《Applied Sciences》：Physicochemical Properties and Antioxidant Activity of Pulsed Electric Field-Treated Baobab Oil
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本研究考察了脉冲电场（Pulsed Electric Field, PEF）预处理对猴面包树（Adansonia digitata）籽油的表征及抗氧化活性（Antioxidant Activity, AA）的影响。提取前，对样品施加场强1–3 kV/cm、脉冲
本研究考察了脉冲电场（Pulsed Electric Field, PEF）预处理对猴面包树（Adansonia digitata）籽油的表征及抗氧化活性（Antioxidant Activity, AA）的影响。提取前，对样品施加场强1–3 kV/cm、脉冲数40–120、比能（Specific Energy, SE）1.60–43.2 kJ/kg的PEF处理。各处理组油脂得率（9.50–11.85%）无显著差异；然而，比能（SE）为19.20 kJ/kg的PEF处理组得率显著高于对照组（9.55%）（p < 0.05）。PEF未改变折光指数（Refractive Index, RI）、比重（Specific Density, SD）、酸价（Acid Value, AV）、游离脂肪酸（Free Fatty Acids, FFA）、过氧化值（Peroxide Value, PV）、碘值（Iodine Value, IV）及脂肪酸组成（p > 0.05）。PV低于《食品法典》（Codex）标准（≤15 mEq/kg）；而AV（5.54–10.50 mg KOH/g）高于推荐限值4 mg KOH/g，后者可能与种子初始品质有关，与PEF处理无关。抗氧化方面，DPPH自由基清除率（DPPH-RS）对PEF有响应（p < 0.05），呈非线性变化趋势。PEF处理组油脂DPPH-RS为38.89–76.23%，对照组为49.9%。结果表明PEF可保持猴面包树籽油品质，其对AA的影响取决于处理强度：低比能水平可提升DPPH-RS，高比能则使其降低。
论文解读：脉冲电场（Pulsed Electric Field, PEF）处理对猴面包树（Adansonia digitata）籽油理化性质与抗氧化活性（Antioxidant Activity, AA）的影响
研究背景与意义
随着全球气候变化与城市化进程加剧，开发非传统食用及功能性植物油料资源日益受到重视。猴面包树（Baobab, Adansonia digitata L.）是非洲萨凡纳地区特有耐旱植物，其种子富含油脂，在传统医学及化妆品工业中具重要价值。传统压榨或溶剂浸出法常需高温，易导致热敏性功能成分（如抗氧化物质）降解。脉冲电场（Pulsed Electric Field, PEF）作为一种非热预处理技术，可通过细胞膜电穿孔（Electroporation）提高胞内物质传质效率并促进油脂及抗氧化成分释放，且已有研究表明PEF对其他植物油得率及抗氧化谱有改善作用，但目前尚无关于PEF预处理对猴面包树籽油理化性质及抗氧化活性影响的研究。因此，研究人员旨在评估PEF预处理对猴面包树籽油得率、理化特征（脂质特性及色泽）及抗氧化活性（DPPH自由基清除率（DPPH Radical Scavenging, DPPH-RS）与过氧化值（Peroxide Value, PV））的影响，以明确PEF在此油料加工中的应用潜力。本文发表于《Applied Sciences》。
主要关键技术方法
研究人员采集南非林波波省Vhembe地区猴面包果种子，洗净65℃烘干24 h后磨碎过4.0 mm筛。PEF处理采用指数衰减波型 bench-top系统，将100 g籽粉与300 g水混合置入处理室（电极间距8 cm），于场强1–3 kV/cm、脉冲40–120下处理，获得比能（Specific Energy, SE）1.60–43.2 kJ/kg，未处理对照同步水浸。处理后冻干，以正己烷（n-hexane）按固液比1:9于40℃磁力搅拌6 h浸提油脂，离心除杂后挥去溶剂得油，?80℃保存待测。测定指标包括：近红外组分（水分、粗脂肪、蛋白、灰分）；油脂得率；折光指数（Refractive Index, RI）、密度（Specific Density, SD）、酸价（Acid Value, AV, AOAC 969.17）、游离脂肪酸（Free Fatty Acid, FFA, AOAC 940.28）、PV（AOAC 965.33）、碘值（Iodine Value, IV, AOAC 920.159）、皂化值（Saponification Value, SV）、熔点、凝固点、CIELab色泽；脂肪酸组成经甲酯化（FAME）后以GC-MS/FID分析（HP-88柱）；DPPH-RS按改进法测517 nm吸光度计算。数据以ANOVA及Duncan多重比较分析（p<0.05为显著）。
研究结果
3.1. Baobab Seeds Composition（猴面包树籽基本组成）
研究人员测定PEF处理前后籽粉的常规组分，粗灰分、蛋白质、碳水化合物及纤维均无显著变化（p > 0.05）。低比能（SE 1.60–6.40 kJ/kg）处理组水分含量（Moisture Content, MC）显著高于对照，中高比能（SE 12.80–43.20 kJ/kg）与对照无差异，推测低强度PEF细胞透化不足影响冻干时水分脱除效率。此部分说明PEF对籽粒主体营养成分总量无影响，为后续油脂品质评价提供基础。
3.2. Physicochemical Properties of the Seed Oil（籽油理化性质）
油脂得率为9.55–11.85%，仅SE=19.20 kJ/kg组显著高于对照，其余PEF处理与对照无一致规律性提高，表明本实验条件下PEF对猴面包树籽油提取率影响有限但存在潜在最优条件（19.20 kJ/kg）。折光指数（RI）为1.4680–1.4696，比重（SD）为0.8641–0.9141 g/cm3，PEF处理对RI无显著影响（p > 0.05），SD轻微波动但均处于文献报道范围。综上，PEF预处理不改变猴面包树籽油基本物理常数。
