辣椒的「辣」，
為什麼喝水消不掉？
吃了超辣的料理，口中像著火一樣燙。急忙喝水，也只是暫時舒緩一下，馬上又燒起來。其實這種「辣」，並不屬於甜、鹹那一類的味道。它是舌頭把「痛」誤認成「熱」的結果。理解這一點之後，為什麼水沒用、為什麼牛奶有效、辣椒究竟為何演化出辣味，這些問題都能串成同一條線索。
和朋友走進一家超辣拉麵店。喝下第一口的瞬間，口中猛然發燙，額頭冒汗。就算把整杯水一口氣喝光，灼熱感很快又會回來。但喝一口點好的拉昔（優格飲料），卻不可思議地舒緩下來。
是不是很奇怪？如果口中真的「很熱」，冷水應該最有效才對。用溫度計量測，口中溫度幾乎沒有上升。
燒起來的不是溫度，而是感測器本身。
機制其實只有兩個
口中有能感知約43℃危險高溫的感測器。辣椒的辣味成分，會在完全不熱的情況下直接按下這個感測器的開關。於是大腦誤以為「口中正在燃燒」。
辣味成分辣椒素親油不親水，用水沖也洗不掉。牛奶和優格中的脂肪，能把辣椒素溶解出來，將它從感測器上拉離。
理解這兩點，超辣料理相關的謎團幾乎都能解釋。讓我們依序看下去。
「熱」與「辣」，按的是同一個開關
我們的舌頭和口腔黏膜裡，埋著大量負責通報「危險高溫」的哨兵感測器。喝下熱茶等，讓口中超過約43℃時，這個感測器就會啟動，向大腦發出「好燙！要燙傷了！」的訊號。
辣椒的辣味成分辣椒素，碰巧擁有像鑰匙一樣，剛好嵌進同一個開關的形狀。溫度根本沒有上升，感測器卻啟動了，「熱」的訊號因此傳到大腦。大腦沒有辦法分辨這是真正的熱，還是辣椒素造成的。所以超辣料理才會讓人感覺像字面上一樣「燒起來」。
會冒汗也是同樣的原因。大腦判斷「身體正在發熱」，於是啟動降溫機制——即使實際上並不熱。吃薄荷會感覺涼涼的，正好是相反的例子，那是因為某種成分（薄荷醇）按下了感知寒冷的感測器。
水沒用、牛奶有效的原因
辣椒素有個特性：很容易溶於油，卻幾乎不溶於水。把辣椒泡進沙拉油做成的辣油會染成鮮紅色，正是辣味成分溶入油中的證據。
就算喝水，溶進黏膜的辣椒素依然留在原處，沖不掉。喝水後那一瞬間的舒緩，只是水的冰涼稍微蒙騙了訊號而已。另一方面，牛奶和優格含有大量脂肪顆粒，能把辣椒素溶解出來，從感測器上拉離並帶走。此外，乳製品中的蛋白質（酪蛋白）據信也有類似肥皂的作用，能包裹住辣椒素使其懸浮。在超辣咖哩的國度會喝拉昔，其實是有道理的。
辣椒究竟為什麼演化出辣味
對辣椒來說，果實被吃掉理應是件大事。為什麼還要特意製造辣味成分呢？線索在於：有些動物感覺得到辣，有些動物感覺不到。
像我們這樣的哺乳類，會用臼齒把果實嚼碎。種子也會一起被磨碎，所以對辣椒而言，被哺乳類吃掉是划不來的。但鳥類的熱感測器形狀略有不同，辣椒素對它不起作用。鳥不會感到辣，會把果實整個吞下，種子不經咀嚼，飛到遠處後再排出。
也就是說，辣椒的辣味被認為是一種「趕走會嚼碎種子的哺乳類，只讓會幫忙搬運種子的鳥類來吃」的篩選裝置。身為哺乳類的人類，卻特意去享受這種警告物質，從演化的角度來看，其實相當奇特。
愛吃超辣食物的人，並不是感測器比較少。已知反覆接觸辣椒素的感測器，反應會逐漸變遲鈍（稱為脫敏）。也就是說，耐辣程度有相當大一部分是「習慣」。利用這個特性，塗抹辣椒素讓痛覺感測器變遲鈍的醫療用貼布，也已經實用化。
總結
辣椒的辣，真面目就在於①明明不熱，卻按下熱感測器所產生的「假的熱」，②辣味成分溶於油、不溶於水——這兩點而已。所以水消不掉，牛奶卻有效，身體甚至會冒汗。而這股辣味，其實是植物的巧妙策略，目的是只讓鳥類幫忙搬運種子。
超辣料理裡燃燒的，不是口腔，而是感測器。
大腦沒有辦法質疑這則火災通報。
植物利用化學物質保護自己的例子，還有其他案例。切洋蔥會流淚的機制，在這篇文章中有說明。
