《Foods》：Upcycling of Mango Pulp and By-Products into Functional Flours: Effects on Bioactive Composition and Bioaccessibility in Cupcakes
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将芒果果肉及其加工副产物作为功能性配料进行增值利用，需要在确保生物活性化合物在食品加工和消化后仍具生物可及性的前提下加以保留。研究人员从芒果果肉（分别采用冷冻干燥、常规干燥和泡沫垫干燥三种方式）、果皮和果核制备了五种芒果面粉，并以35%的小麦粉替代率将其加入纸
将芒果果肉及其加工副产物作为功能性配料进行增值利用，需要在确保生物活性化合物在食品加工和消化后仍具生物可及性的前提下加以保留。研究人员从芒果果肉（分别采用冷冻干燥、常规干燥和泡沫垫干燥三种方式）、果皮和果核制备了五种芒果面粉，并以35%的小麦粉替代率将其加入纸杯蛋糕中。研究人员对这些面粉及纸杯蛋糕的颜色、酚类化合物和类异戊二烯(isoprenoids)进行了评估。此外，还采用标准化的INFOGEST体外消化模型评估了这些化合物的生物可及性(bioaccessibility)。果肉面粉显示出较高的类胡萝卜素(carotenoid)含量，而果核和果皮面粉则富含没食子酰衍生物(galloyl derivatives)和黄酮醇(flavonols)。消化后，酚酸(phenolic acids)和芒果苷(mangiferin)表现出最高的生物可及性，而类胡萝卜素和生育酚(tocopherol)的生物可及性则受到干燥过程的强烈影响，其中泡沫垫干燥法对亲脂性化合物显示出最高值。总体而言，结果表明芒果衍生面粉的营养功能不仅取决于其初始的生物活性成分组成，还取决于芒果部位、干燥过程和食品基质对化合物生物可及性的综合影响。这些发现支持将芒果衍生面粉用作烘焙应用中可持续的功能性配料。
一、研究背景与目的
芒果是全球收获量最大的热带水果之一，其工业加工不可避免地产生大量富含有价值化合物的副产物，主要是果皮和种子，约占果实总重的35%-60%。这些残渣既是挑战也是机遇，可被增值利用以生产新的高价值食品配料，促进循环经济和更可持续的制造实践。然而，将这些副产物成功应用于焙烤产品，不仅要提高纤维和生物活性成分含量，还需保持可接受的感官品质。现有研究已表明芒果副产物可成功掺入焙烤配方，但关于不同芒果部位（果肉、果皮、果核）及不同干燥工艺如何影响最终焙烤产品中生物活性化合物的组成及其在胃肠道消化后的生物可及性，尚缺乏系统研究。因此，本研究旨在探究芒果部位（果肉、果皮和果核）及果肉干燥方法对其掺入焙烤产品后生物活性化合物组成和生物可及性的影响，并评估消费者的感官接受度。
二、研究方法
研究人员采用了以下关键技术方法：（1）样品制备：选用巴西当地超市购买的成熟Tommy Atkins品种芒果，手工清洗去皮获得果肉、果核和果皮；果肉分别经冷冻干燥（-54°C）、常规鼓风干燥（80°C，10小时）和泡沫垫干燥（添加5%蛋清蛋白作为发泡剂，80°C，4小时，风速1 m/s）制成三种果肉面粉；果核和果皮于60°C干燥24小时后研磨成粉。（2）色度测量：使用DigiEye成像系统测定CIELAB色空间参数。（3）生物活性化合物提取与分析：酚类化合物采用80%乙醇超声辅助提取，通过超高效液相色谱（UHPLC-DAD）分析鉴定；类异戊二烯采用二氯甲烷:丙酮:甲醇（2:1:1）提取后进行皂化处理，通过快速高分辨液相色谱（RRLC-DAD）分析鉴定。（4）体外消化模拟：采用标准化的INFOGEST 2.0静态胃肠模型模拟消化，分离含胶束组分用于分析生物可及性。（5）感官评价：由塞维利亚大学药学院18名具有感官分析经验的教职员工对纸杯蛋糕的表面颜色、内部颜色、香气、味道和质地采用10分制喜好标度进行评估。
三、研究结果
3.1. 水果部位和干燥过程对芒果面粉中生物活性化合物的影响
