《Food Hydrocolloids》：Non-covalent interactions between pectin and volatiles modulate flavor formation in goji berry (
Lycium barbarum L.) during pulsed vacuum drying
编辑推荐：
摘要果胶在调节枸杞风味特征中起着至关重要的作用。本研究探讨了枸杞在脉冲真空干燥（PVD）过程中挥发性有机化合物（VOCs）、非挥发性有机化合物（NVOCs）和果胶组分的动态变化及其相互作用，重点关注螯合剂可溶性果胶（CSP）组分。结果表明，在PVD整个过程中共识别出121种差
摘要
果胶在调节枸杞风味特征中起着至关重要的作用。本研究探讨了枸杞在脉冲真空干燥（PVD）过程中挥发性有机化合物（VOCs）、非挥发性有机化合物（NVOCs）和果胶组分的动态变化及其相互作用，重点关注螯合剂可溶性果胶（CSP）组分。结果表明，在PVD整个过程中共识别出121种差异挥发性有机化合物（DVOCs）。从阶段III到阶段V，即水分快速迁移的时期，被确定为风味形成的关键时期。包括可溶性糖、有机酸和氨基酸在内的NVOCs影响了VOCs谱。CSP表现出显著的纳米结构重排和互连网络重构，并与乙酸和辛醛等关键芳香活性化合物呈现强负相关。进一步揭示，CSP主要通过氢键与乙酸相互作用，而辛醛的结合可能涉及疏水相互作用和氢键。这些非共价相互作用抑制了果胶聚集，减小了粒径，并促进了稳定的多孔纤维微观结构的形成，可能有助于风味保留。因此，这些发现表明，果胶不仅通过结构转变，还通过与VOCs的非共价相互作用来调节PVD过程中的风味形成。本研究为阐明枸杞在PVD加工过程中的风味形成机制提供了理论基础。
引言
枸杞（Lycium barbarum L.）被认为是一种富含生物活性化合物的高价值功能性食品，具有显著的營養属性和健康益处，具有治疗潜力（Hu等，2025）。由于枸杞水分含量高且呼吸代谢旺盛，主要以干制品形式保存和食用（Ma等，2023）。脉冲真空干燥（PVD）作为一种有前景的替代传统热加工技术受到了关注。它利用真空和常压之间的循环压力变化来提高脱水效率，同时更好地保留生物活性化合物并形成独特的风味特征（Ge等，2026；Zhang等，2024）。
风味是直接影响消费者偏好的关键质量属性，其独特的酸甜风味备受推崇（Zheng等，2025）。这种独特风味由挥发性有机化合物（VOCs）的组成及其感官感知决定（Giménez-Campillo等，2025）。新鲜枸杞含有超过40种VOCs，其中醛类、酮类和酸类是关键贡献者（Zhang等，2025）。大量研究已证实，脱水通过改变VOCs组成和相对浓度显著改变了风味品质（Zheng等，2025；Zhou等，2023）。具体而言，某些VOCs（如呋喃）在PVD处理期间显著减少，同时产生了新的化合物（如4-羟基丁酸、香兰素）（Xie等，2017）。这些变化主要归因于物理挥发损失、固有VOCs的热降解，以及通过不可逆化学反应（包括非挥发性有机化合物（NVOCs），如可溶性糖、有机酸和氨基酸）形成新的VOCs（Wen等，2022）。NVOCs通过美拉德反应、脂质氧化和蛋白质降解作为香气前体物，从而在加工过程中通过转化为VOCs来调节风味感知（Gong等，2023）。然而，枸杞在PVD过程中NVOCs的前体代谢及其与VOCs之间的相互作用尚未得到充分阐明。
此外，风味的释放、保留、转化和感知受到VOCs与食品基质之间理化相互作用的强烈调节，尤其是多糖（Ni等，2026）。其中，果胶是一种结构复杂的细胞壁多糖，不仅影响枸杞的质构特性，还参与风味形成（Barrera-Chamorro等，2025）。既往研究表明，果胶通过抑制特定芳香活性化合物的释放（如番茄酱中的苯乙醇）或结合异味物质（如哈密瓜中的甲硫醇）来调节风味品质（Li等，2022；Pan等，2025）。果胶与VOCs相互作用的能力主要由其含量和结构多样性决定，这些在不同植物物种和加工条件下差异很大。例如，Liu等（2026）报告称，水溶性果胶（WSP）比螯合剂可溶性果胶（CSP）或Na2CO3可溶性果胶（NSP）表现出更强的VOCs结合能力，这归因于其更紧凑的构象和更短的链长。相比之下，哈密瓜中的CSP比其他果胶组分具有更多的游离羧基，使其能够通过氢键与甲硫醇相互作用，从而抑制煮熟蔬菜异味的形成（Pan等，2025）。