红洋葱皮粉（OPP）强化新鲜意大利面中多酚从加工到消化的稳定性、抗氧化活性与生物可及性

《Journal of Agriculture and Food Research》：From Processing to Digestion: Polyphenols Stability, Antioxidant Activity, and Bioaccessibility in Onion Peel–Enriched Fresh Pasta

　　

洋葱皮粉末（onion peel powder, OPP）显著提高新鲜面食中多酚浓度。烹饪提高了槲皮素衍生物（quercetin derivatives）和酚酸（phenolic acids）的可提取性。体外消化（in vitro digestion）增加了生物可及酚类化合物（bioaccessible phenolic compounds）的释放。消化后回收的酚类物质（phenolics）中近一半仍保留在残余组分（residual fraction）中。6% OPP配方在体外消化后使酚类回收最大化。

研究背景方面，谷物基食品因天然富含或强化纤维和植物化学物，在促进消费者健康中具有重要作用；面食因消费广泛、经济且用途多样，是引入健康促进化合物的优良载体。功能食品概念在FUFOSE-PASSCLAIM项目中正式化，并与日本1991年“特定保健用食品”（Foods for Specified Health Use, FOSHU）框架一致。消费者对饮食与健康关系的关注增加，推动将生物活性化合物加入常见食品。多酚（polyphenols）和膳食纤维因抗氧化、抗炎和促进肠道健康等作用受到关注。农工业副产物是可持续生物活性化合物来源，红洋葱皮富含植物化学物，尤其红洋葱皮中黄酮醇和花青素浓度较高，槲皮素（quercetin）以苷元和糖苷形式为主，与抗氧化、抗菌、抗癌、抗炎及代谢紊乱管理潜力相关。尽管洋葱皮植物化学谱丰富，但将其作为配料提高面食等谷物基食品纤维和抗氧化能力的研究仍少。此前研究显示，红洋葱皮强化面食保持良好技术质量并具高感官接受度。然而，仅添加抗氧化化合物不必然改善营养功能，因为这些分子对加工条件敏感；需评估加工中生物活性化合物稳定性。此外，烹饪和胃肠消化中食品基质结构改变及淀粉水解可能影响化合物释放和吸收；多酚与淀粉、蛋白质、膳食纤维互作可影响其稳定性、可提取性和生物可及性。因此，研究人员旨在研究红洋葱皮强化新鲜面食在体外胃肠消化中对多酚生物可及性和抗氧化活性的影响，将此前生产的含3%、6%和9%红洋葱皮的样品与对照比较，经模拟胃肠消化，评估主要多酚类别生物可及性及肠阶段抗氧化活性变化。

研究方法概括：红洋葱皮为PGI “Rossa di Tropea”，由意大利Azienda Agricola Veltri srl（Catanzaro, Italy）提供；硬粒小麦粗粒粉购自意大利Foggia当地市场。研究人员按前述方法制备洋葱皮粉末（OPP），制作对照（CTRL）及OPP3%、OPP6%、OPP9%新鲜面食，按各自最佳蒸煮时间（OCT）烹饪，干燥研磨。采用高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）表征和定量多酚。采用模拟口腔、胃和小肠的三阶段体外消化，计算生物可及多酚含量（bioaccessible polyphenol content, BPC）、残余肠消化组分（residual intestinal digesta, RID）和回收指数（recovery index, RI）。用ABTS（2,2-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)）和FRAP（ferric reducing antioxidant power）测抗氧化活性，并进行双因素ANOVA、Tukey HSD和Pearson相关分析。

研究结果：3.1 红洋葱皮、粗粒粉和新鲜面食的多酚谱。通过HPLC-DAD表征，OPP中黄酮约占81%，花青素13%，原儿茶酸约6%；黄酮中槲皮素苷元最多，其次为spiraeoside和其他单、二糖苷衍生物；主要花青素为cyanidin 3-glucoside，其次为cyanidin 3-(6″-malonylglucoside)等；原儿茶酸是唯一酚酸。粗粒粉多酚含量约低400倍，主要为槲皮素苷元，约占总多酚78%。未煮CTRL总多酚为3.9 mg/100 g干重（DW），OPP3%、6%、9%分别为152、330.1、534.4 mg/100 g DW；煮后分别为4.00、222.3、419.8、608 mg/100 g DW。OPP强化以浓度依赖方式显著影响多酚组成。烹饪后槲皮素苷元可提取浓度增加，3%、6%、9%OPP分别从101.4增至166.5、217增至309、343.4增至430 mg/100 g DW，保留值分别为164.4%、142.6%、125.3%；原儿茶酸和taxifolin衍生物也呈增加趋势。总多酚煮后/未煮比值为146.5%、127.2%和113.7%。花青素较敏感，cyanidin 3-glucoside保留值分别为96.7%、77.3%、81.6%，其他花青素衍生物损失更明显。结论是OPP可有效增加面食多酚浓度和多样性，烹饪保留大部分多酚并在某些情况下提高可提取部分，尤其槲皮素衍生物；但增加应解释为可提取性增强，而非多酚净形成，且烹饪水未分析。

