Κλίμακα Σκόβιλ

Η κλίμακα Σκόβιλ αποτελεί μια κλίμακα μέτρησης του βαθμού καυστικότητας μιας πιπεριάς τσίλι, ο οποίος εκφράζεται σε μονάδες SHU (Scoville Heat Units, Μονάδες "Θερμότητας" Σκόβιλ), και εξαρτάται από την περιεκτικότητα της σε ορισμένες ουσίες οι οποίες προκαλούν την αίσθηση του καύσου, τα καψαϊκινοειδή. Η κλίμακα δημιουργήθηκε το 1912 από τον Αμερικανό φαρμακοποιό Γουίλμπουρ Σκόβιλ (Wilbur Scoville), και βασίστηκε στην λεγόμενη "οργανοληπτική δοκιμασία Σκόβιλ". Η δοκιμασία αυτή αποτελεί μια πρακτική, αλλά συνάμα υποκειμενική, μέθοδο υπολογισμού των μονάδων SHU, η οποία βασίζεται στην ικανότητα ομάδας δοκιμαστών να αντιληφθεί την καυστική αίσθηση που προκαλεί μια πιπεριά. Λόγω της αμφισβητούμενης αξιοπιστίας που την χαρακτηρίζει, σήμερα η εν λόγω δοκιμασία έχει αντικατασταθεί από την Υδροχρωματογραφία Υψηλής Απόδοσης (HPLC), μέσω της οποίας μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια και αντικειμενικότητα η περιεκτικότητα μιας πιπεριάς σε καψαϊκινοειδή.

 Η οργανοληπτική δοκιμασία Σκόβιλ αποτελεί την πρώτη εργαστηριακή δοκιμασία μέτρησης της αίσθησης καύσου που προκαλούν τα ποίκιλλα είδη πιπεριάς. Το κόστος και η δυσκολία στην εκτέλεση είναι ιδιαίτερα χαμηλά σε σχέση με τις προηγμένες μεθόδους, αλλά η υποκειμενικότητα που την χαρακτηρίζει δεν επιτρέπει την εξαγωγή αυστηρά αξιόπιστων αποτελεσμάτων. Για την πραγματοποίηση της χρησιμοπoιείται ορισμένη αποξηραμένη ποσότητα (δείγμα) από την επιθυμητή πιπεριά, η οποία διαλύεται πρώτα σε αιθυλική αλκοόλη, και έπειτα αραιώνεται σε ζαχαρόνερο. Το τελικό μείγμα δοκιμάζεται από - συνήθως - πέντε ανθρώπους, οι οποίοι σημειώνουν εάν αισθάνονται ή όχι "κάψιμο". Η διαδικασία αραίωσης επαναλαμβάνεται μέχρις ότου η αίσθηση καύσου δεν γίνεται πλέον αντιληπτή από τουλάχιστον τρεις στους πέντε δοκιμαστές. Εντούτοις, η οργανοληπτική δοκιμασία Σκόβιλ παρουσιάζει σημαντικές αδυναμίες, οι οποίες την καθιστούν αναξιόπιστη. Τα πορίσματα καθορίζονται από την ευαισθησία του ουρανίσκου και από τον αριθμό θερμοϋποδοχέων του στόματος, χαρακτηριστικά τα οποία διαφέρουν μεταξύ των ανθρώπων. Επιπλέον, η παρατεταμένη έκθεση στα καψαϊκινοειδή οδηγεί στην ελάττωση της ευαισθησίας του ουρανίσκου, με αποτέλεσμα οι δοκιμαστές να αισθάνονται προοδευτικά μικρότερη αίσθηση καύσου μετά την κατανάλωση σειράς δειγμάτων σε μικρό χρονικό διάστημα. Ο βαθμός υποκειμενικότητας της συγκεκριμένης μεθόδου φαίνεται από το γεγονός ότι τα αποτελέσματα μιας δοκιμασίας Σκόβιλ για την ίδια πιπεριά μπορεί να διαφέρουν ακόμη και -/+ 50% μεταξύ διαφόρων εργαστηρίων. Παρότι σήμερα δεν πραγματοποιούνται εργαστηριακές δοκιμασίες Σκόβιλ, οι ευρέως χρησιμοποιούμενες μονάδες αίσθησης καύσου είναι ακόμη οι SHU (συνήθως συναντώνται απλά ως Σκόβιλ), προς τιμήν του Γουίλμπουρ Σκόβιλ. Σύμφωνα με την ιστορική δοκιμασία, οι μονάδες SHU της εκάστοτε πιπεριάς αντιστοιχούν στον βαθμό αραίωσης του δείγματος στον οποίο δεν προκαλείται η χαρακτηριστική αίσθηση καύσου στους δοκιμαστές. Επί παραδείγματι, εάν στο διάλυμα μιας πιπεριάς η αναλογία μερών δείγματος προς ζαχαρόνερο είναι 1:1000, σημείο όπου οριακά η πλειονότητα των δοκιμαστών δεν αισθάνεται καύσο, τότε η πιπεριά αυτή αντιστοιχεί σε 1000 βαθμούς της κλίμακας Scoville. Με την πάροδο του χρόνου, και φθάνοντας στην δεκαετία