3.3. Chemical Properties（化学特性）
pH值为4.47–5.61，对照最高（5.61），PEF处理组整体偏低且无单调规律，可能与微量游离脂肪酸释放有关。酸价（AV）为5.54–10.50 mg KOH/g，游离脂肪酸（FFA）为2.79–5.28%，PEF处理对AV和FFA无显著影响（p > 0.05）；AV高于Codex推荐的4 mg KOH/g限值，研究者认为可能源于种子自身储存或内源脂肪酶水解，非PEF所致。碘值（IV）为54.16–73.48 g I2/100 g，随PEF强度呈先降后升的非单调微变（p < 0.05个别组间），但总体属非干性油范畴且与文献范围相符；PEF未引起IV系统性偏移。过氧化值（PV）平均为约5 mEq/kg，各组间无显著差异（p > 0.05），远低于Codex限值（≤15 mEq/kg），说明PEF未诱发初级氧化。结果表明PEF不改变猴面包树籽油主要化学品质指标，高AV为籽源固有特征。
3.4. Fatty Acid Composition（脂肪酸组成）
主要脂肪酸为油酸（Oleic acid, C18:1, 38.01–43.03%）、亚油酸（Linoleic acid, C18:2, 31.37–39.30%）及棕榈酸（Palmitic acid, C16:0, 18.09–21.21%），少量硬脂酸、花生酸等。PEF预处理对各脂肪酸相对百分比无显著影响（p > 0.05），仅SE=19.20 kJ/kg组亚油酸略高但未改总体轮廓。说明PEF处理不会造成脂肪酸谱的热或电化学选择性改变。
3.5. Antioxidant Activity via DPPH Radical Scavenging Activity (DPPH-RS)（DPPH自由基清除活性）
DPPH-RS对PEF比能呈显著非线性响应（p < 0.05）。对照为49.9%；PEF处理组介于38.89%（SE=43.20 kJ/kg）至76.23%（SE≈4.8 kJ/kg）。低比能（SE=1.60、4.8 kJ/kg）显著提高DPPH-RS（最高76.23%），中等比能（6.4–28.8 kJ/kg）与对照相当或略升，高比能（43.20 kJ/kg）显著降低至低于对照。研究人员解释为：适度PEF通过可逆/不可逆电穿孔促进胞内生育酚、脂溶性酚类等抗氧化物共提取从而提升AA；过高比能产热或产生活性物种致敏感抗氧化成分降解，使AA下降。
讨论与结论总结
本研究首次证实PEF预处理不影响猴面包树籽油的折光指数、密度、酸价、游离脂肪酸、过氧化值、碘值及脂肪酸组成，仅特定比能（19.20 kJ/kg）略增提取率，表明PEF可保持油脂原有理化与营养品质。与之不同，抗氧化活性受PEF强度调控：低—中等比能（尤1.60、4.8 kJ/kg）显著提升DPPH自由基清除率，高比能（43.20 kJ/kg）则抑制之，呈非线性剂量—效应关系。结论如下：PEF pretreatment did not affect the physicochemical properties and fatty acid composition of baobab oil. Key quality parameters remained unaffected, while oil yield showed minor variation; only the 19.20 kJ/kg treatment resulted in a significantly higher yield than the control. In contrast to the physicochemical properties, antioxidant activity was significantly influenced by PEF pretreatment, with responses varying according to treatment intensity. At the highest treatment level of 43.20 kJ/kg, DPPH-RS activity decreased significantly to 38.89%, which was lower than that of the control. Lower energy inputs, particularly 1.60 and 4.8 kJ/kg, enhanced DPPH-RS, whereas higher intensities, such as 43.20 kJ/kg, resulted in reduced activity. These findings suggest that PEF may facilitate the release or extraction of antioxidant constituents while maintaining overall oil quality when appropriately optimised. Overall, PEF preserved the physicochemical and nutritional quality of the oil while showing potential to enhance its functional antioxidant properties, highlighting its value in baobab seed oil processing. Future studies should incorporate optimisation and additional antioxidant assays and bioactive compound analyses to provide a more comprehensive assessment of the effects of PEF on oil quality and stability.
