《食品科学》：上海交通大学岳进副研究员等：热加工过程中蔬菜叶绿素的降解及护色技术研究进展

蔬菜是人们获取矿物质、维生素、膳食纤维以及生物活性物质的重要途径。叶绿素是蔬菜中绿色色泽的来源，具有抗氧化、抗菌、免疫调节和抗癌活性。叶绿素是由4 个吡咯与1 个Mg2+络合形成的卟啉环。蔬菜中的叶绿素主要为叶绿素a和叶绿素b，在一些藻类中还含有叶绿素c和叶绿素d（图1）。

在衰老的植物体内，叶绿素通过脱镁叶绿酸氧化酶（PAO）途径降解。而在热加工过程中，叶绿素除在酶的作用下通过生物途径降解外，还会通过物理方式及化学方式降解。为减少热加工过程中蔬菜叶绿素的降解，需要对蔬菜进行护色处理，护色方法可以分为物理护色、化学护色和生物护色。

上海交通大学农业与生物学院的龙洋洋、雷宇洁、岳进*等对热加工过程中蔬菜叶绿素的降解机理、影响因素以及降解动力学进行归纳，并对热加工过程中叶绿素的护色方法及护色机制进行总结。

1 热加工过程中蔬菜叶绿素的降解

1.1 蔬菜中叶绿素的降解途径

在热加工过程中，叶绿素的降解包括酶促反应以及非酶促反应的降解，如图2所示。酶促降解是指叶绿素经过多种叶绿素降解酶的催化作用，最终代谢为无色小分子物质；而非酶促反应是在热的作用下，叶绿素通过物理和化学反应降解，主要包括对细胞结构的破坏以及热作用造成的叶绿素降解化学反应。

对于正常衰老的植物胞，叶绿素的体内降解酶促反应主要通过PAO途径（图2）。该途径分为两个阶段：第一阶段叶绿素b（先转换为叶绿素a）和叶绿素a降解生成初级荧光叶绿素分解产物（pFCC）；第二阶段是pFCC降解为无荧光叶绿素分解产物（NCC）。

在PAO途径的第一阶段，叶绿素b首先转变为叶绿素a，这一过程首先在叶绿素b还原酶（CBR）催化作用下生成7-羟甲基叶绿素a，再被7-羟甲基叶绿素a还原酶（HACR）催化生成叶绿素a。

后续的降解反应途径与植物种类和反应条件有关，普遍认为叶绿素a的下一步代谢是在叶绿素酶（CLH）的作用下脱去植醇基，生成脱植基叶绿素a，随后在脱镁螯合酶（MD）作用下生成脱镁叶绿酸a。但也有研究提出，叶绿素a首先会在MD的催化下生成脱镁叶绿素a，随后在脱镁叶绿素酶（PPH）的作用下脱去植醇，形成脱镁叶绿酸a。研究发现，在柑橘类水果中，CLH表现出较高的活性。而在拟南芥和水稻中，PPH是叶绿素降解不可或缺的酶。随后脱镁叶绿酸a在PAO的作用下发生开环反应，产生红色叶绿素降解产物（RCC），叶绿素失去绿色。接着在红色叶绿素分解产物还原酶（RCCR）的作用下进一步分解产生pFCC。

PAO途径的第二阶段是对叶绿素降解产物的修饰。pFCC再经过一系列非酶促异构化反应生成NCC。普遍认为叶绿素降解为NCC后就不再继续降解，但有研究发现NCC在液泡中仍会进一步氧化生成黄色叶绿素分解产物。

除了PAO途径外，Huff发现在一些特定酚类化合物的存在下，叶绿素a在体外会被叶绿素-过氧化物酶（Chl-POX）降解，形成 C13 2 羟基叶绿素a（ C13 2 -OHChl a）。Chl-POX首先氧化特定酚类化合物（在p位具有羟基的酚类化合物，产生酚氧自由基和超氧阴离子，这些物质会攻击叶绿素a，生成 C13 2 -OHChl a，之后降解为荧光叶绿素分解物（FCC）和胆红素类化合物（BLC），最终分解为无色小分子物质（图3）。

