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Curr Res Food Sci.(IF=7.0)|海南大学张伟敏教授团队聚焦诺丽籽油精炼过程:多组学解析其成分、风味与活性变化
发布时间 2026-03-11

Curr Res Food Sci.(IF=7.0)|海南大学张伟敏教授团队聚焦诺丽籽油精炼过程:多组学解析其成分、风味与活性变化(图1)

文章标题:Foodomics insights into refining effects on noni seed oil: Chemical parameters, phytochemicals, lipid profile, volatile compounds, and anti-inflammatory activity

发表期刊:Current Research in Food Science

影响因子:7.0

合作单位:海南大学

百趣提供服务:植物NGM 2 Pro

 

研究背景

本研究聚焦诺丽籽油(Noni Seed Oil, NSO)在精炼过程中化学组成、脂质分子结构、挥发性风味物质以及抗炎活性的系统性变化。随着功能油脂和高附加值植物油市场的快速发展,如何在保证安全性和感官品质的同时,最大限度保留天然活性成分,成为行业关注的核心问题。为了全面评估精炼工艺对诺丽籽油品质的影响,本研究采用传统理化分析结合前沿食品组学技术,系统追踪了从原油到脱臭油五个关键阶段(脱胶、脱酸、脱色、脱臭)中,油脂化学指标、脂质分子、微量活性成分、风味物质及生物活性的动态变化,为功能油脂的温和加工和品质控制提供了理论依据。

 

 

研究结论

01.理化性质:安全性提升,但氧化稳定性下降

数据显示,随着精炼程度的加深,反映油脂酸败程度的酸价显著降低,尤其在脱酸阶段,游离脂肪酸被有效中和去除,确保了油脂的合规性(表1)。然而,牺牲的是油脂的氧化稳定性。氧化稳定指数(OSI)从原油的10.05小时持续下降至脱臭油的5.08小时,降幅近50%(表1)。这表明,伴随着精炼过程,油脂中天然抗氧化成分在不断损失,使其抵抗氧化的能力变弱。值得注意的是,在最后的脱臭阶段,由于高温处理,共轭二烯值(K232)和共轭三烯值(K268)显著反弹(表1),提示此阶段可能诱发了新的氧化反应,是品质调控的关键节点。


1. 诺丽籽油(NSO)在不同精炼阶段的化学参数、脂肪酸组成、植物甾醇和生育酚含量

Curr Res Food Sci.(IF=7.0)|海南大学张伟敏教授团队聚焦诺丽籽油精炼过程:多组学解析其成分、风味与活性变化(图2)


02.脂肪酸与脂质分布:表象稳定下的微观重构

诺丽籽油始终以亚油酸(C18:2,约70%)、油酸(C18:1,约14%)和棕榈酸(C16:0,约10%)为主,整体饱和与不饱和脂肪酸比例未发生剧烈波动(表1)。但当研究团队利用固相萃取技术将油脂进行精细分离后,一个隐藏的真相浮出水面:精炼深刻重塑了不同脂类(如甘油磷脂、糖脂)的脂肪酸组成和相对含量(图1)。

 

极性脂的流失:作为细胞膜重要组分的甘油磷脂(GP)和糖脂(SL),在脱胶阶段就因水化作用被大量去除(图1A)。这部分脂质虽然含量不高,却是许多生物活性成分的载体。


脂肪酸组成的再平衡:在残存的微量极性脂中,其脂肪酸构成也发生了改变。例如,GP中的饱和与单不饱和脂肪酸比例下降,而多不饱和脂肪酸比例上升(图1E)。这说明精炼过程对不同结构的脂分子有选择性去除作用。


因此,仅看总脂肪酸组成会低估精炼的影响。精炼实质上是对油脂的微观脂质世界进行了一次深度筛选与重构。

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1. 不同精炼阶段诺丽籽油脂质组成(A)和脂肪酸谱(B-F)的变化


03.微量活性成分:功能营养的“滑铁卢”

诺丽籽油的健康价值很大程度上源于其丰富的微量活性成分,而精炼恰恰对这些成分造成了显著的损失。


植物甾醇:含量从原油的59.61 mg/100g锐减至脱臭油的30.15 mg/100g,损失近一半。其中,脱胶和脱色是损失最严重的阶段(表1)。


生育酚:总生育酚含量从原油的42.14 mg/kg骤降至脱臭油的8.85 mg/kg,总损失率高达79%!尤其是主要成分γ-生育酚,损失超过80%(表1)。这直接解释了为何精炼后油的氧化稳定性会大幅下降。


