皮蛋腌制过程中蛋清与蛋黄香气化合物的时空演变

《Food Chemistry: X》：Spatiotemporal evolution of aroma compounds in egg white and yolk of preserved eggs during pickling

　　

研究人员分别考察了腌制过程中蛋清与蛋黄的香气演变。腌制早期至中期被确定为风味形成的关键时期。1-辛烯-3-醇（1-octen-3-ol）是皮蛋中主要的香气贡献化合物。脂质和氨基酸可能是风味化合物的主要前体物质。

皮蛋是一种传统中国腌蛋制品，已有两千年历史。中国是全球最大的鸭蛋生产国之一，约40%的鲜鸭蛋被用于加工皮蛋。皮蛋营养丰富，其独特的强碱腌制过程可诱导蛋白质变性降解为小肽和氨基酸，从而改善营养吸收；此外，皮蛋还表现出抗炎和调节肠道菌群等生物活性。独特的风味和质地使皮蛋在中国及东南亚广受欢迎。目前，对皮蛋的研究主要集中于蛋白质凝胶性质和风味特征，尤其是蛋黄的挥发性成分。然而，蛋黄中关键香气化合物的形成途径研究仍十分有限，蛋清在腌制过程中的挥发性成分演变亦尚未被探索；且多数研究仅关注腌制终点的风味，缺乏对整个腌制期间蛋清与蛋黄中风味时空演变的系统认识。因此，本研究旨在采用多组学策略揭示腌制过程中挥发性与非挥发性化合物的时空演变，并探讨其关联，为皮蛋风味调控提供理论依据。

研究人员从安徽香公馆生态农业有限公司购置新鲜鸭蛋，在25℃下采用含氢氧化钠、氯化钠和硫酸铜的腌制液腌制36天，于0、6、12、18、24、30、36天分别取样分离蛋清和蛋黄。主要技术方法包括：电子鼻（E-nose）分析整体气味轮廓；气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS）快速检测挥发性化合物；顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）定性与定量挥发性成分，结合气味活性值（odor activity value, OAV）和偏最小二乘判别分析（partial least squares discriminant analysis, PLS-DA）筛选关键风味化合物；液相色谱-质谱联用（liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS）非靶向代谢组学测定非挥发性代谢物；定量描述分析（quantitative descriptive analysis, QDA）进行感官评价；Spearman相关分析用于构建挥发性与非挥发性化合物的关联网络。

主要结果如下。

**3.1 pH变化**：蛋清和蛋黄的pH在腌制期间整体上升。蛋清pH在0–6天内迅速从9.78升至11.43，后期略微下降；蛋黄pH在0–18天由6.40升至10.28，后期渐趋平稳。pH变化与碱的渗透以及蛋白质凝胶网络的屏障作用有关。

**3.2 蛋白质降解与氧化**：蛋清和蛋黄的蛋白质含量均持续下降，且早期降解最快。两者羰基含量均随腌制增加，表明蛋白质氧化持续发生。蛋白质的阶段依赖性降解和氧化是皮蛋特征风味形成的重要驱动因素。

**3.3 脂质氧化**：蛋黄富含不饱和脂肪酸，是脂质氧化的主要部位。硫代巴比妥酸反应物（TBARS）值在腌制期间持续增加，前24天增长显著，后期趋缓，表明脂质氧化主要在早期发生，并为蛋黄挥发性成分提供前体。

**3.4 蛋清在腌制过程中的风味演变**
**3.4.1 腌制过程中蛋清挥发性成分的变化**：E-nose和GC-IMS结果显示，蛋清风味谱呈阶段性变化。GC-IMS检出56种挥发性化合物，以醛类、酮类和醇类为主。
**3.4.2 蛋清关键香气化合物的演变**：GC-MS在蛋清中检出61种挥发性化合物。以OAV≥1和VIP>1为标准，壬醛、1-辛烯-3-醇和苯乙醇被确定为皮蛋蛋清的特征香气化合物，其中1-辛烯-3-醇的OAV高达1302，是最主要的香气贡献者。感官评价显示，鱼腥味逐渐减弱，氨味增强并成为腌制终点的主导气味。

**3.5 蛋黄在腌制过程中的风味演变**
**3.5.1 腌制过程中蛋黄挥发性成分的变化**：GC-IMS在蛋黄中检出77种挥发性化合物，E-nose显示氮硫化合物信号强烈，且整体信号强度高于蛋清。
**3.5.2 蛋黄关键香气化合物的演变**：GC-MS在蛋黄中检出86种挥发性化合物，最终确定23种关键香气化合物，其中醛类占10种、酮类5种、醇类5种。1-辛烯-3-醇同样具有高OAV。蛋黄风味较蛋清更为复杂、强烈，脂质氧化产物赋予典型的脂肪香。

**3.6 GC-MS与GC-IMS比较**：两种平台在皮蛋中分别检出互补的挥发性化合物。GC-MS鉴定数量更多，而GC-IMS对痕量挥发物敏感。联合使用可获得更全面的风味信息。

**3.7 关键香气化合物的形成途径**
**3.7.1 非挥发性成分**：LC-MS共鉴定出蛋清中144种和蛋黄中539种非挥发性代谢物，以脂质类、氨基酸类为主。腌制前后差异分析表明，蛋清中51种、蛋黄中149种代谢物发生显著变化。
**3.7.2 非挥发性与挥发性化合物的相关性分析**：Spearman相关分析发现，多种甘油磷脂（如磷脂酰胆碱PC）与醛、酮、醇等香气化合物显著相关，提示磷脂氧化降解是产生挥发性成分的重要途径。氨基酸类代谢物与吡嗪类化合物相关，表明Maillard反应和Strecker降解也参与风味形成。

总结讨论：本研究通过多组学关联分析，提出脂质氧化和氨基酸代谢是皮蛋关键香气形成的主要潜在路径。然而，研究存在一定局限性，如挥发性化合物含量为半定量结果，气味阈值来源于文献，关键香气化合物仍需通过气相色谱-嗅闻（GC-O）、香气重组和缺失实验进一步确证。

结论：本研究表明，腌制早期至中期（0–24天）是皮蛋风味形成的关键时期。蛋清中鉴定出3种关键香气化合物（壬醛、1-辛烯-3-醇、苯乙醇），蛋黄中鉴定出23种，其中1-辛烯-3-醇贡献最大。脂质和氨基酸相关代谢物可能作为风味前体。该研究为工业化生产中预测性调控皮蛋风味奠定了机理和分析基础。