综述:食品中辣椒素含量与其感官效应相关吗?一项系统性评价

《Food Science & Nutrition》:Is the Quantity of Capsaicin in Food Related to Its Organoleptic and Sensory Effects? A Systematic Review

【字体: 时间:2026年01月28日 来源:Food Science & Nutrition 3.8

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  这篇系统性评价探讨了食品中辣椒素定量水平与感官效应之间的关系,发现虽然定量测定辣椒素水平与推算的斯科维尔辣度单位(SHU)值存在直接相关性,但并未建立定量辣椒素水平与感官效应之间的一致、可重复测量之间的直接关系。文章强调了传统SHU系统的主观性局限,并指出结合电子舌(e-tongue)、人工智能(AI)等新技术有望推动辣椒素感官评价向标准化、定量化发展,为食品技术和辣椒素的治疗应用(如QUTENZA贴剂治疗神经病理性疼痛)提供新视角。

  
辣椒素:从定量检测到感官效应的科学探索
辣椒素(8-甲基-N-香草基-6-壬酰胺)是一种主要存在于辣椒属植物中的生物碱,也是辣椒中辛辣感的主要来源。它不仅赋予食物独特的风味,还具有广泛的治疗潜力,如缓解神经病理性疼痛、抗恶心、抗代谢紊乱等,符合“食品即药物”的理念。然而,辣椒素强烈的灼烧感限制了其广泛应用,因此准确量化其含量并理解其感官效应至关重要。
传统感官评价的局限性与定量方法的兴起
斯科维尔器官感觉测试是传统的辣椒素辣度评价方法,通过人为主观品尝得出斯科维尔辣度单位(SHU)。然而,该方法易受个体差异、品尝疲劳、样品制备方式等多种因素影响,缺乏统计严谨性和可重复性。例如,研究表明不同品尝者之间存在显著的敏感性差异,甚至同一品尝者在多次测试中也可能因脱敏现象而导致结果不一致。因此,高效液相色谱法(HPLC)、质谱法等定量技术逐渐取代SHU,成为测定辣椒素含量的金标准。这些方法能精确测定辣椒素含量,并通过转换因子(如16或16.1)将其推算为SHU值,但不同研究采用的转换因子不尽相同,揭示了SHU系统本身的不稳定性。
辣椒素定量与感官效应的复杂关系
本综述通过系统检索EBSCOHost、Ovid和ProQuest等数据库(2013-2024年),最终纳入9篇文献进行主题合成分析。结果显示,尽管定量测定的辣椒素水平与推算的SHU值存在直接相关性,但未能建立其与感官效应之间一致、可重复的直接关联。这表明辣椒素的感官体验不仅取决于其绝对含量,还受到多种复杂因素的影响。
影响感官评价的关键因素
  1. 1.
    个体差异与生理机制:个体对辣椒素的敏感性存在显著差异,这与瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)受体的表达和功能有关。该受体被辣椒素激活后,引发钙离子内流,产生痛觉信号。不同个体的TRPV1受体遗传背景、表达水平及调控机制不同,导致对相同辣椒素浓度的感知强度各异。
  2. 2.
    化学感觉交互作用:辣椒素的感官体验并非孤立存在。研究发现,对辣椒素敏感的人,往往对其他化学感觉刺激(如薄荷醇的凉感、异硫氰酸烯丙酯的刺鼻感)也更为敏感。同时,食物中的其他成分(如糖、酸、脂肪)也会 modulating 辣椒素的灼烧感,例如乳制品、高脂肪食物可缓解其刺激性。
  3. 3.
    脱敏与耐受:反复接触辣椒素会导致TRPV1受体脱敏,即敏感性降低。这种短期脱敏现象以及长期食用辣椒形成的耐受性,使得感官评价结果难以在不同个体或不同时间点间进行比较。
  4. 4.
    样品基质效应:辣椒素在食品基质中的存在形式、与其他成分的相互作用(即“食品基质效应”),会影响其生物可利用度和感官表现。提取辣椒素进行定量分析的过程,可能改变其原始状态,无法完全反映其在真实食品中的感官特性。
新兴感官评价技术
为克服人为主观评价的局限性,研究者开始探索客观、可量化的感官评价方法:
  • 神经影像学技术:如功能性磁共振成像(fMRI)可用于监测辣椒素刺激下大脑特定区域(如与痛觉处理相关的脑区)的激活情况,并与受试者自我报告的痛苦评分(如视觉模拟量表VAS)相关联,为感官体验提供神经生物学证据。
  • 仿生传感技术:电子舌(e-tongue)和电子鼻(e-nose)等设备通过传感器模拟人体味觉和嗅觉受体对辣椒素等化合物的响应,输出客观信号,有望实现对辣椒素感官特性的标准化、高通量评价。
未来展望:迈向精准的感官科学
辣椒素的健康益处与其感官挑战之间的矛盾,驱动着感官科学向更精准、客观的方向发展。未来研究可关注:
  • 多模态整合:结合定量化学分析、仿生传感、神经科学和人工智能(AI)/机器学习(ML)技术,构建能准确反映辣椒素复杂感官体验的预测模型。
  • 个性化营养:深入理解个体遗传背景、肠道微生物组等因素如何影响辣椒素代谢与感知,为开发个性化辣椒素制剂或食谱提供依据。
  • 技术普及与标准化推动电子舌等新技术的微型化、低成本化和标准化,使其更广泛应用于食品工业和临床研究,最终使主观的SHU尺度被更可靠的定量感官指标所取代。
结论
综上所述,辣椒素的定量检测技术已相当成熟,但其感官效应的评价仍面临主观性强、重复性差的挑战。辣椒素含量与感官体验之间并非简单的线性关系,而是受到个体生理、化学感觉交互、食品基质等多因素调控的复杂过程。推动感官评价技术的创新与标准化,对于充分发挥辣椒素在食品和医疗领域的潜力具有重要意义。
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