果胶由三个结构域组成，即均半乳糖醛酸（HG，光滑区域）、鼠李糖半乳糖醛酸聚糖I（RG-I，毛状区域）和鼠李糖半乳糖醛酸聚糖II（RG-II）（Cosgrove，2023）。作为果胶的主要结构组分，HG通过甲基化程度调节分子间相互作用，而RG-I结构域通过疏水相互作用增强VOCs保留（Wang等，2024；Xu等，2025）。此外，果胶组分形成的三维网络可以物理包裹VOCs，较低的网络密度会增加风味化合物的相对释放（Moritaka等，2023）。PVD过程从根本上改变了枸杞中果胶组分的结构组成。具体而言，WSP和NSP被转化为CSP，增加了果胶的线性和侧链复杂性（Zhang等，2026）。这种结构变化不仅影响枸杞的质构特性，还可能通过与VOCs的相互作用影响风味形成（Liu等，2026）。这些相互作用可能受多种机制调节，包括非共价和共价结合、质量传递、溶解/分配以及物理包埋（Ni等，2026）。尽管取得了这些进展，但目前的研究往往忽视了干燥过程中果胶组分的结构复杂性和动态变化，以及它们与VOCs之间的相互作用（Chen等，2023）。枸杞在PVD过程中的风味形成机制，尤其是果胶组分的作用，仍然不清楚。
因此，本研究的目的是：(1) 表征枸杞在PVD过程中VOCs和NVOCs的动态变化，(2) 阐明风味前体代谢途径并筛选重要的风味相关果胶组分，(3) 揭示果胶组分与其与典型芳香化合物相互作用中的调节作用，并阐述果胶介导的风味形成机制。研究结果将加深对果胶风味形成作用的理解，并为PVD优化和高风味干枸杞生产提供实用的理论基础。
章节摘要
材料
枸杞（Lycium barbarum L. 品种'宁杞1号'）购自中国宁夏，选取成熟度一致且无机械损伤或病害的果实。所有果实均进行PVD处理，参数如下：干燥温度65 °C，真空压力5 ± 2 kPa维持15 min，常压99 ± 2 kPa维持2 min（Zhang等，2024）。采样程序根据目标含水率水平进行（表S 1）（AOAC，1990）。
不同PVD阶段枸杞VOCs的动态变化
为研究PVD过程中VOCs的动态演变，根据含水率收集了四个代表性阶段（I、III、V、VII）的枸杞样品（Zhang等，2026）。基于VOCs谱的部分最小二乘判别分析（PLS-DA）和无监督相关性分析揭示了各阶段的明显样品聚类，表明PVD大大改变了枸杞的挥发物谱（图1(A) & 图S 1(A)）。以变量重要性投影（VIP）
结论
本研究系统地探讨了枸杞在PVD过程中VOCs、NVOCs和果胶组分的动态变化，并进一步阐明了潜在的风味形成机制。PVD处理显著改变了枸杞的挥发物组成，增加了醛类、呋喃类和酮类的相对丰度，同时减少了酸性化合物。同时，NVOCs作为关键风味前体物直接调节了风味物质的生成和积累
CRediT作者贡献声明
肖宏伟：撰写——审阅与编辑、监督、资源、资金获取、概念化。熊风奎：撰写——审阅与编辑、资源。于世涵：撰写——审阅与编辑、形式分析。刘书林：撰写——审阅与编辑、验证、调查。张安安：撰写——初稿、调查、形式分析、数据整理、概念化。康宁博：资源、方法论。张威鹏：撰写——审阅与编辑、资源、项目
未引用参考文献
Akta?和G?kmen，2021；Barrera-Chamorro等，2025；Li等，2022；Liu等，2026；Ma等，2024；Wang等，2025；Zhang等，2024；Zhang等，2025。
利益冲突声明
作者未察觉任何可能被认为会影响本研究客观性的关联、会员身份、资助或财务持有。
生成式AI和AI辅助技术在手稿准备过程中的声明
在本工作准备过程中，作者使用了DeepSeek来润色学术语言、提高句子流畅度并增强手稿的整体可读性。使用该工具后，作者仔细审阅并编辑了所需的内容，并对已发表文章最终内容承担全部责任。
利益冲突声明
作者声明，研究是在不存在任何可被视为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。
致谢
本研究得到了宁夏回族自治区重点研发计划项目（2026BBF02007）、新疆重点研发计划项目（2023B02009-2）和国家自然科学基金（编号：32372014）的支持。
张安安|刘书林|梁正希|谢龙|张威鹏|康宁博|于世涵|熊风奎|肖宏伟
中国农业大学工程学院，北京市海淀区清华东路17号，信箱194，北京，100083，中国