多酚化合物:本研究首次在诺丽籽油中鉴定出15种多酚类化合物,其中东莨菪内酯和山奈素含量最高(表2)。然而,精炼堪称多酚的粉碎机。原油中含量高达19608.19 μg/100g的东莨菪内酯,在成品油中仅剩168.80 μg/100g,损失率超过99%!山奈素也损失了约75%。几乎所有多酚类物质在脱胶阶段都出现了断崖式下跌(表2),这可能与其与胶体、磷脂的共沉淀有关。


2. 不同精炼阶段的诺丽果籽油(NSO)中酚类成分的组成

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04.脂质组学:分子层面的全景变化

借助高分辨质谱的脂质组学技术,研究共鉴定出1417种脂质分子,其中甘油三酯(TAG)种类最为丰富(图2)。多变量统计分析显示,不同精炼阶段的样品在脂质分子谱上呈现出显著分离(图3A),说明每个步骤都留下了独特的分子指纹

 

脱胶阶段:主要影响的是甘油磷脂(GP)和糖脂(SL)这两类极性脂。大量磷脂分子(如PCPE)在此阶段被去除(图2D)。

 

脱酸阶段:显著影响了鞘脂(SP)和脂肪酸类(FA)分子。特别是具有生物活性的脂肪酸酯(FAHFA)含量在此阶段开始下降(图2D)。

 

脱色与脱臭阶段:主要重塑了甘油三酯(TAG)的分子谱。尤其是在脱臭后,游离脂肪酸(FFA)和氧化型磷脂(OxPI)含量增加,提示高温导致部分甘油酯发生了水解和氧化(图2D)。

 

通路分析进一步证实,甘油磷脂代谢是精炼过程中扰动最显著的代谢通路。

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2. 诺丽籽油中脂质组学整体变化

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3. 诺丽籽油脂质组学数据的多元变量统计分析


05.挥发性风味物质:好风味与氧化风险的权衡

本研究共鉴定出29种挥发性成分,以酯类、醛类和醇类为主(图4A)。风味是消费者选择食用油的关键,而精炼,特别是脱臭,是决定最终风味的收官之战


关键差异风味物:通过多元统计分析结合香气活度值(ROAV),筛选出5种关键差异风味化合物:(E,E)-2,4-癸二烯醛、辛酸乙酯、己酸乙酯、己醛和辛酸己酯(图5A-B)。 

风味与氧化的矛盾:己醛是典型的油脂氧化次级产物,与亚油酸含量呈强负相关(r=-0.97)。其在脱臭后含量显著升高(图4A),暗示脱臭工艺在塑造良好风味的同时,也加剧了油脂的隐性氧化。相关性分析显示,醛类物质的生成与甘油酯的水解及特定脂类(如甘油三酯)的减少密切相关(图5A)。

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4. 不同精炼阶段诺丽籽油中挥发性成分分析

06.抗炎活性:活性成分损失的功能性后果

为了回答精炼后的油还有用吗这一核心问题,研究团队利用LPS诱导的THP-1巨噬细胞炎症模型评估了诺丽籽油的抗炎活性。

结果表明,原油能显著抑制炎症因子(IL-1βIL-6TNF-α)mRNA表达,表现出良好的抗炎潜力(图6)。然而,随着精炼程度的加深,这种抗炎活性逐步丧失。脱臭油对TNF-α的抑制作用已完全消失,对IL-1β的抑制作用也显著弱于原油(图6B6E)。

研究团队通过进一步的Pearson相关性分析揭示了功能活性背后的物质基础(图5B):

 

生育酚、植物甾醇和多酚类物质的含量与氧化稳定指数(OSI)呈显著正相关,它们是保护油脂不被氧化的功臣

 

多酚类物质(如东莨菪内酯、山奈素、香草醛等)的含量与多种促炎因子(IL-1β, IL-6, TNF-α)的表达水平呈显著负相关。这表明,正是这些多酚在精炼过程中的大量流失,直接导致了诺丽籽油抗炎活性的下降。

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5. 脂质分子与抗炎活性因子的相关性分析

 

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6. 精炼诺丽果油对炎症细胞因子及介质的影响


研究总结

精炼过程虽然改善了诺丽籽油的安全性和感官特性,但同时显著削弱其脂质多样性和生物活性。其中,脱胶、脱色和脱臭是活性成分损失的关键节点。研究提示,未来诺丽籽油及类似功能油脂的开发,应重点关注温和精炼和差异化加工策略,以实现品质、安全与功能性的平衡。

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