法为紫外分光光度法，又名 FAO 紫外双比色法。该方法为美国香料商业协会(ASTA)公布的关于辣椒碱的测定方法。该方法采用 70%的甲醇溶解试样，将辣椒碱溶解出来，并配制成四种不同溶液，通过测定 248nm 及 296nm处所配制试样的消光值，根据相应关系式计算辣椒碱含量。该方法测定迅速，且不需标准辣椒碱样品，但如果测定试样所含杂质较为复杂的情况下，所得结果误差较大。6
