《Food Chemistry: X》：Effect of boiling on quality, microstructure and flavor of fresh peanuts
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本研究针对鲜食花生沸腾加工过程中品质演变机制不明的问题，通过多维度分析揭示沸腾对花生营养成分、质构特性及风味物质的影响规律，发现吉花天1号因其高蔗糖含量和适宜微观结构最适加工，为高品质沸腾花生产品开发提供理论依据。
花生作为全球重要的油料和经济作物，不仅富含脂肪酸、氨基酸及生物活性物质，更随着全球产量突破4940万吨（2023年USDA数据）成为直接食用的主力军。鲜食花生因其口感鲜美、营养丰富且致敏风险低而备受青睐，市场占比逐年攀升。然而，与榨油、花生酱等深加工方向相比，沸腾加工这一传统食用方式的研究却存在明显空白：既往研究多聚焦于沸腾对花生致敏性的降低作用或总黄酮等特定成分的变化，而对沸腾过程中微观结构演变、风味物质形成路径及原料特性与成品品质的关联机制缺乏系统解析。这种认知缺失直接制约了沸腾花生加工工艺的优化与高品质产品的开发。
为填补这一研究空白，中国农业科学院农产品加工研究所的研究团队在《Food Chemistry: X》上发表了最新成果，系统探究了沸腾加工对四种代表性鲜食花生（吉花1140-1、吉花天1号、吉花天2号、白沙308）品质、微观结构及风味的影响。研究通过感官评价、营养成分分析、质构测定、气相色谱-质谱联用（GC-MS）风味物质鉴定、扫描电镜（SEM）和激光共聚焦显微镜（CLSM）微观结构观察等关键技术方法，并结合相关性分析，深入揭示了沸腾加工引起的品质变化规律及其内在机制。值得注意的是，所有花生样本均来自我国河北与山东主产区，由河北省农林科学院粮油作物研究所和青岛农业大学提供，确保了原料的代表性。
感官品质评价得分
研究发现，沸腾处理后花生的整体接受度（6.33-7.83）较鲜食花生（8.32-8.68）有所下降，但吉花天1号（样本II）在沸腾前后均表现出最高的接受度（鲜食8.68，沸腾7.83），表明其特别适合沸腾加工。沸腾显著改善了花生仁的色泽、风味和脆度，这得益于沸腾过程中蛋白质、脂质和多糖的相互作用促进了风味物质的释放。然而，沸腾也导致质地细腻度评分降低，可能与纤维含量相对增加及细胞结构变化有关。
营养成分
沸腾使脂肪含量下降19.73%，蛋白质含量下降3.76%（可能与含氮化合物变性溶解有关），蔗糖含量显著降低42.21%（因溶入水中并分解为葡萄糖和果糖）。粗纤维含量显著增加72.73%，这可能影响了口感的细腻度。不饱和脂肪酸含量显著降低，其中油酸下降35.50%，亚油酸下降23.83%，这是沸腾引起不饱和脂肪酸氧化分解的结果。饱和脂肪酸中的花生酸和硬脂酸含量则分别增加52.24%和83.25%。大多数氨基酸含量显著下降，如谷氨酸和精氨酸分别减少43.93%和16.21%，损失主要源于其水溶性导致的溶出。
质构特性
沸腾后花生硬度值降低49.11%，而脆度值增加59.85%。这主要是因为水分进入花生内部，破坏其结构，导致蛋白质变性、淀粉糊化以及表面细胞损伤，从而降低了硬度，内部出现糊状结构。
不同品种鲜食花生的挥发性风味成分
主成分分析（PCA）显示生熟花生风味差异显著。在鲜食花生中鉴定出58种挥发性成分，以酯类（30.05%）和酮类（23.00%）为主，醛类仅占1.46%。沸腾后鉴定出54种风味物质，醛类含量显著上升至19.85%，成为关键风味组分。特征风味物质分析表明，沸腾花生中(E,E)-2,4-癸二烯醛（黄瓜/坚果香）、苯乙醛（青香/花香）和己醛（清新青草香）等醛类物质含量大幅增加，这些物质主要来源于不饱和脂肪酸的氧化分解（初期为酶促氧化，后期为非酶自动氧化）以及芳香族氨基酸的热降解。此外，沸腾花生中2-戊基呋喃（青香/豆香）含量也显著增加，这源于蔗糖降解和美拉德反应。吉花天1号原料的高蔗糖含量为其沸腾后形成更浓郁风味提供了丰富前体物质。
鲜食花生的微观结构
扫描电镜（SEM）观察显示，鲜食花生细胞结构完整，细胞内油体、蛋白体和淀粉颗粒饱满。吉花天1号细胞较大，蛋白体和淀粉颗粒分布均匀，细胞壁厚度适中，有利于沸腾时水分渗透和适度软化。沸腾后，花生微观结构发生显著变化：表面细胞受损，细胞壁部分破裂，细胞质流失；内部出现糊状结构，这是水分进入以及蛋白质变性和淀粉糊化共同作用的结果。激光共聚焦显微镜（CLSM）观察进一步证实细胞壁破裂、细胞膨胀、蛋白体分布聚集且含量减少。蛋白质的热变性破坏了维持其天然结构的非共价键，导致变性蛋白质通过疏水相互作用和二硫键交联发生分子间聚集，这种聚集与淀粉糊化协同作用，共同塑造了沸腾花生软糯的口感。
鲜食花生原料与沸腾花生品质的相关性分析
相关性分析表明，沸腾花生的质构特性（硬度和脆度）与原料蛋白质和氨基酸含量呈负相关，而与蔗糖和脂肪酸含量呈正相关，油脂的润滑作用可能对质地有积极影响。特征风味物质的形成与原料基础成分密切相关，例如，(E,E)-2,4-癸二烯醛与蔗糖及部分脂肪酸呈显著正相关，而苯乙醛则与部分氨基酸正相关，与多种脂肪酸负相关，反映了其分别源自脂肪酸氧化和氨基酸美拉德反应的不同路径。2-戊基呋喃与苯丙氨酸、赖氨酸等氨基酸含量显著正相关，进一步印证了美拉德反应对其生成的贡献。
本研究首次系统阐明了沸腾加工引起鲜食花生品质变化的微观机制。研究结论明确指出，吉花天1号因其高蔗糖含量、适宜的蛋白质分布和微观结构，成为沸腾加工的最佳原料。沸腾通过破坏细胞结构，促进营养成分溶出和风味前体物质释放；脂质氧化（尤其是醛类物质的生成）和美拉德反应共同塑造了沸腾花生独特的甜香、坚果香和花香；蛋白质变性和淀粉糊化则显著改善了质构，降低了硬度，增加了脆度。该研究不仅揭示了原料特性与成品品质的内在联系，为沸腾花生加工中的品种选择和工艺参数优化提供了关键理论依据和实践指导，对满足消费者对高品质沸腾花生产品在风味、质构和营养方面的需求具有重要意义。
