Είναι η καψαϊκίνη διαλυτή στο νερό;

Αν αγαπάτε τα πικάντικα φαγητά όπως οι καυτερές πιπεριές, ίσως έχετε αναρωτηθεί για τη διαλυτότητα της καψαϊκίνης, της δραστικής ένωσης που δίνει στα τσίλι την έντονη θερμότητα και την πικάντικη τους. Ήμουν περίεργος για ερωτήσεις όπως:

Η καψαϊκίνη δεν είναι διαλυτή στο νερό αλλά διαλυτή σε λίπη και καθαρό οινόπνευμα.

Η καψαϊκίνη, γνωστή και ως καψαϊκίνη, είναι το ενεργό συστατικό της πιπεριάς, το κόκκινο πιπέρι, το οποίο είναι ερεθιστικό για τα θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων και μπορεί να προκαλέσει αίσθηση καψίματος στο στόμα. Η καψαϊκίνη και ορισμένες σχετικές ενώσεις ονομάζονται επίσης καψαϊκινοειδή, τα οποία μπορεί να είναι δευτερογενείς μεταβολίτες που παράγονται από τις πιπεριές για να αποτρέψουν τα φυτοφάγα από το ροκάνισμα και τα μυκητιακά παράσιτα. Γενικά, τα πτηνά δεν είναι ευαίσθητα στα καψαϊκινοειδή. Η καθαρή καψαϊκίνη είναι μια υδατοαπωθητική και λιπόφιλη ουσία. , Άχρωμη και άοσμη κρυσταλλική ή κηρώδης ένωση.

Είναι η καψαϊκίνη διαλυτή στο νερό;

Κατανόηση της διαλυτότητας του καψαϊκίνη εξηγεί γιατί ορισμένα ποτά φαίνεται να εντείνουν την πικάντικη αίσθηση του τσίλι, ενώ άλλα παρέχουν ανακούφιση. Σε αυτόν τον λεπτομερή οδηγό, θα καλύψουμε θέματα όπως:

Αυτός ο οδηγός θα επισκόπηση των εγγενών χημικών ιδιοτήτων που καθορίζουν τη διαλυτότητα της καψαϊκίνης σε διάφορους διαλύτες με βάση τη μοναδική της μοριακή δομή. Θα απαντήσουμε επίσης σε συνήθεις ερωτήσεις σχετικά με το πώς η καψαϊκίνη αλληλεπιδρά με τα τρόφιμα και τα ποτά σε σχέση με τις αισθήσεις που ενεργοποιεί.

Καθαρή καψαϊκίνη είναι η δυναμική στερέωση στις πιπεριές στιφάδο που τις κάνει καυτερές. Το σπρέι πιπεριού το χρησιμοποιεί και ως όπλο για αυτοάμυνα. Η καψαϊκίνη είναι μια χαρακτηριστική επιδείνωση και θα προκαλέσει κατανάλωση και ταλαιπωρία σε περίπτωση που έρθει σε επαφή με το δέρμα ή τα μάτια σας. Σε περίπτωση που καταπιείτε καψαϊκίνη, θα δημιουργήσει καταναλωτική αναταραχή στο στόμα και το λαιμό σας. Η καψαϊκίνη δεν διαλύεται στο νερό, ωστόσο είναι διαλύτης σε ποτό και έλαια.

Καψαϊκίνη σε σκόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την έρευνα του βαθμού χακαρίσματος σε ασθενείς που θυμούνται ότι έχουν αναπνευστικές ασθένειες καθώς και σε υγιή άτομα. Η CAP τείνει να συσσωρεύει σαθρό και χαμηλή διαλυτότητα στο νερό, επομένως αναμένεται για τέτοιες δοκιμές. Δεδομένου ότι η καψαϊκίνη δεν διασπάται τόσο καλά όσο θα έπρεπε, αναμένονται πολλές δοκιμές για να αξιολογηθεί η βιωσιμότητά της. Οι ανόργανοι διαλύτες έχουν αποδειχθεί ότι είναι πλήρως διαλυτοί στο hack remove (CAP). Μια διάταξη EtOH και polysorbate-80 (Tween-80) έχει υψηλότερο διαλυτό όριο από μια διάταξη EtOH και polysorbate-80 χωρίς Tween. Για την έρευνα των επιπτώσεων των ρυθμίσεων CAP που περιέχουν Tween-20 στη δοκιμή αντανακλαστικών hack, έχουν σχεδιαστεί καλά ενημερωμένες συνδέσεις αντίδρασης μερών με ρυθμίσεις CAP που περιέχουν Tween-20. Κάθε μελέτη ενσωμάτωσε μια συμφωνία αποθεμάτων 25 εκατομμυρίων ΚΑΠ.

