《Food Chemistry: X》：Heat-induced blackening enhances antioxidants and reduces pungency in
Allium chinense: Metabolomics insights
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研究人员对薤（Allium chinense）在70–80?°C条件下进行黑化处理，增强了总酸度和还原糖含量，产生了令人愉悦的甜酸风味。在75?°C时，总酚含量从10.20 mg GAE/g增加到94.54 mg GAE/g，抗氧化能力增强（DPPH（2,2-
研究人员对薤（Allium chinense）在70–80?°C条件下进行黑化处理，增强了总酸度和还原糖含量，产生了令人愉悦的甜酸风味。在75?°C时，总酚含量从10.20 mg GAE/g增加到94.54 mg GAE/g，抗氧化能力增强（DPPH（2,2-二苯基-1-苦肼基）66.73%，ABTS（2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）90.59%，FRAP（铁离子还原抗氧化能力）113.40 μg AAE/g）。非靶向代谢组学揭示了γ-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸（GSAC）及相关γ-谷氨酰二肽显著减少，这些物质是新鲜薤的特征辛辣味来源，同时萜类、生物碱和类黄酮上调（2至5倍）。75?°C黑化处理获得了最佳风味、色泽、质地和生物活性，5-羟甲基糠醛（5-HMF）积累（166 μg/g）在安全范围内。本研究提供了黑化过程中物理化学和代谢变化的见解，为优化功能性黑化薤产品生产提供了基础。
薤（Allium chinense）是一种广泛分布于中国的食用蔬菜，因富含游离氨基酸及其衍生物、糖类和矿物质而具有风味、抗氧化及抗炎活性，但传统腌制加工无法完全消除其刺激性辛辣味，限制了消费者接受度。热诱导黑化（如黑蒜）可去除辛辣味并提升营养价值，但薤的黑化研究尚属空白。为探究温度对黑化薤品质的影响，研究人员在70?°C、75?°C和80?°C条件下系统研究了10天黑化过程中薤的理化性质、抗氧化活性及代谢组学变化，旨在确定最优温度，为工业化生产提供依据。该论文发表在《Food Chemistry: X》。
主要关键技术方法包括：新鲜薤购自中国江西省南昌市当地超市，经江西农业大学食品科学与工程学院朱丽琴博士鉴定。样本在70?°C、75?°C、80?°C下黑化10天。采用非靶向代谢组学（超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱，UPLC-MS/MS）分析代谢物变化，使用C18色谱柱和Orbitrap Exploris 120质谱仪。理化性质测定包括色差计（Hunter Lab）测定颜色参数（L*、a*、b*）、直接干燥法测定水分含量、质构分析仪（TA.XT Plus）测定硬度、电位滴定法测定总酸（以乳酸计）、HPLC测定5-羟甲基糠醛（5-HMF）、DNS法测定还原糖、Folin-Ciocalteu法测定总酚。抗氧化能力通过DPPH、ABTS、羟基自由基清除率和FRAP（铁离子还原抗氧化力）测定。数据统计采用单因素方差分析、PCA、OPLS-DA及KEGG富集分析。
研究结果如下：
**3.1 黑化过程中薹的褐变**：通过色差计测量发现，处理时间延长导致L*值（亮度）显著下降，ΔE（总色差）在75?°C第10天达到最大值48.73，表明黑化反应使颜色加深，与5-HMF积累相关。
**3.2 水分含量变化**：水分含量从初始68.77%显著下降至70?°C、75?°C、80?°C第10天的30.30%、33.55%和32.34%，高温加速水分流失，抑制微生物生长并促进褐变。
**3.3 硬度变化**：质构分析显示硬度从初始4538.05 g显著下降，75?°C第8天达最低79.15 g，高温加速软化，形成类似蜜饯质地。
**3.4 pH和总酸变化**：pH值从7.24下降至70?°C的4.84、75?°C的4.13、80?°C的4.15；总酸含量分别增加6.08、8.3和8.58倍，归因于美拉德反应生成有机酸，增强酸性风味和贮藏稳定性。
**3.5 5-HMF含量变化**：HPLC分析显示5-HMF含量显著增加，70?°C、75?°C、80?°C第10天分别达23.89、166.37、318.14 μg/g，高温促进积累，75?°C产品中5-HMF含量在安全范围内（低于黑蒜安全限3.04 mg/g和JECFA每日耐受摄入量）。
**3.6 还原糖含量变化**：DNS法测定显示还原糖含量从3.29 μg/g上升至70?°C、75?°C、80?°C第8天的32.01、35.96、36.05 μg/g，高温促进多糖降解，后因美拉德反应消耗而略有下降，赋予产品甜味。
**3.7 总酚含量变化**：Folin-Ciocalteu法显示总酚含量显著增加，75?°C第10天达最大值94.54 mg GAE/g，80?°C第4天达94.38 mg GAE/g后下降，因热降解和过度聚合。
**3.8 抗氧化能力变化**：DPPH、ABTS、羟基自由基清除率和FRAP均显著增强。75?°C处理组在多个指标上表现最优，如DPPH最大清除率75.34%（第8天）、ABTS最大清除率90.59%（第6天）、羟基自由基最大清除率98.97%（第4天）、FRAP最大值113.40 μg AAE/g（第10天），高温下峰值提前但后期下降。
**3.9 非靶向代谢组学分析**：PCA和OPLS-DA显示黑化后代谢物谱显著分离。**3.9.1 差异代谢物靶向分析**：共鉴定1034–1133个差异代谢物，上调者占85%以上，主要为萜类、生物碱和类黄酮；下调者包括γ-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸（GSAC）等硫化物，是辛辣味来源。**3.9.2 代谢通路分析**：KEGG富集显示涉及氨基酸代谢（如甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸代谢）、脂质代谢（不饱和脂肪酸合成）和糖代谢（淀粉和蔗糖代谢）等，协同提升生理活性。
**3.10 相关性分析**：Spearman分析显示，柠檬酸与DPPH清除率呈强正相关（r=0.91），异柠檬酸与ABTS清除率呈强正相关（r=0.97），提示三羧酸循环中间体通过金属螯合和能量代谢间接支持抗氧化系统；GSAC等硫化物与抗氧化指标负相关，其降解促进了代谢重编程。
**讨论部分**：研究人员指出，黑化过程中薤的代谢转化与黑蒜、黑枣既有相似性（如美拉德反应驱动颜色和风味形成），也有独特性（因薤富含γ-谷氨酰肽而非蒜氨酸）。相关性分析提出了TCA循环代谢物与抗氧化活性之间的潜在机制假说，但需体内实验验证。研究结论翻译如下：本研究证明热诱导黑化有效增强薤的风味、气味和营养品质，优化了颜色、质地，显著提高总酸、还原糖、总酚和抗氧化能力。代谢组学揭示含硫化合物减少降低辛辣味，萜类、生物碱和类黄酮等功能活性代谢物积累。75?°C为最优条件，总酚含量最高（94.54 mg GAE/g），各抗氧化指标持续高值，辛辣味物质有效降低，同时保持良好质地和色泽。该研究为开发新型黑化薤产品提供了科学基础，但需体内验证、感官评价和工业规模放大研究。