除此之外，叶绿素a降解为脱镁叶绿酸a后，还可以通过焦脱镁叶绿酸途径降解。Shioi等发现脱镁叶绿酸酶（PPD）可以催化脱镁叶绿酸a形成前体物质 C13 2 -羧基-焦脱镁叶绿酸，并自发脱羧形成焦脱镁叶绿酸（图4）。Suzuki等对焦脱镁叶绿酸途径进一步探讨，他们认为焦脱镁叶绿酸的形成是叶绿素降解的早期步骤，之后的代谢与PAO途径一致，进一步代谢为红色代谢产物RCC，最终代谢为小分子物质和有机酸。

而在反应条件较温和的热加工过程中，仍存在叶绿素的酶促降解反应，酶活性会显著影响降解效果，因此为保护叶绿素不被降解，通常会采用热加工钝化酶的活性，随着加热时间延长或加热温度升高，酶更易失活。根据Funamoto等的研究，西兰花经过50 ℃热空气循环1 h及2 h后置于15 ℃环境贮藏6 d，期间CLH的活性逐渐下降，而MD以及Chl-POX的活性增加。但热处理组以上3 种酶活性均低于对照组，这也与热处理组较高的叶绿素含量相对应。Kaewsuksaeng等也在50 ℃热处理西兰花后发现了相同的酶活性变化，并且50 ℃热处理2 h后叶绿素保留较多，这归因于叶绿素降解酶CLH、MD以及Chl-POX的活性下降。Xu Yayuan等曾报道，相比于冷冻干燥与微波真空干燥，经过60 ℃真空干燥的卷心菜中的CLH活性更高，这也造成了该干燥条件下叶绿素的严重降解。Sun Zhixia等将西兰花在100 ℃蒸汽漂烫后再进行70 ℃远红外干燥，随着漂烫时间从0 s延长到90 s，最终干燥产品的叶绿素含量从（99.46±9.68）mg/100 g，增加到（144.49±3.11）mg/100 g，这归因于漂烫造成CLH的失活。而在反应更加剧烈的热加工过程中，叶绿素的降解主要受到物理和化学作用的影响。物理作用主要包括对细胞结构的破坏，造成叶绿素的流出及降解。根据An Nannan等的研究，在各种干燥过程中（70 ℃热风干燥、70 ℃微波滚床干燥等）由于细胞壁以及细胞膜受到破坏，叶绿素从细胞器中释放从而含量降低。多项研究中均发现了这一现象。

在热的作用下，叶绿素会发生一系列化学反应导致降解。Gauthier-Jaques等报道了在热加工过程中叶绿素分子的变化，主要包括去金属化、去甲氧羰基化、去植酸化以及差向异构化等。多项研究表明，叶绿素在热的作用下降解，仍主要遵循PAO途径。Teng等发现菠菜叶在蒸汽及微波加热条件下，叶绿素按照叶绿素-焦叶绿素-焦脱镁叶绿酸以及叶绿素-脱镁叶绿素-焦脱镁叶绿酸的路径降解。而在焙烤、漂烫过程中，叶绿素仅降解为脱镁叶绿素，如图5所示。Schwartz等使用121 ℃蒸汽处理菠菜发现，焦脱镁叶绿酸是最主要的叶绿素降解产物，并且遵循叶绿素-脱镁叶绿素-脱镁叶绿酸的降解路径。根据Weemaes等的报道，在800 MPa、50～60 ℃条件下，西兰花汁中的叶绿素遵循叶绿素-脱镁叶绿素的降解路径。Yamauchi等发现，过氧化物酶催化反应中形成的超氧阴离子也可能参与叶绿素的氧化降解。

1.2 热加工过程中蔬菜叶绿素降解的影响因素

在热加工过程中，叶绿素的稳定性受多种因素影响，如温度、pH值、氧气含量及加工方式等。揭示热加工过程中叶绿素降解的影响因素及作用机制，对优化加工工艺、提高产品品质具有重要意义。

