辣椒噴霧：簡介辣椒水的製程與配方，與三種辣度指標
- Authors
- Name
- 自我強化筆記
發佈日期：
最後更新：
相信各位在選購辣椒噴霧時，都希望辣椒水配方越辣越好，這樣噴霧灑在歹徒身上所產生的生理反應就越顯著，我們就越容易成功防身。因此，這篇文章就要來介紹辣椒噴霧的辣度指標，讓各位都有能力挑選出強力有效的噴霧！
不賣關子，開頭直接講結論：隨著辣椒噴霧的發展，一共出現了三種辣度指標，根據時間先後依序是：
- 「辣椒油膏」濃度，簡稱「OC濃度」。
- 史高維爾辣度單位，簡稱「SHU」。
- 「主要類辣椒素」濃度，簡稱「MC濃度」。
三種指標中，真正能夠衡量辣椒水辣度的只有「MC濃度」，因此選購辣椒噴霧時，只要看「MC濃度」就好，「OC濃度」和「SHU」都可以忽略不管。
而選購上的經驗法則，是辣椒水配方的MC濃度至少要有1%，這樣才夠辣。
但為什麼是這樣子呢？接下來，這篇文章將會更進一步的介紹辣椒噴霧的製作過程、配方，以及辣度指標的細節！
目錄
1. 以「濃縮還原果汁」來比喻辣椒噴霧的製作過程
想了解不同辣度指標的細節，那就必須先對辣椒噴霧的製作過程有一定程度的認識。為了使內容易於理解，以下會用「濃縮還原果汁」來比喻辣椒噴霧的製作過程。
一般市售的濃縮還原果汁大致的生產步驟如下：
- 原料水果完成採收後，會先榨出新鮮果汁。接著工廠會進行濃縮，減少新鮮果汁中的水分，得到的中間產物是「濃縮果漿」。
- 之後濃縮果漿會重新加水稀釋，也加入一些食品添加劑（色素、防腐劑等），最後裝填成市售的罐裝果汁。
粗略總結一下，果汁的生產分為三階段：從「原料水果」加工成「濃縮果漿」，再加工成「罐裝果汁」。
辣椒噴霧的生產步驟也很類似，同樣有三階段：從「原料辣椒」萃取出「辣椒油膏」，再加工成「辣椒噴霧」。
我希望讀者可以先把這三個階段記下來，因為稍後繼續介紹辣度指標時會重複使用到這個觀念。
而相信各位對於「原料辣椒」和「辣椒噴霧」應該都已經有足夠的認識了，因此接著要進一步說明中間產物的「辣椒油膏」到底是什麼？它又和辣椒噴霧的製作過程有什麼關係？
1.1. 辣椒油膏
在英文裡，辣椒噴霧除了稱為Pepper Spray，更正式的稱呼是OC Spray。而OC，是Oleoresin Capsicum的縮寫，翻譯成中文就是所謂的「辣椒油膏」。
簡單的說文解字一下：Oleoresin這個詞可以分解兩部分。Oleo，英文中與人造奶油同義，詞源是拉丁文的Oleum，意思是「油」(詞源出處)；而Resin是英文裡「樹脂」的意思。合起來，指的是黏稠的「油性樹脂、油膏」這一類物質。
而Capsicum，意思是生物分類學上的「辣椒屬」，包含多個品種的辣椒。Oleoresin Capsicum合起來，可以理解為「從辣椒屬植物萃取的油膏」，為了便於記憶，我將它簡稱為「辣椒油膏」。
而具體而言，是怎麼從原料辣椒中萃取出OC的呢？維基百科裡描述了一種萃取法，是先將辣椒乾燥並磨碎，以有機溶劑沖洗後，包括辣椒素在內的親脂性分子會溶解在溶劑裡。有機溶劑揮發後，殘留下來的就是辣椒油膏。
以下也附上實際影片供讀者參考：
實際萃取辣椒油膏的範例影片
1.2. 辣椒水配方
由於萃取出來的OC是油膏狀物體，可以想像它的質地類似顏料、牙膏一般黏稠，如果不先稀釋，基本上是沒辦法以噴霧的形式噴灑出去的。
