近日，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心在食品科学领域TOP期刊《Food Chemistry》2024年第460卷（Volume 460）（Q1，IF：8.8）发表题为“The revelation of characteristic volatile compounds in egg powder and analysis of their adsorption rules based on HS-GC-IMS technology”的研究性论文。博士研究生董柳为第一作者，林松毅教授为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目(No. 2023YFF11052)的资助。
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研究背景
鸡蛋作为一种高营养食物，富含优质蛋白质、必需氨基酸、多种维生素以及矿物质（如铁、磷、钙和锌），是膳食中重要的营养来源。有报道指出干鸡蛋制品，如全蛋粉(WEP)、蛋黄粉(EYP)和蛋清粉(EWP)等可以有效降低生鸡蛋中沙门氏菌带来的食品安全风险，保留新鲜鸡蛋的营养成分且便于存储和使用，因此在食品工业中倍受欢迎。近年来，随着消费者对食品质量的要求越来越高，人们对蛋粉产品的品质表现出了越来越高的关注度。风味、质地和外观是评价蛋粉食品质量的重要指标。其中，蛋粉风味组分不明是制约蛋粉增值加工业发展的瓶颈之一。因此，有必要对蛋粉风味组分的构成进行深入研究。
顶空气相色谱-离子迁移谱法（HS-GC-IMS）是一种新兴的气体分离检测技术。该技术结合了GC的高分离能力和IMS的快速反应能力。它具有灵敏度高、进样量可变、无需预处理等优点，可实现样品快速分析。近年来在食品质量检测、食品加工监测、食品新鲜度评价、食品工艺优化和食品储存过程中香气变化评价等研究中受到越来越多的关注。其在蛋黄粉风味的检测中也得到了广泛应用，然而当前关于全蛋粉以及蛋清粉风味研究还鲜有报道。此外，目前国内外关于蛋粉风味化合物的研究主要集中在鸡的品种、饲养类型、育种方法、产区和烹饪方法的不同对生鸡蛋中挥发性化合物的影响，鲜有研究报道蛋粉中蛋白质构象与风味特征的关系。
本研究基于HS-GC-IMS技术初步构建了蛋粉产品特征风味指纹图谱，明晰了主导蛋粉风味形成的特征挥发性化合物，解析了蛋白含量及空间构象的不同对蛋粉风味轮廓差异的影响。本研究旨在为消费者选择蛋粉产品提供决策依据，并为企业优化蛋粉产品的生产和品控过程提供参考，在未来的鸡蛋产业高值化应用领域具有重要意义。
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成果介绍
本研究基于顶空气相色谱-离子迁移谱（HS-GC-IMS）技术构建了蛋粉的特征风味指纹图谱，明晰了三种不同蛋粉（蛋清粉、蛋黄粉和全蛋粉）之间的风味轮廓差异，初探了蛋白含量及空间构象对蛋粉产品特征风味形成的作用规律。三种蛋粉中共鉴定出29种挥发性化合物，主要为酮类、醛类和醇类。差异比较模型显示三组样品位于得分图上的成簇区域分离明显，确证三种蛋粉之间风味轮廓存在显著差异。聚类分析结果表明与全蛋粉相比，蛋清粉和蛋黄粉中的酯类挥发性化合物含量较低，这与全蛋粉气味较丰富密切相关。基于主成分分析（PCA）载荷矩阵筛选出了作为指导蛋粉产品风味差异的关键标记物，包括2,3-丁二酮、1-丁醇、丙酮、2-甲基丁醇，1-己醛，α-松油烯和二甲基亚硝胺。此外，显微镜成像、红外光谱和荧光光谱分析结果表明，脂质和蛋白质的差异是导致蛋粉中风味差异产生的主要原因。蛋清粉的鱼腥味产生主要受其舒展的蛋白结构影响。同时由于蛋白的强疏水相互作用，限制了其自身总醛类化合物的形成。蛋黄粉中较高的β-sheet比例和较少的氢键位点是其醇类挥发性有机物含量较少的主要原因。全蛋粉中较低的酮类挥发性化合物的空间位阻和较多的酮类风味结合位点促使其结合了更多的酮类化合物。因此，本研究为明晰蛋清粉、蛋黄粉及全蛋粉的风味差异提供了理论基础，对干蛋制品的进一步品质调控具有重要现实指导意义。
作者介绍
第一作者：董柳，大连工业大学食品学院，海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心2022级本科直博研究生在读，导师为林松毅教授。研究方向为基于高压脉冲电场（PEF）技术调控蛋粉品质的作用机理研究。以第一作者在International Journal of Biological Macromolecules（中科院1区Top，IF8.2）和Food Chemistry（中科院1区Top，IF8.8）等期刊发表SCI论文2篇。
通讯作者：林松毅，工学博士，二级教授，博士生导师，美国克莱姆森大学国家公派访问学者，辽宁特聘教授、国家重点研发计划基础研究项目负责人、辽宁省“兴辽英才计划”教学名师、辽宁省教书育人模范、辽宁省优秀研究生导师、辽宁省教学名师、大连市领军人才，2022-2023连续两年入选全球前2%顶尖科学家榜单。现任大连工业大学研究生院院长、学科建设办公室主任、食品学科食品功能与营养方向学术带头人；担任辽宁省特殊膳食用食品工程研究中心主任、辽宁省食品工程技术研究中心主任。兼任中国食品营养学会营养与保健食品分会副主任委员、中国食品科学技术学会非热加工技术分会副主任委员；教育部高等学校食品科学与工程类教学指导委员会副秘书长、中国工程教育专业认证专家组长、食品类专业认证委员会委员；《Future Postharvest and Food》期刊共同主编/《Food Physics》期刊副主编/ FOODS杂志客座主编/《食品安全质量检测学报》专题主编/《肉类研究》编委等；主要研究领域为食品功能与营养、食源性蛋白肽品质调控。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金等纵项/横项科研项目20余项。以第一/通讯作者发表SCI检索论文180余篇、EI检索论文31篇；高被引SCI收录论文7篇、热点论文2篇。获得授权中国发明专利31件，成果转化10余项；以第二完成人先后荣获吉林省科学技术二等奖1项和中国轻工联合会科技进步一等奖1项；以第二和第四完成人荣获国家级教学成果二等奖2项。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.140650
