近日，中國熱科院香飲所加工與工程技術研究團隊在咖啡豆脂質氧化機制研究方面取得新進展，該研究明確了咖啡豆中飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、初級氧化產(chǎn)物和次級氧化產(chǎn)物的動態(tài)演變規(guī)律，對于深入解析咖啡豆貯藏過程中脂質氧化引起的風味品質劣變，以及為咖啡豆貯藏加工提供新策略奠定理論基礎。

 

　　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)勢特色產(chǎn)業(yè)。熱帶地區(qū)年平均氣溫高、濕度大，極易導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雜的酶系，多酚氧化酶和脂肪氧合酶等作用導致其更易發(fā)生褐變、酶促氧化等反應產(chǎn)生不愉快怪味，脂肪氧化的二級產(chǎn)物也與咖啡豆中其它化合物如蛋白質發(fā)生反應進而引起風味的劣變，甚至形成有毒有害物質。因此，研究咖啡豆貯藏過程中脂質氧化對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對咖啡豆脂質氧化過程進行解析并對不同類別咖啡油脂進行鑒別。結果表明1H NMR中氫過氧化物和醛類可作為為脂質氧化的特征信號峰。隨著氧化時間的延長，氧化產(chǎn)物信號逐漸增強，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力學曲線進一步揭示其氧化規(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，采用化學計量學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氧化程度進行預測，偏最小二乘判別分析模型的相關系數(shù)R2X和R2Y均大于0.96，表明核磁共振技術結合化學計量學方法能對咖啡豆的脂質氧化程度進行較準確預測。

 

　　相關研究成果以“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基金面上項目、中國熱科院熱帶農(nóng)業(yè)青年英才“拔尖人才”項目、海南重點研發(fā)項目和云南省隆陽區(qū)咖啡產(chǎn)業(yè)科技特派團項目資助。

 

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