加工温度影响叶绿素降解的转化速率、转化量、转化程度，甚至影响叶绿素的降解路径。Haisman等发现叶绿素a向脱植基叶绿素a的转化速率随着温度的升高而升高，转化量和转化程度受到温度以及加热时间的显著影响。Van Loey等用不同的高压与温度组合处理西兰花果汁发现，在所有处理压力下，叶绿素降解速率表现出随着温度的升高而增加的规律。在多项研究中也发现叶绿素的降解符合一级降解动力学，随着温度升高，提供的能量增加，叶绿素的降解加快。

pH值对叶绿素降解产生较大的影响。低pH值条件下，高浓度 H + 取代叶绿素分子中的 Mg 2+ ，促进叶绿素降解。Koca等研究发现，豌豆的绿色损失速率和叶绿素降解的速率随pH值的降低而增加。除低pH值的加工环境，热加工本身也会导致蔬菜pH值下降。Schwartz等研究发现，121 ℃处理菠菜60 min后，其pH值从7.06下降至5.65。因此，在热加工过程中，蔬菜叶绿素同时也受到酸的协同作用，降解更加严重。

由于叶绿素会通过氧化降解，因此热加工环境中氧气也会影响叶绿素的降解。根据Zhang Zhenshan等的研究，在高压反应釜中，随着蒸汽处理温度从80 ℃升高至120 ℃，加热时间30 min，油莎豆中的叶绿素含量从（0.19±0.02）mg/kg升高至（0.24±0.02）mg/kg。这是由于温度升高导致空气不断从高压反应釜中排出，从而降低氧气的相对浓度，减少叶绿素的降解。

加工方式对叶绿素的降解也有较大影响。传统的热加工方式包括热水、热风以及热蒸汽加热等。但这些加工方式具有加热时间长、效率低、能耗高的特点，还会产生蔬菜组织软化、水溶性营养素流失等不良影响。近年来，出现了一些新型热加工技术，如射频和微波这两种介电加热技术，能够对物料进行整体加热，温度分布及升温速率均匀，可减少叶绿素的降解。表1总结了不同热加工方式对叶绿素降解的影响。Paciulli等报道，相比于蒸煮加热，采用蒸汽及微波加热，叶绿素降解减少。而沸水漂烫能保留最多的叶绿素，这是因为沸水漂烫能够排出组织中的氧气，在高温条件下钝化酶，并稀释组织中的有机酸。加工方式不仅影响叶绿素降解程度，同时也会影响叶绿素的降解途径。

1.3 蔬菜热加工过程中叶绿素的降解动力学

蔬菜叶绿素降解动力学模型可用于预测蔬菜的耐热性及其加工品质，它的建立主要依靠测定叶绿素a、b以及总叶绿素含量随时间的变化。但叶绿素含量的测定较为复杂，Ahmed等提出了分数转换（fractional conversion）的方法，使用可方便获取的相关参数代替叶绿素含量，比如色度值，建立了绿色值（-

a

L

a

b

L

a

b

L

a

b

a

b

式中：

t

C

t

t

C

0

k

C

采用分数转换概念的一级反应动力学方程如下：

式中：

k

t

A

t

A

0

A

a

L

a

b

a

b

温度与反应速率的关系可以使用阿伦尼乌斯方程（式（3））表示：

式中：

k

T

A

0

E

a

R

T

一级降解动力学的关键参数为反应速率常数

k

E

a

k

k

E

a

E

a

反应速率常数与物料种类和处理条件有关，但一般随着温度的升高，速率常数增加。Nayak等对芥菜进行微波漂烫处理后，使用绿色值（-

a

k

k

k

k

活化能也与热加工的条件有关。在酸性条件下，叶绿素更容易降解，因此活化能通常随着pH值的下降呈现升高的趋势。Koca等发现随着pH值从7.5下降至5.5，豌豆中的叶绿素a的活化能从20.09 kJ/mol升高至58.60 kJ/mol。活化能

