《Journal of Food Measurement and Characterization》：From seeds to plant-based milk: nutritional and bioactive characterization of munguba (Pachira aquatica) and its derived beverage
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植物基乳是通过植物原料水提获得的饮品，具有多样化的感官和营养特性。尽管植物基乳可由谷物、豆类和油籽等原料生产，但为提升营养价值、向膳食引入新的生物活性化合物来源并促进木棉豆等未被充分利用物种的开发利用，扩大原料多样性是必要的。木棉豆（Pachira aquat
植物基乳是通过植物原料水提获得的饮品，具有多样化的感官和营养特性。尽管植物基乳可由谷物、豆类和油籽等原料生产，但为提升营养价值、向膳食引入新的生物活性化合物来源并促进木棉豆等未被充分利用物种的开发利用，扩大原料多样性是必要的。木棉豆（Pachira aquatica），俗称munguba，是一种原产于拉丁美洲的树种，被归类为被忽视和未被充分利用的物种（neglected and underutilized species, NUS）。本研究旨在开发一种木棉豆种子来源的植物基乳（munguba seed-derived plant-based milk, MPBM），并对种子及衍生饮品进行理化、营养和生物活性表征。研究人员对种子和MPBM的脂肪酸谱、生物活性化合物和抗氧化活性进行了分析。MPBM的生产工艺在改善脂质谱方面表现有效，使饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例从种子的约6:1转变为MPBM的约4:1。检出的生物活性化合物包括γ-生育酚（种子油中331.6和390.9 μg/g）、叶黄素（种子干重2.3 μg/g和MPBM中0.17 μg/mL）、酚酸（种子干重1188.1 μg/g和MPBM中43.9 μg/mL）以及黄酮类化合物（种子干重115.5 μg/g和MPBM中13.3 μg/mL）。种子和MPBM的氧自由基吸收能力（Oxygen Radical Absorbance Capacity, ORAC）值分别为31.3 μmol TE/g干重和2.2 μmol TE/mL。这些发现凸显了木棉豆种子作为开发富含生物活性物质的MPBM的潜在原料，有助于膳食多样化及NUS的价值化利用。
近年来，植物基乳作为传统乳制品的替代品，在全球范围内消费需求快速增长，其驱动因素包括消费者对乳糖不耐受和牛奶蛋白过敏等营养问题的关注，以及素食和纯素饮食实践的普及。然而，目前植物基乳的生产原料主要集中在豆类、谷物和坚果等有限种类上，原料多样性的不足限制了产品的营养价值提升和生物活性化合物的膳食来源拓展。在这一背景下，被忽视和未被充分利用的物种（neglected and underutilized species, NUS）因其可持续性和潜在的营养优势受到越来越多的关注。木棉豆（Pachira aquatica）作为一种原产于拉丁美洲、隶属于锦葵科（Malvaceae）的树种，其种子富含油脂，含量超过15%，可与传统油籽如大豆、油菜籽和棕榈相媲美，显示出作为新型植物基乳原料的开发潜力。然而，尽管木棉豆种子具有较高的脂质含量和潜在的食品应用价值，目前尚无关于利用其开发植物基乳的科学研究报道，其化学、营养和功能特性数据也极为匮乏。因此，本研究旨在开发木棉豆种子来源的植物基乳（munguba seed-derived plant-based milk, MPBM），并对种子及衍生饮品进行理化、营养和生物活性表征，从而为这一NUS的食品化利用提供科学依据。
研究人员于2022年6月和2023年6月在巴西里约热内卢的Quinta da Boa Vista市立公园采集了木棉豆果实和种子，样本经鉴定后存放于Niterói植物标本馆（登记号NIT 12,350），并按照《生物多样性法》在SisGen系统注册（编号A0636E1）。MPBM的制备流程包括手工去除种皮、热烫（98°C/5分钟）、冷却（5°C/5分钟）、以种子与水1:4（w/v）的比例在家庭搅拌机中高速搅拌3分钟、经10目不锈钢锥形筛过滤。固体提取率为41.20±0.05%（w/w），相当于每100克种子可产出约330毫升MPBM。随后，研究人员对种子和MPBM样品进行了冻干处理，并开展了一系列化学分析。
在脂肪酸组成分析方面，研究人员采用Bligh-Dyer三元溶剂体系提取油脂，通过甲酯化衍生化处理后，使用配备氢火焰离子化检测器（flame ionization detector, FID）的气相色谱仪（GC-2014, Shimadzu）和SUPELCOWAX? 10毛细管柱进行分离和定量。生育酚分析采用配备二极管阵列检测器（diode array detector, DAD）的高效液相色谱系统，使用正相硅胶柱（Zorbax-SIL）进行等度洗脱分离。类胡萝卜素分析采用C30反相色谱柱和梯度洗脱程序。酚类化合物分析采用分步提取和分馏方案，将酚类物质分为游离型可溶性酚类（free soluble phenolic, FSP）、酯化型可溶性酚类（esterified soluble phenolic, ESP）、糖苷型可溶性酚类（glycosylated soluble phenolic, GSP）和不溶性酚类（insoluble phenolic, INP）四个组分，随后通过配备DAD检测器的反相C18色谱柱进行定性和定量。此外，总酚含量采用Folin-Ciocalteu法测定，抗氧化活性通过三种互补的体外分析评价，即基于单电子转移（single electron transfer, SET）机制的Trolox等效抗氧化能力（TEAC）分析和铁还原抗氧化能力（FRAP）分析，以及基于氢原子转移（hydrogen atom transfer, HAT）机制的氧自由基吸收能力（ORAC）分析。
