乙醇协同密封处理提升醉枣风味品质与生物活性成分的作用机制研究

【字体: 时间:2025年09月22日 来源:LWT 6.0

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  本研究针对鲜枣易腐烂、营养损失快的产业难题,系统探讨了传统醉枣加工中乙醇协同密封处理的保鲜机制。通过生理生化分析与非靶向代谢组学(LC-MS/MS)技术,发现40%乙醇浸泡结合密封储存可显著提升可溶性固形物(19.4 °Brix)、酯类含量(+114.9%)及抗氧化活性(SOD+52.8%),并鉴定出288种差异代谢物,涉及抗坏血酸/谷胱甘肽代谢与苯丙烷类通路。该研究为醉枣工业化生产提供了理论依据与技术支撑。

  

鲜枣(Ziziphus jujuba)作为一种营养丰富且具有药用价值的水果,富含碳水化合物、维生素C、矿物质和多种生物活性成分,如多糖和黄酮类化合物。然而,鲜枣在采后极易腐烂,常温下仅能保存约一周,易受霉菌侵染、失水、变色和软化等问题影响。呼吸作用产生的活性氧(ROS)会加速果实衰老并消耗抗氧化物质,因此开发有效的采后保鲜技术对维持枣果品质和营养价值至关重要。

传统醉枣加工方法采用40–50%乙醇短暂浸泡后密封储存,形成非发酵型甜酸风味和浓郁香气,但其科学机制尚未明确。为此,研究人员系统评估了乙醇与密封处理对枣果生理特性、风味属性和代谢谱的影响,研究成果发表在《LWT》期刊上。

本研究主要采用以下关键技术方法:以“冬枣”为实验材料,设置不同乙醇浓度(0–80%)浸泡与密封处理组合;通过感官评价、理化指标(可溶性固形物、可滴定酸、酯类、乙醇及乙醛含量)和抗氧化能力(DPPH、FRAP、SOD、CAT活性)测定分析枣果品质;应用非靶向液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)代谢组学技术鉴定差异代谢物,并进行KEGG通路富集分析;所有数据均通过SPSS进行统计学处理,采用Duncan多重比较检验显著性(p < 0.05)。

3.1. 乙醇与密封处理对枣果风味属性的影响

通过40%乙醇浸泡30分钟并结合7天密封储存的处理(组合处理),枣果的整体风味和表型品质最优。该处理显著提高了可溶性固形物(SSC,19.4 °Brix)和可滴定酸(TA,1.08 g kg-1 DW)含量,并大幅提升酯类(185.3 mg kg-1 DW)和关键香气成分(如苯乙醛)的积累。代谢组学分析进一步发现,处理组中鲜味增强剂(谷氨酸)、甜味物质(D-(-)-塔格糖)和芳香挥发物显著富集。

3.2. 乙醇与密封处理对枣果衰老特性的影响

组合处理有效延缓了枣果衰老,完全抑制了腐烂现象,并减少了重量损失。同时,该处理显著降低了脂质过氧化水平(TBARS),保持了果实硬度,体现了其协同保鲜效果。

3.3. 乙醇与密封处理对枣果抗氧化特性的影响

密封处理在保留抗氧化物质方面表现最佳,而组合处理则通过激活超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增强了早期抗氧化防御。维生素C、总酚含量和铁还原抗氧化能力(FRAP)在组合处理中均得到较好维持,代谢组学数据提示抗坏血酸代谢和谷胱甘肽代谢通路被显著激活。

3.4. 代谢物谱的质量控制与多元分析

非靶向代谢组学共检测到19292个特征离子,质量控制显示数据稳定性高。主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)表明处理组与对照组显著分离,筛选出288个差异代谢物(VIP > 1,p < 0.05),包括脂类、有机酸、苯丙烷类和核苷酸等。

3.5. 醉枣中的关键差异代谢物

鉴定出多种功能代谢物,如抗氧化剂(柚皮素、根皮苷)、风味增强剂(亮氨酸、苯乙醛)和抗菌剂(大黄素、4-羟基香豆素)。这些代谢物广泛参与氨基酸代谢、糖代谢和苯丙烷生物合成途径。

3.6. 醉枣中的整体代谢重编程

乙醇与密封处理引发了显著的代谢重组,涉及33条富集通路(p < 0.05),包括碳代谢、氨基酸生物合成、不饱和脂肪酸生成及类黄酮生物合成等。这些变化共同促成了醉枣特有的风味、抗氧化能力和贮藏稳定性。

研究表明,乙醇与密封的协同处理不仅改善了醉枣的感官品质和营养保留,还通过调控抗氧化酶活性和次级代谢产物合成延缓了果实衰老。该处理首次从生理和代谢层面揭示了传统醉枣加工的科学基础,为枣果采后保鲜技术优化提供了重要理论依据和实践指南。然而,乙醇与乙醛的残留问题以及相关分子机制仍需进一步研究。未来通过多组学整合分析及工艺优化,有望推动醉枣加工向标准化、安全化和高效化方向发展。

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