影響食品中番茄紅素含量的主要因素研究

趙靖，楊紅澎，李維，吳疆，金紅，*

（1.天津厚普技術檢測有限公司，天津300071；2.天津農(nóng)學院農(nóng)學與資源環(huán)境學院，天津300384）

影響食品中番茄紅素含量的主要因素研究

趙靖1，楊紅澎2，李維2，吳疆2，金紅2，*

（1.天津厚普技術檢測有限公司，天津300071；2.天津農(nóng)學院農(nóng)學與資源環(huán)境學院，天津300384）

從番茄紅素的品種來源、含量分布、光照處理、貯藏溫度和加工方法等因素探討了番茄紅素含量的影響因素。結(jié)果表明：不同品種類型的番茄果實和不同蔬菜水果品種中番茄紅素的含量差異很大，含量范圍在0.12 mg/100 g～3.54 mg/100 g，紅色普通型番茄果實和西瓜中的番茄紅素含量名列前茅；番茄沙司等番茄加工制品或用油熟制的番茄制品中的番茄紅素含量是鮮番茄的2倍～3倍；市售番茄在一定光照條件下20℃/20 d～30℃/10 d保藏處理，果實中的番茄紅素含量可提高23%～27%。在同一溫度條件下，光照保存的番茄果實番茄紅素含量是避光保存的1.7倍。在相同光照條件下，高溫保存的果實番茄紅素含量是4℃低溫保存的2.46倍。這一結(jié)果說明，番茄紅素對光的敏感性遠低于對溫度的敏感性。

番茄紅素含量；不同品種；貯藏溫度；光照處理；加工

番茄紅素是一種脂溶性不飽和碳氫化合物，是類胡蘿卜素的一種，在蔬菜和水果，特別是番茄中含量較高［1］。它具有預防各種類型癌癥，保護心血管，抗老化、保護皮膚等多種功效，特別是番茄紅素分子中含有11個共軛雙鍵，具有抵抗和清除過氧化自由基的作用［2］。由于人體不能合成番茄紅素，只能靠從外界攝取，因此，長期食用富含番茄紅素的蔬菜水果、番茄紅素純品或作為入藥成分都是十分有益健康的。在將番茄紅素作為入藥成分之前需要對其穩(wěn)定性進行考察。國內(nèi)外一些研究表明番茄紅素的含量不但受到植物品種和基因型的影響，還會受到環(huán)境因素的影響［3-5］。本文正是從番茄紅素作為入藥成分考慮，從番茄紅素的膳食來源、分布和影響其穩(wěn)定性的光、溫度、氧化作用等環(huán)境角度對番茄紅素含量的影響因素進行探討。

1材料和方法

1.1材料

新鮮的番茄果實：普通型大個紅色品種和中等紅色品種、紅色櫻桃品種、大個黃色品種、黃色櫻桃品種、綠色櫻桃品種，購自市場；新鮮的其他果實和蔬菜品種：西瓜、桔子、木瓜、紅提子、紅西柚、柿子、紅椒、黃椒、小南瓜，購自市場；番茄制品：番茄醬、番茄沙司，購自超市。

1.2方法

1.2.1番茄紅素的提取和測定方法［6］

1.2.1.1番茄的皂化

番茄果實需洗凈、破碎、打漿（若為番茄醬或汁可直接用）。稱取500 g的番茄漿，加500 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液，加熱攪拌皂化45 min后，用蒸餾水洗至漿液為中性，離心分離水相備用。

1.2.1.2乙醇脫水處理和番茄紅素的提取

將無水乙醇與水按體積比1∶5加入到番茄皂化物中攪拌均勻，處理時間為25 min，溫度為40℃。浸泡后離心脫去乙醇溶液，反復處理3次。乙醇處理后的皂化物加入二氯甲烷，在30℃振蕩提取45 min，離心得沉淀備用。

1.2.1.3番茄紅素含量的測定

準確稱取上述備用沉淀物，加入約10 mL乙醇，迅速調(diào)勻，防止結(jié)塊。抽濾，反復用甲醇抽提直至濾液無色為止，用苯洗脫，定容，在487 nm處比色。以合成色素蘇丹1代替番茄紅素作標準曲線。