脂肪酸分析结果显示，木棉豆种子油中的主要脂肪酸为棕榈酸（palmitic acid, 16:0），占总脂肪酸的83.5%，其他脂肪酸包括亚油酸（18:2n-6，6.36%）、油酸（18:1n-9，5.91%）、硬脂酸（18:0，2.07%）和花生四烯酸（20:4n-6，0.98%）。在MPBM中，主要脂肪酸为棕榈酸（77.2%）、油酸（9.03%）、亚油酸（7.88%）、硬脂酸（2.79%）和二高-γ-亚麻酸（20:3n-6，0.84%）。种子中饱和脂肪酸（saturated fatty acids, SFA）和不饱和脂肪酸的比例约为6:1（86.6%对14.3%），而MPBM中该比例降至约4:1（80.7%对19.8%），表明生产工艺有效改善了脂质谱，向更为营养有利的方向转变。此外，种子中检出顺式-11,14-二十碳二烯酸（20:2n-6，0.40%），而MPBM中独有γ-亚麻酸（18:3n-6，0.15%）、α-亚麻酸（18:3n-3，0.73%）、二高-γ-亚麻酸和二十三烷酸（23:0，0.17%）。种子和MPBM的MUFA/SFA比值分别为0.07和0.08，PUFA/SFA比值均为0.08，PUFA/MUFA比值分别为1.09和0.92，后者与此前文献报道的木棉豆种子油PUFA/MUFA比值范围（0.98-1.04）基本一致。
生育酚分析表明，γ-生育酚是木棉豆种子和MPBM中的主要维生素E同系物，在种子油和MPBM油中的浓度分别为331.6和390.9 μg/g油，MPBM油中的浓度比种子油高18%。此浓度显著高于此前文献报道的木棉豆种子油中γ-生育酚含量（最高82.1 μg/g油）。类胡萝卜素分析首次在木棉豆种子中鉴定出α-胡萝卜素和叶黄素，种子中含量分别为2.75和2.32 μg/g干重，总类胡萝卜素含量为5.07 μg/g干重；MPBM中相应含量为0.17和0.14 μg/mL，总量为0.32 μg/mL。种子中未检出β-胡萝卜素、玉米黄质和番茄红素。
酚类化合物分析显示，木棉豆种子中总酚含量为1188.11 μg/g干重，其中糖苷型可溶性酚类（GSP）是主要组分（478.36 μg/g干重），其后依次为游离型可溶性酚类（FSP，325.11 μg/g干重）、不溶性酚类（INP，141.95 μg/g干重）和酯化型可溶性酚类（ESP，127.16 μg/g干重）。MPBM中总酚含量为60.38 μg/mL，GSP仍为优势组分（27.89 μg/mL），其后为ESP（17.40 μg/mL）、INP（8.77 μg/mL）和FSP（6.32 μg/mL）。与种子相比，MPBM中FSP的相对贡献由28.29%降至10.47%，ESP由12.50%增至28.82%，而GSP的相对贡献基本保持不变。羟基肉桂酸在种子酚类中占主导地位（53.86%），在MPBM中降至37.13%，而羟基苯甲酸在饮品中成为主要亚类（40.63%）。(+)-儿茶素的相对比例在MPBM中显著增加，由种子的8.79%升至22.24%，成为饮品中的最主要酚类化合物。本研究首次报道了木棉豆种子中含有芥子酸和没食子酸。
总酚和抗氧化活性方面，种子经Folin-Ciocalteu法测定的总酚含量为1.84 mg没食子酸当量（gallic acid equivalents, GAE）/g干重，FRAP值为85.60 μmol FeSO?/g干重，TEAC值为10.97 μmol Trolox当量（Trolox equivalents, TE）/g干重，ORAC值为31.29 μmol TE/g干重。MPBM的总酚含量为188.2 μg GAE/mL，FRAP值为6.67 μmol FeSO?/mL，TEAC值为0.77 μmol TE/mL，ORAC值为2.26 μmol TE/mL。与文献报道的商业植物基饮品相比，MPBM的Folin-Ciocalteu和TEAC值在报道范围内，而ORAC和FRAP值则高于多数商业产品。
讨论部分指出，MPBM的酚类总浓度（60.38 μg/mL）高于此前报道的杏仁基、大豆基、椰子基、燕麦基、核桃基和大米基植物乳的均值浓度，且具有独特的酚类谱特征，以(+)-儿茶素和羟基苯甲酸类（没食子酸和原儿茶酸）为主。研究结论表明，木棉豆种子来源的植物基乳的化学特征与种子一致，证明所采用的加工工艺能有效保留有益健康的物质供人体通过饮品摄入。种子和植物基乳均富含脂质，特别是棕榈酸、油酸和亚油酸，且单不饱和脂肪酸（MUFA）与多不饱和脂肪酸（PUFA）比例均衡。分析样品展示的总酚含量和抗氧化活性与文献中其他基质的报道一致，突显了木棉豆种子在开发具有良好加工得率和生物活性组成的增值植物基饮品方面的潜力。检出的主要生物活性化合物包括酚类5-咖啡酰奎宁酸、黄酮类儿茶素、γ-生育酚和类胡萝卜素叶黄素。此外，本研究首次报道了没食子酸、芥子酸、叶黄素和α-胡萝卜素的检出，这些结果有助于提升NUS的价值认知，并证明其在食品领域的可行性，尤其适用于植物基乳的开发应用。
