
云南省囊括了从热带、亚热带到温带、寒温带的完整生态系统序列,其复杂的地貌与立体气候,为生物多样性聚集提供了优质的环境条件,孕育了不同的优质地方鸡种质资源,使云南成为我国地方鸡种质资源最丰富的省份。云南的民族多样性、气候环境多样性及鸡种多样性造就了许多具有地方特色的鸡肉烹饪方法。其中,汽锅鸡作为滇菜非物质文化遗产的代表性菜肴,采用建水紫陶汽锅进行烹饪,紫陶汽锅通过虹吸式蒸汽循环系统可使蒸汽温度达到120 ℃,高于以水为介质炖煮的100 ℃沸点。饱和水蒸汽能够加速热传递,减少原料水分流失,从而更容易使鸡肉形成软烂嫩滑的质地。基于这一地域特色烹饪工艺,本研究将其开发为便于贮存的常温即食罐头产品。
随着社会生活节奏的加快,预制食品因其便捷性日益受到消费者青睐。其中常温预制菜是指经加工处理后无需冷藏即可直接食用或在常温条件下贮存的即食型食品,此类产品在常温条件下运输无需冷链设备,大幅降低物流成本,也可在贮藏时降低成本,在市场上呈现快速增长的发展趋势。常温即食预制菜的加工过程不仅需实现有效灭菌,还需兼顾营养成分与风味物质的保留。高温灭菌处理能显著抑制产品中微生物的生长,尤其对细菌芽孢的杀灭具有关键作用,从而能够降低食品腐败与食源性疾病的发生风险。然而,若灭菌后未能及时冷却,残留的耐热微生物(如芽孢杆菌)可能在适宜温度条件下迅速繁殖。持续高温环境会加速蛋白质变性及脂质氧化反应,而超快速冷却(如-30 ℃处理)则可有效抑制脂质氧化与蛋白质变性,有助于维持肉制品的色泽与质构特性。还有研究表明,真空冷却等新型冷却技术能够有效整合冷却流程,降低大块熟肉制品的安全风险。这些研究共同说明,科学设计灭菌参数和冷却协同工艺对平衡食品安全与品质保持至关重要。
脂质组学技术被广泛应用于分析畜禽肉中的脂质成分,特别是与肉质和风味相关的脂质分子。脂质组学还能揭示不同加工方式(如煮、蒸、烤)对脂质组成的影响,例如煮制方式更适合动脉粥样硬化患者,因其能减少特定脂质的水平。脂质组学可以研究加工和贮存过程中脂质的变化及其对肉品质量的影响。Yang Feiyan等研究发现,冷藏和超冷藏贮存会影响牦牛肉中甘油三酯(TG)和磷脂等关键脂质的含量,进而影响肉品的风味和品质。Jia Wei等基于脂质组学揭示辐照处理对肉类脂质组成的影响,结果显示辐照山羊肉中174种脂质表现出显著差异。Tian Hehe等研究发现,采用更快的冷冻速率、更低的冷冻温度可以使石斑鱼汤脂质和蛋白质氧化降解更慢、风味更好。这些研究表明,较快的冷却速率可更好地保留脂质,但是其脂质变化的分子机制尚不清楚。因此,可以利用脂质组学分析汽锅鸡常温产品经高温灭菌后不同冷却速率下脂质变化机制。
云南农业大学食品科学技术学院的方世勰、张璟璇、肖智超*等人以汽锅鸡常温产品为研究对象,以高温灭菌后不冷却的罐头为对照,取出的罐头中心温度为83.0 ℃,采用极速冷冻柜将罐头中心温度冷却至20 ℃,取4组不同冷却速率(2.40、1.50、1.01、0.26 ℃/min)样品进行探究。采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)脂质组学技术对汽锅鸡高温灭菌后不同冷却速率的脂质分子进行全面鉴定,结合多元统计学和单因素方差分析筛选差异脂质分子,通过京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库富集差异脂质涉及的代谢途径,综合分析汽锅鸡罐头高温灭菌后不同冷却速率对脂质分子的影响,以期为常温肉类预制菜高温灭菌协同冷却过程中脂质变化提供数据参考。

