基于多种技术分析不同来源枣色素滋味及非挥发性成分差异

《Food Chemistry: X》:Analysis of taste and non-volatile compound differences in jujube pigments from different sources using multiple techniques

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月29日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  尽管枣色素的颜色特性已有充分记载,但其完整风味特征与具体非挥发性组成仍研究不足。研究人员比较了三种来源枣色素——枣加工废渣(BJP)、鲜枣(FJP)与干枣(DJP)——的非挥发性化合物与风味特征。采用扫描电镜(SEM)、电子舌(electronic tongu

  
尽管枣色素的颜色特性已有充分记载,但其完整风味特征与具体非挥发性组成仍研究不足。研究人员比较了三种来源枣色素——枣加工废渣(BJP)、鲜枣(FJP)与干枣(DJP)——的非挥发性化合物与风味特征。采用扫描电镜(SEM)、电子舌(electronic tongue)与超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)。SEM显示BJP呈薄片状,FJP/DJP呈块状(FJP分散、DJP致密);BJP水溶性更佳。三者共有鲜味、咸味、苦味、甜味与后苦味-B五种核心滋味,其中FJP鲜味、咸味与苦味最强,BJP甜味最高。UPLC-Q-TOF-MS/MS初步鉴定25种化合物,包括黄酮类、酚酸类、酚类与蒽醌类;PLS-DA突出13种关键差异化合物。苦味、后苦味-B、鲜味、醇厚度与咸味与咖啡酸、5-羟基-3′,4′,7-三甲氧基黄酮、丁香酸与槲皮素显著相关;甜味与反式-4-香豆酸及槲皮素-3-O-新橙皮糖苷相关——这六种化合物为候选生物标志物。研究阐明了组成与感官差异,锁定关键组分,支撑未来研究。
研究背景方面,天然食用色素因低毒、安全且兼具抗氧化等生物活性,逐渐替代部分合成色素,而枣(Ziziphus jujuba Mill.)加工中产生大量含枣皮的废渣,资源浪费且污染环境。已有研究多关注枣挥发油香气或果实着色期果皮酚类,对纯枣皮提取物作为天然色素的色泽-滋味-非挥发性组分系统关联研究存在空白,制约了枣加工副产物高值化利用。为此,研究人员以同一品种‘Linxiaxiaoza’红枣皮为对象,设枣饮料压榨废渣(BJP)、市售鲜枣皮(FJP)、市售干枣汽蒸去皮(DJP)三个来源队列,采用碱性提取与弱酸阳离子交换树脂脱盐制备色素粉,系统解析其形貌、滋味与非挥发性化学轮廓。
主要关键技术方法包括:以扫描电镜(SEM)观察粉末表面微观形貌;以配备AAE、CT0、CA0、C00、AE1、GL1、BT0传感器的SA402B电子舌(检测鲜味、咸味、酸味、苦味、涩味、甜味及后苦味-B等)采集滋味响应并做主成分分析(PCA);以超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)在正、负离子模式鉴定非挥发性物,结合METLIN、HMDB等数据库注释,经偏最小二乘判别分析(PLS-DA)筛选变量重要性投影(VIP)>1的关键差异物,并将电子舌响应与化合物峰面积做关联分析。样本均来自甘肃、市售渠道同一栽培种,经清洗、去皮、碱提、脱盐、干燥成粉。
研究结果部分,3.1节通过SEM观察不同来源枣色素粉末微观结构,BJP呈薄片状且附着小板粒,FJP与DJP呈块状但FJP更分散、DJP更致密,推断BJP水溶性较高。3.2节电子舌分析表明三种色素共有鲜味、咸味、苦味、甜味与后苦味-B五味,FJP在鲜味(10.51)、咸味(8.42)、苦味(6.53)、后苦味-B(4.08)与醇厚感最高,BJP甜味最高(2.11)而鲜咸最低;PCA前两主成分累计贡献93.9%,PERMANOVA显示R2=0.9319(P=0.0025),来源间滋味显著差异。3.3节UPLC-Q-TOF-MS/MS在正、负离子模式共初步鉴定25种非挥发性物,以黄酮类(13种)、酚酸类(5种)、酚类(4种)、蒽醌类(3种)为主,黄酮占比最大。3.4节PLS-DA模型正离子R2X=0.752/R2Y=0.99/Q2=0.83,负离子R2X=0.777/R2Y=0.982/Q2=0.779,200次置换检验无过拟合,三来源可清晰区分。3.5节以VIP>1筛得13种关键差异物,负离子模式中咖啡酸(p=0.004)、丁香酸(p=0.027)显著性最高,正离子模式以迷迭香酸(VIP=2.16673)、大黄素甲醚(VIP=1.67806)、反式-4-香豆酸(VIP=1.19819)等领先。3.6节关联分析显示苦味、后苦味-B、鲜味、醇厚度、咸味与咖啡酸、5-羟基-3′,4′,7-三甲氧基黄酮、丁香酸、槲皮素优先共变;甜味与反式-4-香豆酸、槲皮素-3-O-新橙皮糖苷优先共变,上述六种列为候选标志物。
讨论与结论部分,研究人员指出枣色素为水溶、pH变色不显的混合天然色素,含黄酮、酚、酚酸及疑似蒽醌;BJP因加工中糖蛋白溶出而水溶性优于FJP/DJP;五种核心滋味中鲜咸苦醇与咖啡酸、5-羟基-3′,4′,7-三甲氧基黄酮、丁香酸、槲皮素正相关,甜与反式-4-香豆酸、槲皮素-3-O-新橙皮糖苷正相关。由于缺单体标准品与味觉阈值数据,相关仅作“候选标志物优先级”而非滋味贡献定量结论,后续需绝对定量与感官重组验证,并考察高浓度碱提对酚黄酮的降解转化。该研究发表于《Food Chemistry: X》,以电子舌联合非靶向质谱框架锁定枣皮色素来源-形貌-滋味-非挥发物多维差异,为枣加工废渣转化为药食同源天然色素提供理论依据与候选标记物清单。
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