引言
牡蛎是广泛食用的海洋双壳贝类,以其高营养价值、细腻质地和特征风味而闻名(Hu, Quan, et al., 2025; Ma et al., 2023)。牡蛎肉富含优质蛋白质(干重占 39.1–53.1%)、多不饱和脂肪酸(PUFAs 占总脂肪酸的 41.9–43.8%)、必需矿物质以及赋予其公认健康益处和商业重要性的生物活性化合物(Cates et al., 2025; Hu, Quan, et al., 2025; Linehan et al., 1999; Luo et al., 2025)。然而,由于含水量高(湿重占 73.0–79.5%)、富含不饱和脂质且内源性酶活性强,牡蛎极易腐坏,采后迅速劣变(Linehan et al., 1999; Ma et al., 2023; Teng et al., 2023)。即使在冷冻条件下,质量劣变仍是一个主要挑战,通常表现为变色、质地变弱、水分流失、风味恶化及氧化损伤(Du et al., 2022; Nawaz et al., 2022)。
水生肌肉食品中冷冻引起的质量劣变与膜结构损伤、脂质氧化级联反应及肌原纤维蛋白网络的不稳定密切相关(Hu, Wang, et al., 2025; Wu et al., 2025)。冰晶形成和冷冻诱导脱水会破坏肌肉微结构和膜完整性,从而促进膜磷脂暴露于促氧化剂,增加其易氧化性(Du et al., 2022)。这种膜破坏加速了脂质过氧化,并促进活性醛和酮的积累,导致风味恶化和营养流失(Geng et al., 2023)。与此同时,蛋白质氧化会诱导侧链修饰、交联和断裂,导致结构不稳定和持水性降低(Geng et al., 2023; Liu et al., 2024)。重要的是,脂质氧化产物如丙二醛和 4-羟基壬烯醛可进一步与蛋白质反应,加剧聚集和功能损害(Al-Dalali et al., 2022; Quan et al., 2026)。这种脂质 - 蛋白质氧化偶联可能会进一步放大氧化链式反应和长期冷冻储存期间的结构劣变(Al-Dalali et al., 2022; Dragoev, 2024)。
柠檬酸 (CA) 是一种食品级有机酸,由于其金属螯合和 pH 调节特性,广泛用作酸味剂和抗氧化协同剂(Ke et al., 2009; Mussio et al., 2025)。它可以抑制金属催化氧化和酶促褐变,并显示出在改善海产品体系和氧化稳定性方面的有效性(Guo et al., 2024; Ma et al., 2024; Ma et al., 2025)。研究表明,CA 也可与其他抗氧化剂协同作用,增强防腐效果,同时保持安全性和消费者接受度(Klinmalai et al., 2021; Ma et al., 2024)。然而,过量的酸处理可能会影响蛋白质结构和质地,限制了其在高质量水产品中的单独应用(Klinmalai et al., 2021)。因此,将 CA 与辅助加工技术相结合以增强防腐效率同时减少负面影响具有重要的实际意义。
超声波加工作为一种有前途的非热技术在食品保藏中崭露头角(Pandita et al., 2024; Sireesha et al., 2022)。通过空化作用、微流和局部机械效应,超声波可以改变组织微结构,增强质量传递,并改善功能性添加剂的渗透和分布(Sireesha et al., 2022; Zheng et al., 2025)。据报道,经过适当控制的超声波处理可以改善腌制效率,促进抗氧化剂扩散,并增强肉类和海产品的质量稳定性(Li, Han, et al., 2025; Liu, Li, et al., 2022)。先前的研究表明,超声辅助处理可以提高功能性添加剂在肌肉食品中的分布和渗透效率,这可能有助于改善防腐性能和氧化稳定性(Chai et al., 2023; Liu, Li, et al., 2022; Yang et al., 2023)。目前,超声波与有机酸的联合应用主要集中于微生物去污和表面灭菌(Yoon et al., 2024)。然而,关于使用超声辅助有机酸处理来维持冷冻肌肉食品储存期间质量稳定性的研究仍有限。特别是,超声辅助柠檬酸 (US+CA) 处理对冷冻牡蛎肉的脂质 - 蛋白质氧化途径和质量劣变的影响尚未得到系统阐明。
因此,本研究探讨了超声辅助柠檬酸处理对冷冻牡蛎理化质量、风味特性、脂质稳定性和蛋白质氧化的影响。通过整合顶空固相微萃取 - 气相色谱 - 质谱 (HS–SPME–GC–MS)、定量脂质组学和蛋白质组学分析,本工作进一步探索了脂质氧化、结构蛋白修饰与冷冻储存期间氧化劣变之间的关系。研究结果提供了冷冻牡蛎中氧化相关结构不稳定的分子水平见解,并有助于更好地理解冷冻水生肌肉食品的质量劣变机制。