1.2.2溫度對番茄紅素含量的影響

將新鮮的普通型大個番茄果實各3個，分別放置在4、20℃和28℃保持10 d，按照1.2.1的方法測定其中的番茄紅素含量，取每個處理的3個數(shù)值的平均值。

1.2.3不同貯藏時間對番茄紅素含量的影響

將新鮮的普通型大個番茄果實各3個，常溫下分別放置10、20 d和30 d，按照1.2.1的方法測定其中的番茄紅素含量，取每個處理的3個數(shù)值的平均值。

1.2.4不同加工方法對番茄紅素含量的影響

將鮮番茄、番茄醬和番茄沙司用熱油炒熟后，按照1.2.1的方法測定其中的番茄紅素含量，取每個處理的3個數(shù)值的平均值。

1.2.5光照對番茄紅素含量的影響

將新鮮的普通型大個番茄果實各3個，分別放置在以下兩個條件下各1周：一個是相同溫度（25℃）不同光照條件（4 000 lux光照和完全避光），一個是不同溫度（25℃和4℃）相同光照條件（避光），按照1.2.1的方法測定其中的番茄紅素含量，取每個處理的3個數(shù)值的平均值。

2結(jié)果與分析

2.1品種對番茄紅素含量的影響

2.1.1不同番茄品種對番茄紅素含量的影響

收集市場上常出現(xiàn)的幾種類型的番茄品種，按大小大致分為兩大類：普通型和櫻桃型；按顏色大致分為紅色（鮮紅色和暗紅色或粉色）和其他顏色（黃色和綠色），比較這些品種番茄果實中番茄紅素含量的變化，結(jié)果見表1。

表1　不同番茄品種對番茄紅素的含量影響Table 1The effect of different varieties of tomato on contents of lycopene

從表1中可見，不同品種間番茄紅素的含量差異是很大的（0.12 mg/100 g～3.54 mg/100 g），從含量上看，大小番茄之間沒有什么規(guī)律。但從顏色上看，紅色程度越大，成熟度越高的番茄果實中番茄紅素的含量越高。番茄紅素的含量表現(xiàn)為紅色＞黃色＞綠色，因此，如果選擇番茄果實作為入藥用的原料之一的話，基本上可用番茄果實的顏色作為依據(jù)。綠色果實是在果實發(fā)育初期采集的，主要以葉綠素含量為主，番茄紅素幾乎沒有合成，而黃色果實主要含有的是胡蘿卜素和葉黃素，這一結(jié)果與番茄育種研究結(jié)果是相一致的［4］。

2.1.2水果、蔬菜中番茄紅素含量的差異

以市場上常出現(xiàn)的紅色或近于紅色水果，包括西瓜、木瓜、紅西柚、紅提子、柿子、橘子和幾種蔬菜（紅椒、黃椒和金黃色小南瓜）為試驗材料，目的是比較除番茄外，還有什么蔬菜和水果品種的番茄紅素含量較高。結(jié)果見表2。

從表2可見，西瓜、木瓜和小南瓜中的番茄紅素含量較高，分別為2.93、3.30、2.12 mg/100 g，基本上能達到番茄果實的水平。木瓜的番茄紅素水平較高，但較昂貴，用作入藥成分成本過高。西瓜在夏季十分便宜，考慮用西瓜作原料。據(jù)國外研究證明，西瓜的番茄紅素具有無需加工或加熱食用時可直接被人體吸收的優(yōu)點，而番茄果實中的番茄紅素只有經(jīng)過加熱過程處理才能被人體吸收［7］，因此，這一結(jié)果為我們考慮作入藥成分提供了一個新思路，西瓜可能是番茄紅素的良好來源。

表2　水果和蔬菜中番茄紅素的含量比較Table 2The comparison of contents of lycipene from someFruits and vegetables

2.2加工處理對番茄紅素含量的影響

番茄果實經(jīng)過加工制成番茄醬或沙司之后，其中番茄紅素的含量大大增加，這一點從表1可以明顯地看出來。將市售的新鮮番茄果實和番茄沙司按照家庭烹調(diào)方法，用油炒制后再按照1.2.1的方法測定其中的番茄紅素含量，結(jié)果見表3。

表3　加工處理對番茄果實及其制品中番茄紅素含量的影響Table 3The effect of processing treatments on contents of lycopene in tomato fruits and their products

從表3可見，無論是鮮番茄果實還是番茄制品，其中的番茄紅素含量在熱處理之后都發(fā)生不同程度的增加。將鮮番茄經(jīng)炒熟后，其番茄紅素含量增加2倍～3倍，而番茄沙司經(jīng)炒熟后，其番茄紅素含量也有增加。這一結(jié)果說明，加熱處理是有助于番茄紅素含量的提高，也就是熟后食用，對補充番茄紅素而然是非常有好處的。番茄紅素在未破壞的完整細胞的水溶性環(huán)境中，它的含量遠遠小于在脂溶性環(huán)境中，所以在炒食加工之后，能大大提高番茄紅素分子的生物有效性，也更容易被吸收。有研究表明，番茄紅素在加工過程中，由全反式向順式轉(zhuǎn)變，提高了其生物利用率［7］。因此，在考慮作入藥成分時，適當加工是有益的。