1 不同冷却速率下汽锅鸡的理化指标变化

如图1所示,4个不同冷却速率组的鸡肉粗蛋白和粗脂肪含量均低于A组,且随着冷却速率的降低整体呈现下降的趋势。Xu Jialong等研究表明,超声波预处理能够显著提高冷却速率,在300 W功率条件下鸡胸肉的冷却速率比对照组提高36.26%。这种加速冷却同时改善了产品的质地和持水性。超声波辅助解冻不仅能减少蛋白质和脂质氧化,还能增强蛋白质与水分子的结合能力,减少滴水损失,并保持肉色的稳定性。快速降温缩短了肉品处于高温状态的时间,从而减少了脂肪氧化的机会。此外,快速降温还能增强蛋白质与水分子的结合能力,这可能有助于保留脂肪的稳定性。综上,汽锅鸡罐头灭菌后加快冷却速率能减小粗脂肪和粗蛋白含量的变化。与A组相比,pH值随着冷却速率的减小整体呈现降低的趋势,而可溶性固形物含量随着冷却速率的增加而降低,这与金怀慷等的研究结果相似。冷却速率显著影响肉制品中可溶性固形物的保留。慢速冷却(如-3 ℃贮存)会导致肌原纤维蛋白更快变性。
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |

2 不同冷却速率下汽锅鸡的脂质种类分析

汽锅鸡罐头中共检测到1 600种脂质分子,分属5个大类73个亚类(图2)。依据LIPID MAPS平台的脂质分类法,将鉴定到的脂质分为5个大类:鞘脂(SP)(数量占比16.75%,后同)、脂肪酰基(FA)(0.75%)、甘油磷脂(GP)(22.13%)、甘油酯(GL)(56.25%)和甾醇脂(sterol lipids,ST)(4.13%)。其中,GL是汽锅鸡罐头中的主要脂质成分,其次为SP和GP,在亚类中,TG占总脂质的16.63%。Nie Ruotong等的研究检测到炖煮鸡汤中TG占总脂质含量的20.63%。Sun Xiangxiang等关于鸡汤乳状液的研究也表明,TG是脂质转化的主要产物。

2.1 主成分分析(PCA)
对不同冷却速率下的汽锅鸡罐头脂质进行PCA,结果如图3A所示。PC1方差贡献率为39.8%,PC2方差贡献率为21.9%,累计方差贡献率达到61.7%。5组样品较为聚集,存在部分重叠。这可能是因为样品处于相似的处理条件,Liu Zhiqing等研究发现,不同海域牡蛎的脂质组成(如三酰甘油、磷脂种类)存在区域特异性,若样本来自相同环境条件,其PCA离散度会减小。Silva等指出,脂质性质(如pH值、脂质组成、脂质与复合物比例)的变化会影响药物装载效率,若这些参数设置相近,可能导致PCA图中数据点聚集,例如中性pH值条件下不同脂质组成的脂质体可能表现出相似的装载效率。结果表明,汽锅鸡的脂质变化可以初步反映冷却速率的影响。
![]() | ![]() |

2.2 偏最小二乘判别分析(PLS-DA)
PLS-DA作为一种监督判别分析方法,有助于分析样本分类变量。如图3B所示,PC1与PC2的方差贡献率分别为24.3%和27.9%。R2Y为0.933,Q2为0.857,均接近1.0,回归线性良好,说明模型可靠。A组和B组(2.40 ℃/min)样品较为聚集,说明组间差异较小,而另外3个冷却组与A组样品较分散,说明组间脂质存在差异。Zhou Yunyun等研究发现,冷却速率会导致大多数脂质种类水平下降,同时使某些代谢物水平增加。Cuevas-Delgado等研究发现,冷冻-解冻循环会显著促进脂质氧化和水解,而冷却速率作为冷冻过程的关键参数,可能会影响这些脂质的降解程度,从而影响PLS-DA模型的区分能力。
3 不同冷却速率下汽锅鸡的差异脂质分析

