《Food Chemistry》：Flavor evolution of Antarctic Krill (
Euphausia superba) during thermal processing: insights from GC-IMS, GC-O-MS, and RATA
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摘要南极磷虾（Euphausia superba，AK）虽然营养价值高，但其复杂的气味阻碍了应用。本研究综合电子鼻（E-nose）、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）和顶空固相微萃取-气相色谱-嗅闻-质谱联用（HS-SPME-GC-O-MS）技术，结合全属性评分法（Rate
摘要
南极磷虾（Euphausia superba，AK）虽然营养价值高，但其复杂的气味阻碍了应用。本研究综合电子鼻（E-nose）、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）和顶空固相微萃取-气相色谱-嗅闻-质谱联用（HS-SPME-GC-O-MS）技术，结合全属性评分法（Rate-All-That-Apply, RATA），绘制了AK在不同热处理条件下的风味演变图谱，包括蒸制（100 ℃，5 min）、油炸（220 ℃，5 min）和烘烤（180 ℃，1 min）。基于相对气味活性值（ROAV >1）和气相色谱-嗅闻检测频率≥3的筛选标准，鉴定出29种关键香气活性化合物。虽然生制品和蒸制AK呈现出温和的脂质衍生风味特征，但油炸加剧了鱼腥味，原因是脂质氧化标记物（如己醛、1-辛烯-3-醇和1-戊烯-3-酮）的大量增加。相比之下，烘烤优化了美拉德-脂质相互作用的风味平衡，产生了充足的吡嗪类坚果香和烘烤香特征，同时避免了过度的脂质氧化。偏最小二乘回归（PLSR）建模证实，烘烤实现了最高的消费者接受度，这与与trans-2-cis-6-壬二烯醛、2-丙基呋喃和5-乙基-2,3-二甲基吡嗪等标记物相关的果香、肉香和焦糖香属性相关。这些发现为开发感官优化的磷虾产品提供了分子层面的见解，促进了AK资源的高值化利用。
引言
南极磷虾（Euphausia superba，AK）是一种丰富且营养密度高的海洋资源，具有高蛋白和低脂肪含量的特点（Li et al., 2022; Yang et al., 2025）。除了均衡的必需氨基酸谱外，AK还富含生物活性成分，包括二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸（Jiang et al., 2024），使其成为未来可持续食品资源的战略性选择。然而，其复杂的挥发性化合物谱经常表现为不受欢迎的气味，特别是特征性的鱼腥味（Sun, Lin, Li, & Li, 2024），这严重影响了消费者接受度并阻碍了大规模工业应用。因此，有效的风味调控和对消费者感知的全面理解对于AK产业的可持续发展至关重要，能够实现产品优化、市场扩展和提高接受度。
热处理是工业和家庭条件下风味调控的基本且有效的策略。蒸制、油炸和烘烤等多样化的加热方式采用不同的温度、热传递机制和介质，从而引发特定的化学和生化转化，最终形成独特的挥发性化合物谱（Bastías, Balladares, Acu?a, Quevedo, & Mu?oz, 2017）。这些过程不仅减轻了固有异味，还为产品赋予独特的感官特征。例如，蒸制能保持水产品肌肉的水分，促进形成细腻的风味特征，同时显著改变气味活性挥发物的组成（Nieva-Echevarría, Manzanos, Goicoechea, & Guillén, 2017）。该方法通常促进关键脂肪族醛类（如己醛、庚醛、辛醛和（2E、4E）-2,4-癸二烯醛）的形成，这些醛类赋予熟制鱼类特有的新鲜和青草味（Luo et al., 2022）。相比之下，油炸引发更复杂的风味形成机制。除了脂质氧化和美拉德反应外，脂质衍生中间产物之间的相互作用进一步增强了油脂香、烘烤香和坚果香特征（Shabbir, Raza, Anjum, Khan, & Suleria, 2015）。同样，烘烤通过丰富香气复杂性大幅重塑挥发性化合物谱，黄肉桌面型甘薯中杂环化合物（如呋喃类）和萜烯类水平的增加即为明证（Zhang et al., 2023）。尽管现有研究对热加工对AK风味的影响提供了一些见解，但大多数研究仍局限于单一加工方法。因此，仍然缺乏系统性的化学-感知关联来解释不同的热处理如何差异性地塑造AK的挥发性化合物谱，以及这些化学变化如何转化为消费者的感官感知。关键在于，决定不同加工条件下消费者接受度的关键风味驱动标记物尚未被表征。因此，有必要对经不同热处理AK的风味特征进行系统比较和全面评价，以便更深入地了解其风味形成机制并优化产品质量。
