本研究由Dong Zhao、Sam Al-Dalali、Huang Nizi、Zhou Ruotong、Yan Yingmei、Xing Yage、Cui Yingying及Deng Zhenfeng共同完成，作者团队来自中国桂林旅游学院食品与健康学院、广西菜肴大规模制备与营养安全工程研究中心、广西壮族自治区教育厅广西菜肴工业化加工与安全重点实验室，以及也门Ibb大学食品科技系和成都西华大学食品与生物工程学院。研究成果发表于2025年11月的《Food Chemistry》期刊（Volume 496, 146947）。
学术背景
桂花（Osmanthus fragrans）是中国十大名花之一，具有显著的芳香特性和药用价值。其花朵广泛应用于食品化学领域（如酿酒、花茶和糕点制作）及传统医学（如治疗肝、胃、肾疾病）。然而，干燥方法对桂花挥发性化合物（volatile compounds）和代谢物（metabolites）的影响尚未系统研究。此前研究多集中于单一干燥技术或特定成分分析，缺乏对代谢组学（metabolomics）与挥发性化合物关联的全面解析。本研究首次结合非靶向代谢组学（LC-MS）和靶向代谢组学（GC-MS），系统评估真空冷冻干燥（L）、微波真空干燥（W）、热风干燥（R）和自然干燥（Z）对桂花化学成分的影响，旨在：（1）鉴定干燥诱导的代谢标志物及关键生化通路；（2）建立代谢物与挥发性化合物的直接关联；（3）确定最优干燥方法以保留桂花品质。
研究流程
样本制备与干燥处理
- 样本来源：桂花（Osmanthus fragrans var. thunbergii）采自桂林金粟食品有限公司，经广西植物研究所认证（标本编号IBK00471224）。
- 干燥方法：
- 真空冷冻干燥（L）：-20℃预冻10小时，130 Pa下冻干11小时。
- 微波真空干燥（W）：60℃、-95 kPa真空条件下处理150分钟。
- 热风干燥（R）：70℃烘箱中干燥5小时。
- 自然干燥（Z）：30-35℃、68%湿度下晾晒72小时。所有样品水分含量%。
挥发性化合物分析
- 提取方法：顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS），使用DVB/CAR/PDMS纤维头，60℃萃取30分钟。
- 鉴定与定量：通过NIST 14和Wiley质谱库比对保留指数（retention indices, RIs）和质谱图，以峰面积百分比进行相对定量。
代谢物分析
- 提取与检测：采用超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS），以甲醇-水（7:3）提取，结合正负离子扫描模式。
- 数据注释：基于HMDB、MetLin和LipidMAPS数据库，使用Progenesis QI 2.3软件进行峰对齐和代谢物定性。
感官评价
- 10名专业评审员对干燥样品的花香、甜味、果香等7项指标进行9分制评分，参照GB/T 14487-2017标准。
统计分析
- 采用主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和差异代谢物筛选（VIP>1.0，p<0.05，FC>8或/8）。
主要结果
挥发性化合物差异
- 共鉴定77种挥发性化合物，其中31种为共有成分。热风干燥（R）和自然干燥（Z）富集醛类（如n-壬醛）和醇类（如芳樟醇），微波真空干燥（W）的萜烯含量最高（如β-紫罗兰酮占33.66%）。
- 标志性差异物包括2-甲基戊-2-烯-4-酮（Z/R区分标志物）、γ-萜品烯（L/R标志物）等（VIP>1.0）。
代谢物谱变化
- 共检测7578种代谢物，脂质及类脂分子（34.47%）、有机酸衍生物（14.73%）为主要类别。热风干燥（R）显著影响脂质含量（如4-羟基壬烯醛，与氧化应激相关）。
- 差异代谢物分析显示，管理酸二酯（managlinat dialanetil）和坎卓诺尔M（kanzonol M）分别为L/R和W/R的关键标志物。
感官与化学关联
- PLSR分析表明，苯乙醛（phenylacetaldehyde）与甜味呈正相关，γ-癸内酯（gamma-decalactone）增强甜香，α-蒎烯（alpha-pinene）贡献木香。
结论与价值
- 科学价值：首次揭示干燥方法通过调控脂质代谢途径（如氧化应激产物4-羟基壬烯醛）影响桂花香气，为植物干燥工艺的代谢机制研究提供新视角。
- 应用价值：热风干燥（R）在保留醛醇类活性成分方面最优，而微波真空干燥（W）更适合萜烯富集，为食品工业的桂花加工提供技术依据。
研究亮点
- 方法创新：结合GC-MS和UHPLC-MS/MS的多组学策略，首次建立桂花代谢物-挥发性化合物关联网络。
- 发现新颖性：鉴定出6种干燥特异性标志物（如2-乙基呋喃），并证实脂质代谢物与香气形成的直接相关性（如γ-萜品烯与木香）。
- 技术严谨性：采用7轮交叉验证的PLS-DA模型（R²>0.93），确保差异代谢物筛选的可靠性。
其他价值
研究还发现桂花中的免疫调节成分（如芳樟醇氧化物）在热风干燥中保留率更高，为其药用开发提供数据支持。