一种辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法

摘要

本发明提供了一种辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法，所述方法包括，将粒径≤0.4mm待测红果样品粉末与醇溶液振荡混匀后静置0.5‑2h的时间，并离心处理，获得离心清液；稀释离心清液，获得待测液；检测待测液在A280nm和A460nm处的吸光值；根据A280nm处的吸光值，获得待测红果样品中辣椒素含量；根据A460nm处的吸光值，获得待测红果样品中辣椒红素的色价。这种检测方法可以同时测量待测红果中的辣椒素和辣椒红素色价，且检测时间短，并可实现高通量检测，为杂交育种新品种选育提供强有力的数据支撑，提高新品种选育速度；该方法检测结果准确度高，且采用醇溶液作为辣椒素和辣椒红素的提取液，无毒安全环保，且该方法简单易实施，利于推广。

说明书

技术领域

本发明属于蔬菜果实品质检测技术领域，尤其涉及一种辣椒素和辣椒红素色价协同检 测方法。

背景技术

辣椒素是辣椒果实中含有的一种生物碱，其含量高低是评价辣椒果实品质及辣椒制品 的重要因子，也是在辣椒育种中衡量育种材料品质优劣的指标性因子。辣椒红素是成熟辣 椒果实中含有的天然色素，色泽鲜艳，色价高，着色力强，无毒无害，在食品工业中广泛 应用，是食品的天然着色剂，用色价来体现辣椒中辣椒红素含量。

目前，辣椒素含量的检测是采用国标GB/T-21266-2007和NYT1381-2007。这2种方法 使用到的检测仪器均为HPLC高效液相色谱仪。高效液相色谱仪的优点为分离效率高、选择 性好、检测灵敏度高、获得数据准确等特点；缺点是每个样本分析成本高，仪器日常维护费用贵，样品分析需逐样检测，对单样品分析用时较长，不适合样品材料大量同时制备。 在育种新品种选育、材料筛选时，辣椒果实样品材料通常成熟收获都是在同一时期，如果 样品检测时长较长，增大了检测工作的周期和复杂性，不利于提高品质筛选效率。除上述 的两种方法外，还有酶联免疫法(NYT3109-2017植物油脂中辣椒素含量测定酶联免疫法) 和分光光度法，但这两种应用范围较有限。

目前，辣椒红素色价的定量分析的方法是现行国标GB1886.34-2015紫外分光光度法最 为常用，辣椒红素的组分分子结构中含有的发色团使其在紫外—可见光区有着独特的吸光 区，其溶液或结晶在可见光下具有十分绚丽的红、橙或黄色。根据辣椒红色素的这一特性 可测定辣椒红素的色价(Color value units)。

但是无论是上述测量辣椒素的高效液相色谱法还是定量分析辣椒红素色价的分光光度 法，都只能对辣椒素或者辣椒红素色价单独测量。

发明内容

本发明提供了一种辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法，可以实现辣椒素和辣椒红素 色价的同时快速检测，提高杂交育种的筛选效率。

本发明提供了一种辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法，所述方法包括，

将粒径≤0.4mm待测红果样品粉末与醇溶液振荡混匀后静置0.5-2h的时间，并离心处 理，获得离心清液；

稀释所述离心清液，获得待测液；

检测所述待测液在A280nm和A460nm处的吸光值；

根据所述A280nm处的吸光值，获得所述待测红果样品中辣椒素含量；

根据所述A460nm处的吸光值，获得所述待测红果样品中辣椒红素的色价。

进一步地，所述待测红果样品粉末中的水质量分数≤10％。

进一步地，所述待测红果样品粉末的质量与所述醇溶液的质量比为1：45-65。

进一步地，所述醇溶液的质量浓度为65-75％。

进一步地，所述醇溶液为如下至少一种：甲醇溶液、乙醇溶液。

进一步地，所述离心处理中，离心温度为20-30℃，离心时间为8-12min。

进一步地，采用醇溶液稀释所述离心清液，所述离心清液与稀释所用醇溶液的质量比 为1:3-5。

进一步地，所述振荡混匀中，转速为80-120rpm，时间为35-45min，温度为45-55℃。

进一步地，所述根据所述A280nm处的吸光值，获得所述待测红果样品中辣椒素含量， 包括，

根据质量浓度分别为0.2mg/L、1mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L、80mg/L、160mg/L的辣椒素和二氢辣椒素的溶液的辣椒素吸光值，获得回归方程；

