L-抗坏血酸改善受压冻融猪肉色泽的机制分析

王文雅，郜 娜，康浩迪，余 霞，王茜茜，马 飞，2*

（1 合肥工业大学食品与生物工程学院 合肥 230009 2 宣州区农业农村局 皖南特色农产品加工技术研究与应用中心 安徽宣城 242000）

色泽是评价肉及其制品新鲜程度的重要品质指标，直接影响消费者的购买行为[1]。冷冻猪肉是肉品加工的主要原料，而冻融处理对肉品色泽有负面影响，不仅显著降低猪肉的L*值和a*值[2]，还加速肌红蛋白氧化，引发颜色劣变[3]，削弱了产品的市场竞争力。为提高冻融猪肉制品的商业价值，肉类工业大多采用亚硝酸盐、硝酸盐、外源添加剂等达到护色的目的，虽然效果显著，但是存在极大的健康风险，不利于产业健康发展。可见，探寻新型健康冻融肉及其制品的护色方法十分必要。

超高压处理（High pressure processing，HPP）是目前商业化程度最高的食品非热加工技术[4]，在肉的品质改良、微生物控制、营养素保护等方面具有显著优势，已成为优质健康肉制品开发的重要技术手段[5-6]。然而，HPP 会导致肉及肉制品L*值显著增加，a*值显著降低，产品出现明显的“白化”效应，直接降低了消费者的可接受性，极大制约了HPP 技术在肉类工业中的推广与应用[7-8]。研究显示，HPP 技术可显著提升冻融猪肉制品品质（质构和保水等），却会导致明显的色泽劣变[9-10]。如何改善受压冻融猪肉色泽成为HPP 技术领域的共性难题。

L-抗坏血酸（L-Vitamin C，L-VC）是一种低分子有机营养物质，在HPP 过程中相对稳定[11]，具有提高肉及肉制品色泽稳定性的能力[12-13]，以及改善受压肉制品色泽的可行性。研究表明，L-VC 不仅可以降低肉及肉制品的脂质氧化[14]，还能抑制或消除体内N-亚硝基化合物的形成，降低致癌风险[15]，表现出优越的综合性能。由此可见，研究LVC 改善受压冻融猪肉色泽的有效性对开发优质健康HPP 肉制品十分关键，且未见文献报道。

本文以冻融猪后腿瘦肉为试验对象，研究添加L-VC（0～0.4%）对受压（100～300 MPa）猪肉亨特色度值（L*、a*、b*）及pH 值的影响，分析肌红蛋白及其氧化还原状态的变化规律，解析HPP 肉制品色泽改善机制。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪后腿肉购自安徽永辉超市有限公司；L-VC（食品级，纯度＞99%），生工生物工程（上海）股份有 限 公 司；NaCl、Na2HPO4·12H2O、NaH2PO4·2H2O等均为分析纯级，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

HPP-0.6 L-600 MPa 型超高压试验台，包头科发高压科技有限公司；MG-1220 绞肉机（孔径4 mm），佛山市顺德区金宜美电器有限公司；NS800色差仪，深圳市三恩驰科技有限公司；Testo205 酸度计，德国Testo 公司；DZ-400-2D 真空包装机，瑞利包装机械有限公司；CT14RD 台式高速冷冻离心机，上海天美生化仪器设备工程有限公司；FA25 高剪切乳化机，上海弗鲁克科技发展有限公司；GO-1510 全波长酶标仪，美国Thermo Fisher科技公司；GF/A 滤纸，英国Whatman 公司。

1.3 方法

1.3.1 样品准备 剔除后腿肉中的可视脂肪和结缔组织，并绞制成肉糜，分装后置于-20 ℃条件下冷冻贮藏（5～20 d）。随机取出冷冻分装样品，在4℃条件下解冻12 h 后分成3 组，分别添加1.5%NaCl+0%L-VC、1.5%NaCl+0.2%L-VC 和1.5%NaCl+0.4%L-VC，混匀后置于4 ℃条件下腌制24 h；将腌制后的样品经100～300 MPa 处理10 min，储藏（4 ℃）待测。储藏第1 天记为试验第0天。