E

a

2 热加工过程中蔬菜的护色技术

2.1 物理方法

物理护色主要是通过加热、高压、光照等物理方法处理，钝化叶绿素降解相关酶，从而减少叶绿素的降解。在蔬菜的贮藏期间，低温冷藏、气调保藏也对保护叶绿素具有一定的效果。

漂烫是蔬菜干燥、冷冻等加工前的重要预处理步骤，主要是利用热水、热蒸汽加热蔬菜，起到钝化酶的作用。过氧化物酶（POD）是植物组织中最耐热的酶，一般将POD的活性下降至10%作为热烫的终点。近期研究发现电磁场加热也可用于漂烫，如射频漂烫、微波漂烫等。Zhang Zhenna等利用射频加热马铃薯块，在120 mm极板间距下射频加热，直至马铃薯块中心温度达到90 ℃，能够使多酚氧化酶（PPO）活性下降至1.35%，而95 ℃热水漂烫3 min后的PPO活性为32.23%。由于电磁场加热具有较高的穿透率及传热速率，并且能对物料进行整体加热，利用电磁场漂烫能够降低钝化酶所需的温度或缩短加热时间。Icier等发现利用欧姆漂烫能够缩短加热时间，相比于热水漂烫需要300 s才能钝化POD活性，而使用50 V/cm电压的欧姆漂烫在54 s就能钝化POD活性。并且欧姆加热后的产品具有更高的绿色值（-

a

a

超高压（HHP）技术通常是指利用水或其他液体介质作为压力介质，形成100～1 000 MPa的压力，在一定温度下对物料进行处理的技术。研究表明HHP技术能够在低温下钝化蔬菜中酶的活性，降低了热加工对营养成分以及风味物质的损伤，并且HHP技术还能够增强叶绿素分子之间的相互作用，增强叶绿素的稳定性。Finten等研究发现，采用700 MPa于常温下处理菠菜15 min，其中PPD和POD活性分别降低了86.4%和76.7%，这使得叶片保留了更多的绿色。由于高压造成细胞损伤，叶绿素和类胡萝卜素含量相比于处理前分别增加了13.6%和15.6%。Li Fangwei等研究发现HHP处理使叶绿素分子趋向聚集，形成叶绿素聚集体。而相比于两个叶绿素单体，两个叶绿素分子形成的聚集体的单点能降低了14.53 kcal/mol，这表明相比于叶绿素单体，聚集体能量更低，结构更加稳定。

紫外线（UV）为波长10～400 nm的电磁波，根据波长主要分为3 个波段：低频长波（UV-A，315～400 nm）、中频中波（UV-B，280～315 nm）和高频短波（UV-C，200～280 nm）。有研究发现UV-B照射对叶绿素有一定的保护效果，主要是通过抑制叶绿素降解相关酶的活性。19 kJ/m2的UV-B照射处理能够显著降低西兰花中的两种Chl-POX活性，在15 ℃贮藏的第6天，Chl-POX的活性仅为对照组的约50%，延缓了叶绿素的降解。青柠经19.0 kJ/m2强度的UV-B照射20 min后，其在贮藏过程中PPH的活性持续被抑制，保持较高的VC含量。

2.2 化学方法

化学护色主要是通过添加化学试剂来稳定叶绿素或抑制叶绿素降解相关酶的活性。主要方法包括添加金属护色剂（Cu2+、Zn2+等）；添加盐（NaCl、焦亚硫酸钾等）降低水分活度，促进叶绿素分子之间的接触，促使形成更稳定的叶绿素聚集体；添加糖（甘露糖等）、外源硝普钠（SNP）抑制与叶绿素降解相关酶的活性；使用焦亚硫酸钠、对香豆酸等抗氧化剂，减少叶绿素的氧化降解。

使用金属护色剂（Cu 2+ 、Zn 2+ 等）取代叶绿素中心的Mg 2+ 能够形成更稳定的铜或锌叶绿素。在对小竹笋的护色研究发现，锌叶绿素的稳定性优于镁叶绿素，117 ℃高温杀菌后，锌叶绿素仍可以保持绿色。为解决金属护色剂带来的金属超标问题，李淑媛将猕猴桃放在含有 ZnCl 2 护色剂的糖液中浸泡后真空渗透处理，以减少 ZnCl 2 的用量。经过渗糖处理后，在较低护色剂质量浓度下（＜200 mg/L），相比于对照组，处理组的总叶绿素含量仍提高了近40%。

