《Food Chemistry Advances》：Characterisation of saffron floral bio-residues phenolic compounds under different drying treatments: from agricultural waste to bio-based ingredients
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这篇综述系统研究了阿根廷藏红花花卉生物残渣中酚类化合物的热稳定性。通过比较40°C、60°C和80°C干燥与冻干的效果，发现花青素(Anthocyanins)对温度敏感，而咖啡酸(Caffeic acid)、山柰酚-3-葡萄糖苷(Kaempferol-3-G)等关键酚类物质及总抗氧化能力(ORAC)在≤60°C下保持稳定，为小规模生产者提供了一种低成本、高价值的农业废弃物资源化利用方案。
不同干燥处理下藏红花花卉生物残渣中酚类化合物的表征：从农业废弃物到生物基原料
引言
藏红花（Crocus sativusL.）是一种秋季开花的球茎植物，其红色的柱头干燥后成为世界上最昂贵的香料。然而，在传统生产过程中，去除柱头后剩余的 tepals、雄蕊和花柱等部分，约占花朵总重量的93%，通常作为农业生物残渣被丢弃。这些残渣富含营养素和生物活性化合物，特别是酚类化合物，在营养品、药品和化妆品领域具有应用潜力。全球藏红花生产以伊朗为主，约占90%，阿根廷等地区也有小规模家庭式种植。本研究旨在评估不同干燥温度对阿根廷藏红花花卉生物残渣中酚类化合物谱及抗氧化能力的影响，寻找一种适合田间应用的、低成本的处理方法，以提升这种作物的经济价值。
材料与方法
研究材料来自阿根廷门多萨地区2023年收获的藏红花花卉生物残渣。实验设置了四种脱水处理直至恒重：热风干燥（40°C，12小时；60°C，5小时；80°C，2小时）以及真空冷冻干燥（冻干）作为对照。干燥后的样品研磨过筛，用于后续分析。通过分光光度法测定了总花青素含量、总酚指数和总多酚含量。使用配备二极管阵列和荧光检测器的液相色谱（LC-DAD-FLD）对花青素和非花青素酚类化合物进行定性和定量分析。通过氧自由基吸收能力（ORAC）测定法评估了水提物的抗氧化活性。使用单因素方差分析和Fisher最小显著性差异检验进行统计学分析。
结果
1. 干燥温度对藏红花花卉生物残渣颜色的影响
颜色测定表明，随着干燥温度升高，生物残渣变得更亮（L值趋向更高）、更红（a值趋向更高）且更蓝（b值趋向负值）。总色差（ΔE）值也随温度升高而增加。色调角（h°）降低，色度（C*）增加，表明干燥产物呈现出比对照更偏紫、更饱和的颜色。
2. 干燥温度对总多酚和花青素含量的影响
干燥温度对总酚指数没有显著影响。然而，在40°C和60°C下干燥的生物残渣，其总多酚含量（TPC）显著降低。温度对总花青素含量（TAC）有明确影响：干燥温度越高，花青素含量越低，在80°C时达到最小值。
3. 干燥温度对花青素浓度的影响
与总花青素含量的趋势一致，单个花青素的总浓度（∑ Ant）随温度升高而降低。与冻干处理相比，40°C、60°C和80°C干燥下的∑ Ant分别减少了8%、11.8%和19%。鉴定出的花青素中，最丰富的是飞燕草素-3-葡萄糖苷（Del-3-G），平均占∑ Ant的83%，其次是矢车菊素-3-葡萄糖苷（Cya-3-G）和芍药素-3-葡萄糖苷（Peo-3-G）。Del-3-G在80°C干燥处理中浓度最低。除锦葵素-3-葡萄糖苷（Mal-3-G）的浓度随温度升高而增加外，其他花青素的浓度均因温度而降低。酰基化的花青素衍生物（Del-3-acet和Pet-3-acet）在不同干燥温度下无显著差异，显示出更高的热稳定性。
4. 干燥温度对非花青素酚类化合物和抗氧化能力的影响
