火锅作为川渝地区的特色美食，早已融入当地人民的日常生活，具有不可替代的地位。“辛辣味”是火锅风味的重要组成部分，人们对辣味的喜好由来已久，所有麻辣火锅的制作都要牢牢把握住其中的“辣味”。在中国，超过30%的成年人每天食用辛辣食物，而火锅便是其中最受欢迎的产品之一。市面上的火锅底料大多分为微辣、中辣、特辣等级别，这种方式依赖个人经验与感觉，主观差异较大。

火锅中的辣度可分为表观辣度与真实辣度。表观辣度是指通过感官评价来判断人体感觉器官上的刺激程度，主要使用斯科维尔指数法。而真实辣度是指通过高效液相色谱仪（HPLC）等精密仪器测定辣椒及辣椒制品中辣椒素的含量，并进行定量计算和指数转换来量化辣度。



01火锅辣味物质及呈味机理

火锅中产生辣味的物质主要是辣椒中的类辣椒素 （capsaicinoids），又名辣椒碱。这类物质由香草胺和中长链脂肪酰胺组成（见图1中A）。虽然辣椒素类物质的结构相似，但是其疏水链上R基的不同导致其辣度也有广泛的差异，主要体现在疏水链的长度、支链分化以及是否具有双键结构方面。

辣椒素类物质主要包括5种，分别为辣椒素（capsaicin， CAP）、二氢辣椒素（dihydrocapsaicin，DHC）、降二氢辣椒素（nordihydrocapsaicin，NDC）、高辣椒素（homocapsaicin， HC）和高二氢辣椒素（homodihydrocapsaicin，HDC）， 见图2。

除类辣椒素外，火锅中还有其他辣味物质。姜辣素是生姜中主要的辣味成分，为一类具有3-甲氧基-4-羟基苯基官能团的化合物，辣度较低;姜辣素主要包括姜酚、姜酮和姜烯酚等成分。蒜素是大蒜中的主要辣味成分，对胃有刺激作用，但在受热时会减弱或者消失。肉桂醛是川味火锅中经常添加的香辣调料，味辣且甜，伴有强烈的灼烧感，气味偏向于肉桂油和桂皮油特有的香气。

辣味不是传统的味觉或触觉感知，它是由辣椒等辛辣食品引发的灼热感，是一种协调味觉和嗅觉的体感，并伴随着温度、痛觉和触觉等复合感官特性。辣椒中的主要辣椒素类物质是CAP和DHC，约90%的辣味和灼热感由CAP和DHC引发。研究发现，辣椒中的辣椒素可以作用于瞬时受体电位香草素-1型 （transient receptor potential vanilloid 1，TRPV1），产生辣味并引起烧灼感，其结构见图1中B。

TRPV1被称为香草酸衍生物受体1（vanilloid receptor 1，VR1），是一种非选择性阳离子通道。TRPV1是一个四聚体通道蛋白，S1~S6代表6个跨膜螺旋区域，每个亚基的N和C末端都位于细胞内（见图1中B）。S1~S4区域为 TRPV1的电压感受器，这4个区域组成了一个电压依赖的激活闸门，根据电位变化动态地打开或关闭。S5和S6 区域为TRPV1的离子通道，这两个区域共同形成了蛋白质的中心孔道，通过这些孔道可以调节离子通量和选择性。辣椒素主要与S3、S4、S4~S5相连片段细胞膜内口袋相结合，在结合时，辣椒素的“头部”和“尾部” 通过氢键和范德华力首先与受体结合，随后辣椒素的 “头部”与S4~S5连结片段上的T551形成氢键，此时 S4~S5片段外移，使得S6构象发生变化，并打开相应的离子通道。

TRPV1是唯一对辣椒素有反应的受体，广泛存在于体内，主要存在于口腔、胃和肠道中。因此，人们对火锅中辣味的感知与辣椒素的消化特性密切相关。

02火锅辣度分级



01斯科维尔热值辣度指数

目前，国际上通常使用斯科维尔热值（Scoville heat）units，SHU）作为辣度单位，通过SHU值的大小将辣度进行分级，该单位表示必须稀释该物质直到无法感知辣味的次数。虽然SHU的应用较多，但仅在测量较低的辣度时具有良好的准确性与分级价值，在测量高辛辣程度的样品时由于等级划分范围过大，导致其辨别力较差，限制了SHU的应用。

湖南省在2006年也出台了相应地方标准（DB 43/T 275―2006），根据SHU将辣度分为10个等级，见表1。这些分析方式主要体现了样品的中、低辛辣程度，要精确表征高辣度食品的辣味级别还需要更加先进的分析方法。

02辣味物质的定量分级

我国在2007年颁布了辣椒素类物质的测定及辣度分级方法，通过HPLC检测样品中辣椒素和二氢辣椒素的含量，并将其用于计算斯科维尔指数与辣度。常晓轲等采用HPLC对64份辣椒中辣椒素总含量进行测定，发现64份不同类型辣椒的辣度都集中在6，7，8，9 这4个等级，其中朝天椒主要集中在7和8两个级别，辣度较其他辣椒偏高。



03其他辣度分级方式

辛辣食品中的辣椒素类物质能够刺激人体口腔分泌唾液，唾液的分泌量可以作为辛辣程度的生理指标且能反映人体对辣度的真实感受。罗鑫等通过测试人员食辣后的唾液分泌量计算出不同辣度下的唾液流率，对辣味强度和唾液流率的相关性进行了拟合。根据唾液流率范围将辣度划分为5级。

电子鼻是一种通过模拟人类嗅觉来表征物质整体气味信息的检测仪器，通常由一组化学传感器、信号处理器和模式识别算法组成，相较于人工感官评价，其分析结果更加客观准确，具备高效、快速、无损及稳定性好等优点。

以9个已知辣度的辣椒品种果实为材料，通过电子鼻和感官评价建立了量化辣度的快速评价方法。其中，电子鼻主成分分析贡献率大于9 9%，能够代表样品的绝大部分信息，并有效区分辣椒果实的辣味。通过电子鼻传感器W5S、W1W和W2W对辣椒果实的响应值，将辣度分成4个等级，即不辣（1~10）、 微辣（10.1~20）、辣（20.1~50）、超级辣（50.1~70）。



04火锅辣度分级新方法

Li等对麻辣火锅的辣度进行了大规模的感官评价，并检测了麻辣火锅中主要辣椒素的含量，利用大量数据建立了一个新的辣度单位“李辣单位”（Li spicy unit，LSU）。李氏辣度的公式为LSU=10.3 6 9ln（CMC）+6 5.2 64 （CMC代表辣椒素含量）。