Focus

L’HPLC come strumento di misura della piccantezza dei peperoncini

Si può esprimere il valore della piccantezza in unità di Scoville senza ricorrere ad una giuria di assaggiatori

Bacche mature (rosse) e acerbe (verdi).

E’ noto che la piccantezza del peperoncino è causata dall'accumulo di sostanze chimiche, chiamate capsaicinoidi, presenti solamente nel genere Capsicum. Oltre 22 di questi capsaicinoidi sono stati isolati dai peperoncini ma due sono quelli più abbondanti: la capsaicina e la diidrocapsaicina. Mediante l’analisi di cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC, high perfomance liquid chromatography) è possibile misurare direttamente la quantità di capsacinoidi invece che affidarsi alla sensibilità dell'uomo come fa da decenni il test organolettico di Scoville (SOT, Scoville Organoleptic Test). Il dato ottenuto con la determinazione HPLC è svincolato dalla soggettività dell’uomo in quanto prodotto da uno strumento tramite un confronto con quantità note delle sostanze in analisi, chiamate standard.

Presso il Centro Ricerche dell'ALSIA "Metapontum Agrobios" sono disponibili le competenze e la strumentazione per la cromatografia liquida ad alta prestazione dell’Agilent HPLC serie 1200 equipaggiata con pompa quaternaria, autocampionatore e rivelatore a fotodiodi PDA. Questa strumentazione è stata impiegata per misurare il contenuto di capsacinoidi in due ecotipi di peperoncino provenienti dalla Valle del Melandro: Sperone di Gallo e Fellano. Per entrambi gli ecotipi di Capsicum il rilievo del contenuto dei capsacinodi più abbondanti del pepperocino, capsaicina e diidrocapsaicina, è stato effettuato in due diverse fasi di maturazione del frutto individuate sulla base della colorazione della bacca: verde e rosso.

Le determinazioni analitiche sono state effettuate su tre repliche biologiche per ogni fase di maturazione analizzata; in totale il rilievo è stato effettuato su 12 campioni (2 genotipi x 2 fasi di maturazione x 3 repliche biologiche). I campioni di peperoncino sono stati dapprima liofilizzati e successivamente sottoposti ad estrazione alcolica. Gli estratti ottenuti sono stati poi sottoposti a corsa cromatografica su colonna C18 di dimensioni 150mm x 4,6 mm e particelle di dimensioni 5 µm (Luna, Phenomenex). Le condizioni operative della corsa cromatografica sono state:

• fase mobile costituita da una miscela di acqua e acetonitrile nel rapporto 50:50 e con un flusso di corsa pari ad 1 ml/min;
• lunghezza d’onda del rivelatore fissata a  222 nm. 

La determinazione quantitativa della capsaicinia e diidrocapsaicina è stata effettuata mediante l’utilizzo di standard a concentrazione nota iniettati nelle stesse condizioni di corsa dei campioni in analisi. Gli standard utilizzati sono stati: 1) una soluzione di capsaicina (Sigma-Aldrich) con concentrazione di 50 µg/ml e 2) una soluzione di diidrocapsaicina (Sigma-Aldrich) anche essa con concentrazione 50 µg/ml. In figura 1 sono riportati i cromatogrammi dei 2 standard mentre in figura 2 è mostrato un cromatogramma di un campione di peperoncino analizzato.

Rapportando le aree dei picchi presenti nel cromatogramma dei campioni di peperoncino in analisi con quella dei singoli capsacinoidi utilizzati come standard è stata stimata la concentrazione dei capsacinoidi presenti nel peperoncino Sperone di Gallo e Fellano (figura 3). Dall’analisi del grafico di figura 3 si evince che il contenuto di capsaicina, in entrambi gli ecotipi di peperoncino, è mediamente più abbondante nella fase di maturazione verde del frutto rispetto alla fase rossa.  La stessa tendenza si osserva per la diidrocapsaicina anche se la differenza in contenuto tra fase verde e fase rossa di maturazione del frutto non è statisticamente significativa sia in Sperone di Gallo che Fellano.

Conversione del contenuto di capsaicina in Unità di Scoville (SHU, Scoville heat Units)

Universalmente la piccantezza dei peperoncini è conosciuta ed espressa in unità del noto test organolettico (SOT, Scoville Organoleptic Test) che prende il nome dal suo inventore, Wilbur Scoville. Per esprimere il livello di piccantezza di Sperone di Gallo e Fellano in Unità di Scoville il contenuto di capsaicina è stato espresso in grammo per grammo di sostanza secca e poi moltiplicato per un fattore di 1,6 x 10⁷ che è il valore assegnato, in modo arbitrario, da Scoville alla capsaicina pura. Effettuando tale operazione è stato possibile convertire il dato HPLC in Unità di Scoville, determinare il livello di piccantezza e collocare così i due peperoncini della Valle del Melandro nella scala di Scoville (figura 4). Sia Sperone di Gallo che Fellano sono risultati appartenere alla classe di peperoncini piccanti (tabella 1).

Tabella 1. Contenuto di capsaicina e relative Unità di Scoville (SHU) nei campioni di peperoncino analizzati. Le due fasi di maturazione, verde e rosso, dei frutti sono indicate rispettivamente dalle lettere V e R.

Ecotipi di peperoncino	Capsaicina g/g DW	Unità di Scoville (SHU)	Livello di piccantezza
Sperone di Gallo-V	0.0025	40.000	Piccanti
Sperone di Gallo-R	0.0018	28.000	Piccanti
Fellano-V	0.0024	38.400	Piccanti
Fellano-R	0.0018	28.000	Piccanti

 

Conclusioni

L’utilizzo dell’HPLC ha consentito di misurare in modo oggettivo il contenuto di capsaicinoidi in due ecotipi di peperoncino, Sperone di Gallo e Fellano, provenienti dalla Valle del Melandro. La determinazione analitica è stata effettuata in due fasi di maturazione del peperoncino: verde e rosso. Contrariamente alle attese, mediamente il contenuto dei 2 maggiori capsaicinoidi presenti nel peperoncino, capsaicina e diidrocapsaicina, è risultato più abbondante nel peperoncino verde rispetto al rosso. Effettuando la conversione del dato HPLC della capsaicina in Unità di Scoville, i due ecotipi di peperoncino sono risultati piccanti in quanto i valori ottenuti ricadono nella classe “piccante” della scala di Scoville.