脉冲电场与超声辅助碱化技术对可可粉品质特性的协同增效：一项非热加工替代策略的比较研究

本刊推荐：本研究创新性地将脉冲电场（PEF）与超声（US）技术联用，系统评估了其对可可粉碱化过程中功能特性及活性成分保留的协同增效作用。结果表明，PEF 40 kV/cm + US处理可显著提升溶解度（26.9%）并高效保留生物活性物质（97.9%可可碱、81.09%咖啡因），为替代传统热碱化工艺提供了突破性非热解决方案。

　　

Highlight

材料与方法

可可豆购自Kropix Agritech and Exports（印度芒格洛尔）。食品级碳酸钾来源于Annexe Chem Pvt. Ltd.（印度古吉拉特邦）。分析级试剂包括乙酸、丙酮、碳酸钠、Folin–Ciocalteu试剂、槲皮素、没食子酸、2,2-二苯基-1-苦基肼（DPPH）、氯化铝、氢氧化钠和亚硝酸钠，均采购自Loba Chemie Pvt. Ltd.（印度孟买）。

颜色

碱化过程中可可粉颜色发育的关键机制包括多酚聚合与氧化、美拉德反应与焦糖化产物的形成及其与其他化合物的相互作用，以及多酚氧化酶在碱性条件下的高效催化作用（Rodríguez等，2009）。有趣的是，本研究所有处理组均观察到L、a和b^*值的持续下降趋势。

结论

本研究证实了非热加工技术（特别是PEF及PEF + US联用）作为传统热碱化替代方案的巨大潜力。PEF + US联合处理显著提升了咖啡因、儿茶素和可可碱等生物活性成分的保留率，同时改善了溶解度和功能特性。在所有处理中，PEF 40 kV/cm + US表现最为突出，溶解度提升达26.9%。

CRediT作者贡献声明

Harish Sudhakar： 原创撰写、可视化、验证、方法论、研究实施、形式分析、数据整理、概念化。

K. Sandhya： 审阅编辑、方法论。

Vincent Hema： 审阅编辑、方法论、形式分析。

Ashish Rawson： 审阅编辑、方法论、形式分析。

Venkatachalapathy Natarajan： 审阅编辑、指导监督、资源供给、项目管理、概念化。

未引用文献

del Rosario等，2007

Tuenter与Pietersa，2020

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。

致谢

作者感谢印度国家食品技术、创业与管理研究所（坦贾武尔）为本研究提供的实验设施支持。