在冷冻前或冷冻后蒸制可保留甜玉米的营养和香气品质

《Food Chemistry》：Steaming before or after freezing preserves the nutritional and aroma quality of sweet corn

　　多平台代谢组学揭示了加工特异性代谢变化。煮制导致糖类、酚类、脂质和挥发性物质的损失最为严重。蒸制保留了酚类、类黄酮、脂肪酸和糖类。蒸制缓解了冷冻引起的糖醇损失并增加了麦芽糖。蒸制最好地保留了甜味、花香、黄油味和新鲜香气特征。## 引言甜玉米（Zea mays L.）是一种广受欢迎、消费量大的蔬菜，以其甜味、营养组成以及对不同栽培环境的广泛农艺适应性而受到重视。它通常以新鲜、冷冻的形式食用，或加工成各种食品产品，是全球许多菜系中的重要原料（Swapna等，2020）。甜玉米含有膳食纤维、维生素C、B族维生素（包括叶酸）以及镁、钾、磷等必需矿物质（Siyuan等）。它还含有具有生物活性的植物化学物质，包括叶黄素和玉米黄质等类胡萝卜素，这些物质具有抗氧化特性，并与眼部健康益处相关（Koraneeyakijkulchai等，2023）。此外，甜玉米的血糖指数适中，使其成为希望控制血糖水平的人群的合适食物选择（Daniels等，2024）。甜玉米的营养特征及其生物活性化合物可能对消化健康、一般生长发育和慢性病风险降低有所贡献（Sánchez-Nu?o等，2024）。烹饪加工过程可能会显著改变蔬菜中营养素和生物活性化合物的组成、稳定性和生物利用度。因此，烹饪加工对蔬菜营养和植物化学特性的影响受到了越来越多的关注（Lee等，2018）。不同的烹饪方法，如煮、蒸和烘烤，可能对食品成分产生不同的影响（Liu等，2023）。此外，维生素C和B等水溶性维生素在煮制过程中可能会因渗入烹饪水中而流失（Yadav等，2023），而另一方面，蒸制可以通过减少与水的接触来更好地保持这些营养素（Coe等，2022）。烘烤可能会降解一些热敏性植物化学物质；然而，它也可以通过破坏细胞壁结构来提高某些抗氧化物的可提取性（Thangaraju等，2022；Jiang等，2023）。此外，烹饪过程中结合态抗氧化物的释放可能有助于产生潜在的健康相关效应（Poljsak等，2021；Toydemir等，2022）。尽管已有这些发现，但以往的研究主要集中在单个营养素或植物化学活性物质上（Wang等，2019；Moongngarm等，2020）。因此，关于烹饪对甜玉米整体代谢组和糖类特征影响的证据仍然有限，尽管热处理可以产生多种生化变化。代谢组学已成为系统探索烹饪过程中活跃生化途径的有力工具（Diez-Simon等，2019；Muthubharathi等，2021；Hajnajafi等，2025）。通过检测广泛的代谢物，包括糖类、氨基酸、有机酸、脂质和次生代谢物，代谢组学可以全面了解烹饪方法如何影响食品材料的分子组成。这种方法允许同时评估初级代谢物（直接参与生理和营养过程）和次生代谢物（通常具有生物活性特性，对食品的健康促进价值有贡献）（Bayram等，2018；Diez-Simon等，2019；Utpott等，2022）。此外，烹饪可以改变糖类、有机酸、氨基酸的含量和抗氧化物的生物利用度，进而影响食品的营养价值和健康影响（Toydemir等，2022；Verghese等，2021）。尽管烹饪和冷冻对甜玉米代谢组、糖类、植物化学物质和挥发性成分的影响已在一定程度上得到研究，但关于这两种加工步骤之间相互作用效应的信息仍然有限。冷冻是一种常见的家庭保存方法；然而，它可以通过酶促反应、氧化过程和水重新分布加速品质劣变。后续烹饪或在冷冻前烹饪如何调节这些变化，目前仍不清楚。现有研究很少从冷冻的角度讨论煮和蒸所引起的代谢变化的完整谱，而由初级代谢物、次生生物活性物质、脂质和香气相关挥发性物质组成的综合分析尤为有限。