3.2 胃肠消化指数值（BPC、RID和RI）。通过三阶段体外消化和HPLC-DAD分析，OPP强化显著增加消化后酚类化合物的多样性和浓度。对照总BPC为1.36 mg/100 g DW，OPP3%、6%、9%总BPC分别为55.6、104、134 mg/100 g DW。原儿茶酸、spiraeoside和槲皮素衍生物为主；原儿茶酸和spiraeoside在9%OPP达最高BPC，分别为38.2和31.8 mg/100 g DW；槲皮素苷元BPC在3%至6%OPP明显增加；花青素在最高添加水平总BPC为18.02 mg/100 g DW。多数化合物BPC高于RID，但约25%总酚留在RID，可能逃逸上消化道并到达结肠。质量平衡回收范围为45.9%至52.8%，表明约47%至54%初始多酚未被回收，可能因降解、转化、氧化反应及基质互作。RI分析显示，原儿茶酸回收较高，黄酮回收受基质互作影响，槲皮素苷元部分保留于不可溶部分，taxifolin衍生物RI最高，花青素呈中等但稳定回收（约50%），主要分布于可溶部分。9%OPP绝对生物可及多酚量最高，但6%OPP回收指数最高，结合此前技术和感官结果，6%OPP被视为最平衡配方。

3.3 抗氧化活性。通过ABTS和FRAP测定及Pearson相关分析，结果显示总多酚含量与抗氧化活性呈明显正相关。ABTS和FRAP值从对照到3%、6%、9%OPP逐步增加。未煮和煮制面食中，总多酚与ABTS相关系数分别为0.994和0.994，与FRAP分别为0.996和0.994；可溶部分ABTS为0.918、FRAP为0.999；不可溶部分ABTS为0.969、FRAP为0.875，均p<0.001。抗氧化响应不等同于多酚浓度变化，因ABTS评估电子和/或氢转移清除ABTS^•+能力，FRAP反映酸性条件下将Fe³⁺还原为Fe²⁺能力，受化合物结构、氧化还原性质、溶解度、可及性及测定条件影响。9%OPP时抗氧化活性增加不完全与总多酚成比例。消化后可溶部分抗氧化活性显著增加，残渣中多酚对可溶提取物抗氧化贡献有限，但可能进一步经结肠微生物转化。结论是OPP强化显著增强面食抗氧化特性，总多酚与自由基清除和铁还原活性强正相关，但幅度取决于单酚化学性质、可提取性和消化命运。

讨论部分总结：讨论围绕加工和消化过程中多酚稳定性、基质互作、花青素敏感性、烹饪提高可提取性、体外消化释放、残留部分潜在结肠转化展开。OPP是有效生物活性配料，可促进农工业副产物增值。研究提示6%OPP在富集、消化后回收和产品质量间最平衡；同时需进一步开展生物利用度、肠道微生物互作、工业可扩展性、货架期稳定性和法规研究。

研究结论翻译：本研究表明，红洋葱皮粉（OPP）这一未充分利用的农工业副产物可成功加入新鲜面食，显著改善营养和植物化学谱，且不损害加工中生物活性化合物稳定性。OPP强化产生剂量依赖的总多酚增加，尤其槲皮素衍生物、原儿茶酸、taxifolin和花青素，证实洋葱皮是高浓度生物活性植物化学物来源。烹饪导致化合物依赖的酚类谱变化。部分槲皮素衍生物和原儿茶酸烹饪后提取水平增加，而花青素衍生物总体部分损失。计算保留值表明相当比例酚类化合物烹饪后仍可检测，但机制无法从当前数据确定。模拟胃肠消化进一步表明，OPP强化面食不仅富含酚类，而且作为食品基质递送具有化学抗氧化能力的生物可及酚类。相当比例黄酮醇、酚酸和花青素消化后仍可利用，近一半酚类组分留在不可溶残渣，可能提供到达结肠并进一步转化的额外化合物池。虽然9%OPP配方产生最高绝对生物可及多酚量，6%OPP配方回收指数最高。结合此前Pagazzo et al.报道的良好技术和感官性能，这些发现提示6%OPP水平是多酚强化、消化后回收和整体产品质量之间特别合适的折中。从更广视角，这些发现通过展示洋葱加工副产物增值的循环经济策略，促进可持续食品创新。虽需进一步生物学和生理学研究，如生物利用度研究和肠道微生物互作评估，以确认健康相关性，当前结果支持洋葱皮粉作为富含生物活性配料用于食品强化。此外，研究工业可扩展性、货架期稳定性和法规方面，对将该有前景配料从实验研究转化到商业功能食品应用至关重要。