将所述A280nm处的吸光值代入所述回归方程，获得所述待测液体中辣椒素的质量浓度；

根据所述待测液体中辣椒素的质量浓度，获得待测红果样品中的辣椒素含量。

进一步地，所述根据所述A460nm处的吸光值，获得所述待测红果样品中辣椒红素的色 价，包括，

将所述A460nm处的吸光值代入公式E

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供了一种辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法，该方法将待测红果样品粉末 采用醇溶液溶解后，并进行离心处理，将离心处理的上层清液稀释后作为待测液，并检测 待测液在A280nm和A460nm处的吸光值，根据A280nm处的吸光值，获得待测红果样品中辣 椒素含量；根据A460nm处的吸光值，获得待测红果样品中辣椒红素的色价。这种检测方法 可以同时测量待测红果中的辣椒素和辣椒红素色价，且检测时间短，效率高，并可实现高 通量检测，可以满足样品材料在收获期庞大数量材料的筛选工作，为杂交育种新品种选育 提供强有力的数据支撑，从而提高筛选效率，有利于育种工作者扩大杂交组合数量，提高 新品种选育速度；该方法检测结果准确度高，且采用醇溶液作为辣椒素和辣椒红素的提取 液，无毒安全环保，且该方法简单易实施，利于推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的 附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附 图。

图1为本发明提供的一种辣椒素和辣椒红素协同检测方法工艺图；

图2为实施例2和对比例3对5-28号样品所做的拟合回归线。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由 此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发 明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使 用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域 技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市 场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明提供了一种辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法，结合图1，所述方法包括，

S1，将粒径≤0.4mm待测红果样品粉末与醇溶液振荡混匀后静置0.5-2h的时间，并离 心处理，获得离心清液；

S2，稀释所述离心清液，获得待测液；

S3，检测所述待测液在A280nm和A460nm处的吸光值；

S4，根据所述A280nm处的吸光值，获得所述待测红果样品中辣椒素含量；根据所述A460nm处的吸光值，获得所述待测红果样品中辣椒红素的色价。

本发明提供了一种辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法，该方法将待测红果样品粉末 采用醇溶液溶解后，并进行离心处理，将离心处理的上层清液稀释后作为待测液，并检测 待测液在A280nm和A460nm处的吸光值，根据A280nm处的吸光值，获得待测红果样品中辣 椒素含量；根据A460nm处的吸光值，获得待测红果样品中辣椒红素的色价。这种检测方法 可以同时测量待测红果中的辣椒素和辣椒红素色价，且检测时间短，效率高，并可实现高 通量检测，可以满足样品材料在收获期庞大数量材料的筛选工作，为杂交育种新品种选育 提供强有力的数据支撑，从而提高筛选效率，有利于育种工作者扩大杂交组合数量，提高 新品种选育速度；该方法简单易实施，利于推广。待测红果样品可以是辣椒。

本发明中，辣椒素含量的单位是mg/g或g/kg，表示单位质量的待测红果样品粉末中的 辣椒素质量。控制待测红果样品粉末的粒径，可以加速其与醇溶液混合，从而提取出辣椒 素和辣椒红素。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述待测红果样品粉末中的水质量分数≤10％。

控制待测红果样品粉末中的水含量是为了提高样品的品质，水含量过高，会使果实变 质发霉。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述待测红果样品粉末的质量与所述醇溶液的质 量比为1：45-65。醇溶液与待测红果样品粉末混合可以提取辣椒素和辣椒红素，以制备含 有辣椒素和辣椒红素的待测液。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述醇溶液的质量浓度为65-75％。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述醇溶液为如下任意一种：甲醇溶液、乙醇溶 液。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述离心处理中，离心温度为20-30℃，离心时间 为8-12min。控制离心温度过高，有什么不利影响，离心温度过低，不利于提取辣椒素和辣 椒红素；离心时间过短，辣椒素和辣椒红素提取不完全，离心时间过长，增加能耗。

作为本发明实施例的一种实施方式，采用醇溶液稀释所述离心清液，所述离心清液与 稀释所用醇溶液的质量比为1:3-5。稀释是为了让溶液吸光值对应的稀释后溶液浓度在标准 曲线的有效范围内。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述震荡混匀中，转速为80-120rpm，时间为35-45min，温度为45-55℃。本发明中rpm表示每分钟的转速。搅拌可以缩短待测红果样品粉末与醇溶液的混匀时间，加速辣椒素和辣椒红素的提取。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述根据所述A280nm处的吸光值，获得所述待测 红果样品中辣椒素含量，包括，

