南极磷虾粉色泽劣变对虾油提取品质的影响机制及茶多酚棕榈酸酯协同竹叶抗氧剂的调控作用

本研究针对南极磷虾粉(AKM)在储存过程中因脂质氧化和美拉德反应导致的色泽劣变问题，创新性地采用茶多酚棕榈酸酯(TPP)与竹叶抗氧剂(AOB)联合处理，系统探究了其对AKM及其提取虾油(AKO)色泽稳定性的调控机制。研究发现，TPP+AOB处理可显著抑制AKM储存期间的黄变(60天后L*值仅下降3.92%)，并将提取虾油的ASTA(虾青素)保留率提升至99.89%。该研究为水产加工行业提供了保持产品感官品质的新策略，发表于《LWT》期刊。

　　

在遥远的南极海域，蕴藏着被誉为"海洋金矿"的南极磷虾(Euphausia superba)。这种甲壳类生物不仅富含ω-3多不饱和脂肪酸和虾青素(ASTA)，其衍生产品南极磷虾粉(AKM)更是鱼油替代品的重要原料。然而，这些"海洋红宝石"在离开冰冷水域后便面临严峻挑战——由于富含内源性脂肪酶和蛋白酶，加上长距离运输的客观条件限制，AKM在常温储存2-3个月就会出现明显的色泽劣变：鲜艳的橙红色逐渐褪去，取而代之的是令人不悦的黄褐色。这种变化不仅影响产品外观，更预示着关键营养成分ASTA的严重损失。

更令人担忧的是，这种色泽劣变会通过乙醇提取工艺传导至下游产品南极磷虾油(AKO)。市场调研显示，消费者对AKO的接受度高度依赖其鲜亮的红色外观，而目前工业界尚缺乏有效手段控制这一品质衰退过程。现有研究多聚焦于AKM的营养成分变化，对其色泽劣变机制及其对AKO品质的影响仍存在认知空白。

为破解这一产业难题，中国某高校研究团队在《LWT》发表了创新性研究成果。研究人员采用"蒸煮-热风干燥(HAD)-粉碎"工艺制备AKM，创新性地在加工前后两个时间节点喷洒茶多酚棕榈酸酯(TPP)与竹叶抗氧剂(AOB)复合溶液，通过60天常温储存实验，系统监测了AKM色泽参数(L*、a*、b*、W*)、非酶褐变指标(A₄₂₀、A₂₉₄、吡咯类物质)以及脂质氧化指标(自由基强度、TBARs、酸值)的动态变化。同时采用乙醇提取法制备AKO，与直接储存的AKO进行对比，首次揭示了AKM储存劣变对AKO色泽的影响机制。

关键技术方法包括：采用电子自旋共振(ESR)检测自由基强度；硫代巴比妥酸法(TBARs)评估脂质次级氧化；紫外分光光度法测定褐变指数(BI)和ASTA特征吸收(A₄₉₅)；高效液相色谱(HPLC)定量ASTA、磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)含量。所有实验设三个平行组，数据经SPSS 26.0进行方差分析。

【AKM色泽变化规律】
视觉观察显示，未处理的对照组AKM在60天内明显黄变，而TPP+AOB处理组保持较好色泽。色差仪定量证实，处理后组别的L*(亮度)和W*(白度)显著高于对照组(p<0.05)，b*(黄度)增幅更低(处理组8.46-9.23% vs 对照组21.63%)。相关性分析揭示L*值与褐变指标(A₄₂₀ r=-0.66)及脂质氧化指标(TBARs r=-0.74)呈显著负相关，证实黄变是多重化学反应共同作用的结果。

【非酶褐变机制】
研究发现AKM中存在典型的美拉德反应(还原糖-蛋白质)和美拉德样反应(脂质氧化产物-氨基化合物)。TPP+AOB处理使A₄₂₀(褐变指数)增幅降低82%，亲水性吡咯含量减少31%。特别值得注意的是，磷脂组分中PE的损失率(84.24%)显著高于PC(53.54%)，这源于PE分子中氨基基团更易参与美拉德样反应。

【脂质氧化与水解】
ESR检测显示TPP+AOB使自由基信号强度降低47%。TBARs值证实处理组次级氧化产物积累更少，酸值(AV)分析表明脂质水解程度减轻。这种抗氧化效果主要归功于TPP和AOB分子中的酚羟基能有效淬灭自由基，同时螯合促氧化金属离子。

【AKO品质影响】
最关键的发现在于：ASTA在储存AKM中降解极快，对照组15天后仅2.91%能转入AKO，30天后完全检测不到。而直接储存的AKO在相同时间内仍保留20.92%的ASTA。这解释为何提取自储存AKM的AKO会出现明显褪色。TPP+AOB处理显著改善了这一状况，使提取AKO的a*(红度)降幅从87.21%缩减至46.20%。

【工艺优化启示】
对比处理时机发现，干燥后喷洒TPP+AOB的效果优于干燥前：处理后组别的L*值仅下降3.92%(干燥前处理组下降7.36%)，提取AKO的ASTA保留率高达99.89%(干燥前处理组完全降解)。这可能是由于干燥后喷洒避免了热处理对抗氧化剂的破坏。

这项研究首次系统阐明了AKM储存过程中色泽劣变的化学本质：ASTA氧化降解主导红度丧失，而脂质氧化引发的美拉德样反应导致黄变。创新性地证明TPP+AOB复合处理可通过双重抑制氧化和非酶褐变来维持产品色泽，特别是干燥后喷洒的工艺方案，为工业化生产提供了直接指导。研究结果不仅解决了水产加工领域的关键技术难题，其揭示的"磷脂组分差异参与美拉德样反应"机制更为食品化学基础研究提供了新视角。未来研究可进一步探索温湿度等环境因素对AKM/AKO色泽稳定性的影响，以完善全链条品质控制体系。