利用欧姆加热辅助提取技术开发开心果壳天然抗氧化剂及其在开心果酱中的氧化稳定性研究

为解决食品工业中合成抗氧化剂潜在致癌风险及开心果加工废弃物资源化问题，伊朗研究团队通过欧姆加热辅助提取(OHE)、常压冷等离子体辅助提取(CAP)和常规提取(CNE)三种方法，从开心果壳(PH)和种皮(TS)中高效提取生物活性成分。研究发现PH-OHE提取物具有最高总酚含量(20.51 mg GAE/g)、总黄酮含量(484.10 mg quercetin/g)和抗氧化活性(85.86%)，将其添加至开心果酱(PP)后显著降低酸值(2.21% vs 5.74%)、过氧化值(26.60 vs 102.47 meq O2/kg)和茴香胺值(6.17 vs 17.43)，并维持亚油酸含量(24.30% vs 18.64%)。该研究为开发天然高效抗氧化剂和提升坚果制品货架期提供了创新解决方案。

　　

在食品工业面临合成抗氧化剂安全性质疑和农业废弃物处理难题的双重背景下，开心果加工过程中产生的大量壳(PH)和种皮(TS)废弃物引起了研究人员的关注。这些废弃物富含多酚、黄酮等生物活性成分，但传统提取方法效率低下且耗时耗能。与此同时，富含不饱和脂肪酸的开心果酱(PP)极易氧化变质，现有合成抗氧化剂如TBHQ存在潜在健康风险。如何高效提取废弃物中的天然抗氧化成分并应用于食品保鲜，成为产业亟待解决的关键问题。

针对这一挑战，伊朗研究人员在《Applied Food Research》发表创新研究，系统比较了常规提取(CNE)、欧姆加热辅助提取(OHE)和常压冷等离子体辅助提取(CAP)三种技术对开心果废弃物生物活性成分的提取效果。研究团队采用紫外分光光度法测定总酚(TPC)和总黄酮含量(TFC)，通过DPPH和ABTS自由基清除实验评估抗氧化活性，并利用扫描电镜(SEM)观察提取前后原料微观结构变化。将最优提取物添加至开心果酱后，通过加速氧化实验(60°C储存25天)监测酸值(AV)、过氧化值(PV)、茴香胺值(pAV)等氧化指标，结合气相色谱分析脂肪酸组成变化。

3.1. 提取率(EY)
OHE技术对PH的提取率显著高于CAP和CNE，这归因于电流通过物料时产生的电穿孔效应，使细胞膜通透性增加。SEM显示OHE处理后的PH表面出现明显孔洞结构，有利于生物活性成分释放。

3.2. 总酚含量
PH-OHE提取物展现最高TPC值(20.51 mg GAE/g)，较PH-CAP(18.07 mg GAE/g)和PH-CNE(7.63 mg GAE/g)分别提升13.5%和168.9%。LC-MS/MS分析揭示该提取物含7种主要酚类物质，其中没食子酸(5952.54 μg/kg)、儿茶素(2154.52 μg/kg)和圣草酚-7-O-葡萄糖苷(1421.65 μg/kg)含量最高。

3.3. 抗氧化活性
PH-OHE提取物对DPPH和ABTS自由基清除率分别达85.86%和82.34%，显著优于其他样品。这种强抗氧化性与其高含量酚类物质密切相关，特别是含邻苯二酚结构的化合物能有效淬灭自由基。

3.7. 氧化稳定性
添加2% PH-OHE提取物的开心果酱(PPE)在加速氧化实验中表现突出：25天后亚油酸保留率达95%(对照组仅73%)，诱导期(IP)延长至8.5小时(对照组4.32小时)。颜色分析显示PPE的a*值(-3.02)显著低于对照组(1.42)，表明提取物有效保持了产品的天然绿色。

这项研究开创性地将欧姆加热技术应用于开心果废弃物提取，证实PH-OHE提取物可作为TBHQ等合成抗氧化剂的天然替代品。其创新价值体现在：(1)开发出提取效率较传统方法提升2倍以上的绿色技术；(2)首次系统评价开心果壳提取物在真实食品体系中的抗氧化效能；(3)为解决坚果制品氧化变质和农业废弃物污染提供了"一石二鸟"的解决方案。研究结果对推动食品工业清洁生产和天然防腐剂开发具有重要指导意义，特别为中东地区开心果主产国的副产品高值化利用开辟了新途径。