《Food Research International》：Identification of aversive aroma compounds that limit consumer acceptance of pea protein isolates using an integrated flavoromics approach
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•在12种商品豌豆蛋白分离物的混合样品中鉴定出39种呈香化合物。•风味组学模型预测了消费者对香气的接受度。•五种预测性呈香化合物被证明会降低消费者的接受度。•甲硫醇和二甲基三硫是消费者厌恶的主要驱动因素。•含硫挥发性物质是豌豆蛋白接受度的关键决定因素。引言植物基蛋白质因其被认
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在12种商品豌豆蛋白分离物的混合样品中鉴定出39种呈香化合物。
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风味组学模型预测了消费者对香气的接受度。
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五种预测性呈香化合物被证明会降低消费者的接受度。
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甲硫醇和二甲基三硫是消费者厌恶的主要驱动因素。
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含硫挥发性物质是豌豆蛋白接受度的关键决定因素。
引言
植物基蛋白质因其被认为具有健康益处（Lin等，2015；Malik等，2016）、良好的营养特性（Hertzler等，2020）以及相对于动物基蛋白质的优越环境可持续性（Pimentel & Pimentel，2003）而受到越来越多的关注。随着消费者对可持续和健康饮食的兴趣持续增长，许多人正在减少动物蛋白的摄入量并寻求植物基替代品（Onwezen等，2019）。在现有选项中，豌豆蛋白因其高营养价值（Swanson，1990）、低致敏性和无麸质特性而成为一种特别有吸引力的原料。这些特性使豌豆蛋白成为适用于广泛消费者的多用途且可持续的蛋白质来源，包括有饮食限制或食物过敏的人群（Lam等，2018）。
尽管豌豆蛋白在营养和可持续性方面具有优势，但其不利感官特性仍然是限制其在食品应用中广泛采用的制约因素（Kim等，2026；Owusu-Ansah & McCurdy，1991；Saint-Eve等，2019）。近期对未调味的豌豆蛋白分离物的研究表明，风味接受度是推动消费者对产品整体喜欢的最强驱动因素（Kim等，2026）。特别是，苦味以及仓味、豆腥味、金属味和纸板样等不良风味特征已被一致识别为限制消费者对豌豆蛋白产品接受度的关键因素（B?uerle & Kühn，2022；Kim等，2026）。因此，大量研究致力于鉴定导致这些不良感官特性的挥发性和非挥发性化合物。
已鉴定出多种呈香活性化合物作为豌豆蛋白特征香气轮廓的贡献者，该香气通常被描述为谷物样、颗粒样、纸板样、青豌豆、豆腥味和黄豌豆样。主要贡献者包括2-甲基丁醛、己醛、土臭素、2-己酮、1-辛烯-3-酮、(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮、1-壬烯-3-酮、2-甲基异莰醇、1-戊醇、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、2-叔丁基-3-甲氧基吡嗪和异丙基甲氧基吡嗪（Liu等，2023）。
导致豌豆蛋白不良香气的化合物可能源自豌豆种子本身，也可能在加工和储存过程中产生。多种内源性呈香化合物，包括1-辛烯-3-醇、1-辛醇、2-甲氧基-3-异丙基-(5或6)-甲基吡嗪、5-丁基二氢-2(3H)-呋喃酮、(E,E)-2,4-癸二烯醛、5-戊基-5(H)-呋喃-2-酮和5-戊基二氢-2(3H)-呋喃酮，已被鉴定为贡献特征豆腥味香气的重要物质（Xiang等，2023）。其他呈香化合物也可能在热处理和储存过程中产生，进一步影响风味质量。例如，Trikusuma等（2020）报道超高温（UHT）加工显著改变了豌豆蛋白饮料的挥发性组成和香气轮廓。UHT处理增加了15种挥发性化合物的浓度，其中大部分与脂质氧化相关，而甲硫醛作为一种美拉德反应产物，浓度增加了约三倍（Trikusuma等，2020）。类似地，Mehle等（2020）证明较高的水分活度和储存温度促进了豌豆蛋白分离物中多种香气化合物的形成，其中1-辛烯-3-醇是引起香气感知变化的主要贡献者。