Οι χημικές ιδιότητες της καψαϊκίνης Επίδραση διαλυτότητα

Η καψαϊκίνη είναι μια οργανική ένωση που ονομάζεται βανιλυλαμίδη που παράγεται από τις πιπεριές τσίλι ως προστατευτικό αποτρεπτικό. Η μοναδική του χημική δομή περιέχει υδρόφοβες και υδρόφιλες περιοχές που δίνουν στην καψαϊκίνη αμφίφιλη φύση.

Η μακριά υδρόφοβη ουρά άνθρακα αλληλεπιδρά με τα λίπη και το αλκοόλ, ενώ η ομάδα πολικών αμιδίων παρέχει κάποια συγγένεια με το νερό. Ωστόσο, η μεγάλη μη πολική επιφάνεια καθιστά την καψαϊκίνη γενικά αδιάλυτη σε απλά υδατικά διαλύματα.

Η κατανόηση των χημικών ιδιοτήτων της καψαϊκίνης δίνει μια εικόνα για το προφίλ διαλυτότητάς της σε διαλύτες όπως νερό, αλκοόλες, γάλα, έλαια και άλλα.

Η καψαϊκίνη έχει εξαιρετικά χαμηλή διαλυτότητα στο νερό

Όταν ρωτάμε «είναι η καψαϊκίνη διαλυτή στο νερό;», η απάντηση είναι ουσιαστικά όχι. Η καψαϊκίνη έχει αμελητέα διαλυτότητα σε καθαρό νερό λόγω της κυρίως υδρόφοβης δομής του.

Η έρευνα δείχνει ότι η διαλυτότητα της καψαϊκίνης στο νερό σε θερμοκρασία δωματίου είναι μόνο περίπου 0.003 γραμμάρια ανά λίτρο. Αυτή η ίχνη διαλυτότητας εξηγεί γιατί οι πιπεριές τσίλι μπορεί να περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις σταγονιδίων ελαίου καψαϊκίνης στην επιφάνειά τους, ενώ η εσωτερική σάρκα παραμένει ως επί το πλείστον υδατική.

Σε καθαρό νερό, η καψαϊκίνη παραμένει ως κρυσταλλικά στερεά αιωρούμενα αλλά όχι πραγματικά διαλυμένα. Η αίσθηση καψίματος προέρχεται από τους υποδοχείς που δεσμεύουν την καψαϊκίνη, που δεν διαλυτοποιούνται. Έτσι, παρόλο που είναι κυρίως νερό μέσα, τα τσίλι προσδίδουν έντονη θερμότητα.

Οι αλκοόλες όπως η αιθανόλη λειτουργούν καλά ως διαλύτες καψαϊκίνης

Ενώ είναι αδιάλυτο στο νερό, καψαϊκίνη εμφανίζει υψηλή διαλυτότητα σε διαλύματα αιθανολικής αλκοόλης. Η διαλυτότητα της καψαϊκίνης μπορεί να φτάσει περίπου τα 50-100 γραμμάρια ανά λίτρο σε καθαρή αιθανόλη.

Οι υδροξυλομάδες στις αλκοόλες επιτρέπουν τη σύνδεση υδρογόνου με την καψαϊκίνη, ενώ οι αλυσίδες υδρογονάνθρακα παρέχουν ένα υδρόφοβο περιβάλλον. Αυτό επιτρέπει στους κρυστάλλους της καψαϊκίνης να διαλυθούν πλήρως.

Η υψηλή διαλυτότητα στην αιθανόλη κάνει τα αλκοολούχα ποτά να εντείνουν την αίσθηση καψίματος των πικάντικων τροφών. Η διαλυμένη καψαϊκίνη απορροφάται εύκολα και ενεργοποιεί τους νευρικούς υποδοχείς.

Οι πρωτεΐνες γάλακτος δεσμεύουν την καψαϊκίνη για να ανακουφίσουν την καύση

Το γαλακτοκομικό γάλα ανακουφίζει από το στοματικό έγκαυμα μετά την κατανάλωση τσίλι λόγω των πρωτεϊνών καζεΐνης που περιέχει. Αν και τα λίπη στο γάλα δεν διαλύουν την καψαϊκίνη, η καζεΐνη έχει αμφίφιλη δομή.

Οι υδρόφοβες περιοχές συνδέονται με μόρια καψαϊκίνης, ενώ τα υδρόφιλα μέρη αλληλεπιδρούν με το νερό. Αυτό γαλακτωματοποιεί την καψαϊκίνη, επιτρέποντάς της να ξεπλυθεί.

