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近日，中國(guó)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(guò)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(guó)重要的特色熱帶飲料作物，為世界三大飲料之首，在我國(guó)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(lèi)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(guò)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(zhǎng)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(guò)程進(jìn)行解析并對(duì)不同類(lèi)別咖啡油脂進(jìn)行鑒別。結(jié)果表明1H NMR中氫過(guò)氧化物和醛類(lèi)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(zhǎng)，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(guò)程中都有明顯的下降，表明不飽和脂肪酸在氧化過(guò)程中發(fā)生了降解。通過(guò)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(xiàn)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(cè)，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(cè)。

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(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中國(guó)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(yáng)區(qū)咖啡產(chǎn)業(yè)科技特派團(tuán)項(xiàng)目資助。

關(guān)鍵詞： 不飽和脂肪酸 氧化產(chǎn)物 化學(xué)計(jì)量學(xué)