3.1 多元统计学分析筛选的差异代谢物
以变量投影重要性(VIP)>1且P<0.05为标准,筛选5组的差异脂质分子,VIP值排名前15的差异脂质分子结果如图4所示。B组整体的差异脂质分子最接近A组。磷脂酰乙醇胺(PE)(O-10:0_6:0)和磷脂酰胆碱(PC)(9:0_28:7)的VIP值最高(接近2.50),PC(18:1_18:2)和溶血磷脂酰胆碱(LPC)(O-16:1)的VIP值接近2.40,随着冷却速率的减小,冷却组间的脂质差异越来越大,其中B组(2.40 ℃/min)较为接近A组。PC和PE在鸡汤中通过氧化反应生成挥发性风味化合物(如己醛、庚醛、苯甲醛等),这些物质是鸡汤特征风味的重要组成部分。LPC(O-16:1)作为LPC的一种,参与鸡汤风味的形成。鸡汤中的脂质代谢(如GL代谢)是炖煮过程中的主要代谢途径,其中PC和LPC是重要的脂质类别。LPC(O-16:1)由PC(如PC(O-16:1_20:4))水解生成,进而影响鸡汤的风味特性。TG(16:0_16:1_1)水平随着冷却速率的增加而接近未冷却的A组。TG(如TG(16:0/18:1/18:1))在加热过程中通过氧化降解生成游离脂肪酸和醛类,直接赋予鸡汤肉香风味。结果表明,随着冷却速率的增加,可以提高汽锅鸡中脂质分子的保留程度。

缓慢的冷却速率会延长肉品处于高温的时间,这会加速脂质氧化反应,而脂质氧化是导致肉制品品质劣化的主要原因之一,会产生不良风味和有害物质。Bai Yuqiang等研究表明,快速冷却(23.0 ℃/h和25.1 ℃/h)可以通过调节糖酵解酶的磷酸化和乙酰化水平延缓糖酵解,从而更好地保持肉品质量。缓慢冷却会使肉品长时间处于适合微生物生长的温度区间(5~60 ℃),这会加速微生物繁殖。微生物活动会促进脂质水解,产生游离脂肪酸,进而加剧脂质氧化。脂质分子在肉制品风味中扮演着重要角色,汽锅鸡罐头在高温灭菌后由于内部中心温度较高,持续高温会使脂质氧化,提高冷却速率能够有效抑制脂肪的进一步氧化。
3.2 差异脂质火山图分析
通过比较正负离子模式下脂质的峰面积对脂质分子进行相对定量,将4个冷却速率组与未冷却组的单个脂质进行含量分析。以P<0.05、差异倍数(FC)>1.0为标准筛选冷却速率组与未冷却组的差异表达脂质分子,结果如图5所示。与A组对比,B组的脂质有276种上调、70种下调;C组的脂质有128种上调、334种下调;D组的脂质有514种上调、147种下调;E组的脂质有459种上调、220种下调。结果表明,随着冷却速率的增大,汽锅鸡罐头中发生变化的脂质逐渐增加,在冷却过程中,脂质经历了一系列复杂的动态演变,包括水解和氧化等反应。这些反应进一步诱导了脂质分子间的相互转化,并生成了新的脂质种类,最终对产品的风味与品质产生了显著影响。
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |

上调脂质种类最多的为GP,在B组中最显著的是PC(38:5)(P<0.05),属于PC类脂质;C组上调最显著的脂质分子是磷脂酰甘油(PG)(O-14:1_26:6),属于PG;D组中最显著的是磷脂酰丝氨酸(PS)(18:1_22:6;4O),属于PS;E组中最显著的是磷脂酰肌醇(PI)(7:0_16:1),是一种PI分子。GP在加热过程中水解,产生游离脂肪酸,这些脂肪酸进一步氧化生成醛类等挥发性风味化合物,直接影响鸡汤的香气特征。GP是鸡汤风味的重要前体物质。加热过程中,PE等GP的降解可能导致鲜味氨基酸(如谷氨酸)的减少。此外,GP的氧化或水解可能改变鸡汤的脂质组成,进而影响其整体风味特征。综上,加快汽锅鸡罐头灭菌后的冷却速率可以在一定程度上保留原有脂质风味。
4 汽锅鸡罐头关键差异脂质分子分析