Έτσι, ενώ το γάλα δεν διαλυτοποιεί πραγματικά την καψαϊκίνη, η σύνδεση καψαϊκίνης-καζεΐνης ανακουφίζει από την αντίληψη της θερμότητας σε σύγκριση με το νερό μόνο.

Η καψαϊκίνη έχει χαμηλή διαλυτότητα σε λίπη και έλαια

Παρά τις υδρόφοβες περιοχές του, καψαϊκίνη δεν διαλύεται εύκολα σε λιπίδια, έλαια και λίπη. Η προσθήκη καψαϊκίνης σε βούτυρο, φυτικά έλαια ή άλλα λιπίδια έχει ως αποτέλεσμα πολύ ελάχιστη διαλυτοποίηση.

Τα λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας στερούνται τόσο τον δεσμό υδρογόνου όσο και το πλήρες υδρόφοβο περιβάλλον που απαιτείται για τη διάλυση των κρυστάλλων καψαϊκίνης. Ακόμη και τα λιπαρά τρόφιμα παρέχουν μικρή ανακούφιση για το έγκαυμα της καψαϊκίνης λόγω της κακής διαλυτότητας.

Τα επιφανειοδραστικά μπορούν να γαλακτωματοποιήσουν την καψαϊκίνη σε διαλύματα νερού

Ενώ το καθαρό νερό είναι ένας πολύ φτωχός διαλύτης για την καψαϊκίνη, η προσθήκη αμφίφιλων μορίων επιφανειοδραστικής ουσίας επιτρέπει υψηλότερη υδατική διαλυτότητα.

Τα επιφανειοδραστικά περιέχουν τόσο υδρόφιλες όσο και υδρόφοβες περιοχές, επιτρέποντάς τους να γαλακτωματοποιούν την καψαϊκίνη στα μικκύλια. Αυτό επιτρέπει στην καψαϊκίνη να διασκορπιστεί και να διαλυτοποιηθεί σε κάποιο βαθμό σε διαλύματα με βάση το νερό με τασιενεργά.

Η οξύτητα βελτιώνει ελαφρώς τη υδατοδιαλυτότητα της καψαϊκίνης

Τα όξινα ποτά όπως το ξύδι ή ο χυμός λεμονιού μπορούν να επιτρέψουν στην καψαϊκίνη να ιονιστεί και να διαλυθεί κάπως καλύτερα σε υδατικά διαλύματα.

Ωστόσο, τα όξινα ποτά εξακολουθούν να είναι κυρίως υδατικά. Έτσι, ενώ το χαμηλό pH βελτιώνει μέτρια τη διαλυτότητα, το καθαρό νερό παραμένει πολύ φτωχός διαλύτης για το κυρίως υδρόφοβο μόριο καψαϊκίνης.

Περίληψη Καψαϊκίνης: Πρωτίστως υδροφοβική με κάποιο αμφίφιλο χαρακτήρα

Συνοπτικά, η διαλυτότητα της καψαϊκίνης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη μοναδική χημική της δομή. Τα βασικά σημεία περιλαμβάνουν:

• Πολύ χαμηλή διαλυτότητα σε καθαρό νερό

• Υψηλή διαλυτότητα σε αιθανόλη και άλλες αλκοόλες

• Χαμηλή διαλυτότητα σε λίπη/έλαια αλλά συνδέεται με πρωτεΐνες καζεΐνης

• Κάποια γαλακτωματοποίηση με τασιενεργά

• Ελαφρά βελτίωση στα όξινα υδατικά διαλύματα

Αν και είναι κυρίως υδρόφοβη, η καψαϊκίνη παρουσιάζει ορισμένες αμφιφιλικές ιδιότητες. Η κατανόηση του προφίλ διαλυτότητάς του παρέχει μια εικόνα για την αίσθηση των πικάντικων τροφίμων και ποτών.

Συχνές Ερωτήσεις Διαλυτότητας

Ακολουθούν απαντήσεις σε μερικές συχνές ερωτήσεις σχετικά με τη διαλυτότητα της καψαϊκίνης:

Γιατί το γάλα βοηθά στην πικάντικη ζέστη, αλλά τα λιπαρά τρόφιμα όχι;

Οι πρωτεΐνες καζεΐνης στο γάλα μπορούν να συνδεθούν με την καψαϊκίνη, επιτρέποντάς της να ξεπλυθεί. Τα λίπη και τα έλαια δεν διαλυτοποιούν πραγματικά την καψαϊκίνη λόγω κακής αναμίξεως.

Διαλύεται η καψαϊκίνη σε ξύδι ή χυμό λεμονιού;

Κάπως, αλλά τα όξινα ποτά εξακολουθούν να είναι κυρίως με βάση το νερό. Έτσι, η διάλυση είναι μόνο μέτρια βελτιωμένη σε σύγκριση με το καθαρό νερό.

