对粉红辣椒的全面分析:形态多样性、矿物组成、酚类成分以及通过化学计量学方法进行的质量评估

《Food Chemistry》:Comprehensive profiling of pink pepper: Morphological diversity, mineral composition, phenolic content, and quality assessment via chemometrics

【字体: 时间:2025年10月17日 来源:Food Chemistry 9.8

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  本研究对92份巴西粉胡椒样本进行多维度分析,涵盖形态学、理化特性、矿物质、酚类及抗氧化活性。通过化学计量学模型,发现颗粒完整度(≈80%)是主要聚类指标,提示样本成熟度差异。钾、钙、磷、镁为主要矿物质,酚酸类化合物(鞣花酸、表没食子儿茶素)及二聚原花青素B2与品质相关,抗氧化活性显著,为建立品质标准提供依据。

  
阿曼达·贝阿特丽兹·萨莱斯·德·利马(Amanda Beatriz Sales de Lima)|琼·克里斯蒂娜·科斯塔·佩雷拉(Joane Cristina Costa Pereira)|埃尔顿·费雷拉·达·席尔瓦(Elton Ferreira Da Silva)|蒂纳拉·德·弗雷塔斯·奥利维拉(Thinara De Freitas Oliveira)|雷娜塔·克里斯蒂娜·费雷拉·博诺莫(Renata Cristina Ferreira Bonomo)|达尼洛·容克埃拉·莱昂(Danilo Junqueira Le?o)|西贝利·帕西尼·巴尔博萨·费朗(Sibelli Passini Barbosa Ferr?o)|莱安德罗·索亚雷斯·桑托斯(Leandro Soares Santos)
巴西巴伊亚州西南部州立大学(Universidade Estadual Do Sudoeste Da Bahia)农村与动物技术系

摘要

本研究采用多维度方法对92个样本的粉红辣椒进行了分析,包括形态学特征、物理化学性质、矿物组成、酚类和黄酮类化合物谱以及抗氧化活性。研究假设这些数据能够揭示出一致的质量分类群。化学计量模型显示,根据果粒完整性和成分特征,样本可以被划分为不同的群组:其中含有较高比例完整果粒(约80%)的样本形成了一个独立的群组。其他群组在果粒颜色(浅色或深色)上存在差异,这表明这些样本可能是在未达到最佳成熟期时收获的。钾、钙、磷和镁是主要矿物质,表明它们对营养价值具有重要作用。没食子酸、表儿茶素和原花青素B2被确定为与粉红辣椒 authenticity 相关的关键生物标志物。实验结果显示,粉红辣椒在三种测试机制下均表现出较高的抗氧化潜力。该方法有助于确定外观、化学和功能属性的参考范围,为未来粉红辣椒的质量分类和价值评估提供了依据。

