《LWT》：Effect of the flavor generation in surimi gel enriched with marine phospholipids using multi-omics approaches
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本研究针对鱼糜制品在加工过程中因脱脂导致风味和营养损失的问题，以海洋来源的大黄鱼鱼卵磷脂（LYCRPLs）为外源添加剂，系统探究了其对鱼糜凝胶结构稳定性与风味形成的调控作用。通过结合脂肪酸分析、挥发性代谢组学和脂质组学等多组学技术，研究发现LYCRPLs不仅能有效优化鱼糜肌原纤维蛋白的网络结构，显著提升PUFA（特别是EPA和DHA）含量，还能通过脂质氧化和Maillard反应等途径调控关键挥发性化合物（如醇、酮、酯）的生成，从而改善产品的整体风味。该研究为开发营养丰富、风味独特的优质鱼糜制品提供了理论依据和实践方向。
鱼糜制品因其独特弹嫩的口感和高蛋白含量备受消费者喜爱。然而，在传统的鱼糜加工过程中，为了获得更好的凝胶性能，需要对鱼糜进行充分漂洗以去除其中的脂质和水溶性成分。这一“洁净”过程在带来理想质构的同时，也带来了新的挑战：风味和营养物质的流失，特别是对健康至关重要的n-3系列多不饱和脂肪酸（PUFAs）含量显著降低。有没有一种方法，能够既保留鱼糜的好口感，又能“找回”甚至增强其风味与营养呢？这成为食品科学家们关注的热点。近年来，添加外源脂质（如鱼油、植物油）成为改善鱼糜品质的策略之一。其中，磷脂作为一种优质的小分子脂质，在食品应用中展现出多重优势。来源于大黄鱼鱼卵的磷脂（LYCRPLs）因其富含PUFAs而具有巨大的应用潜力。此前的研究表明，LYCRPLs可以通过与肌原纤维蛋白（MPs）相互作用改善鱼糜凝胶的质构。然而，这些富含独特脂肪酸的海洋磷脂，究竟如何影响鱼糜在加热过程中复杂风味物质的形成，其背后的脂质代谢网络如何调控，仍是一个有待深入探索的“风味黑箱”。为了解开这个谜题，由杜彦宇、钟榕斌、杨茜、郑亚凤、施飞飞、梁鹏组成的研究团队，在《LWT - Food Science and Technology》期刊上发表了一项研究，他们运用了多组学联用的“组合拳”，系统揭示了LYCRPLs如何从结构到风味，全方位提升鱼糜凝胶的品质。
为了开展这项研究，研究人员综合运用了多种关键技术方法。他们以新鲜海鲈鱼制备鱼糜，并添加不同浓度梯度的LYCRPLs制成凝胶样品。在分析技术上，首先通过扫描电子显微镜（SEM）直观观测凝胶的微观结构变化；采用气相色谱法（GC）测定样品的脂肪酸组成与含量。更为核心的是，研究运用了挥发性代谢组学和脂质组学这两大前沿技术：通过顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME/GC-MS）全面分析样品中的挥发性有机化合物（VOCs）；同时，通过超高效液相色谱-串联质谱技术（UPLC-MS/MS）对样品中的脂质化合物进行非靶向定性定量分析。所有化学分析均设置了独立生物重复和技术重复，并进行了严格的质量控制（QC）和多元统计分析（如PCA、OPLS-DA），确保了数据的可靠性和结论的稳健性。
3.1. 微观结构分析
通过扫描电镜观察发现，不添加LYCRPLs的鱼糜凝胶其肌原纤维蛋白网络粗糙、多孔且不均匀。而随着LYCRPLs添加量的增加，凝胶网络结构显著增强，变得更加致密和规整，表面孔隙减小并逐渐平滑。在添加量为1.6 g/100 g时，凝胶截面形态光滑，孔隙尺寸减小且分布更均匀。这表明LYCRPLs的添加促进了蛋白质的展开和交联，填充了蛋白网络的间隙，驱动形成了更加稳定、致密的凝胶网络结构，这为产品良好的质构特性（如硬度、弹性）奠定了物理基础。
3.2. 脂肪酸组成和含量分析