所以OC必須和有機溶劑充分混合，才會呈現液態的辣椒水。然後還要再依靠著噴霧罐內的壓縮氣體作為動力來源，才具有足夠的射程，將辣椒水噴灑出去。除此之外，許多廠商也會在辣椒噴霧中添加紫外線染劑，目的是在被噴灑辣椒水的歹徒身上留下能夠提供刑事鑑識的線索。
於是現在我們知道了：市面上的辣椒噴霧配方，基本上包含了以下四種成分：辣椒油膏(OC)、有機溶劑、壓縮氣體、紫外線染劑。
順帶一提，某些辣椒噴霧會以「混合配方」作為賣點，在上述的配方基礎中繼續添加「催淚瓦斯」。然而，添加催淚瓦斯並不會讓辣椒噴霧的效果變得更強大，這在辣椒噴霧系列的另一篇文章有更深入的說明。
最後也補充一點：在有機溶劑的選擇上，還可以進一步細分為「可燃」與「不可燃」兩種。通常是警察單位需要選用不可燃的溶劑，避免搭配電擊武器時有起火燃燒的風險。但考量一般民眾的個人防身中並沒有使用電擊武器的意義，這部分就不深入介紹了。
有了關於辣椒水配方的基本觀念後，接下來，就讓我們開始介紹第一個辣度指標：OC濃度。
2. OC濃度
在辣椒噴霧的發展初期，人們擁有的相關知識仍有限，當時只知道會造成辛辣感的成分就是OC，所以很直觀的以「OC濃度」來衡量噴霧辣度。
OC濃度是什麼呢？再次使用「濃縮還原果汁」的比喻，「OC濃度」就相當於「果漿濃度」。譬如說，調配果汁或手搖杯時，用1份果漿加9份的水來稀釋，這時的「果漿濃度」就是10%。
同理，1份OC加了9份的有機溶劑來稀釋，「OC濃度」也是10%。OC濃度要表達的，是辣椒水配方中含有多少比例的OC。而為了讓辣椒噴霧呈「噴霧」狀，OC濃度通常介於5～10%之間。
然而，OC濃度有個很大的問題：它無法準確衡量噴霧辣度。
2.1. OC濃度的侷限
我們還是先用「濃縮還原果汁」的比喻來說明問題所在。
假設有間飲料店最近換了一批果漿，甜度比較低。而不知情的店員卻用舊配方調製飲品，可想而知，調配出的飲料甜度會比預期中更低。
顧客喝到不甜的飲料，便向店員提出抱怨。店員卻反駁：自己都加了三湯匙的果漿，怎麼可能不甜？如果是各位聽到這樣的說詞，心中可能已有了幾分惱怒。一杯飲料甜不甜，試喝一口就知道了，而事實就是調出來的飲料不夠甜。
顧客又不清楚店家用的果漿濃縮倍數是多少？原料水果的甜度又有多高？既然不知道果漿本身有多甜，那店員說他加了幾湯匙的果漿又有什麼用？可見，「果漿濃度」無法反映出飲料的真實甜度。
辣椒噴霧也是同理。我們並不清楚廠商使用的原料辣椒有多辣？萃取OC的效率有多高？既然不知道OC本身有多辣，只是不斷強調「OC濃度」有多高，並沒有什麼用。「OC濃度」是無法反映出辣椒水配方的真實辣度的。
再舉個更具體的例子：如果我手邊有兩批辣度不同的原料辣椒，一批是超市販賣的普通辣椒，另一批是卡羅萊納死神。我可以用相同的工序分別萃取出兩批辣椒油膏(OC)，然後用它們調配出OC濃度完全相同，都是10%的兩支辣椒噴霧。
但各位用常識判斷也知道，一定是卡羅萊納死神製作的辣椒噴霧更辣，因為用它製作的OC含有的更大量的辛辣分子（這些分子正是稍後會介紹的「主要類辣椒素」）。
就假設這兩罐辣椒噴霧的「主要類辣椒素」分別是0.2%與1.33％，如下圖所示。而這兩罐噴霧要販賣給消費者時，都可以標榜自己是OC濃度10%的噴霧。只看OC濃度的話，不知情的消費者便誤以為兩罐噴霧一樣辣，這因此給了劣質噴霧魚目混珠的機會。