引言

粉红辣椒(或称巴西辣椒)是Schinus terebinthifolius Raddi的果实,这种植物原产于巴西的大西洋森林,分布于南美洲和中美洲。巴西是全球最大的粉红辣椒生产和出口国,其中埃斯皮里图桑托州(Espírito Santo)是主要生产地,该州年产量约为两千吨,并于2023年获得了地理原产地标志(Neves等人,2016;INPI,2023;Ventura等人,2018)。粉红辣椒以其独特的感官特性和丰富的生物活性化合物成分而闻名,广泛用作香料和烹饪香草。它具有清新的松木和柑橘香气,以及微辣、甜中带胡椒的风味,这种风味并非来自胡椒碱,而是由萜烯和酚类化合物赋予的(de Vieira等人,2023;Issaoui等人,2020;Locali-Pereira等人,2022;Spence,2024)。随着对该产品商业化的增加和全球需求的提升,建立明确的质量标准变得十分重要(Carneiro等人,2022;de Vieira等人,2023;Locali-Pereira等人,2022;Ruas等人,2021)。
自2015年起,粉红辣椒被联合国粮农组织/世界卫生组织食品标准委员会(FAO/WHO Food Standards Program)列入香料名录(Comité Del CODEX Sobre Especias y Hierbas Culinarias,2015)。该委员会制定的标准涵盖了产品的物理完整性、化学和微生物参数。物理分析包括确定果粒颜色比例、外来物质和昆虫残留物含量以及产品密度等。化学分析则包括水分、灰分和矿物质等宏量及微量营养素的测定,以及特定生物标志物的量化(如黑胡椒中的胡椒碱含量)。然而,与其他香料(如黑胡椒)不同,粉红辣椒目前尚缺乏国际公认的质量标准。这些标准的缺失限制了生产者、企业和监管机构在分类、定价和检验方面的工作,尽管其商业和美食需求不断增长(CODEX,2015;CODEX,2022)。
以往的研究已探讨了粉红辣椒的某些成分特性,如物理化学参数、酚类化合物和抗氧化活性,但样本数量有限(de Gomes等人,2020;de Vieira等人,2023;Ennigrou等人,2017;Locali-Pereira等人,2022;Marangoni等人,2023;Menegali等人,2020;Oliveira等人,2020;Rebelatto等人,2020)。Carneiro等人(2022)评估了两个粉红辣椒样本的果皮和种子中的酚类化合物的化学组成和生物活性。de Oliveira等人(2020)对三个粉红辣椒样本进行了类似研究。de Lima等人(2025)重点关注光谱分析和多变量校准,对多个粉红辣椒样本进行了物理化学特性分析。
尽管样本数量有限,现有文献在全面多维度表征方面存在不足:这些研究通常只关注特定参数,未能结合形态学、化学和成分数据来反映不同样本间的自然变异。这种不完整的分析方法限制了产品质量的准确评估,给生产者、企业和监管机构带来了挑战。
由于粉红辣椒来自不同地理区域的众多样本,其自然变异性凸显了本研究的必要性。多维度表征可以为建立质量标准提供科学依据,进而促进产品标准化和价值提升(CODEX,2015;CODEX,2022)。通过将具体质量属性与其化学特征联系起来,可以指导生产者采取提高产品质量的措施,从而可能增加其市场价值。
因此,本研究旨在对粉红辣椒样本进行全面调查,分析其形态学、物理化学特性、矿物组成,并评估抗氧化活性。通过多变量分析,探讨样本间的变异情况,为未来粉红辣椒作为食品产品的质量标准化和分类提供基础。

样本采集

2022年12月至2023年6月期间,共采集了92个粉红辣椒(Schinus terebinthifolius Raddi)样本,这些样本来自巴西的五个不同地区:帕拉伊巴州(11个)、巴伊亚州(55个)、埃斯皮里图桑托州(10个)、米纳斯吉拉斯州(9个)和阿拉戈斯州(6个)。
作为合格的粉红辣椒样本,其重量需达到至少250克,来源包括商业渠道(香料店、超市或市场)或直接从生产者处购买。

形态学参数

表2列出了影响粉红辣椒外观质量的参数定义。文中还展示了所测量的粉红辣椒形态学参数及其定义。为确保选样过程的标准化,使用了包含各类别示意图的辅助表格(图1)。
根据CODEX对其他香料的建议,在确定样本各项质量参数的最大允许百分比之前,首先需要明确这些参数的定义。

结论

本研究通过对粉红辣椒样本进行多维度分析,整合了形态学、物理化学、矿物、酚类成分及抗氧化能力的数据,并利用化学计量模型进行了验证。结果发现,根据果粒完整性和颜色特征,样本可分为不同的组别,表明质量存在可测量的差异。这些分类结果为基于外观和成分建立客观分类标准提供了可能。

作者贡献声明

阿曼达·贝阿特丽兹·萨莱斯·德·利马(Amanda Beatriz Sales de Lima):撰写初稿、验证、项目管理、研究实施、数据分析、概念构思。琼·克里斯蒂娜·科斯塔·佩雷拉(Joane Cristina Costa Pereira):研究实施、数据管理。埃尔顿·费雷拉·达·席尔瓦(Elton Ferreira Da Silva):研究实施、数据管理。蒂纳拉·德·弗雷塔斯·奥利维拉(Thinara De Freitas Oliveira):研究实施、数据管理。雷娜塔·克里斯蒂娜·费雷拉·博诺莫(Renata Cristina Ferreira Bonomo):撰写、审稿与编辑、资源协调。达尼洛·容克埃拉·莱昂(Danilo Junqueira Le?o):撰写、审稿与编辑、资源协调。西贝利·帕西尼·巴尔博萨·费朗(Sibelli Passini Barbosa Ferr?o):撰写、审稿

未引用参考文献

巴西,1926
Ial,2008
联合国粮农组织/世界卫生组织食品标准联合项目,2022
工业产权与地理标志,2023
RDC N,2005

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
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