του 1980, γεννήθηκε η ανάγκη αντικειμενικού προσδιορισμού της καυστικότητας μιας πιπεριάς ή μιας ουσίας, λόγω των απαιτήσεων των καταναλωτών και της ανερχόμενης φαρμακευτικής χρήσης των καψαϊκινοειδών. Έκτοτε, η δοκιμασία Σκόβιλ αντικαταστάθηκε από μια σειρά προηγμένων μεθόδων, όπως η φασματοφωτομετρία, η χρωματογραφία και η υδροχρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC), η οποία χρησιμοποιείται ευρέως μέχρι σήμερα. Η HPLC δίνει αποτελέσματα στις λεγόμενες μονάδες "θερμότητας" ASTA (εκ του American Spice Trade Association, Αμερικανικός Συνεταιρισμός Εμπορείου Μπαχαρικών), κάθε μια από τις οποίες αντιστοιχεί σε περίπου 15 μονάδες SHU και ορίζεται ως ένα μέρος καψαϊκίνης ανά ένα εκατομμύριο μέρη αποξηραμένης πιπεριάς (δείγμα). Με την πλέον σύγχρονη μέθοδο της HPLC, ο ακριβής αριθμός των μονάδων SHU μιας πιπεριάς υπολογίζεται από τα "μέρη ανά εκατομμύριο θερμότητας" (parts per million of heat, ppmH), σύμφωνα με την παρακάτω σχέση, η αριθμητική τιμή των όρων της οποίας προσδιορίζεται με κατάλληλη πειραματική διαδικασία. ppmH = κορυφή καψαϊκίνης + 0.82 ⋅ κορυφή διυροκαψαϊκίνης ⋅ ppm προτύπου ⋅ mL ακετονονιτρλίου κορυφή προτύπου ⋅ γραμμάρια δείγματος πιπεριάς {\displaystyle {\text{ppmH}}={\frac {{\text{κορυφή καψαϊκίνης}}+0.82\cdot {\text{κορυφή διυροκαψαϊκίνης}}\cdot {\text{ppm προτύπου}}\cdot {\text{mL ακετονονιτρλίου}}}{{\text{κορυφή προτύπου}}\cdot {\text{γραμμάρια δείγματος πιπεριάς}}}}} Η καψαϊκίνη και η διυδροκαψαϊκίνη αποτελούν τα κυριότερα καψαϊκινοειδή στα οποία οφείλεται η αίσθηση του καύσου, και οι συγκεντρώσεις τους υπολογίζονται από τις κορυφές του γραφήματος το οποίο προκύπτει από την HPLC. Στην διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης ακετονονιτρίλιο για την εξαγωγή των καψαϊκινοειδών από το δείγμα και τον διαχωρισμό τους από τις υπόλοιπες χημικές ουσίες. Τέλος, δημιουργείται ένα πρότυπο διάλυμα αποτελούμενο από επιθυμητή ποσότητα δείγματος και μεθανόλης. Από την παραπάνω μέθοδο εξάγονται ακριβή αποτελέσματα σε περίπου τέσσερις ώρες. Για την μετατροπή μεταξύ ppmH και SHU ισχύει η απλή σχέση ppmH = SHU 15 {\displaystyle {\text{ppmH}}={\frac {\text{SHU}}{15}}} . Η κλίμακα Σκόβιλ περιλαμβάνει στην πλειονότητα της πιπεριές, ξεκινώντας από την κοινή πράσινη πιπεριά (0 SHU) και φθάνοντας μέχρι και την Carolina Reaper (περίπου 1,6 εκατομμύρια SHU). Οι κρύσταλλοι καθαρής καψαϊκίνης έχουν υπολογιστεί στις 16.000.000 μονάδες Scoville, και ενίοτε τοποθετούνται στην κλίμακα ως μέτρο σύγκρισης. Τα επίπεδα καυστικότητας, σύμφωνα με την κλίμακα Σκόβιλ, είναι τα εξής: Η συγκέντρωση μιας πιπεριάς σε καψαϊκινοειδή εξαρτάται τόσο από γενετικούς παράγοντες, όσο και από περιβαλλοντικούς. Μεταξύ των τελευταίων είναι οι καιρικές συνθήκες, τα συστατικά του εδάφους καλλιέργειας και η περιβαλλοντική θερμοκρασία. Για παράδειγμα, έχει παρατηρηθεί πως εάν δύο πιπεριές της ίδιας ποικιλίας αναπτύσσονται η μια σε θερμό, και η άλλη σε ψυχρό κλίμα, με κοινές τις υπόλοιπες συνθήκες, τότε η πρώτη θα έχει υψηλότερη συγκέντρωση σε καψαϊκινοειδή. Επιπρόσθετα, οι συγκεντρώσεις παρουσιάζουν διαφορετικές διακυμάνσεις συναρτήσει των περιβαλλοντικών συνθηκών, ανάλογα την ποικιλία. Παρακάτω δίνεται λίστα με την καυστικότητα μιας σειράς πιπεριών, εκφρασμένη σε μονάδες SHU.