更糟的是，這些劣品會帶給消費者一種虛假的安全感，卻不知道自己手裡的辣椒水其實濃度嚴重不足。等某天真的遭遇歹徒需要防身，噴了歹徒一臉的辣椒水後，才發現對方絲毫不受影響，這問題可就大了。
因此，我們應該直接忽略辣椒噴霧商品上的「OC濃度」，不要去管這個數字有多高。而以上這張圖也暗示了，更可信的辣度指標其實是「主要類辣椒素」濃度（MC濃度）。但在介紹MC濃度之前，先讓我們來介紹第二個出現的辣度指標：「史高維爾辣度單位」，縮寫SHU。
3. SHU
第二個辣度指標，稱為「史高維爾辣度單位」(Scoville Heat Unit)，縮寫SHU。
SHU是一種測量食品辣度的單位。測量方法是拿一單位的辣味食品，溶解到大量糖水裡，然後不斷增加糖水量，給好幾個人品嚐，直到無法嚐出辣味為止。假設此時加入的糖水量，是辣味食品的10萬倍，這個辣味食品的SHU就是10萬。
可見，辣味食品越辣，就需要更多糖水稀釋後才嚐不出味道，那麼SHU值就越高。
在人們發現OC濃度的侷限後，當時所想到的解決辦法，是在辣椒噴霧上一併標註「原料辣椒的SHU值」。
以下截圖來自一份美國NIJ在西元1994年發表的辣椒噴霧報告書。文中先是說明OC濃度的侷限，然後說明萃取出來的OC有多辣，是取決於原料辣椒的辣度。而原料辣椒的辣度可以用SHU值來衡量，這就是人們為什麼會在辣椒噴霧上標注SHU的前因後果。
然而，不論是SHU本身，或是以OC濃度搭配SHU，仍無法準確的衡量辣椒噴霧的辣度。以下說明為什麼：
3.1. SHU的侷限
首先，單靠SHU衡量辣椒噴霧的一大問題，就是誤導性。
現在是因為我們找出資料，把前因後果說清楚了，才知道辣椒噴霧上標註的SHU，其實是「原料辣椒的SHU」。但廠商在宣傳商品時往往含糊其詞，不一定會清楚說明這是原料辣椒的SHU，這導致缺乏相關知識的一般人常誤以為這裡的SHU是在描述辣椒水溶液。
然而，原料辣椒的SHU可高達數百萬；而市面上的強力辣椒水配方經估算後，真正的SHU值卻只有15～30萬之間，兩者相差了一個零，這並不是一個可以忽略不計的誤差。
這得還是強力辣椒水配方，才能估出15～30萬的SHU值。假使是那些魚目混珠的劣質噴霧，恐怕只有數萬等級的SHU，與商品包裝上宣稱的百萬等級SHU就差得更遠了。
再度使用「濃縮還原果汁」來比喻，相信各位會更明白SHU的問題在哪。
用「原料辣椒的SHU」來衡量噴霧辣度，就好比我在罐裝果汁的包裝上大力強調「原料水果的甜度」有多高，又香又甜又好吃。就算我在原料水果的甜度上沒有說謊，但誰知道我在製作果汁的過程中摻了多少水？消費者喝一口果汁感受到的甜度，很可能與咬一口原料水果感受的甜度截然不同。
可見，只知道原料辣椒的SHU，是不足以衡量噴霧辣度的。
3.2. OC濃度＋SHU的侷限
既然只用SHU無法衡量噴霧辣度，有人可能好奇了：那將OC濃度搭配SHU結合起來，是不是就能夠衡量噴霧辣度呢？
辣椒噴霧的知名品牌SABRE就曾經提出一種計算方式，是將OC濃度與SHU相乘，將乘積命名為「Scoville Content」。舉例而言，如果用200萬SHU的辣椒萃取OC，然後以OC濃度10%去調製辣椒水配方，套入公式計算200萬 * 10%後，這罐辣椒水的「Scoville Content」就是20萬，數字越高代表噴霧越辣。