根据VIP>1.0、P<0.05以及Student’s t-test检验筛选关键差异脂质分子,筛选出26个关键脂质分子(图6、表1)。筛选出的关键差异脂质最多的是GP,其次是GL。差异脂质水平在A组和B组中整体处于低水平,而在冷却速率慢的C组(1.50 ℃/min)、D组(1.01 ℃/min)、E组(0.26 ℃/min)中整体呈现高水平。随着冷却速率的降低,TG(O-18:5_18:5_22:6)、TG(18:0_18:0_20:2)、TG(O-18:2_18:5_22:0)、二酰基甘油基三甲基高丝氨酸(DGTS)(5:0_22:0)、PC(O-38:8)、PC(18:1_18:2)、PC(9:0_28:7)、TG(O-18:3_18:1_18:5)、TG(9:0_18:5_19: 1)、PE(O-10:0_6:0)、PC(34:3)呈现出高水平的丰度。TG(O-18:5_18:5_22:6)是一个富含超长链多不饱和脂肪酸的醚键TG,含有长链多不饱和脂肪酸(如C22:6),其氧化敏感性会显著增加,尤其在高温下,这些脂肪酸链更容易发生自由基链式反应,生成含环氧基、氢过氧基、羟基和羰基的非挥发性衍生物。此外,鸡汤中的金属离子(如铁、铜)可能通过催化脂质过氧化反应加剧TG(O-18:5_18:5_22:6)的氧化。PC(18:1_18:2)含多不饱和脂肪酸(如C18:2)的磷脂更易氧化,从而影响鸡汤的风味和稳定性,高温条件下会显著降解并生成挥发性风味物质,其不饱和脂肪酸链(C18:2)对温度更敏感,同时可能通过结合香气化合物影响鸡汤的风味特性。综上,快速降低汽锅鸡罐头的中心温度可以减缓脂质的水解和氧化。



5 差异脂质的KEGG代谢通路分析

为进一步分析汽锅鸡罐头冷却速率对脂质的影响,从KEGG数据库获取差异脂质代谢途径,结合P值和通路相对重要性分析识别显著富集的通路,结果如表2所示。不同冷却速率下有5条重要的代谢通路:GP分解代谢、PE代谢、亚油酸代谢、PI代谢、GP合成代谢。在炖煮过程中,GP分解代谢是主要的代谢途径之一。研究发现,在炖鸡过程中筛选出的88种差异脂质中,TG和PE是关键的脂质成分,包括TG(16:0/18:1/18:2)、TG(18:0/18:1/18:2)、PE(O-18:2/18:2)等,这些脂质的代谢变化显著影响了鸡汤的风味特性。此外,GP分解代谢还与亚油酸代谢和花生四烯酸代谢共同参与调控鸡汤的风味形成。在加热过程中,鸡肉的肌肉中特征性不饱和磷脂(包括PC、PE、PG和PI)显著减少,表明发生了脂质氧化。在冷却过程中,E组罐头内部长期处于高温状态,脂质代谢通路受到温度的影响,与未冷却的罐头产生脂质产生差异。


通过对KEGG代谢通路进行富集分析,结果如图7所示。由富集通路分析发现,最显著且富集程度最高的通路是GP分解代谢通路,P值最小,这意味着GP分解代谢强烈地参与了磷脂的降解过程。除此之外,磷脂代谢、PE的酰基链重塑、PI代谢、脂质代谢是P值排名靠前的富集通路,磷脂代谢的失调可能导致脂质过氧化和氧化应激,这会影响鸡汤的风味和营养价值。Jia Wei等报道了磷脂代谢的紊乱可能导致PC和PE的降解,从而影响鸡汤的脂质组成和口感。磷脂代谢的异常还可能影响脂质的水解和氧化,导致鸡汤中产生不良风味物质。结合之前的结果分析,汽锅鸡罐头高温灭菌后改变了冷却速率,可以有效抑制脂质代谢通路的表达,为汽锅鸡罐头常温保存提供有利条件。