研究共鉴定并量化了30种非花青素酚类化合物，分属酚酸、黄酮醇、黄烷醇、芪类、黄烷酮、查尔酮和苯乙醇类似物等家族。
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酚酸：总酚酸浓度（∑ PhA）不受温度显著影响。其中，咖啡酸（Caffeic acid）占主导（约99%），且其浓度不受干燥温度影响。其他酚酸受影响程度不同：肉桂酸（Cinnamic acid）、对香豆酸（p-Coumaric acid）和阿魏酸（Ferulic acid）浓度随温度升高而下降；而丁香酸（Syringic acid）和没食子酸（Gallic acid）在80°C时含量最高。
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黄酮醇：黄酮醇是藏红花花卉生物残渣中最丰富的多酚。总黄酮醇浓度（∑ Fvo）呈温度依赖性，在80°C时含量最高。除杨梅素（Myricetin）外，所有被分析的单个化合物（如山柰酚-3-葡萄糖苷、槲皮素及其糖苷衍生物）都表现出相同的趋势，在80°C时含量增加。
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黄烷醇与芪类：总黄烷醇浓度（∑ Fva）和总芪类浓度（∑ St）未受温度显著影响。但在单个化合物层面，温度对不同黄烷醇（如儿茶素、表没食子儿茶素等）的稳定性有差异影响。研究首次在藏红花生物残渣中报告了白藜芦醇的多种衍生物，包括紫檀芪（Polydatin）、紫檀茋（Pterostilbene）、白皮杉醇（Piceatannol）及其二聚体ε-葡萄素（ε-Viniferin）。其中，紫檀芪和紫檀茋最为丰富，且紫檀茋在40°C时浓度最高。
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抗氧化能力：通过ORAC测定的抗氧化活性显示，与冻干生物残渣相比，不同温度热风干燥的生物残渣提取物的抗氧化活性有所降低（平均降低16%），但在不同干燥温度之间没有显著差异。
讨论
本研究共鉴定出37种化合物，分属六大类，其中花青素（44.2%）、酚酸（38.5%）和黄酮醇（13.3%）最为丰富。研究首次在藏红花花卉生物残渣中报告了多种高价值化合物，如Pet-3-acet、肉桂酸、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素没食子酸酯以及多种芪类化合物（紫檀芪、紫檀茋、白皮杉醇、ε-葡萄素），这为提升其价值提供了新的化学依据。
研究发现酚类化合物的热稳定性存在层级：花青素在60°C以上易降解，而主要的酚类成分（如咖啡酸、山柰酚-3-葡萄糖苷、槲皮素及其衍生物）以及多种芪类化合物则保持稳定甚至浓度增加。这种稳定性的差异导致了干燥样品颜色的变化，同时也解释了尽管花青素减少，但总抗氧化能力在不同热风干燥温度下能够保持相对稳定的原因。
尽管冻干能更好地保护热不稳定化合物，但其成本较高。相比之下，热风干燥（特别是≤60°C）是一种经济可行的替代方法，能够有效保留藏红花花卉生物残渣中核心的生物活性酚类成分及其抗氧化能力。
结论
本研究证实，藏红花花卉生物残渣是一个复杂的化学基质，含有至少37种不同的酚类化合物，包括多种首次在该物种中报告的高价值分子。关键发现是，在≤60°C的热风干燥条件下，核心酚类成分（如咖啡酸和山柰酚衍生物）及其总抗氧化能力（ORAC）得以有效保留，其效果与昂贵的冻干法相当。这为藏红花小规模生产者提供了一种科学、低成本的方法，将目前被废弃的 floral biomass 转化为具有潜在价值的生物基原料，可用于功能性食品、制药和化妆品行业，从而推动从线性生产模式向循环生物经济模式的转变。未来的研究方向应关注这些生物活性成分的生物利用度、技术功能性和工艺可放大性。