- 吃了辣的東西、口中發燙時，先含一口冷水，觀察感覺的變化
- 接著把微溫的茶或白飯（溫熱的食物）放進口中，比較辣感如何變化
- 最後試試牛奶或優格，確認它和水的效果有什麼不同
冷水應該會暫時舒緩，而放入溫熱食物後，辣感應該會重新湧上來。正因為感測器是「溫度的哨兵」，才會對真正的溫度也起反應。請在自己能承受的辣度範圍內嘗試。
想知道更多 ― 用語、公式與教科書的關聯從國中理科到大學專業科目，都會明確標示屬於哪個程度
- 國中國中理科課程範圍
- 高中高中「化學基礎」「生物」課程範圍
- 高中＋高中進階內容，或教科書專欄程度的內容
- 大學高中不會學到、屬於大學專業科目（神經科學・分子生物學）的內容
- 研究連大學都還不會當作「定論」教授、研究者正在調查中的內容
國中用語：這個現象是有名字的
- 辣椒素：辣椒的辣味成分。主要由種子周圍的白色胎座組織製造。
- 辣椒素受體（TRPV1）：本文中「熱感測器」的正式名稱。是一種蛋白質，會被約43℃以上的高溫、辣椒素、酸等刺激啟動，負責擔任痛覺哨兵。
- 史高維爾值（Scoville值）：辣度強弱的單位。原本的定義是「稀釋多少倍才會感覺不到辣味」。
- 脫敏：感測器持續受到刺激後，反應變遲鈍的現象。
國中高中用公式驗算：以史高維爾值比較辣度
史高維爾值代表「要稀釋多少倍，才會感覺不到那股辣味」。也就是說，這個數字本身就是稀釋倍率。用代表性的數值來比較看看。
| 用符號表示 | W ＝ S × m |
| 用文字表示 | 消除辣味所需的稀釋液量 ＝ 史高維爾值 × 辣椒的量 |
| 公式的由來 | 就是史高維爾值本身的定義。因為它是「稀釋多少倍才會感覺不到辣味」的倍率，所以乘上量之後，就是所需稀釋液的量 |
| 青椒 | 0（不辣） |
| 塔巴斯科辣椒醬 | 約2500〜5000 |
| 鷹爪辣椒（乾燥辣椒） | 約50000 |
| 哈瓦那辣椒 | 約300000 |
| 純辣椒素 | 約16000000（1600萬） |
| 哈瓦那辣椒是鷹爪辣椒的幾倍 | 300000 ÷ 50000 ＝ 6（倍） |
| 純辣椒素是哈瓦那辣椒的幾倍 | 16000000 ÷ 300000 ≒ 53（倍） |
| 消除1g鷹爪辣椒辣味所需的水量（依定義計算） | 50000 × 1 ＝ 50000（g）＝ 50 kg |
光是1g的鷹爪辣椒，要用水稀釋消除辣味，計算下來需要約一浴缸水的四分之一（50kg）。難怪一杯水根本不夠看，用數字來看就很清楚了。
高中「溶於油、不溶於水」的化學
如同化學基礎課程所學，水分子帶有電性上的偏移（極性），容易溶於水的物質同樣具有極性。辣椒素分子擁有很長的碳鏈，整體極性偏小，因此幾乎不溶於水，卻容易溶於同樣極性偏小的油脂。「相似的物質才會互溶」這個溶解的大原則，正是決定拉昔效果的關鍵。酒精也能在一定程度上溶解辣椒素，因此據說比水更能緩解辣味。
大學TRPV1：獲得諾貝爾獎的感測器
辣椒素受體TRPV1，是1997年由David Julius等人以「尋找對辣椒素有反應的基因」的方法發現的。這個受體是一種離子通道，在約43℃前後的高溫、辣椒素、酸等任一刺激下都會打開，讓陽離子流入使神經興奮。這是「熱與辣是同一種感覺」的分子層級證明。之後又發現了對低溫和薄荷醇有反應的TRPM8，這項闡明溫度感覺分子基礎的成就，獲頒2021年諾貝爾生理學或醫學獎。以低溫電子顯微鏡解析出TRPV1的立體結構（2013年），也成為結構生物學的一個轉捩點。
📖 延伸閱讀：TRPV1（維基百科） ／ 史高維爾值（維基百科）
研究目前還不清楚的事
辣味的分子機制雖然已逐漸解明，但後面仍留有尚未解開的問題。
