湖南省农科院单杨院士团队葡萄汁代谢组学研究登上Food Chemistry

近日，院加工所农产品贮运保鲜与品质调控研究室在国际期刊《Food Chemistry》（中科院一区TOP，IF：10.4）发表了题为“A widely targeted metabolomics comparison of processing methods for nutritional and flavor profiles of 'Huozhouheiyu' grape juice”的研究性论文。我院与湖南大学隆平农学院联合培养的2024级硕士生葛函逍为论文第一作者，苏东林研究员为论文通讯作者，李绮丽研究员为共同通讯作者，该研究工作得到了单杨院士的悉心指导。

葡萄富含多酚类等生物活性物质，且这些成分多分布在果皮果籽中，然而制汁过程中的压榨、酶解、过滤和超滤等单元操作，都伴随皮籽和果肉悬浮物的去除，严重影响葡萄汁的营养保留和风味释放。全果制汁技术为最大化保留原料营养成分提供了新途径，但葡萄全果汁（WP）、浊汁（CJ）和清汁（CLJ）三类加工路线对营养与香气轮廓的综合影响仍缺乏系统分析。针对这一问题，本研究以新疆吐鲁番特色品种“火洲黑玉”葡萄为对象，采用广泛靶向代谢组学等技术深入解析不同加工路径下葡萄汁营养与风味轮廓的演变规律。研究发现，经超微粉碎制备的WP，总酚、花色苷、原花青素含量以及抗氧化活性显著高于CJ与CLJ。基于UPLC-MS/MS广泛靶向多酚代谢组共鉴定1073种多酚代谢物，WP的多酚代谢谱更丰富，独有代谢物达173种（CJ 16种、CLJ 41种）；CJ和CLJ经过滤、酶解和超滤后，花色苷与黄烷醇含量显著下降，但芪类和木脂素相对富集，这种差异与加工过程中的基质效应和酶解作用密切相关。挥发性成分方面，CLJ的顶空挥发物相对丰度反而高于WP，β-大马士酮等花香物质在CLJ中富集，可能与酶解促进糖苷键释放以及黏度降低改变挥发性物质的顶空分配及SPME萃取效率有关；WP则因保留完整基质而富含 （E,Z）-2,6-壬二烯醛等青香物质。本研究为葡萄汁的差异化加工和高值化利用提供了理论依据与数据支撑。

本研究由湖南省农业科学院、洞庭实验室、新疆维吾尔自治区设施农业和特色农业研究发展中心、湖南农业大学和中南林业科技大学合作完成。