微波处理与储存条件对菜籽油酚类物质谱、抗氧化活性及理化特性的综合影响机制研究

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  本研究针对菜籽油(RO)加工储存中酚类物质动态变化机制不明的问题,通过LC-MS/MS靶向代谢组学技术定量24种酚类化合物,揭示微波功率(70-700 W)较储存时间对酚类谱影响更显著,发现芥子酸(Sinapic acid)为关键差异标志物,阐明了黄酮生物合成通路的核心作用,为优化RO加工工艺和保质期预测提供理论依据。

  

菜籽油作为中国消费量第三的植物油,其富含的不饱和脂肪酸和酚类物质具有重要营养价值和抗氧化功能。然而,微波预处理对酚类物质的影响机制尚未系统阐明,储存过程中酚类动态变化与品质关联性也缺乏深入研究。这些问题制约着菜籽油加工工艺优化和品质控制。

来自中国的研究团队在《Food Chemistry: X》发表论文,通过建立高灵敏度LC-MS/MS靶向代谢组学方法,结合化学计量学分析和多维度品质评价,系统解析了微波功率(70-700 W)和储存时间(0-25天)对菜籽油酚类物质谱、抗氧化活性及理化特性的影响规律。研究采用"渝油35"品种油菜籽,通过微波间歇处理(每2分钟搅拌)+冷压榨工艺制备样品,运用加速氧化实验(63°C)模拟长期储存,结合CIELAB色度系统、氧化指标(AV/PV/IV/MDA)检测和GC脂肪酸分析等技术手段。

在方法学部分,研究人员开发了可同时定量24种酚类化合物的LC-MS/MS方法,采用Shim-pack GIST-HP C18色谱柱(2.1×100 mm, 3.0 μm),以2 mmol/L甲酸铵水溶液-乙腈梯度洗脱(0.3 mL/min),在ESI正负离子切换模式下进行MRM检测。方法验证显示所有化合物R2

0.99,LOD达0.01-2.87 μg/kg。

研究结果部分:
3.1节显示建立的靶向代谢组学方法成功检测到11种游离黄酮、5种游离酚酸等共24种酚类,其中芥子酸(831.64±104.26 μg/kg)和芥子碱(58.56±9.45 μg/kg)含量最高。

3.2节通过热图分析发现酚类物质响应可分为三簇:700 W处理组富含二氢白藜芦醇等;新鲜油样富含芹菜素等;560-700 W组富含槲皮素等。总酚含量在700 W处理时提升7倍,储存25天后损失率仅27.46%,显著低于未处理组(79.58%)。PCA/PLS-DA分析确认芥子酸是区分不同微波处理RO的关键标志物。KEGG分析揭示黄酮/黄酮醇生物合成是最显著通路(p<0.01)。

3.3节证明700 W处理组抗氧化活性最强,DPPH和ABTS·+
清除能力分别达最高值,但随储存时间延长而下降,FRAP则保持稳定。

3.4节显示700 W处理RO的红色度(a*)与酚类含量呈正相关,而亮度(L*)和黄色度(b*)呈负相关。氧化指标中AV/PV/MDA随储存增加,但700 W组PV始终符合国标,脂肪酸组成显示油酸(C18:1)占比最高(30.73-36.27%)。

3.5节相关性网络图揭示:红色度与TPC、抗氧化指标呈强正相关(r>0.8),芥子酸等酚类与DPPH/ABTS/FRAP活性高度相关(r>0.9),而MDA含量与多数酚类呈负相关(r<-0.6)。

结论指出,700 W微波预处理能最大程度保留酚类物质,其中芥子酸是区分处理强度的关键标志物。研究首次系统阐明了微波功率与储存时间对RO品质的差异化影响规律,建立了酚类物质谱-抗氧化-色泽-氧化稳定性的多维关联模型,为开发功能性食用油提供了新技术路径。该成果对指导菜籽油精准加工和货架期预测具有重要应用价值,未来研究将聚焦酚类化合物的构效关系、生物利用度及人体代谢机制等科学问题。

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