组织化豌豆蛋白调控干发酵香肠风味与品质的多组学分析

《Food Chemistry: X》：Multi-omics analysis of flavor and quality modulation in dry-fermented sausages with textured pea protein

本研究针对组织化豌豆蛋白(TPP)在植物基肉制品中风味前体物影响机制不清的问题，通过多组学技术系统解析了TPP替代对干发酵香肠理化特性、脂质组成、挥发性风味和感官属性的调控规律。研究发现TPP替代显著改变脂质代谢通路，抑制硫化物生成的同时增强苦味物质积累，为植物基发酵肉制品风味优化提供了分子层面的理论依据。

　　

随着健康意识和环保理念的提升，植物基肉制品近年来受到广泛关注。然而，完全用植物蛋白替代动物蛋白面临巨大挑战，主要障碍在于风味、质地和消费者接受度等方面。干发酵香肠作为传统肉制品，其独特风味主要来源于发酵和成熟过程中蛋白质、脂质的降解和氧化反应。组织化豌豆蛋白(TPP)因其低过敏性、高营养价值和优良功能特性，成为植物基肉制品的重要原料，但其在发酵肉制品中的应用及其对风味形成的影响尚不明确。

为解决上述问题，南京农业大学食品科技学院的研究团队在《Food Chemistry: X》上发表了题为"Multi-omics analysis of flavor and quality modulation in dry-fermented sausages with textured pea protein"的研究论文，系统探讨了TPP替代对干发酵香肠品质特性的影响。

研究人员采用多组学技术手段，包括理化特性分析（pH、水分活度A_w、色差）、质构特性测定、游离脂肪酸(FFAs)分析、脂质组学(UHPLC-Q-Exactive-MS/MS)、电子鼻(E-nose)和电子舌(E-tongue)分析、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)和顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)等技术，全面评估了不同TPP替代比例（0%、25%、50%、75%、100%）对干发酵香肠品质的影响。

3.1. 理化特性

研究发现TPP替代显著降低了产品的pH值、水分活度A_w、光泽度和黄度，同时增加了重量损失。25%TPP替代显著降低了游离脂肪酸含量，而100%TPP组则表现出最高的苦味和涩味评分。

3.2. 质构分析

质构特性结果表明，TPP替代比例超过50%时，产品的硬度、咀嚼性、胶粘性和回复性显著降低，而弹性增加。这种质构变化直接影响产品的感官接受度。

3.3. 游离脂肪酸分析

通过GC-MS检测到51种游离脂肪酸，包括16种饱和脂肪酸(SFAs)、21种单不饱和脂肪酸(MUFAs)和14种多不饱和脂肪酸(PUFAs)。随着TPP替代比例的增加，SFA/UFA比值从0.69（25%组）降至0.56（100%组），表明不饱和脂肪酸更易通过脂解作用释放。

3.4. 脂质组学分析

脂质组学鉴定出1402种脂质分子，其中甘油酯(GLs)最为丰富（476种）。差异表达脂质分析显示125种脂质存在显著差异，包括60种甘油磷脂(GPs)、44种GLs、18种鞘脂(SPs)和3种脂肪酸(FAs)。TPP替代导致甘油三酯(TG)和磷脂酰乙醇胺(PE)含量显著降低，而甘油二酯(DG)含量增加。

3.5. 电子鼻分析

电子鼻结果表明TPP替代主要影响硫化物和氮氧化物类化合物的响应值，这些化合物与肉香味和烘烤风味密切相关。主成分分析(PCA)显示不同替代比例的样品在风味特征上存在明显区分。

3.6. 电子舌分析

电子舌检测发现TPP替代显著增加了苦味、涩味和丰富度，同时降低了酸味、鲜味和咸味。这种味觉特征的变化与TPP的添加比例呈正相关。

3.7. 感官评价

感官评价结果与仪器分析一致，TPP替代影响了产品的色泽、气味、质地和整体接受度。25%TPP替代组与传统香肠的感官特性最为接近，而100%TPP组则表现出明显的风味劣变。

3.8. 挥发性化合物分析

GC-MS和GC-IMS共鉴定出大量挥发性有机物(VOCs)，包括醛类、酮类、醇类、酯类等。TPP替代促进了醛类化合物（如己醛、苯甲醛）的生成，同时抑制了酯类化合物的形成。相对气味活度值(rOAV)分析表明，TPP替代改变了关键风味化合物的贡献程度。

3.9. 相关性分析

Pearson相关性分析显示，甘油三酯(TG)和甘油二酯(DG)与多种挥发性风味化合物存在显著相关性。脂质氧化降解过程直接影响了产品的风味特征形成。

本研究通过多组学技术系统阐明了TPP替代对干发酵香肠风味品质的调控机制。研究发现，适当的TPP替代比例（如25%）可以在保持产品传统风味特性的同时，实现植物蛋白的有效利用。然而，过高的替代比例会导致风味品质的显著变化，特别是苦味和涩味的增强，以及特征肉香味的减弱。脂质代谢的变化是影响风味形成的关键因素，TPP替代通过改变脂质组成和氧化降解途径，进而影响挥发性风味化合物的生成和积累。这些发现为植物基发酵肉制品的开发提供了重要的理论依据和技术指导，有助于推动植物基肉制品的创新和产业化发展。未来研究需要进一步探讨植物蛋白与动物蛋白在发酵过程中的相互作用机制，以及如何通过工艺优化来改善植物基肉制品的风味品质。