當然，這種計算方式是有問題的，所以SABRE目前已經把這個內容從網站中下架了，我們只能從網站時光機保存的舊頁面中看見當時曾經出現過這樣的計算方式。
但為什麼不能這樣計算呢？這是因為Scoville Content的計算假設了萃取過程不會改變原料辣椒的辣度。也就是說，它假設了200萬SHU的辣椒萃取出的OC，恰好也是200萬SHU，但這個假設明顯是不切實際的。
畢竟OC濃度或SHU都無法反映出廠商萃取OC的過程、工序品質等因素。誰知道在廠商萃取OC的過程中，萃取效率有多高？會不會有劣質廠商在工序上偷懶，在萃取過程不完全的時候就收工了，所以有很多「主要類辣椒素」仍殘留在辣椒植物體內未被萃取出來？
又或者在等待有機溶劑揮發的過程中，也許溶劑揮發的量也不一樣，某一批OC中殘留的溶劑較多，導致辣度被稀釋。這背後的變因太多了，導致200萬SHU的辣椒萃取出的OC，不一定恰好就是200萬SHU，所以Scoville Content的計算並沒有任何意義。
我們也要考慮到，所謂原料辣椒的SHU，多半指的是「辣椒品種」的SHU。而品種間的個體差異，也可能會導致每一株辣椒真正的SHU會有高有低。相同品種放在不同產地種植時，也會造成SHU的差異。甲產地與乙產地的氣候、灌溉、施肥、收成條件不同，也可能導致不同批收成的辣椒SHU值產生明顯差異。
正因為原料辣椒品種的SHU無法反映出以上談及的種種差異，這是為什麼我們也應直接忽略辣椒噴霧商品上的「SHU」。
4. MC濃度
最後要介紹的第三種辣度指標，也是目前能夠最準確衡量噴霧辣度的指標：「主要類辣椒素」濃度，簡稱MC濃度。
想要理解什麼是MC濃度，那我們得先理解什麼是「主要類辣椒素」？
4.1. 一群辛辣分子
如果被問起：辣椒內是什麼物質會讓人產生辛辣感？相信很多人都能秒答，是「辣椒素」(Capsaicin)。
不過辣椒植物中會產生辛辣感的分子並不只有「辣椒素」而已。除了「辣椒素」之外，辣椒植物中還含有另外幾種化學結構上與「辣椒素」相似的分子，它們也會產生辛辣感。這群分子被合稱為「主要類辣椒素」(Major Capsaicinoids)，縮寫MC。
順帶一提，「主要類辣椒素」有時也被稱為「辣椒素與相關類辣椒素」(Capsaicin and Related Capsaicinoids)，縮寫CRC。所以不論MC或CRC，其實都在指稱這群會產生辛辣感的分子。為了避免混淆，以下統一使用「主要類辣椒素」或「MC」來稱呼它們。
而「主要類辣椒素」(MC)與先前介紹過的「辣椒油膏」(OC)的關係，可以用底下這張圖來表示：
簡言之，從辣椒植物中萃取出的「辣椒油膏」，其實是一種混合物，內含多種分子物質在內，包括「主要類辣椒素」(MC)。而只有「主要類辣椒素」(MC)才會產生辛辣感，辣椒油膏(OC)的其餘成分其實並不會辣。
就好像一杯飲料甜不甜，取決於「糖分濃度」有多高，其他加入的色素、防腐劑等食品添加物，與甜度沒有任何關係。同理，辣椒水辣不辣，取決於這些辛辣分子的濃度有多高，也就是「MC濃度」。至於OC中其他不會辣的成分，與噴霧的辣度沒有任何關係。
因此，衡量MC濃度，是目前辣椒噴霧的三種辣度指標中最準確的一種指標。
4.2. 深究「主要類辣椒素」
