近日，中國熱科院香飲所加工與工程技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)在咖啡豆脂質(zhì)氧化機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展，該研究明確了咖啡豆中飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、初級(jí)氧化產(chǎn)物和次級(jí)氧化產(chǎn)物的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，對(duì)于深入解析咖啡豆貯藏過程中脂質(zhì)氧化引起的風(fēng)味品質(zhì)劣變，以及為咖啡豆貯藏加工提供新策略奠定理論基礎(chǔ)。

 

　　咖啡為我國重要的特色熱帶飲料作物，為世界三大飲料之首，在我國主要分布在海南和云南地區(qū)，海南適宜種植中粒種羅布斯塔咖啡，云南適宜種植小粒種阿拉比卡咖啡，咖啡已成為海南和云南地區(qū)農(nóng)民增收致富的優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)。熱帶地區(qū)年平均氣溫高、濕度大，極易導(dǎo)致咖啡豆脂類氧化并出現(xiàn)酸敗現(xiàn)象，產(chǎn)生哈敗氣味；此外，由于咖啡豆自身存在復(fù)雜的酶系，多酚氧化酶和脂肪氧合酶等作用導(dǎo)致其更易發(fā)生褐變、酶促氧化等反應(yīng)產(chǎn)生不愉快怪味，脂肪氧化的二級(jí)產(chǎn)物也與咖啡豆中其它化合物如蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而引起風(fēng)味的劣變，甚至形成有毒有害物質(zhì)。因此，研究咖啡豆貯藏過程中脂質(zhì)氧化對(duì)于提出可行的劣變控制策略，提升咖啡豆的貯藏穩(wěn)定性及延長產(chǎn)品貨架期尤為重要。

 

　　該研究基于1H NMR和13C NMR對(duì)咖啡豆脂質(zhì)氧化過程進(jìn)行解析并對(duì)不同類別咖啡油脂進(jìn)行鑒別。結(jié)果表明1H NMR中氫過氧化物和醛類可作為為脂質(zhì)氧化的特征信號(hào)峰。隨著氧化時(shí)間的延長，氧化產(chǎn)物信號(hào)逐漸增強(qiáng)，所有不飽和脂肪酸與亞麻酸和亞油酸含量在氧化過程中都有明顯的下降，表明不飽和脂肪酸在氧化過程中發(fā)生了降解。通過建立不飽和脂肪酸、亞油酸和亞麻酸的氧化動(dòng)力學(xué)曲線進(jìn)一步揭示其氧化規(guī)律，表明亞油酸和亞麻酸更易發(fā)生降解。以核磁共振波譜數(shù)據(jù)矩陣為輸入變量，采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法主成分分析和偏最小二乘判別分析建立多元校正模型對(duì)氧化程度進(jìn)行預(yù)測，偏最小二乘判別分析模型的相關(guān)系數(shù)R2X和R2Y均大于0.96，表明核磁共振技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法能對(duì)咖啡豆的脂質(zhì)氧化程度進(jìn)行較準(zhǔn)確預(yù)測。

 

　　相關(guān)研究成果以“Simultaneous analysis of the oxidation of solvent-extracted and cold-pressed green coffee oil during accelerated storage using 1H NMR and 13C NMR spectroscopy”為題發(fā)表于《Food Research International》。中國熱科院香飲所董文江研究員和聯(lián)合培養(yǎng)研究生洪啟迪，云南省農(nóng)科院熱經(jīng)所程金煥副研究員為該論文共同第一作者，董文江研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中國熱科院熱帶農(nóng)業(yè)青年英才“拔尖人才”項(xiàng)目、海南重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目和云南省隆陽區(qū)咖啡產(chǎn)業(yè)科技特派團(tuán)項(xiàng)目資助。

 

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　　https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112470