烘焙驱动的油茶籽油中三酰甘油与微量生物活性成分的转化：级联演变

《Food Chemistry》：Roasting-driven transformation of triacylglycerols and trace bioactive components in camellia seed oil: A cascade evolution

　　炒制驱动了三酰甘油（TAGs）及生物活性成分经历三阶段级联转变：释放、氧化与聚合。最佳炒制条件为120–140 ℃、时间不超过60分钟，可在出油率与营养品质之间取得平衡。TAGs的热稳定性遵循其总双键含量的顺序：LLL < OLL ≈ OOL < PLL < POL ≈ OOO。α-生育酚的消耗与多不饱和TAGs的保护紧密耦合（r = 0.96，P < 0.01）。重度炒制（≥160 ℃）会引起TAGs的大量聚合、生物活性成分流失以及游离脂肪酸和醛类的积累。**引言**油茶籽油是一种优质食用油，以其卓越的营养价值和较高的氧化稳定性而备受推崇，而这些特性在很大程度上由其独特的化学组成决定，其主要成分为三酰甘油（TAGs）和微量生物活性成分（Li等，2024）。TAGs占油脂总量的95%以上，是决定其整体品质（包括氧化稳定性和物理特性）的主要因素。此外，TAGs的分子结构（特别是其脂肪酸组成及其在甘油骨架上的位置分布）直接影响油脂的氧化稳定性、热行为及降解倾向（Yamamoto等，2014；Gao & Birch，2016；Nagy等，2024）。尤其值得注意的是，单不饱和油酸（C18:1，约占脂肪酸总量的80%）的高含量赋予了其优异的氧化稳定性（Zeng & Endo，2019）。此外，不饱和脂肪酸在甘油骨架上的位置分布显著影响TAGs的热稳定性和氧化行为（Yamamoto等，2014）。此外，油茶籽油中含有多种微量生物活性成分，主要包括角鲨烯、植物甾醇、多酚类和生育酚。尽管这些成分仅占油脂总量的极小比例（约1%），但它们分散于TAG基质中，形成内源性抗氧化系统，以减轻不饱和TAGs的氧化降解（Duan等，2024；Liu等，2021；Xiong等，2025；Zhang & Sun，2023）。因此，在加工过程中保持TAGs的结构完整性并维持这些微量生物活性成分的含量，对于保证油茶籽油的总体品质和商业价值至关重要。在工业油品加工过程中，热预处理作为关键的准备步骤被常规采用，发挥多种相互关联的功能。内源性酶（如脂肪酶和脂氧合酶）被灭活，以防止酶促劣变；油料种子细胞结构被破坏，以利于油脂释放并提高得率。此外，通过美拉德反应等热驱动反应生成特征性香气化合物，从而赋予最终油脂理想的感官特性（Luo & Fei，2019）。与其他预处理方法相比，炒制因其受热均匀、温度参数易于控制、工艺适用性广以及在风味形成方面的独特优势而被广泛采用。在油茶籽油的炒制预处理中，关键参数为炒制温度和时间，它们直接影响TAGs的分子结构，包括其脂肪酸组成及其在甘油骨架上的位置分布，以及微量生物活性成分（Demnati等，2018；Kmiecik等，2023）的保留与活性。因此，炒制温度与时间的选择在很大程度上决定了最终产品的整体品质。目前，油茶籽油中TAGs的结构组成以及微量生物活性成分的基本含量已有较充分的报道（Li等，2024；Yamamoto等，2014；Zeng & Endo，2019）。在TAG分子种类方面，三油酸甘油酯（OOO）是油茶籽油中含量最丰富的TAG，尽管不同品种和产地的油茶籽在TAG组成上存在显著差异（Zeng & Endo，2019）。不同品种的油茶油可通过其TAG谱、甘油骨架上的脂肪酸位置分布以及生物活性成分加以区分（Duan等，2024）。