GP代谢是与PC、PS、PE等磷脂分子最直接相关的通路。如图8所示,该通路在脂质代谢中的核心作用,是PC和PS的合成与降解。PC(38:6)、PC(34:2)等通过GP代谢通路参与细胞膜结构和信号传导。PS(18:0/20:4)在KEGG分析中被归类于GP代谢。脂质分子中的不饱和脂肪酸链(如C18:2(9Z,12Z)、C20:4(8Z,11Z,14Z,17Z)可能通过以下途径代谢:与花生四烯酸代谢(20:4)相关、与亚油酸代谢(18:2)相关。PS(18:0/20:4)和LPC在热处理过程中可能发生降解,影响风味。PS(18:3_22:5)和TG(18:0_18:1_18:1)的脂质代谢可能因加热导致磷脂水解和氧化,从而生成醛。综上,汽锅鸡高温灭菌后不同冷却速率下GP代谢通路参与脂质含量动态变化。

结论

通过对汽锅鸡罐头高温灭菌后冷却过程的理化指标进行系统分析,发现随着冷却速率的降低,其理化指标中的pH值、粗脂肪含量及粗蛋白含量均呈现下降趋势,而可溶性固形物含量则随之上升。采用非靶向脂质组学技术对罐头样品中的脂质分子进行鉴定。结果表明,汽锅鸡罐头中脂质种类丰富,其中GL为最主要的脂质类别,其次为SP和GP。通过对关键差异脂质分子的分析,发现汽锅鸡罐头灭菌后随着冷却速率的降低,脂质分子的丰度差异增加,不饱和脂肪在罐头中心持续的高温影响下发生水解和氧化,而加快冷却速率可以减少脂质分子的变化。最后通过对汽锅鸡罐头差异脂质代谢通路的筛选分析,发现GP分解代谢易被温度影响,冷却速率的改变影响代谢通路的表达。通过综合分析发现汽锅鸡罐头高温灭菌后冷却速率最快的B组(2.40 ℃/min)最大程度保留了脂质分子。本研究揭示了汽锅鸡罐头高温灭菌后脂质分子变化规律,可为常温预制菜的加工提供理论参考。

作者简介
通信作者:

肖智超,博士,副教授,硕士生导师,云南农业大学食品科学与工程系系主任,云南省“兴滇青年人才”,中国畜产品加工研究会理事,云南省烹饪大师,国际科技特派员。主要研究领域为食品风味物质分析,中式酱卤及腌腊类肉制品研发,功能性食品功效等。获云南省博士后科研基金资助项目一等奖(排名第一),中国畜产品加工研究会科技进步奖二等奖(排名第三)。主持国家自然科学基金、云南省农业联合专项重点项目、面上项目、青年项目,重大科技专项科技项目计划子课题等10余项。以通信作者/第一作者在发表研究论文30余篇,其中第一作者/通信作者发表SCI 10余篇,第一完成人获授权发明专利1 项,实用新型专利3 项。
第一作者:

方世勰,云南农业大学食品科学技术学院2023级硕士研究生,研究方向为畜产品加工研究。参与发表中文论文1 篇,主持创新创业大赛1 项。
方世勰, 张璟璇, 梁双敏, 等. 汽锅鸡高温灭菌后不同冷却速率对脂质分子影响机制[J]. 食品科学, 2026, 47(6): 69-77. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251015-081.
FANG Shixie, ZHANG Jingxuan, LIANG Shuangmin, et al. Effect and mechanism of different cooling rates on lipid molecules in steam pot chicken after high-temperature sterilization[J]. Food Science, 2026, 47(6): 69-77. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251015-081.
实习编辑:王雨婷;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
近期研究热点



为了帮助食品及生物学科科技人员掌握英文科技论文的撰写技巧、提高SCI期刊收录的命中率,综合提升我国食品及生物学科科技人员的高质量科技论文写作能力。中国食品杂志社拟定于2026年8月13—14日在安徽合肥举办“第13届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”,为期两天。

长按或微信扫码进行注册

长按或微信扫码进行注册
为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向,推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级,由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟(IUFoST)、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办,湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办,中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造,AI赋能科技进步”,将于2026年9月19-20日(9月18日会议报到)在中国 湖南 长沙召开。

长按或微信扫码进行注册
会议招商招展
联系人:杨红;电话:010-83152138;手机:13522179918(微信同号)