鉴于豌豆蛋白不良风味的多样来源，已有大量努力致力于减轻不良香气特征并改善感官质量。在这些方法中，发酵方法引起了特别的关注，因为拥有醇脱氢酶（ADH）和醛脱氢酶（ALDH）的微生物可以将醛和酮转化为呈香活性较低的醇和羧酸（Fischer等，2022）。这些酶通常由乳酸菌和酵母产生。例如，Shi等（2021）证明，使用植物乳杆菌进行发酵可将豌豆蛋白中醛和酮的浓度分别降低42%和64%。对发酵样品进行描述性分析显示，与未发酵对照相比，发酵样品的整体香气强度较低，豆腥味有所减弱。替代方法则侧重于通过物理去除或包埋技术降低挥发性化合物浓度。例如，在喷雾干燥过程中引入环糊精已被证明可通过分子包埋和香气捕获来降低挥发性化合物浓度（Cui等，2020）。
尽管已鉴定出多种与豌豆蛋白不良气味相关的挥发性化合物，但驱动消费者接受度的具体呈香化合物仍知之甚少，限制了优化风味质量的努力。风味组学提供了一个强大的框架来解决这一挑战，通过将化学谱图分析与感官结果相结合来识别与消费者接受度相关的化合物。通过结合针对通过GC–MS/O鉴定的呈香活性呈香化合物的定向分析以及非定向挥发性分析，可以评估已知呈香化合物以及可能影响风味感知的额外化合物。因此，本研究的目标是应用集成定向和非定向的风味组学方法来鉴定与豌豆蛋白分离物风味感知和消费者接受度相关的挥发性化合物。
各节摘要
样品和化学试剂
十二个豌豆蛋白分离物（PPI）样品采购自全球制造商（表S1），并储存在?80 °C直至分析。将12个样品按等比例混合制备，并用作GC–MS/O分析的质量控制样品（见第2.3.2节）。Nanopure水使用Barnstead Nanopure Diamond水净化系统（Thermo Scientific，美国爱荷华州杜布克）纯化。二乙醚（无水，≥ 99.0%）、正构烷烃标准品（C6–C30）、硫酸钠（无水，≥ 99.0%）、[13C]
消费者接受度测试
消费者对12个PPI样品的香气接受度评分存在显著差异（p < 0.05）。如图1所示，香气接受度评分范围从7.1（可接受，需要少量改进）到4.5（不可接受，需要改进）。值得注意的是，即使是评分最高的样品也未能达到完全接受的评分，表明消费者仍认为香气有改进空间。消费者评审小组有意保持平衡，比例相等的
结论
本研究揭示了商品豌豆蛋白分离物之间香气接受度存在显著差异，并鉴定出与这些消费者偏好相关的挥发性化合物。通过整合定向呈香化合物分析与非定向挥发性谱图分析，鉴定出五种化合物并随后验证为影响消费者接受度的关键贡献者。其中，甲硫醇和二甲基三硫被认为是最具影响力的化合物，表现出最高的呈香活性值。
CRediT作者贡献声明
包瑞雅（Ruiya Bao）：原稿撰写、可视化、方法论、调查、正式分析、数据整理。Edisson Tello：审阅与编辑、验证、指导。Chrisopher T. Simons：审阅与编辑、方法论、概念化。Devin G. Peterson：审阅与编辑、指导、资源、项目管理、资金获取、概念化。
知情同意与患者信息
所有参与者或其法定代理人均已就参加本研究及发表文章取得书面知情同意。参与者的隐私权已得到尊重。
人体研究
本研究遵循研究所在地相关法律法规、监管框架和指南。本研究已获得俄亥俄州立大学机构审查委员会批准（批准编号：20252063）。
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，这些关系可能会被认为影响本文所报告的工作。
致谢
本工作由美国农业部国家食品与农业研究所资助（项目编号：2022-67017-37094）。作者感谢俄亥俄州立大学风味研究与教育中心及其支持成员提供的财政支持。
包瑞雅（Ruiya Bao）|Edisson Tello|Chrisopher T. Simons|Devin G. Peterson