诸如炒制等处理方式会显著影响油茶籽油的品质，尤其是通过促进包括多酚和生育酚在内的微量生物活性成分向油相中的分配（Xiong等，2025）。此外，炒制处理通常可提高出油率，并促进生育酚、角鲨烯和植物甾醇的释放（Feng等，2025）。然而，这些研究主要关注炒制前后生物活性成分净含量或油脂整体性质的变化，而未追踪不同炒制温度和时间下各个TAG分子种类及微量生物活性成分的动态演变规律。此外，既往研究大多聚焦于单个加工参数对品质特性的影响，或将TAGs与微量生物活性成分的行为分开单独考察。炒制过程中TAG分子种类与微量生物活性成分的同步演变机制仍有待系统阐明。特别是这两类化合物在不同温度梯度下的差异性响应，以及它们的作用在驱动品质演变中所扮演的角色，目前尚不清晰，需要进一步阐明。鉴于此，本研究以油茶籽为原料，探讨炒制对油茶籽油中TAG结构与微量生物活性成分的综合影响。通过追踪不同炒制条件下理化指标的动态变化，进一步揭示了TAG分子的热行为规律和稳定性差异。此外，定量确定了包括角鲨烯、生育酚、植物甾醇和多酚在内的微量生物活性成分的保留/损失规律。基于炒制参数与品质指标之间的关联，阐明了TAGs的热行为机制及其与微量生物活性成分之间的相关性。此外，确定了同时最大化出油率并保留内源性生物活性营养素的优化加工窗口。研究结果有望为油茶籽油的精准加工提供科学依据，从而实现对其营养品质和感官品质的定向调控。**章节摘要****材料**油茶籽（品种：油线油茶）于2025年10月初采收，果实完全成熟，产自中国湖南省株洲市攸县，购自湖南亚美生物科技有限公司。采收后，种子在阴凉干燥条件下储存至使用。原料种子的毛油含量为20.23% ± 0.45%，主要脂肪酸组成范围如下：棕榈酸（9.56% ± 0.17%）、硬脂酸（2.28% ± 0.08%）。**出油率**与未处理的对照组（15.1 g/100 g）相比，炒制处理显著提高了油茶籽的出油率（P < 0.05）（图1A）。类似地，关于花生油的研究表明，在适当条件下进行炒制可显著提高出油率（Suri等，2019）。出油率从80到120 ℃逐步上升，在140到160 ℃时上升更为显著，在160 ℃、120分钟的条件下达到峰值18.9 g/100 g，但在180 ℃下显著下降。**结论**本研究系统阐明了油茶籽油中炒制驱动的TAGs与微量生物活性成分级联转变过程，建立了横跨释放、氧化和聚合的三阶段品质演变网络。轻度炒制（80–100 ℃）主要破坏细胞结构，促进角鲨烯、植物甾醇和多酚的释放，同时保持TAGs的结构完整性。中度炒制（120–140 ℃）启动了自由基介导的氧化。**CRediT作者贡献声明****陈通强：**原稿撰写、可视化、方法、调查、经费获取、形式化分析、概念构思。**吴小娟：**论文审阅与编辑、指导、形式化分析、概念构思。**吴海芝：**指导、论文审阅与编辑、概念构思、形式化分析。**湘军：**指导、项目管理、经费获取、概念构思、论文审阅与编辑。**唐文杰：**论文审阅与编辑、指导、经费获取。**未被引用的参考文献**Chen等，2025Yang、Hsu、Chen、Hsu和Cheng，2018**利益冲突声明**作者声明，他们不存在任何已知的、可能影响本文所报告工作的竞争财务利益或个人关系。**致谢**本研究得到了湖南省发展计划（项目编号：2024JK2159）、新疆生产建设兵团科技计划（项目编号：2025AB015）、湖南省自然科学基金（项目编号：2024JJ8289、2024JJ3053、2024JJ7642、2025JJ80220）以及国家自然科学基金（项目编号：32472410）的支持。