蛋黄卵磷脂在改善辣椒油热加工过程中品质的机制：来自脂质氧化和风味组学的综合见解

《Food Chemistry》：The mechanism of egg yolk lecithin in improving the quality of chili oil during thermal processing: Integrated insights from lipid oxidation and flavoromics

　　•蛋黄卵磷脂提高了辣椒油的氧化稳定性。
•适量的卵磷脂添加增强了感官品质和整体接受度。
•GC-IMS和HS-SPME-GC–MS揭示了卵磷脂对挥发性成分的重塑作用。
•2.0%的卵磷脂添加量能够实现最平衡的品质和香气表现。

引言
辣椒油是一种全球广泛消费的传统调味品，因其辛辣的味道、丰富的脂质香气和吸引人的颜色而受到重视。这些特性使其在家庭烹饪、食品服务和加工食品中得到广泛应用（Li等人，2024年）。作为一种典型的热加工油基产品，辣椒油的质量不仅取决于辣椒的品种和成熟度以及油基质的性质，还与香气生成、颜色保持和加工过程中的氧化稳定性密切相关（Guo等人，2026年；Mu等人，2026年）。在高温煎炸过程中，辣椒中的脂溶性色素、辛辣化合物和挥发性前体迅速分配到油相中并发生复杂的变化。这些反应赋予最终产品明亮的红色外观和强烈的风味。然而，热加工同时加速了脂质氧化和挥发性风味化合物的降解或失衡，可能导致腐败气味的加剧、香气复杂性的降低以及整体质量的下降（Yao等人，2025年）。因此，提高辣椒油质量的关键科学挑战在于促进理想风味特性的形成，同时抑制有害的氧化作用。
从风味形成的角度来看，辣椒油的香气并非来自单一途径，而是由脂质氧化、美拉德反应以及萜类化合物的释放和转化共同作用的结果。在热加工过程中，脂质中的不饱和酰基链会发生自由基介导的氧化。氢的抽取和氧的添加首先生成脂质过氧化基团和羟基过氧化物，这些物质在煎炸温度下不稳定，可以分解成烷氧基自由基。随后的β-断裂、脱水和重排反应产生短链醛、酮、醇、酸和呋喃，从而将脂质结构 degradation 与氧化降解和香气形成联系起来（Huang等人，2024年；Mu等人，2026年）。例如己醛和1-辛烯-3-醇/1-辛烯-3-酮是典型的亚油酸氧化产物，常带有草香、腐败味或蘑菇味；而(E,E)-2,4-庚二醛反映了高度不饱和脂肪酸的氧化，可能会产生鱼腥味或油漆味。相比之下，壬醛和(E)-2-癸烯醛在低浓度下可提供脂肪味、柑橘味或煎炸味，但过量时会变得不受欢迎。美拉德反应还能产生吡嗪、呋喃、噻唑等其他杂环化合物，这些化合物在烤制、坚果味和焦糖味的发展中起着重要作用（Han等人，2025年；Shi等人，2024年）。此外，辣椒中天然存在的萜类及其衍生物在加热过程中可能会释放、降解或异构化，从而影响辣椒油的新鲜、果香和草本香气特征（Mu等人，2026年；Wei等人，2026年）。值得注意的是，适度的热反应有利于发展丰富和谐的风味谱，而过度的反应可能导致氧化副产物的积累、新鲜香气的丧失以及刺激性异味的增强，从而破坏辣椒油的整体风味平衡（Chen, Yuan等人，2025年；Zhang等人，2024年）。因此，阐明辣椒油中风味形成和质量变化背后的机制对于其精确调控具有重要意义。
卵磷脂是一类天然的两亲性脂质，广泛存在于蛋黄、大豆和其他天然材料中，由于其优异的食品兼容性和加工潜力而受到广泛关注（Liu, Zheng, & Liu, 2025年；Zhao, Li等人，2023年）。特别是蛋黄卵磷脂富含磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等极性脂质成分（Chen等人，2023年；Gao等人，2023年）。这些化合物不仅可以通过界面作用改善脂质系统的分散性和稳定性，还可以通过清除自由基、螯合促氧化因子或改变反应微环境来调节脂质氧化（Zhao, Wan等人，2023年）。另一方面，不应简单将热加工体系中的卵磷脂视为惰性添加剂。其自身的结构和降解产物也可能参与挥发性化合物的生成、释放和转化，从而对食品香气质量产生显著影响（Chen等人，2023年）。磷脂的极性头基团可能聚集在油-固和油-极性微域中，而酰基链则与连续的油相相容。这种界面定位可以改变氧气、微量水和促氧化因子对脂质底物的可及性，并影响极性挥发性前体的保留、释放或转化（Feng等人，2026年）。关于蛋黄脂质和鸡蛋风味形成的研究表明，磷脂氧化和脂肪酸衍生的醛、呋喃等挥发物与热香气的发展密切相关（Luo等人，2025年；Yu等人，2026年；Zhou等人，2024年）。对于辣椒油而言，最近的研究表明，油温、喷雾/煎炸方式、辣椒品种以及热存储条件都会影响脂质氧化、萜类化合物的转化和特征挥发性成分的形成（Mu等人，2026年；Yang等人，2026年）。这些研究表明，富含油脂的食品中的风味变化应被视为一个涉及脂质降解、美拉德反应和挥发性化合物分配的耦合过程。然而，关于添加的蛋黄卵磷脂是否能够以浓度依赖的方式同时抑制过度氧化并重塑辣椒油的香气，目前信息有限。
最近的研究为理解加热过程中磷脂和辣椒油相关质量变化提供了重要背景。蛋黄磷脂在煎炸温度下可能发生氧化，导致极性脂质结构和氧化产物的变化（Bai等人，2024年；Yao等人，2025年）。关于鸡蛋产品的风味组学和脂质组学研究表明，热香气的形成与脂质前体、脂质氧化中间体和美拉德反应产物密切相关（Yu等人，2026年）。此外，以往的研究主要集中在辣椒品种、热油处理、辣椒素/颜色稳定性或蛋黄磷脂的抗氧化功能上（Bai等人，2024年；Li等人，2025年）。然而，关于蛋黄卵磷脂是否能够以浓度依赖的方式同时控制热氧化、提高感官接受度并重塑辣椒油中的香气活性挥发性网络的信息仍然有限。更重要的是，基于差异代谢物筛选和途径级分析的机制理解尚不足（Jiang等人，2025年；Li等人，2023年）。换句话说，蛋黄卵磷脂是否能够在提高辣椒油的加工和存储稳定性的同时促进关键特征香气的形成并优化整体风味谱，目前尚未得到充分理解。这一知识空白限制了天然功能性脂质成分在辣椒油质量提升方面的理论理解和实际应用发展。
因此，本研究的科学假设是蛋黄卵磷脂能够以浓度依赖的方式调节热反应微环境，抑制过度脂质氧化，同时选择性地促进或保留理想的香气活性挥发物。为此，采用辣椒油作为模型系统，并加入不同水平的蛋黄卵磷脂。通过测定酸值、硫代巴比妥酸值和DPPH自由基清除活性来评估氧化稳定性，同时通过感官评价来评估整体产品的接受度。此外，使用GC-IMS和HS-SPME-GC–MS对挥发性化合物进行了表征。结合多变量统计分析、差异代谢物筛选和途径分析，系统地阐明了蛋黄卵磷脂对辣椒油质量改善和风味形成的影响。本研究的结果有望为蛋黄卵磷脂在辣椒油加工中的科学应用提供理论基础，并为传统油基辛辣调味品的质量提升和天然功能性成分的开发提供新的见解。