Σε ποια θερμοκρασία διαλύεται η καψαϊκίνη;

Οι θερμότερες θερμοκρασίες πάνω από 95°F (35°C) κάνουν την καψαϊκίνη ελαφρώς πιο διαλυτή. Ωστόσο, η διάλυση συμβαίνει πραγματικά μόνο όταν υπάρχουν αλκοόλες ή άλλοι οργανικοί διαλύτες.

Γιατί το αλκοόλ κάνει τα πικάντικα φαγητά πιο καυτερή;

Η υψηλή διαλυτότητα της καψαϊκίνης στην αιθανόλη επιτρέπει την ταχεία απορρόφηση στους υποδοχείς, αυξάνοντας την αντιληπτή ένταση θερμότητας κατά την κατανάλωση πικάντικων τροφίμων.

Είναι η καψαϊκίνη διαλυτή σε έλαια και λίπη;

Όχι, τα λιπίδια και τα φυτικά έλαια έχουν κακή διαλυτότητα για την καψαϊκίνη. Ωστόσο, οι υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις επιτρέπουν ελάχιστη διασπορά στα έλαια.

Η κατανόηση του προφίλ διαλυτότητας της καψαϊκίνης επιτρέπει τα ζεύγη τροφίμων και ποτών που είτε εντείνουν είτε ανακουφίζουν την πικάντικη θερμότητα με βάση τις τάσεις διάλυσης.

αναφορές

1. Rollyson, WD, Stover, CA, Brown, KC, Perry, HE, & Stevenson, CD (2014). Βιοδιαθεσιμότητα της καψαϊκίνης και οι επιπτώσεις της στην παροχή φαρμάκου. Journal of controlled release, 196, 96-105.

2. Surh, YJ, & Lee, SS (1996). Καψαϊκίνη σε καυτερή πιπεριά τσίλι: καρκινογόνο, συνκαρκινογόνο ή αντικαρκινογόνο;. Food and chemical toxicology, 34(3), 313-316.

3. Sut, MK, Bald, E., Kara, M., Esen, M., & Misir, S. (2020). Αλληλεπίδραση μεταξύ καψαϊκίνης, αιθανόλης και γαλακτωματοποιητών: Επίδραση στη διαλυτότητα της καψαϊκίνης. LWT, 118, 108716.

4. Choi, S., Sullards, MC, Olzmann, JA, Rees, HD, Weintraub, ST, Bostwick, DE, ... & Levey, AI (2006). Η οξειδωτική βλάβη του DJ-1 συνδέεται με σποραδικές ασθένειες Πάρκινσον και Αλτσχάιμερ. Journal of Biological Chemistry, 281(16), 10816-10824.

5. Srinivasan, K. (2016). Βιολογικές δραστηριότητες της κόκκινης πιπεριάς (Capsicum annuum) και η πικάντικη αρχή της καψαϊκίνη: μια ανασκόπηση. Critical reviews in food science and nutrition, 56(9), 1488-1500.

6. https://en.wikipedia.org/wiki/Capsaicin

Σε αυτόν τον λεπτομερή οδηγό, διερευνήσαμε τη διαλυτότητα της καψαϊκίνης στο νερό, τις αλκοόλες, τα έλαια και άλλους διαλύτες με βάση τη χημική της δομή. Η κατανόηση της επιστήμης πίσω από τις αλληλεπιδράσεις της καψαϊκίνης παρέχει μια εικόνα για την αίσθηση των πικάντικων τροφίμων και ποτών.

σχετικά με το Συγγραφέας

Η Celine Xu είναι βοτανολόγος με πάνω από 15 χρόνια εμπειρία στην έρευνα και ανάπτυξη φυτικών εκχυλισμάτων για διατροφικές και φαρμακευτικές εφαρμογές. Διευθύνει μια ομάδα Έρευνας και Ανάπτυξης που επικεντρώνεται στον εντοπισμό, την καλλιέργεια και την εξαγωγή φαρμακευτικών φυτών. Η Celine Xu απέκτησε Ph.D. στο Plant Biology έχει συγγράψει πολλά άρθρα σε περιοδικά με κριτές σχετικά με τα οφέλη για την υγεία συγκεκριμένων φυτοχημικών. Μιλάει συχνά σε συνέδρια της βιομηχανίας για νέες εξελίξεις στην έρευνα φυτικών εκχυλισμάτων. Η Celine Xu είναι αφιερωμένη στην προώθηση της επιστημονικής κατανόησης του τρόπου με τον οποίο οι στοχευμένες φυτικές ενώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ανθρώπινης υγείας.