1.3.2 色度及pH 值测定 校准后的色差仪和酸度计将直接用于样品亨特色度值（L*、a*、b*）和pH值的测定，试验重复3 次，每次测3 遍。

1.3.3 肌红蛋白含量及其氧化还原状态测定 参照文献[16]方法，并略作修改。称取（10±0.5）g 肉样，添加50 mL 磷酸盐缓冲液（0.04 mol/L，pH 6.8）后立即均质30 s（10 000 r/min），经离心（4 500×g，30 min）、过滤（Whatman No.1）后获待测液。基于酶标仪分别测定待测液在波长525，545，565，572 nm 处的吸光度，并计算出肌红蛋白（Myoglobin，Mb）含量，脱氧肌红蛋白（DeoxyMb）、氧合肌红蛋白（OxyMb）和高铁肌红蛋白（MetMb）的相对含量，试验重复3 次。

1.3.4 数据处理 采用Statistix 8.0 软件对数据进行方差分析，结果以“均值±标准差”表示，显著水平均取P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 L-VC 对受压冻融猪肉色泽的影响

由表1可知，受压冻融猪肉L*值随L-VC 添加量的增加而显著提升（P＜0.05），且不受贮藏时间和压力大小的影响。与未添加相比，L-VC 添加会导致贮藏初期（＜2 d）的受压冻融猪肉a*值显著降低，然而对贮藏2～5 d、200～300 MPa 处理的冻融猪肉a*值有显著增加作用（P＜0.05），其中以0.2%的L-VC 添加为最优，呈现出较好的颜色特征。L-VC 添加对受压冻融猪肉b*值未产生显著影响（P＞0.05）。因此，L-VC 具有改善受压冻融猪肉贮藏色泽的能力，且贮藏时间越长，效果越好。

表1 L-VC 对受压冻融猪肉L＊、a＊ 和b＊ 值的影响Table 1 Effect of L-VC on the L*，a* and b* values of pressurized frozen-thawed pork

研究表明，添加VC 可显著提高肉及肉制品a*值，有效改善产品的贮藏色泽[17-18]，与本文研究结果类似。基于抗氧化功能，VC 添加不仅显著降低腌制肉制品的亚硝基残留[18]，还可有效抑制肉及肉制品中的肌红蛋白氧化，呈现出较好的护色能力[18-19]，这可能是L-VC 改善受压冻融猪肉贮藏色泽的重要原因。在稳定肉制品色泽的研究中，VC 与迷迭香酸等天然化合物表现出一定的协同增效作用[13，20]，为进一步研究改善受压冻融猪肉色泽提供参考。

2.2 L-VC 对受压冻融猪肉pH 值的影响

由表2可知，受压冻融猪肉pH 值随L-VC 添加量的增加而显著降低（P＜0.05），且不受压力大小和贮藏时间的影响，呈现出类似于L*值的变化特点。与未添加相比，添加L-VC 并未改变受压冻融猪肉pH 值的贮藏变化规律，均呈现出先增加后降低的趋势。在添加0.2% L-VC 条件下，100～200 MPa 处理的冻融猪肉的pH 值随贮藏时间的延长而显著增加，并在第3 天达到最大，而300 MPa 处理的冻融猪肉pH 值在贮藏期间未发生显著性变化规律，表现出较高的贮藏稳定性。

表2 L-VC 对受压冻融猪肉pH 值的影响Table 2 Effect of L-VC on the pH values of pressurized frozen-thawed pork

一般情况下，肉色在pH 值5.8～6.2 范围具有较高稳定性，而在pH 值低于5.8 时较易发生肌红蛋白氧化劣变[21-22]，这可能是受压冻融猪肉（0.4%L-VC、100 MPa） 在贮藏初期色泽不佳的主要原因。尽管添加L-VC 对受压冻融猪肉pH 值有降低作用，但对该样品b*值无显著影响，表明pH 值与b*值之间的关联性较小，类似结果已在相关文献中报道[23]。研究发现，经L-VC、100～200 MPa 处理的冻融猪肉pH 值和a*值均随着贮藏时间的延长而增加，表现出明显的关联性，其原因可能与锌原卟啉（Zn（II）PPIX）形成、保水能力提升等因素有关[23-25]；然而经L-VC、300 MPa 处理的冻融猪肉a*值和pH 值在贮藏期间却未表现出关联性的变化规律，表明压力在利用L-VC 改善受压冻融猪肉色泽的方法中扮演重要作用。

2.3 L-VC 对受压冻融猪肉Mb 及其氧化还原状态的影响

Mb 含量变化的结果见表3，添加L-VC 对100 MPa HPP 冻融猪肉的Mb 含量有显著降低作用（P＜0.05），并呈现出剂量效应，而对200～300 MPa HPP 冻融猪肉的Mb 含量无显著影响 （P＞0.05）。与未添加相比，添加0.2%～0.4% L-VC 对200～300 MPa HPP 冻融猪肉中Mb 的贮藏特性有较大影响，呈现出时间越长Mb 含量越低的趋势，而对100 MPa HPP 冻融猪肉中Mb 含量的贮藏特性未产生规律性影响。由此可知，L-VC 添加对受压冻融猪肉中的Mb 含量有较大影响，影响程度取决于L-VC 添加量、压力大小和贮藏时间。

