罗非鱼（Oreochromis属）由于其生长速度快和适应性强，是全球最具经济价值的水产养殖物种之一。烤制作为一种流行的深加工方法，可以为鱼类产品提供芳香和极佳的口感，有效提升其附加值（Chen等人，2024年）。传统的赋予鱼类烤制香气的方法主要包括油炸、煎炸和烘烤。然而，这些方法通常需要大量油脂，并容易产生有害物质，这不符合现代健康饮食的需求（Shi等人，2024年）。近年来，空气炸制作为一种新的烤制技术因高热传递效率和低用油量而受到越来越多的关注，这与健康生活的理念相符（de Oliveira等人，2024年）。在空气炸制过程中，烤箱内部充满热空气，从而实现高效的热传递。高温气流包围食物，使热空气、水分和食物内部的油脂之间快速进行物质交换（Téllez-Morales、Rodríguez-Miranda和Aguilar-Garay，2024年）。因此，空气炸制技术可以有效降低食物中的油脂含量，并产生类似油炸或烘烤罗非鱼的诱人外观，从而提升其食用品质（Ghaitaranpour、Koocheki、Mohebbi和Ngadi，2018年）。传统烤制方法已广泛研究了罗非鱼的风味物质，如1-戊醛、2-甲基丁醛和乙酸乙酯（Chen、Li等人，2024年）。然而，关于罗非鱼在空气炸制过程中风味物质的变化及其通过热反应形成的机制的研究尚不足。
在热处理过程中，鱼类中的蛋白质和脂质被氧化分解，形成小分子风味代谢物，赋予鱼类独特的香气和味道（Shahidi和Hossain，2022年）。挥发性代谢物（主要包括醛类、酮类、醇类和酯类）对空气炸制鱼类的独特香气贡献最大（Chen等人，2024年），而非挥发性代谢物（包括核苷酸、氨基酸和小肽）则在罗非鱼独特风味中起关键作用（Li等人，2021年；Li等人，2021年）。对这些挥发性和非挥发性代谢物的研究有助于揭示烤制过程中的风味形成机制，从而有助于生产高质量烤制产品。气相色谱-质谱（GC–MS）结合顶空固相微萃取（HS-SPME）技术是挥发性代谢物定量分析的优良方法（Zhao等人，2021年）。此外，挥发性代谢物的气味活性值（OAV）常作为评估鱼类挥发性代谢物整体香气特征的关键指标（Hu、Jiang、Wang、Li和Tu，2023年；Wei等人，2023年）。
基于液相色谱-质谱（LC-MS）的非靶向代谢组学为识别食品样本中的风味物质和香气前体（如脂肪酸）提供了强有力的方法（Chen等人，2024年）。为了确定冷藏罗非鱼片香气变质的机制，通过将HS-SPME-GC–MS与LC-MS结合来研究风味物质的代谢途径（Cheng、Mei和Xie，2023年）。因此，挥发性和非挥发性代谢组学技术可用于构建高温下的风味物质形成途径，进一步揭示空气炸制罗非鱼的风味形成机制。
因此，在本研究中，分析了罗非鱼在空气炸制过程中的物理性质变化，并通过LF-NMR和MRI确定了水分迁移规律。随后分别使用HS-SPME-GC–MS和UHPLC-MS/MS分析了挥发性和非挥发性代谢物的变化。根据OAV≥1和VIP>1的标准筛选出关键挥发性和非挥发性代谢物。构建了关键风味代谢物的相关性网络和形成途径，以揭示罗非鱼在空气炸制过程中的风味形成机制。本研究有望为高质量烤制罗非鱼的生产提供科学理论基础。
