《Food Chemistry》：Targeted metabolomics reveals differential anthocyanin profiles in blueberry juice after thermal versus ultra-high pressure processing
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•热加工处理使八种单体含量增加了19–181%，同时三种矢车菊素型单体含量下降了16–20%。•超高压加工产生的代谢扰动微乎其微，仅有一种单体下调了8.3%。•热加工与超高压加工代表了花青素稳定性方面的两种对立策略。•热加工导致花青素初始含量增加，掩盖了降解带来的潜在稳定性风
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热加工处理使八种单体含量增加了19–181%，同时三种矢车菊素型单体含量下降了16–20%。
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超高压加工产生的代谢扰动微乎其微，仅有一种单体下调了8.3%。
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热加工与超高压加工代表了花青素稳定性方面的两种对立策略。
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热加工导致花青素初始含量增加，掩盖了降解带来的潜在稳定性风险。
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超高压加工在温和、非热条件下基本保留了花青素的自然组分谱。
引言
蓝莓汁是一种富含花青素的功能性饮料，加工过程中的稳定性直接决定了最终产品的色泽、营养品质和商业价值。在花青素分子中，苷元与糖苷之间的连接本质上是脆弱的，易受热、机械和酶的影响。这种敏感性使得在果汁生产期间容易发生降解、异构化和聚合反应，从而导致变色和生物活性丧失（Cheng et al., 2023）。热加工与非热加工哪种方式更能保留花青素，目前仍有争议，因为两种方法在工业应用中各有利弊。同时实现微生物灭活和花青素保留本身就很困难，协调这两方面的竞争需求是蓝莓汁生产中的核心技术挑战之一。
传统热加工处理（TP）在果汁生产中已占据主导地位数十年，因其灭菌可靠性和运营成本低而受到青睐。然而，其对花青素稳定性的影响本身就具有矛盾性。高温会破坏细胞壁完整性，将结合态花青素释放到果汁基质中，并使内源性降解酶失活，如多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）和β-葡萄糖苷酶（β-GLC），从而抑制酶促分解（Aaby et al., 2018）。然而，相同的热能也可能加速花青素的水解、氧化和缩合反应，侵蚀其总含量（Jiang et al., 2019）。这种矛盾反映了加工参数（温度和时长）、基质特异性因素（果汁pH值、浊度和品种）以及评价指标选择之间的相互作用。例如，Cesa et al.（2017）报道蓝莓汁在70°C巴氏杀菌15秒后总花青素浓度增加了5–6%；相比之下，Turfan et al.（2011）观察到石榴汁在95°C处理10分钟后含量下降了8–13%。在蓝莓汁的低pH条件下，花色素离子占主导地位且相对耐热，有利于通过基质释放实现净积累，而在石榴汁更剧烈的热加工条件下（更高温度和更长时间），水解降解可能反而占主导地位。重要的是，这两项研究仅依赖总花青素含量这一指标，该指标无法区分结构完整的游离花青素和细胞壁破坏后释放的结合态花青素。单体对热应激的特定响应及其底层调控机制同样尚未解决。因此，热加工最终如何塑造花青素组成和稳定性仍有待全面表征。