热加工过程中添加盐也有护色效果。Nayak等探讨了微波加热条件下，不同盐及盐添加量对干燥及漂烫过程中芥菜的颜色及叶绿素含量的影响。相比于单独微波加热，添加2% NaCl能够将叶绿素含量提高近6.7%，绿色值增加；添加0.5%的焦亚硫酸钾在900 W的微波漂烫下，具有一定的保护叶绿素的作用，但效果较小，仅增加1.7%。Li Fangwei等探究了菠菜热加工过程中NaCl对叶绿素的保护作用及机理。当NaCl添加量达到3%或以上时，可显著增加叶绿素保留率，且保留率随NaCl添加量的升高而增加；当NaCl添加量为7.8%时，叶绿素保留率提高至80.14%。研究发现，NaCl是通过增加溶液中的Na ＋ 和Cl - 降低水分活度，促进叶绿素分子之间的接触并形成更稳定的叶绿素聚集体，以减少叶绿素的降解。

糖在植物中作为碳、能源和调节分子起着至关重要的作用，能够抑制叶绿素的降解以及叶绿素降解相关的酶的活性。Guo Fan等发现，添加甘露糖能够抑制西兰花中叶绿素降解相关酶（PPH、RCCR、PAO和MD）的活性，并减少ROS的产生。贮藏3 d后，处理组的叶绿素含量约为对照组的2 倍。一氧化氮（NO）是一种重要的信号分子，对植物的呼吸代谢、生长发育、成熟和衰老等多种细胞过程具有调节作用，而外源SNP可以作为外源NO的供体，用于蔬菜中可以减少氧化并延缓黄化，减少叶绿素的降解。Shi Junyan等使用SNP（200 μmol/L）处理西兰花，提高了氧化反应相关酶（过氧化氢酶、POD、谷胱甘肽还原酶）的活性，抑制了叶绿素降解相关酶（CLH、PPH、Chl-POX）的活性以及叶绿素降解酶基因的表达，从而延缓了叶绿素的降解。

使用外源抗氧化剂能够清除活性氧自由基，保护细胞免受应激损伤，减少叶绿素的氧化降解，达到护色的效果。在果蔬贮藏保鲜领域，对香豆酸被用作一种新的抗菌剂和抗褐变抑制剂。Zhang Xue等探索了对香豆酸在抑制黄化方面的效果，研究将对香豆酸喷洒在西兰花表面，干燥后在4 ℃（78%～80%相对湿度）避光存放25 d，结果表明不同浓度的对香豆酸喷洒均可延缓西兰花的黄化过程，延缓叶绿素含量的下降并提高西兰花的抗氧化能力，在贮藏25 d后处理组的叶绿素含量约为对照组的2 倍。茉莉酸甲酯是一种天然的植物激素，对热、干燥等多种植物胁迫具有响应性，能减轻胁迫带来的伤害。Lv Jingyi等将苹果浸泡在10 μmol/L以及1 500 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液中，经10 μmol/L茉莉酸甲酯溶液浸泡后，在贮藏第28天时苹果仍能保持绿色，而1 500 μmol/L处理反而加剧了黄化。从酶活性上看，1 500 μmol/L茉莉酸甲酯溶液提高了叶绿素降解酶MD以及PPH的活性，而10 μmol/L茉莉酸甲酯溶液对其起到抑制作用。贮藏35 d内，10 μmol/L茉莉酸甲酯处理组叶绿素含量始终高于对照组。

2.3 生物方法

生物护色主要是利用生物保鲜剂来延缓叶绿素的降解。生物保鲜剂是指利用生物代谢产物及其衍生物开发出的一类物质，具有护色、防腐和延长果蔬采后贮藏期的特性。

近年来，有较多研究采用生物保鲜剂对蔬菜进行护色。瓜尔多胶是一种天然可食用多糖，用于蔬菜能够延缓脱水并抑制呼吸作用及乙烯的产生。Sarpong等利用瓜尔多胶涂覆于秋葵表面，延缓了叶绿素的降解并减少了乙烯的生成，在贮藏21 d后，处理组秋葵叶绿素含量约为对照组的2 倍。壳聚糖因为其安全环保以及较好的成膜性而广泛应用于蔬菜护色。Ansorena等使用壳聚糖涂覆于西兰花表面，处理组的绿色保留得更好。而未涂覆壳聚糖的西兰花在热加工后，叶绿素降解得更快，降解速率约为处理组的1.4 倍。