表3 L-VC 对受压冻融猪肉Mb 含量的影响（mmol/L）×100Table 3 Effect of L-VC on Mb concentration of pressurized frozen-thawed pork （mmol/L）×100

由表4可知，添加L-VC 显著增加100 MPa HPP 冻融猪肉中OxyMb 的相对含量，显著降低该样品中DeoxyMb 和MetMb 的相对含量（P＜0.05），且3 种蛋白的相对含量在贮藏期间未发生显著性变化（P＞0.05）。相反，在200 MPa 处理的冻融猪肉中，添加L-VC 显著降低OxyMb 的相对含量，显著增加DeoxyMb 和MetMb 的相对含量（P＜0.05），可提高OxyMb 和MetMb 的贮藏稳定性，以0.4%的L-VC 添加量最为明显。在300 MPa 处理的冻融猪肉中，L-VC 添加显著增加OxyMb 的相对含量，显著降低DeoxyMb 的相对含量（P＜0.05），未显著影响MetMb 的相对含量（P＞0.05）；随着贮藏时间的延长，该样品（0.2%～0.4% L-VC、300 MPa）中的OxyMb 相对含量呈现降低趋势，DeoxyMb 和MetMb 相对含量呈现增加趋势。从贮藏特性上看，与未添加相比，添加L-VC 对200～300 MPa HPP冻融猪肉Mb 氧化还原状态的影响大于100 MPa HPP 冻融猪肉。上述结果表明，L-VC 添加有助于100 MPa 和300 MPa HPP 冻融猪肉中的DeoxyMb和MetMb 向OxyMb 的转化，却导致200 MPa HPP 冻融猪肉中的OxyMb 向DeoxyMb 和MetMb转变。

表4 L-VC 对受压冻融猪肉DeoxyMb、OxyMb 和MetMb 相对含量的影响（%）Table 4 Effects of L-VC on the relative contents of DeoxyMb，OxyMb and MetMb of pressurized frozen-thawed pork （%）

冻融猪肉经HPP 处理后，Mb 含量和a*值均有明显降低的趋势；肉色与Mb 含量之间呈正相

关关系，表现出Mb 含量越小，“白化”越明显的现象，与前人研究一致[26]。添加L-VC 对受压冻融猪肉中Mb 含量有降低作用，且不受贮藏时间的影响，而对该样品a*值在贮藏期间有显著提升作用，表明经L-VC 处理的受压冻融猪肉a*值在贮藏期间与Mb 含量之间并不存在正相关性。研究表明，200 MPa 压力对MetMb 有降低作用[10]，而添加0.2%～0.4% L-VC 显著提高200 MPa HPP 冻融猪肉中的MetMb 相对含量，表明L-VC 对受压肉制品中Mb 的氧化还原状态有调节作用。此外，300 MPa 压力可导致Mb 部分变性[10]，这可能是HPP 引起冻融猪肉Mb 含量降低的主要原因。HPP可促进肉中的OxyMb 非可逆转化为MetMb[27-29]，而添加L-VC 有助于受压 （100 MPa 和300 MPa）冻融猪肉中的MetMb 转化为OxyMb，并在贮藏期间能够有效抑制OxyMb 向MetMb 的转化[30]，其原因可能是基于VC 对三价血红素铁的给电子作用[31-32]。

3 结论

HPP 导致的肉色“白化”直接降低消费者可接受性，是制约肉制品HPP 技术发展的一个关键问题。研究发现，添加L-VC 可显著提高受压冻融猪肉的贮藏a*值和L*值（P＜0.05），具有改善贮藏色泽的能力，且时间越长效果越好。与未添加相比，添加L-VC 对受压冻融猪肉pH 值和Mb 含量均有显著降低作用（P＜0.05），且有助于100 MPa 和300 MPa HPP 冻融猪肉中的DeoxyMb 和MetMb转化为OxyMb，这可能是色泽改善的重要原因。L-VC 对受压冻融猪肉中各参数的影响程度取决于L-VC 添加量、压力大小和贮藏时间，且存在一定的剂量效应。本研究结果对推进肉制品HPP 技术产业化具有现实意义。