脂肪酸分析结果显示，LYCRPLs的添加显著改变了鱼糜凝胶的脂肪酸谱。随着添加量从0增至2.0 g/100 g，不饱和脂肪酸（UFA）总含量从69.28%上升至83.00%，饱和脂肪酸（SFA）相应减少。其中，多不饱和脂肪酸（PUFA）含量从36.12%显著提升至47.33%。尤为重要的是，两种关键的n-3长链PUFA——二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）的含量分别提升了1.33%和4.02%。这表明LYCRPLs能有效富集鱼糜制品中的健康脂肪酸，特别是EPA和DHA，从而大幅提升其营养价值。
3.3./3.4. 挥发性代谢组学分析与差异挥发性化合物
基于GC-MS的挥发性代谢组学分析表明，添加LYCRPLs对鱼糜凝胶的挥发性物质谱产生了巨大影响。PCA和OPLS-DA模型显示，处理组与空白组分离趋势明显。火山图分析共鉴定出60种差异挥发性化合物，其中49种显著上调，11种显著下调。关键的上调化合物包括环戊酮、间甲酚、对甲酚等。散点图分析显示，酮类物质的变化最为显著，其次是芳香烃、醇类、酯类和醛类。这些化合物，特别是醇、酮、酯类，是构成鱼糜风味的关键物质。例如，4-甲基苯甲醛具有果香，（Z)-3-己烯醛带有果香和独特的青草香，2-壬醇和苯乙醛则含有特殊的玫瑰香气。这些物质的增加有助于掩盖鱼腥味，丰富和提升鱼糜凝胶的整体风味层次。
3.6./3.7. 脂质组学分析与差异脂质化合物
脂质组学分析进一步在分子层面揭示了变化。PCA和OPLS-DA模型再次确认了处理组与对照组脂质组成的显著差异。共鉴定出829种差异脂质化合物，其中586种上调，243种下调。这些差异脂质主要集中于甘油磷脂（GPs）和鞘脂（SLs）两大类。具体而言，上调最显著的脂质包括鞘磷脂（SM）、磷脂酰胆碱（PC）、溶血磷脂酰胆碱（LPC）等。磷脂分子是两亲性分子，其积累有助于在蛋白质聚集体周围形成更稳定的界面膜，充当“交联剂”增强网络密度。更重要的是，磷脂富含多不饱和脂肪酸，在加热过程中易发生氧化，生成醛、醇等挥发性风味物质的前体。
3.9. 挥发性物质与脂质化合物的相关性分析
为了将风味表象与脂质前体联系起来，研究人员构建了差异脂质类别与挥发性物质的相关性热图。分析发现，作为鱼糜凝胶风味主要成分的醇类、酮类和酯类，与大多数甘油磷脂和鞘脂（如PE、PC、LPC、LPE等）呈显著正相关。这直接证明了LYCRPLs中富含PUFA的脂质（特别是GPs）在加热过程中的氧化降解，是生成关键风味化合物（醇、酮、酯）的重要来源。LYCRPLs作为外源脂质，是鱼糜凝胶中脂源性芳香化合物的重要来源。
综上所述，本研究清晰阐明了LYCRPLs在鱼糜凝胶中协同提升结构稳定性和促进风味形成的双重机制。在结构层面，LYCRPLs通过其两亲特性，作为天然乳化剂和交联剂，促进了肌原纤维蛋白形成更致密、有序的三维网络，直接改善了产品的质构特性。在营养层面，它显著富集了鱼糜凝胶中的多不饱和脂肪酸，尤其是EPA和DHA的含量，提升了产品的健康价值。在风味层面，本研究首次通过多组学关联分析揭示，LYCRPLs中富含的PUFA（主要存在于甘油磷脂和鞘脂中）在鱼糜凝胶的两段式加热过程中，通过脂质氧化反应和美拉德反应（Maillard reaction）等途径，充当关键风味前体，定向调控了醇、酮、酯等关键呈味物质的生成，从而有效优化和丰富了产品的整体风味轮廓。
这项研究的意义在于，它不仅仅证实了添加LYCRPLs的有效性，更从宏观结构、分子组成到代谢通路等多个维度，系统解析了其发挥作用的“为什么”和“怎么样”。它将传统的食品质构研究与前沿的代谢组学、脂质组学技术相结合，为理解外源脂质在复杂食品体系中的作用提供了创新性的研究范式。研究结果为海洋磷脂资源的高值化利用开辟了新途径，为开发兼具优良口感、丰富风味和高营养价值的下一代优质鱼糜制品奠定了坚实的理论基础，具有重要的理论意义和广阔的产业化应用前景。未来研究可进一步探索不同浓度、不同鱼种体系的普适性，并结合感官评价与储存稳定性测试，以更全面地评估LYCRPLs的实际应用价值。