芒果面粉的生物活性成分受所用芒果部位（果肉、果皮或果核）和对果肉施加的干燥方法的显著影响。水果部位主要决定了酚类成分，而干燥方法主要影响果肉面粉中类胡萝卜素和其他类异戊二烯的保留。果核面粉以没食子酰衍生物浓度最高为特征，其中甲基没食子酸酯含量最高（2848.28 mg/100 g），其次是甲基二没食子酸酯（2341.91 mg/100 g）和没食子酰葡萄糖（1149.07 mg/100 g）。果皮面粉含有较大量的黄酮醇和芒果苷（25.36 mg/100 g，在所有面粉中最高），其中槲皮素-3-O-葡萄糖苷（62.30 mg/100 g）和槲皮素-3-O-芸香糖苷（49.08 mg/100 g）最为丰富。果肉面粉的酚类成分较简单，以酚酸为主，总酚含量范围为106.01 mg/100 g（泡沫垫干燥）至127.71 mg/100 g（常规干燥）。在类异戊二烯方面，果肉面粉是类胡萝卜素的主要来源，总类胡萝卜素含量范围为1.78 mg/100 g（冷冻干燥）至2.86 mg/100 g（常规干燥），主要类胡萝卜素为ζ-胡萝卜素异构体3和β-胡萝卜素。果皮面粉总类异戊二烯含量为3.24 mg/100 g，以α-生育酚（1.81 mg/100 g）和β-胡萝卜素（0.33 mg/100 g）为主，并检测到脱镁叶绿素。果核面粉总类异戊二烯含量最低（0.48 mg/100 g），仅检出三种化合物。色度参数反映成分差异：常规干燥面粉颜色最深、色度最高，冷冻干燥样品颜色最浅，果核面粉色饱和度最低。
3.2. 芒果部位和干燥过程对生物活性化合物生物可及性的影响
酚类化合物的生物可及性因化学结构而异，酚酸在消化后回收率最高，而黄酮醇和没食子鞣质的生物可及性明显较低。生物可及性范围从4.86%到123.00%，酚酸显示最高值（31.97%-123.00%），其次为芒果苷（5.52%-53.81%）、没食子酰衍生物（4.86%-15.77%）和黄酮醇（6.45%）。在果核纸杯蛋糕中，酚酸生物可及性为31.97%，没食子酰衍生物虽含量最高但其生物可及性低（6.96%），其中没食子酸单体生物可及性较高（41.20%）。在果皮纸杯蛋糕中，没食子酰衍生物组生物可及性（13.06%）高于黄酮醇（6.45%）和芒果苷（5.52%）。在果肉纸杯蛋糕中，酚酸组的生物可及性最高（67.59%-123.00%），特别是对羟基苯甲酸在消化后含量显著增加（生物可及性达180.88%-359.84%）。对于类胡萝卜素和生育酚，所有纸杯蛋糕中生育酚是主要的生物活性组。α-生育酚的生物可及性（24.31%-55.37%）普遍高于β-生育酚（9.38%-41.67%）。类胡萝卜素生物可及性范围为13.73%（果皮纸杯蛋糕）至55.17%（泡沫垫干燥果肉纸杯蛋糕）。总体而言，果皮面粉纸杯蛋糕的生物可及性低于果肉面粉纸杯蛋糕，而泡沫垫干燥法显示出最高的生育酚和类胡萝卜素生物可及性。
3.3. 芒果面粉强化纸杯蛋糕的感官可接受性
尽管在某些个体感官属性上存在显著差异，但所有配方的整体接受度评分均保持较高水平。含果肉面粉的纸杯蛋糕感官特征与对照组相当，而果皮和果核面粉在颜色和风味上引起轻微变化，但未实质性降低消费者接受度。常规干燥果肉纸杯蛋糕在香气、味道和质地方面得分最高（7.7、9.2和8.9）。对于外部颜色，对照、常规干燥和冷冻干燥纸杯蛋糕得分最高（9.0、7.8和7.1）。对于内部颜色，泡沫垫干燥、常规干燥和对照纸杯蛋糕感官接受度最高。在副产物纸杯蛋糕中，果皮纸杯蛋糕在味道和质地方面得分值得关注，而果核纸杯蛋糕在香气方面表现突出，但后者在味道（5.7）、质地（5.1）、表面颜色（5.1）和内部颜色（5.9）方面得分最低。总体可接受性方面，干芒果果肉纸杯蛋糕得分最高，其次是果皮纸杯蛋糕和对照，果核纸杯蛋糕最不受欢迎。色度参数与感官评分之间存在显著相关性：外部L值与感官表面颜色评分（r=0.93），内部b值和C*ab值与感官内部颜色评分（r=0.86和0.85）。
四、结论与展望
本研究强调了芒果果肉及其副产物（尤其是果核和果皮）作为开发可持续增值食品的生物活性化合物宝贵来源的潜力。芒果副产物面粉显示出高酚类物质含量，果核面粉富含没食子酰衍生物，果皮面粉以黄酮醇和芒果苷著称，而果肉衍生面粉则显示出更高的类胡萝卜素水平，尤其是β-胡萝卜素。在纸杯蛋糕中，酚酸是最具生物可及性的化合物，其次是芒果苷，而类胡萝卜素和生育酚的生物可及性受干燥方法强烈影响，其中由泡沫垫干燥果肉面粉制成的纸杯蛋糕显示出最高值。感官评估表明，用高达35%的芒果果肉或副产物面粉配制的纸杯蛋糕被良好接受，支持了这些面粉作为生物功能配料用于可持续食品应用和减少废弃物的可行性。本研究的局限性在于仅评估了一个芒果品种和一个特定的替代水平，未来应研究不同栽培品种和更广泛的掺入水平以优化配方；此外，泡沫垫干燥从实验室向大规模生产的过渡需要优化泡沫稳定性、连续进料参数和能源效率。
