海胆(Strongylocentrotus intermedius)原产于北海道和日本北部沿海地区,也分布于俄罗斯的远海区域。海胆的生殖腺是唯一可食用的部分。海胆生殖腺是一种营养价值高的海产品,富含氨基酸、多糖和必需的多不饱和脂肪酸。近年来,随着生活水平的提高,市场对海胆产品的需求显著增长,尤其是对生殖腺的消费(Rocha等人,2019年)。海胆以其甜味和鲜味而著称(Huang等人,2025年)。海胆市场包括未加工产品(活体海胆、新鲜或冷冻的生殖腺)和加工制品,其烹饪应用范围涵盖传统寿司、调味酱料、汤品和饺子等。
通过调整储存温度、储存包装气体等方法,可以延长海胆生殖腺的储存期,有效保持其品质(Kontominas等人,2021年;Tsoukalas等人,2024年)。冷冻作为一种高效的保存手段,通过合理的冷冻条件和加工方式能够延长海胆生殖腺的储存期。因此,在冷冻条件下选择合适的包装方法对于提高海胆的利用率和食用口感具有重要意义(Matveeva等人,2021年)。从食品安全的角度来看,长期保存至关重要。将包装技术与冷冻储存相结合可以有效延长海胆生殖腺的保质期。真空包装在密封前会去除空气(Chan等人,2021年),创造出防氧和防潮的厌氧环境,从而抑制好氧微生物的生长并延缓氧化变质,有助于保持对氧化敏感的海胆生殖腺的鲜味(Kachele等人,2017年)。氮气包装利用氮气在水和脂肪中的溶解度低于二氧化碳的特性来抑制好氧微生物,减缓氧化变质,并防止包装袋破裂(Olatunde等人,2019年),从而延长保质期。然而,这些包装技术在冷冻条件下如何延缓海胆生殖腺风味变化的机制尚不清楚。
海胆的品质与其化学成分密切相关(Cai等人,2023年)。例如,游离氨基酸主要影响海胆的鲜味、甜味和苦味(Camacho等人,2023年)。同时,海胆代谢物(如多不饱和脂肪酸化合物(亚油酸、α-亚麻酸和EPA)是影响海胆在冷冻储存过程中品质的重要因素(Ayyagari Archana & Babu,2016年)。为了全面了解不同包装条件下海胆在冷冻储存过程中的代谢途径或变化,本研究使用液相色谱-质谱(LC-MS)技术分析了海胆在不同包装条件下的品质变化。由于该方法具有高通量、全面分析和高灵敏度的优势,已被用于食品变质过程中的代谢物鉴定(Chen等人,2023年)。Wang等人(2019年)采用代谢组学方法研究了海胆生殖腺生长发育过程中代谢变化与多不饱和脂肪合成之间的关系。然而,目前使用LC-MS代谢组学研究不同包装条件下海胆冷冻储存过程中代谢途径变化与品质变化关系的研究较少。
目前的海胆保存技术主要集中在新鲜食品的保存上,而新鲜食品的保存时间较短,这造成了海胆资源的浪费。因此,本研究评估了使用普通包装、氮气包装和真空包装方法对海胆生殖腺在冷冻储存过程中的品质变化。随后系统地研究了不同包装条件下的代谢组动态变化。本研究的目的在于确定每种代谢物对海胆在不同包装条件下储存品质的影响,其结果可能为海胆储存品质的控制、运输路线优化及保存方法的改进提供理论依据。