3 热加工过程中蔬菜叶绿素的护色机理

3.1 钝化酶的活性

酶的催化作用来源于依靠氢键、范德华力、疏水相互作用以及离子相互作用力形成特定三维结构，当酶的结构遭到破坏，便失去催化功能。为减少热加工过程中叶绿素的降解，钝化叶绿素降解酶活性至关重要，所采用的主要技术包括漂烫（加热）、HHP、紫外照射以及使用化学添加剂等。

漂烫通过热作用破坏非共价键造成酶失去活性。通常需要在较高温度下，叶绿素降解酶活性被抑制，经50 ℃热风处理2 h，CLH、MD以及Chl-POX仍具有较高活性；射频加热豌豆荚实验中，在极板间距105 mm、升温到60 ℃条件下，POD残余活性为（63.05±2.81）%，同一极板间距下，升温到85 ℃时，POD活性仅为（1.10±0.71）%。

HHP处理不会对食品组分分子的共价键产生影响，但会破坏蛋白质的二级和三级结构，较低处理压力（100～200 MPa）主要是影响蛋白质的三级结构或者促进蛋白质结构的解离；超过200 MPa就会对蛋白质的三级结构造成显著破坏；较高压力下（700 MPa以上）会对蛋白质的二级结构造成破坏，导致蛋白质的不可逆变性。因此高压力HHP处理能够对酶的结构造成破坏（如POD、PPO），使其活性下降，达到护色的目的。然而相比于其他处理方法（如热加工、UV-C处理），HHP对酶的破坏程度较弱，根据Ali等的研究，75 ℃加热小麦草汁15 s后POD活性下降75.3%，而经500 MPa处理60 s后，POD活性仅下降25.9%。

紫外照射使酶结构中的非共价键（如氢键）吸收能量，易被破坏，并且能够阻断蛋白质的合成及破坏基因，持续延缓叶绿素的降解。研究发现，西兰花经8.8 kJ/m2的UV-B照射后贮藏6 d，叶绿素降解酶（CLH、MD、Chl-POX）的活性均低于对照组。

3.2 金属离子增强叶绿素稳定性

金属护色剂Cu2+、Zn2+等通过取代叶绿素卟啉环中心的Mg2+，形成热稳定性较高的铜叶绿素及锌叶绿素，同时降低叶绿素中心Mg2+离子被H+取代的几率。但使用金属护色剂存在金属离子超标的风险，并会带来风味改变、营养物质如VC破坏等问题。

3.3 促进叶绿素聚集体的形成

有研究表明，叶绿素在多种溶剂中自组装形成叶绿素聚集体，如水、甲醇、乙醇和二噁烷等。在不同的溶剂中，叶绿素自聚集的形式不同，而叶绿素聚集体的稳定性与形成的自聚体的形式、粒径大小有关。Krasnovsky等发现在水、甲醇、乙醇、氨、甲醛或乙醛溶液中，叶绿素在Mg和C＝O之间形成稳定的分子间作用力，形成有序晶体结构的叶绿素聚集体，稳定性更强。Yasuda等发现在不同体积分数的甲醇和乙醇溶液中，叶绿素聚集体的形式不同，在80%～100%甲醇溶液和60%～100%乙醇溶液中以单体形式存在，在60%～70%甲醇溶液和50%乙醇溶液中以J-聚集体（粒径＞2 000 nm）存在，在10%～20%甲醇溶液和10%～30%乙醇溶液中以随机聚集体（粒径＜100 nm）的形式存在。聚集体的粒径大小与甲醇或乙醇体积分数呈正比，体积分数越低，聚集体的粒径越小，稳定性越强。这是因为小的聚集体能够排除水分子，并在叶绿素聚集体之间形成较强的π-π作用及疏水相互作用，而大聚集体中包含了大量的水分子，吸收电子后会形成羟自由基，破坏叶绿素。Zhang Zhihong等也报道了脉冲电场处理菠菜可以改变溶液微环境，促进Mg2+与周围叶绿素分子（吡咯环IV）的羰基结合，形成叶绿素聚集体，增加稳定性。Li Fangwei等研究了NaCl及HHP处理促进叶绿素聚集体形成的机制，研究结果表明600 MPa条件下，高压加速了叶绿素分子间的接触，促进了叶绿素聚集体的形成，Hu Yuwei等也发现了同样的结果，高压下叶绿素分子的荧光特性与聚集体的形成相似。而NaCl通过的Na+及的Cl-束缚周围的水分子，促进溶液中叶绿素分子间的接触，形成更加稳定的聚集体结构。