- 為什麼人類能享受「理應是痛覺」的辣味。 刻意享受警告訊號的行為，在動物界屬於例外，目前討論的方向包括「喜歡明知安全的刺激感」的心理，以及痛覺引發的腦內物質釋放，但尚無定論。
- 辣椒辣度強弱因產地和個體而異的原因。 有調查指出，在野生辣椒中，種子容易受真菌侵害的地區，辣的個體比例較高，暗示辣味成分可能也兼具抵禦真菌的作用。決定辣味演化的全貌，目前仍在研究之中。
- 以TRPV1為標靶、「無副作用的止痛藥」尚未實現。 若能用藥物封閉這個感測器，原本被期待能成為新型止痛藥，但連體溫調節都會被打亂的副作用，一直是個障礙。如何只保留對熱的反應、同時抑制對痛的反應，目前仍在摸索設計方式。
也就是說，本文的內容也只是「目前所知範圍內的說明」。餐桌上一撮七味唐辛子裡，濃縮了神經科學、演化與藥物研發的最前線。
與教科書的關聯（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文哪個部分 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科・刺激與反應／水溶液的性質 | 感測器與大腦訊號的說明、不溶於水的辣味成分 |
| 高中 | 化學基礎・極性與溶解，生物・受體與刺激的接受 | 「相似物質才會互溶」、感測器誤判的機制 |
| 高中＋ | 生物的進階內容（受體的多樣性） | 鳥類與哺乳類感測器形狀不同、脫敏現象 |
| 大學 | 神經科學・分子生物學 | TRPV1的發現與結構、作為離子通道的功能 |
| 研究 | 演化生態學・藥物研發科學（未解決） | 享受辣味的心理、辣度的地理變異、以TRPV1為標靶的止痛藥 |
| ― | 與生活的連結 | 拉昔・牛奶的效果、辣油、醫療用辣椒素貼布 |
- Caterina, M. J. et al., The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway, Nature 389, 816–824, 1997（TRPV1的發現）。
- 諾貝爾基金會針對2021年生理學或醫學獎的說明資料（溫度與觸覺受體的發現）。
- Jordt, S.-E. & Julius, D., Molecular basis for species-specific sensitivity to "hot" chili peppers, Cell 108, 421–430, 2002（鳥類TRPV1不對辣椒素起反應的原因）。
- Tewksbury, J. J. & Nabhan, G. P., Directed deterrence by capsaicin in chillies, Nature 412, 403–404, 2001（鳥類的種子傳播與哺乳類的忌避）。
- Tewksbury, J. J. et al., Evolutionary ecology of pungency in wild chilies, PNAS 105(33), 2008（抵禦真菌與辣度的地理變異）。
- Liao, M. et al., Structure of the TRPV1 ion channel determined by electron cryo-microscopy, Nature 504, 107–112, 2013。
※本文為面向大眾的科普解說。文中數值僅為幫助理解機制的參考估算值。過度辛辣的食品，可能會對黏膜和消化器官造成強烈刺激。請依自身體質與身體狀況，在能承受的範圍內享用，並注意避免辣椒成分接觸眼睛或傷口。