超高压（UHP）加工在接近环境温度下施加100–600 MPa的静水压力以实现微生物灭活，避免了传统热处理所导致的小分子生物活性化合物的热降解（Zhao et al., 2025）。这种方法符合行业向非热和温和加工技术转变的趋势，这些技术在保留热敏性营养素的同时延长保质期（Guo et al., 2026）。然而，其对花青素稳定性的影响却不一致。一方面，300 MPa处理已被证明可以适度提高草莓汁中的总花青素含量（Yildiz et al., 2021）。另一方面，超高压会破坏蛋白质中的疏水作用和静电相互作用，触发二级、三级和四级结构的构象变化，暴露酶活性位点，这一效应可能增强多酚氧化酶活性，从而加速花青素降解（Zhou et al., 2023）。虽然二极管阵列检测高效液相色谱仍然是花青素定量的标准方法，但它通常只能分辨5–10种主要单体，无法区分异构体或微量前体，也无法提供结构确认。这些局限性阻碍了对驱动总花青素含量净变化的释放、降解和相互转化等竞争性过程的解析，从而解释了先前研究中的矛盾结论。超高压与热加工在处理蓝莓汁花青素代谢谱的调控方式上是否存在根本性差异，以及这种差异是否超越总体含量变化而涉及对更广泛的苯丙烷类-黄酮类生物合成通路的调控，仍有待解决。目前尚无任何靶向代谢组学研究系统比较这两种方法对花青素组成的调控模式，使得该领域在蓝莓汁生产中的工艺选择缺乏机制基础。
靶向代谢组学已成为追踪食品加工过程中多酚动态的强有力工具，能够同时定量花青素单体、原花青素及相关黄酮类化合物，以及它们共有的生物合成前体和降解产物，从而在分子水平上解析保留、释放和分解等竞争性过程（Cheng et al., 2022）。蓝莓汁研究方面已经取得相关进展：已利用广泛靶向代谢组学技术对多种加工处理下的酚类物质组成进行了全局表征（Xie et al., 2025），并系统刻画了植物乳杆菌JM065发酵过程中的多酚转化动态（Cheng et al., 2025）。花青素是蓝莓汁中主要的呈色酚类成分，决定了其商业和营养价值，但目前仍缺乏关于热加工与超高压加工如何差异性调控蓝莓汁花青素相关酚类谱的对比研究。大多数现有工作仍局限于静态组成快照或单一成分与表型结果之间的孤立相关性，未能将代谢物动态与品质形成机制联系起来。花青素及其酚类共成分的分子行为最终如何转化为宏观品质效应，目前仍知之甚少。
本研究旨在填补这一空白，通过超越传统理化评估的局限，探讨热加工与超高压加工塑造蓝莓汁花青素代谢谱的差异性调控机制。首先确定最佳超高压条件，随后利用靶向代谢组学分析比较对照组、热加工组和超高压组之间的代谢轨迹。聚焦于单体特异性花青素响应、差异代谢物（DMs）的通路富集以及总体调控趋势，本研究揭示了热驱动加工与压力驱动加工在花青素稳定性方面的显著差异。这些发现推进了对加工过程中花青素行为机制的理解，并为富含花青素的果蔬汁生产中的加工技术选择提供了理论依据和候选代谢标志物。
节段摘要
化学药品与试剂
2,2-二苯基-1-苦肼基（DPPH）、2,2'-联氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)（ABTS）和2,4,6-三(2-吡啶基)-s-三嗪（TPTZ）购自重庆金奇克科技发展有限公司（中国重庆）。色谱级乙腈（纯度>99.9%）和甲醇（纯度>99.9%）购自Fisher Chemical（美国马萨诸塞州沃尔瑟姆），甲酸铵（纯度>99%）和甲酸（纯度>98%）购自Sigma（美国密苏里州圣路易斯）。靶标代谢物
热加工与超高压对蓝莓汁中多酚化合物含量的影响
热加工组的总酚含量（38.52 ± 1.37 mg/L）比对照组（31.42 ± 0.89 mg/L）高出22.6%（p < 0.01），与热加工文献中的普遍发现一致。例如，Rossi et al.（2003）报道蓝莓汁焯水处理后花青素增加了11%，这一结果与本研究一致，进一步印证了适度热应力有助于花青素从浆果基质中释放的观点。这种效应通常归因于两种同时发生的机制：
结论
本研究将理化分析与靶向代谢组学相结合，系统表征了热加工和超高压加工对蓝莓汁花青素谱的差异性影响。热加工处理与显著更高的总花青素含量、总黄酮含量和总酚含量相关，同时体外抗氧化活性增强。靶向代谢组学分析进一步揭示了苯丙烷类-黄酮类通路背景下代谢物谱的变化，特定花青素单体含量净增加（尤其
作者贡献声明
郭富廷：写作–初稿撰写、可视化、软件、调查研究。尤玉明：形式分析、数据管理。张福生：验证。马雅琴：指导、项目管理。郑炯：写作–审阅与编辑、写作–初稿撰写、方法论、资金获取、概念构思。
利益冲突声明
作者声明以下财务利益/个人关系，可能被视为潜在的利益冲突：郑炯报告获得中华人民共和国科学技术部的资金支持。如有其他作者，他们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能对本文所报告的工作产生影响。
致谢
本研究得到国家重点研发计划（2024YFD2100603）资助。
郭富廷|尤玉明|张福生|马雅琴|郑炯