为系统阐明热处理对AK风味的多维影响，整合高灵敏度仪器分析与消费者感官科学的多维策略至关重要。电子鼻（E-nose）技术作为一种高通量、无损的生物模拟工具，能够快速获取整体气味指纹信息（Wang et al., 2025）。气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）越来越多地与顶空固相微萃取-气相色谱-嗅闻-质谱联用（HS-SPME-GC-O-MS）结合使用。这种整合方法利用了IMS对痕量挥发物的优异灵敏度，同时结合GC-O-MS的高分辨率鉴定和嗅闻表征能力，有效地将客观化学数据与人类嗅觉感知联系起来（Liu et al., 2025; Zhang et al., 2025）。除了化学表征外，消费者感官评价对于解读市场偏好的感官驱动因素仍然不可或缺。全属性评分法（RATA）作为一种强有力方法，已能够同时鉴定和量化感官属性强度，从而促进对以消费者为中心的风味特征的精细理解（Oppermann, de Graaf, Scholten, Stieger, & Piqueras-Fiszman, 2017）。近期关于超声辅助冷萃咖啡等研究证明，将加工诱导的挥发性化合物变化与RATA感官评分相关联可以揭示改善消费者接受度的特定标记物（Yang et al., 2024）。尽管取得了这些方法学进展，但针对AK热风味演变的全面化学-感知研究仍然缺失。因此，本研究的主要创新在于建立了多维分析框架，将E-nose、GC-IMS和HS-SPME-GC-O-MS相结合，实现了对挥发性有机物（VOCs）动力学的高度分辨表征，并成功构建了AK的首个感官属性轮盘。关键在于，通过纳入RATA感官评价，本研究将详细化学数据集与消费者感知联系起来，解码AK的风味演变路径，最终指导高品质磷虾产品的定向开发和风味调控。
本研究将RATA方法与9点喜好度量表相结合，评估了不同热处理下AK的感官特征，旨在揭示消费者感知和偏好的差异。采用E-nose、GC-IMS和HS-SPME-GC-O-MS分析挥发性化合物。鉴定出关键香气活性化合物，并考察其与感官属性的相关性，构建AK的感官轮盘。本研究为开发多样化的以消费者为中心的产品提供了科学依据，在推动AK资源在食品行业中的高值化利用方面发挥关键作用。
章节摘要
材料与化学品
新鲜AK由黄海水产研究所（中国青岛）提供，分析前于?20 ℃保存。大豆油购自山东鲁花集团有限公司（山东，中国）。氯化钠（NaCl）和质谱（MS）级正酮标准品（C4-C9）购自国药集团化学试剂有限公司（北京，中国）。用于保留指数（RI）测定的C7-C24正烷烃系列由O2Si Smart Solutions公司提供（北查尔斯顿，SC，美国）。
AK样品的整体喜好度
表2呈现了四个AK样品的整体偏好评分。分析显示样品间整体偏好存在显著差异（p < 0.05），表明消费者对四种处理方式的接受度存在差异。如表2所示，BAK样品获得了最高的偏好评分（7.17），而RAK样品获得的最低（4.31）。热处理后偏好评分普遍升高，与先前的报道一致（Bai, Fan, Zhu, Wang, & Hou,
结论
本研究对AK在不同热处理方式下的风味谱调控和消费者接受度进行了全面评估。结果表明，热处理深刻重塑了挥发性化合物谱，显著改变了感官感知。烘烤（BAK）被证明是最优越的加工方法，产生了最为平衡和令人愉悦的香气特征。这种改善可能得益于适当的水分含量和氧气
作者贡献声明
Aolin Yang： 写作—审阅与编辑，写作—初稿撰写，可视化，调查，形式化分析。Yanshu Wang： 写作—审阅与编辑，资源，方法论，数据整理。Yuhan Zheng： 写作—审阅与编辑，可视化，数据整理。Kuan Lu： 写作—审阅与编辑，数据整理。Ying Wang： 写作—审阅与编辑。Wancui Xie： 写作—审阅与编辑，指导，资金获取。
知情同意声明
本研究所有受试者均已获取知情同意。研究方案经青岛科技大学伦理委员会批准（批准号53和54，2025年）。
利益冲突声明
作者声明他们不存在已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能影响本文所报道的工作。
致谢
作者感谢编辑和所有审稿人提出的建设性建议。作者感谢国家自然科学基金委员会（编号：32472483）和山东省现代农业产业技术体系专项基金（编号：SDARS-13-01）提供的资金支持。
Aolin Yang|Yanshu Wang|Yuhan Zheng|Kuan Lu|Ying Wang|Wancui Xie