这是一个知识空白，限制了我们理解加工和烹饪方法对食品感官特征、营养质量和甜玉米消费者接受度的影响。为填补这一空白，本研究采用了一种结合LC-MS、GC-MS和HS-SPME-GC-MS的综合方法，评估了短期冷冻前后煮和蒸的影响。该实验研究了不同处理（包括新鲜、煮、蒸、冷冻以及烹饪-冷冻组合处理）对糖类、酚酸、类黄酮、脂质和挥发性香气化合物的影响。此外，还测量了生化参数，包括过氧化氢（H?O?）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和脂氧合酶（LOX），以为代谢组学数据提供机制支持，并更好地解释烹饪和冷冻引起的氧化应激、抗氧化酶反应和脂质氧化相关变化。我们假设，在测试条件下，短期冷冻前后的蒸制在保留营养代谢物和感官相关挥发性物质方面将比煮更有效。本研究为常见家庭烹饪和储存实践对甜玉米营养和香气质量的影响提供了全面的分子和生化理解。## 部分摘要### 植物材料和实验设计在中国广东省从化区广州收获并处于乳熟期（授粉后23天）的甜玉米（Zea mays L.，粤天520号），在收获后4小时内运至实验室进行研究。果穗被随机分配到两组：一组为新鲜加工组（0天），另一组在4°C冰箱中保存5天后加工。每组有三种处理：冷冻前蒸制（ST0）和冷冻后蒸制（ST5），冷冻前煮制（WB0）和冷冻后煮制（WB5），以及### 冷冻和烹饪方法对甜玉米籽粒形态的影响在不同的储存条件下（5天冷冻，图1A；0天冷冻，图1B），评估了不同烹饪处理（如未加工、蒸制和煮制）对甜玉米籽粒形态的影响。5天冻结组中未加工籽粒（图1A）的坚实质地和浅白色色泽得以保留，但表面光泽略有暗淡，这可能是冷贮藏期间细胞脱水所致。蒸制籽粒显示出轻微膨胀和### 讨论甜玉米（Zea mays L.）因其甜味和适口性而备受重视，但也被认为是一种营养密集型食品，有助于改善人类健康（Siyuan等，2018）。它提供了重要的维生素、矿物质、抗氧化剂和膳食纤维，促进健康消化，维持肠道微生物群平衡，并降低严重健康问题的风险（Baranowska，2023；Swapna等，2020）。我们的研究表明，冷冻和各种烹饪技术对甜玉米有显著影响### 结论本研究提供了新的整合代谢组学、挥发性组学、糖类和生化证据，表明热处理和短期冷冻的顺序可以显著影响甜玉米的营养和香气质量。煮制引起了更大的组成变化，包括糖类、脂质相关化合物、酚类和香气相关代谢物的减少，而在测试条件下，蒸制引起的代谢变化相对较小。### CRediT作者贡献声明**Humera Ashraf：** 撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，可视化，形式分析，数据管理。**Nan Zhang：** 方法学，调查，概念构思。**Xiaofeng Li：** 方法学。**Yuliang Li：** 撰写——审阅与编辑，验证，项目管理，方法学，调查，经费获取，形式分析，数据管理，概念构思。## 利益冲突声明作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Yuliang Li报告称，本研究得到广州市重点研发计划（2023B03J1318）和广东省海外高层次人才引进项目（2022-232-48）的支持。如果有其他## 致谢本研究得到广州市重点研发计划（2023B03J1318）、广东省海外高层次人才引进项目（2022-232-48）的支持。## 作者贡献Y.L.和N.Z.构思了项目并设计了实验。Y.L.筹措经费。N.Z.和Xiaofeng L.进行了实验；Y.L.和H.A.分析并解释了数据。H.A.和Y.L.准备并撰写了手稿。所有作者都参与了手稿的讨论。---Humera Ashraf | Nan Zhang | Xiaofeng Li | Yuliang Li