3.4 提高抗氧化性

在热加工过程中叶绿素不仅会经过Chl-POX参与的酶促反应氧化降解，还会受氧气和活性氧自由基的攻击，导致镁离子与氮原子之间的相互作用力解离，导致叶绿素氧化降解。因此在热加工过程中排除氧气或添加抗氧化剂清除自由基可以起到保护叶绿素的作用。

4 结 语

在果蔬代谢过程中，叶绿素在PPH或CLH的作用下经PAO途径降解，具体路径取决于果蔬种类。在加工过程中，除PAO途径外，叶绿素也会在Chl-POX催化下经C13 2 -OHChl a降解。在热加工过程中，叶绿素除生物降解外，会在物理及化学作用下降解，包括热造成细胞结构的物理破坏以及热促进的化学降解反应。热加工过程中的温度、pH值、氧气浓度及加工方式等因素会影响叶绿素的降解，其中温度和pH值的影响最为显著，主要通过影响叶绿素降解酶的活性以及促进叶绿素的去金属化（脱镁）反应。多项研究表明叶绿素降解符合一级动力学方程，降解速率随温度的升高而加快。为减少热加工过程中叶绿素的降解，可采用物理、化学和生物方法等多种护色技术。护色机理主要为钝化酶的活性、金属离子增强叶绿素稳定性、促进叶绿素聚集体的形成以及提高抗氧化性。

目前对于热加工蔬菜护色的研究主要针对单一叶绿素底物，探讨不同护色技术对叶绿素含量以及蔬菜色泽的影响。由于蔬菜成分复杂，在热加工过程中会发生复杂的物理、化学及生物反应，难以对护色机理进行深入探究。随着技术迭代及分析仪器更新，对于热加工过程中蔬菜的护色机理的研究，可以采用组学技术分析蔬菜代谢物变化及酶或基因变化，从而全面深入探讨护色机理。

作者简介

通信作者

岳进，上海交通大学农业与生物学院副研究员，博士生导师，陆伯勋食品安全研究中心主任，高原特色健康食品洱源创新中心主任，四川天府峨眉计划特聘专家。长期从事果蔬高值化加工，食品包装材料的开发与食品保鲜方面的研究。主持国家自然科学基金面上项目、四川省科技厅重点研发项目、上海市自然科学基金，以及企业委托开发项目等30 余项。在

Chemical Engineering Journal, Food hydrocolloids, Food Chemistry

Global Food Safety Initiative

International Featured Standards China

第一作者

龙洋洋，男，上海交通大学农业与生物学院硕士研究生。主要研究方向为果蔬热加工护色技术以及果蔬气调保鲜技术。已发表SCI论文1 篇。

引文格式：

龙洋洋, 雷宇洁, 马小云, 等.热加工过程中蔬菜叶绿素的降解及护色技术研究进展[J].食品科学, 2025, 46(4): 285-294. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240308-050.

LONG Yangyang, LEI Yujie, MA Xiaoyun, et al.Research progress on the degradation of and preservation techniques for chlorophyll in vegetables during thermal processing[J]. Food Science, 2025, 46(4): 285-294.(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240308-050.

实习编辑：甘冬娜；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

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