前一段落提到，主要類辣椒素是「一群」會產生辛辣感的分子。既然是一群，那就代表不只有一種，以下就讓我們更深入的介紹這裡面到底有哪些分子。
更仔細的深究英文的「Major Capsaicinoids」，會發現「主要類辣椒素」一詞應該拆解為「主要」的「類辣椒素」來理解。而所謂的「類辣椒素」(Capsaicinoid)，指的是分子結構與「辣椒素」相似的分子。這些分子與「辣椒素」一樣會產生辛辣感，並開啟人體的發炎反應。
天然辣椒植物中，存在著許多種「類辣椒素」，而含量最高、最常見的是以下表格中的五種分子。正因為這群「類辣椒素」是使辣椒產生辛辣感最「主要」的成分，這是為什麼它們被稱為「主要類辣椒素」。（表格資料引用自維基百科。）
從表格中可以看到，不同的類辣椒素分子其實在辣度上也是有差異的，而且不同分子間的差異並不小。譬如說「高辣椒素」的辣度就只有「辣椒素」一半左右。可能不免有人會質疑「MC濃度」是不是仍不夠準確呢？
我同意「MC濃度」並不是最完美、最準確的指標。但考量到天然辣椒體內的類辣椒素，有九成左右都是最辣的兩種分子「辣椒素」與「二氫辣椒素」；而依照實際比例計算加權平均後，得出主要類辣椒素的SHU是1536.9萬，差異大約是1600萬的4%左右，還算是可以容忍的誤差。
只要我們是拿天然辣椒去製作辣椒噴霧，那麼類辣椒素分子的比例就會符合上述表格，這代表「MC濃度」仍足以準確的衡量噴霧辣度。
4.3. HPLC測試
知道MC其實是一群分子後，各位可能有個疑惑：辣椒噴霧的MC濃度到底是怎麼測量的呢？
另外兩種辣度指標的測量方法都不難想像。在調配辣椒水，稀釋OC的過程中，自然會知道「OC濃度」是多少。譬如說，拿1份OC加入9份的有機溶劑來稀釋，那麼OC濃度就是10%。
SHU的測量方法我們也介紹過，是在辣味食品中不斷加入糖水，直到試吃不出辣味為止所需要的糖水倍數，就是SHU值。
而MC濃度本質上是一群化學分子的濃度，測量方法是高效液相層析法(High-Performance Liquid Chromatography)，英文縮寫HPLC。簡言之，HPLC能夠分離混合物中的各物質，並測出它們個別的含量，幫助我們衡量出辣椒水的MC濃度。
對辣椒噴霧進行HPLC測試是很重要的事情，因為這是品質控管的關鍵。一篇2001年的論文將當時市面上的辣椒噴霧拿來進行HPLC測試，發現相同廠商、相同規格，但不同批生產的噴霧之間存在濃度上的差異，論文中的其中一對樣本中，較強的噴霧濃度甚至是較弱噴霧濃度的5倍多。
畢竟辣椒噴霧是防身武器，產品之間的濃度如果不一致，可能會導致嚴重的問題。各位想像一下，明明自己充分做過功課，懂得要依照「MC濃度」來挑選強力的辣椒噴霧，結果卻因為廠商品質控管的問題，買到了一支實際上濃度不足的噴霧。結果真的將辣椒水噴在歹徒臉上後才發現沒效，這有多倒霉。
正因如此，好的廠商除了標記「MC濃度」之外，通常也會替製程中的每一批辣椒水都進行HPLC測試，以確保生產的每一支辣椒噴霧的MC濃度品質穩定，且與產品上聲稱的濃度一致。
SABRE正是最早進行HPLC測試的廠商之一。根據SABRE網站上的描述，他們在2001年就擁有了自己的HPLC實驗室，且分別於2007、2009、2018年取得ISO 9000認證，在所有的辣椒噴霧品牌中，SABRE可說是在品質管控上最值得信賴的，非常推薦各位選購。
