近日，香饮所加工与工程技术研究团队在咖啡豆脂质氧化机制研究方面取得新进展，该研究将核磁共振氢谱（1H NMR）和碳谱（13C NMR）用于生咖啡豆中脂质氧化过程解析，明确了咖啡豆中饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、初级氧化产物和次级氧化产物的动态演变规律。该研究对于深入解析咖啡豆贮藏过程中脂质氧化引起的风味品质劣变，以及为咖啡豆贮藏加工提供新策略奠定理论基础。

      咖啡为我国重要的特色热带饮料作物，为世界三大饮料之首，在我国主要分布在海南和云南地区，海南适宜种植中粒种罗布斯塔咖啡，云南适宜种植小粒种阿拉比卡咖啡，咖啡已成为海南和云南地区农民增收致富的优势特色产业。热带地区年平均气温高、湿度大，极易导致咖啡豆脂类氧化并出现酸败现象，产生哈败气味；此外，由于咖啡豆自身存在复杂的酶系，多酚氧化酶和脂肪氧合酶等作用导致其更易发生褐变、酶促氧化等反应产生不愉快怪味，脂肪氧化的二级产物也与咖啡豆中其他化合物如蛋白质发生反应进而引起风味的劣变，甚至形成有毒有害物质。因此，研究咖啡豆贮藏过程中脂质氧化对于提出可行的劣变控制策略，提升咖啡豆的贮藏稳定性及延长产品货架期尤为重要。

      该研究基于1H NMR和13C NMR对咖啡豆脂质氧化过程进行解析并对不同类别咖啡油脂进行鉴别。结果表明1H NMR中氢过氧化物信号（δ=7.8-8.4 ppm），以及醛类信号峰（δ=9.1-10.3 ppm）可作为脂质氧化的特征信号峰。随着氧化时间的延长，氧化产物信号逐渐增强，所有不饱和脂肪酸（δ=5.28-5.42 ppm）与亚麻酸和亚油酸（δ=2.70-2.84 ppm）的积分面积在氧化过程中都有明显的下降，表明不饱和脂肪酸在氧化过程中发生了降解。通过建立不饱和脂肪酸、亚油酸和亚麻酸的氧化动力学曲线进一步揭示其氧化规律，表明PUFA（亚油酸和亚麻酸）的更易发生降解。以核磁共振波谱数据矩阵为输入变量，采用化学计量学方法主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）建立多元校正模型对氧化程度进行预测，PLS-DA模型的相关系数R2X和R2Y均大于0.96，表明核磁共振技术结合化学计量学方法能对咖啡豆的脂质氧化程度进行较准确预测。

      相关研究成果以“Simultaneous analysis of the oxidation of solvent-extracted and cold-pressed green coffee oil during accelerated storage using 1H NMR and 13C NMR spectroscopy”发表于中科院JCR一区TOP期刊《Food Research International》。中国热科院香饮所董文江研究员和联合培养研究生洪启迪，云南省农科院热经所程金焕副研究员为该论文共同第一作者，董文江研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目、中国热科院热带农业青年英才“拔尖人才”项目、海南重点研发项目和云南省隆阳区咖啡产业科技特派团项目资助。

      文章链接：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112470

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