材料与试剂
二荆条辣椒（来源于中国四川成都市双流区，2025年7月收获）从郑州华宇百家超市购买。蛋黄卵磷脂（BR，PC≥80%）从上海优源生物技术有限公司购买（上海）。乙醇（≥99.7%）和正丁醇（≥99.9%）从烟台双双化学有限公司购买（烟台）。异丙醇（≥99.7%）由天津富宇精细化工有限公司提供（天津）。

蛋黄卵磷脂对辣椒油氧化稳定性的影响
为了评估蛋黄卵磷脂对辣椒油氧化稳定性的影响，测定了酸值、硫代巴比妥酸（TBA）值和DPPH自由基清除活性（图1A-C）。总体而言，所有样品的氧化水平均相对较低，表明新制备的辣椒油保持了良好的初始质量。然而，不同卵磷脂处理组之间仍存在明显差异。对照组（0%）显示出最高的酸值，而添加卵磷脂的组别则表现出最佳的感官性能。

结论
蛋黄卵磷脂提高了辣椒油的氧化稳定性，并在热加工过程中改变了其挥发性香气谱，但最合适的添加水平取决于预期的质量目标和抗氧化保护与感官接受度之间的平衡。虽然3.6%的卵磷脂产生了最低的酸值（0.00440 mg/g）和TBARS值（0.010 mg/kg）以及最高的DPPH自由基清除活性（95.28%），但在2.0%的添加量下获得了最佳的整体感官表现。

作者贡献声明
金浩波：写作 - 审阅与编辑、原始草稿编写、软件操作、数据分析、概念构建。
牛健坤：写作 - 原始草稿编写、软件操作、数据分析、概念构建。
赵莉莉：数据分析、数据管理、概念构建。
张乐：数据分析、数据管理、概念构建。
施冠英：数据分析、数据管理。
江鹏飞：数据分析、数据管理。
王青山：数据分析、数据管理。
施玉婷：

伦理声明
本研究中涉及的感官评价实验已获得华中农业大学伦理委员会的批准和许可（批准编号：HZAUHU-2026-0110）。所有受试者均在伦理委员会批准的基础上自愿参与，并在感官评价前签署了知情同意书。

利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。

致谢
本研究得到了河南省农业科学院博士创新项目（编号2026BX66）、河南省重点科学技术项目（编号262102110127、252102110081）、河南省重点研发专项（编号241111111100）、国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目（编号U24A20474）以及中央政府指导的地方科技发展项目的支持。

作者名单：
金浩波 | 牛健坤 | 赵莉莉 | 张乐 | 施冠英 | 江鹏飞 | 王青山 | 施玉婷 | 刘胜阳 | 金永国 | 肖卓冰 | 王兆盖