此外，Vexor、Defense Technology、POM等廠商也有替辣椒水進行HPLC測試，因此也值得信賴，同樣推薦各位選購。
而其他僅標註出MC濃度，但並未進行HPLC測試的品牌，他們家辣椒水的真實辣度是否真的有宣稱的那麼高，這就得打上一個問號了，要不要選購這些品牌就見仁見智，我不予置評。
至於那些連MC濃度都沒標出來的辣椒噴霧，則根本沒有討論的必要。我強烈建議各位避開這些品牌。
5. 三種辣度指標：小結
以上說了這麼多，最後我們用以下這張圖來替各位總結本篇文章所介紹的知識。
再次使用「濃縮還原果汁」做比喻：
- 辣椒噴霧的「OC濃度」，就像是罐裝果汁的「果漿濃度」。
- 辣椒噴霧的「SHU」，就像是罐裝果汁的「原料水果甜度」。
- 辣椒噴霧的「MC濃度」，就像是罐裝果汁的「糖分濃度」。
一罐果汁嚐起來有多甜，取決於「糖分濃度」有多高。同理，一罐辣椒噴霧有多辣，取決於「MC濃度」有多高！
5.1. 練習如何比較噴霧辣度
接著我們打鐵趁熱，一起來做一道簡單的練習題！
以下截圖是來自Foxlabs的網站，這份表格是他們家生產的三款辣椒水配方的規格比較。請問各位：這三支噴霧按照辣度由高至低排列，依序為何？
判斷辣度，只要看「MC濃度」就好。而以上這三款噴霧，按照辣度由高到低排列，是左(1.4%)、右(1.2%)、中(0.7%)。
我們也從表格中再次見證為什麼「SHU」與「OC濃度」都沒有意義。
- 只看SHU的話，會誤以為中間的噴霧(530萬)比右邊的噴霧(300萬)更辣，但實際上，是右邊的噴霧比中間的噴霧更辣。
- 只看OC濃度的話，會誤以為右邊的噴霧(6%)比左邊的噴霧(4%)更辣，但實際上，是左邊的噴霧比右邊的噴霧更辣。
6. MC濃度多高才夠辣？
市面上辣椒噴霧的的MC濃度相當廣泛，低一點的MC濃度大概是0.2%、0.7%，有口碑的噴霧濃度則大多是1.33%、1.4%、1.45%左右，目前已知MC濃度最高的辣椒噴霧是3%。
當然我們都知道MC濃度越高越好，但我們當下不一定總是買得到最辣的那一款；或是有其他考量（尺寸、噴霧形態等），使得我們更傾向選擇另一個廠牌的噴霧。所以這時我們得來討論一個問題：MC濃度多高才夠辣？
經驗上而言，挑選辣椒水的濃度標準，是MC濃度至少要有1%。之所以會決定出1%這個數字，是因為美國EPA立法規定，驅熊噴霧(Bear Spray)的MC濃度必須介1～2%之間，才被認定具有足夠功效，能夠讓登山客有效的驅散熊隻。
熊有著巨大身軀，體表又有厚重的毛皮，能夠避免辣椒水直接接觸皮膚，基本上只有眼鼻口會接觸辣椒水。如果MC濃度在1%以上的辣椒水被認為能夠對熊起效，那我們可以更放心的判斷這樣的辣椒水對人使用時，基本上也會起效。
7. 結語
最後再次強調：選購辣椒噴霧時不是數字越大就越厲害！
三種辣度指標的數字範圍大致如下：
- 「SHU」通常高達百萬，數字是最大的。
- 「OC濃度」通常介於5～10%，數字是次大的。
- 「MC濃度」則介於0.2～3%之間，數字是最小的。但只有「MC濃度」能夠反映實際辣度。
各位在比較規格時也要注意，別不小心把「OC濃度」和「MC濃度」混在一起比較，最後得出錯誤的結論。譬如說，如果有人宣稱他的噴霧濃度有10%，務必確認他說的到底是哪一種濃度。通常會說有10%的，其實是可以忽略的OC濃度！