S401，根据质量浓度分别为0.2mg/L、1mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L、80mg/L、160mg/L 的辣椒素和二氢辣椒素的溶液的辣椒素吸光值，获得回归方程；

S402，将所述A280nm处的吸光值代入所述回归方程，获得所述待测液体中辣椒素的质 量浓度；

S403，根据所述待测液体中辣椒素的质量浓度，获得待测红果样品中的辣椒素含量。

辣椒素和二氢辣椒素是标准化学试剂，分别以辣椒素和二氢辣椒素溶液的浓度为纵坐 标(Y)，其吸光值为横坐标(X)画出两个曲线并分别回归，获得两个线性方程，然后将两 个线性方程合并为1个。例如辣椒素标曲Y＝68.08*A280 R

公式Y＝97.26×A280的R2＝0.999，其拟合程度高，误差小。其中，根据所述待测液体 中辣椒素的质量浓度，获得待测红果样品中的辣椒素质量分数，可以通过下述方法获得： 将待测液的辣椒素浓度代入公式W＝Y*V*f/(m*1000)，获得待测红果样品中的辣椒素质量分 数，其中，W为辣椒素质量分数，单位为mg/g；V为混合所用醇溶液的体积，ml；f为稀释 倍数为4；m为待测红果样品粉末的质量，单位为g。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述根据所述A460nm处的吸光值，获得所述待测 红果样品中辣椒红素的色价，包括，

将所述A460nm处的吸光值代入公式E

下面将结合实施例、对照例及实验数据对本发明的一种辣椒素和辣椒红素色价的协同 检测方法进行详细说明。

试验材料源自四川省农科院园艺所收集保存的多年自交、分离纯化的高辣度、高色价 含量种质资源，共100份(如表1所示)，均属一年生辣椒，其中圆锥椒10份；长椒类99份，具体按果形又细分为牛角椒(7份)、线椒(11份)和羊角椒(72份)。该试验开展于 四川省农业科学院园艺研究所新都实验基地，100份材料于2020年1月在联栋大棚内进行 播种育苗，采用穴盘基质的方式，穴盘规格为50穴，每穴2粒种子，用基质盖种后，为保 温保湿以塑料薄膜覆盖其上，待种子发芽、子叶长出，再将薄膜揭开。2020年4月定植于 大棚内，在定植前，每667㎡施入复合肥50kg、磷肥80kg、有机肥100kg，采用面施，厢 面宽80cm，沟宽60cm。厢面双行定植，每穴定植1株，株距40cm，每个材料定植20株。8 月采收，共收获100份材料，编号为1、2、3……100，并将每份种植材料的红果样本均分 为2份，分别命名为a和b；每份材料选取植株结果主枝的第4～6节位的果实为样本。

表1

红果粉末制备：

将上述的编号为1-4，命名为a的鲜样(10棵辣椒红果)称重后按编号装入牛皮纸袋， 于65℃下烘至恒质量，再称重，并将果皮用小型粉碎机碎成粉末，过40目筛，获得粉末，用于辣红素色价和辣椒素的检测。粉末按编号用万分之一天平(德国赛多利斯)分别称取0.10000置于于10ml离心管中，实验重复3次。

待测液制备：

向上述4个离心管中分别加入6ml质量浓度为70％的乙醇(Sigma-AldrichforHPLC，≥ 99.9％)，并置于温度为50℃的恒温摇床中以100rpm的转速震荡40min的时间；从摇床取出 后载入离心管架上黑暗静置1小时，然后将离心管样品按批放入离心机中，温度为25℃， 8000g下离心10min的时间，获得4份体积为6ml(粉末质量：乙醇＝1:60)的上层清液。

将4份上层清液分别加入乙醇稀释，其中上层清液和乙醇的质量比为1:4，震荡混匀后， 获得4份待测液。将4份待测液按顺序点样200μl于96孔的UV紫外酶标板(德国，GreinerUV-Star紫外专用型)上，用全波段读数仪(赛默飞世尔MultiskanGO)进行上机 操作。在96孔板载入仪器前，确保电脑联机正常，在电脑对应软件SkanIt中定义微孔名 称，并设定A280nm和A460nm波段处并点击精确读取吸光值选项，整个96孔板吸光值读取 完毕＜60s，获得待测液在A280nm和A460nm处的吸光值。其中，编号为1和2的A280nm 吸光值分别为0.1374和0.1460，A460nm处的吸光值分别为0.3172和0.2499。

辣椒素含量计算：

将获得的4个A280nm处的吸光值分别代入标准曲线计算方程Y＝97.26*A280，获得4份 待测液的辣椒素浓度，其中编号为1和2的待测液的辣椒素浓度分别为13.36352和14.19996。 其中，Y为样品辣椒素浓度mg/ml。

将4份待测液的辣椒素浓度代入公式W＝Y*V*f/(m*1000)，获得4份样品中的辣椒素含 量，具体如表2所示。W为辣椒素含量，单位为mg/g；V为溶液70％的乙醇；f为稀释倍数为4；m为样本称重质量。

辣椒红素色价计算：

将获得的4个A460nm处的吸光值分别代入标准曲线计算方程 E

实施例2以实施例1为参照，实施例2与实施例1不同的是采用剩余的编号为5至100的样品为检测试样，提取溶液采用甲醇溶液替代乙醇溶液，其余与实施例1相同。检测结 果如表3所示。

对比例1提供了一种辣椒素含量的测量方法，为国标GB/T-21266-2007提供的辣椒素 含量方法进行检测，所用样品为上述命名为b的编号为1和2的样品，结果如表2所述。

对比例2提供了一种辣椒红素色价的测量方法，采用丙酮的辣椒红素的提取液，采用 分光光度计进行检测，所用样品为上述命名为b的编号为3和4的样品。检测结果如表2所述。

对比例3提供了一种辣椒素含量的测量方法，为国标GB/T-21266-2007提供的辣椒素 含量方法进行检测，所用样品为实施例2命名为的编号为5-28的样品。检测结果如表3所述。

表2

表3

续表3

根据表2和表3的内容可知，本发明提供的辣椒素和辣椒红素色价协同检测方法，实 施例1检测的1-2号样品即实施例1的辣椒素含量分别为0.753和0.829mg/g，辣度级别均为6级，对比例1采用国标对1-2号试样的检测结果为0.690和0.895mg/g，辣度级别均为 6级，可知实施例1提供的方法检测的辣椒素含量与国标检测结果接近，辣度级别与国标一致。采用本方法测出3-4号试样的辣椒红素色价分别为20.735±2.451和14.016±0.763，对比例2测出的3-4号试样的辣椒红素色价分别为22.535±3.036和14.222±0.551，方差分析表明实施例1测出3-4号试样的辣椒红素色价与实施例2测出3-4号试样的辣椒红素 色价无显著差异，说明本专利测得辣椒红素色价与丙酮的辣椒红素的提取液，采用分光光 度计进行检测的标准方法无显著差异。

表3分别阐述了样品编号5-28的实施例2(本发明方法)和对比例3(国标方法)所获得果实样品辣椒素含量。以对比例3的这24份果实样品辣椒素含量值为自变量，实施例的这20份果实样品辣椒素含量值为变量，建立回归关系，拟合回归曲线，获得回归方程 y＝0.9869x，决定系数R

该方法将待测红果样品粉末采用醇溶液溶解后，并进行离心处理，将离心处理的上层 清液稀释后作为待测液，并检测待测液在A280nm和A460nm处的吸光值，根据A280nm处的 吸光值，获得待测红果样品中辣椒素含量；根据A460nm处的吸光值，获得待测红果样品中 辣椒红素的色价。这种检测方法制备一份样品，提取液酶标仪上机一次可同时输出辣椒素 和色价两组吸光值数据，可以同时测量待测红果中的辣椒素和辣椒红素色价，且检测时间 短，效率高，并可实现高通量检测，例如，实施例2，100个样品的执行检测周期为1周， 对比例3，20个样品仅检测辣椒素含量，执行检测周期为2周。因此，本发明方法满足样 品材料在收获期庞大数量材料的筛选工作，为杂交育种新品种选育提供强有力的数据支撑， 从而提高筛选效率，有利于育种工作者扩大杂交组合数量，提高新品种选育速度；该方法 检测结果准确度高，采用醇溶液作为辣椒素和辣椒红素的提取液，无毒安全环保，且该方 法简单易实施，利于推广。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而 且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固 有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概 念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选 实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。