2.3其他環(huán)境因素對番茄紅素含量的影響

2.3.1貯藏溫度和貯藏時間對番茄果實中番茄紅素含量的影響

將普通型紅色鮮番茄放置在冷藏（4℃）、冬季室溫（20℃）、夏季平均高溫情況下（28℃）和37℃4種溫度下各10 d，分別測定果實中的番茄紅素含量，結(jié)果見表4；選擇在20℃情況下，將普通型紅色鮮番茄分別放置10、20、30、40 d，分別測定果實中的番茄紅素含量，結(jié)果見表4。

表4　貯藏溫度和時間對番茄果實中番茄紅素含量（mg/100 g）的影響Table 4The effect of store temperature and time on the contents of lycopene in tomato fruits

從表4可見，番茄在低溫下放置，其中的番茄紅素含量會大幅度下降，而在提高溫度保藏時，其中的番茄紅素含量會增加，當溫度再達到夏季高溫時，其番茄紅素含量就要下降。在沒有保鮮劑的情況下，溫度過高，導致果實腐爛，番茄果實很難在25℃以上的溫度保藏10 d的。這一結(jié)果與文獻［8］等研究接近，乙烯在番茄紅素的合成中很重要，在低溫下貯藏的果實中乙烯產(chǎn)量很低，番茄紅素也不能檢測到，而當果實移入室溫時，隨著乙烯的生成，番茄紅素合成增加。從保藏期看，隨著保藏時間延長，果實中的番茄紅素含量會增加，但在達到一個月時，果實開始有跡象變軟，再保藏下去就腐爛了。這一結(jié)果也與乙烯的產(chǎn)生有直接關系。因此，從表2的結(jié)果看，建議番茄采收后不要馬上食用，在室溫保藏再食，果實中的番茄紅素含量可提高23%～27%，入藥或食用效果較好。

2.3.2光照處理對番茄果實中番茄紅素含量的影響

將普通型紅色鮮番茄分別放置在兩個條件下各一周：一個是相同溫度（25℃）不同光照條件（4 000 lux光照和完全避光），一個是不同溫度（25℃和4℃）相同光照條件（避光），考察番茄果實中番茄紅素含量的變化，結(jié)果見圖1。

圖1　光照處理對番茄果實中番茄紅素含量的影響Fig.1The effect of light treatment on contents of lycopene in tomato fruits

從圖1可見，在同一溫度條件下，番茄果實內(nèi)番茄紅素含量隨著光照強度的減弱而降低，當采后果實處于完全避光情況下保藏一周時，光照保存的番茄果實中番茄紅素的含量是避光保存的1.7倍。在相同光照條件下，25℃高溫保存的番茄果實中的番茄紅素的含量是4℃低溫保存的2.46倍。這一結(jié)果說明，番茄紅素對光的敏感性遠低于對溫度的敏感性。目前已有的假說認為紅光可以促進番茄紅素的合成，當紅光強度大時，番茄紅素含量就增加。有文獻報道，當果實還在未離體狀態(tài)時，100%的避光會使番茄紅素含量急劇下降，果實由紅色轉(zhuǎn)為黃色。而我們目前市售的番茄大多數(shù)是在未完全成熟的情況下，由于某些原因，如農(nóng)民為了搶占市場，而被提早采集下來，采后若給予適當?shù)臈l件，是可以提高果實中的番茄紅素的含量的。

3結(jié)論與討論

從本文的研究結(jié)果可以得出，當番茄紅素作為入藥成分時，應考慮品種問題，紅色普通型番茄果實是較好的原料，而適當考慮西瓜作為原料提供番茄紅素的可能性。當番茄紅素作為膳食成分時，可以考慮選用番茄沙司等番茄加工制品或食用用油熟制的番茄果實制品效果較好。從環(huán)境因素的影響角度，無論哪種用途，考慮將購買的市售番茄根據(jù)表觀的成熟度，在一定光照下室溫保藏后再食用，果實中的番茄紅素含量是比較高的，入藥或食用效果可能會好。

番茄紅素作為一種有潛力的功能食品，對于它的研究雖然很多，但都較為片面，其中有諸多問題尚未弄清楚。例如從本文的光照處理和貯藏溫度等因素的研究結(jié)果看出：番茄果實的提前采集造成成熟度不足，從而引起果實內(nèi)的番茄紅素未能完全合成出來。本研究結(jié)果與某些離體果實的研究結(jié)果相抵［9］，而與未離體果實的研究結(jié)果［8］完全符合，正說明了存在產(chǎn)后成熟的問題。在利用番茄紅素作為入藥成分原料時，這一點值得注意。

番茄紅素是番茄中最主要的類胡蘿卜素，很多因素會導致類胡蘿卜素順式異構體和反式異構體的相互轉(zhuǎn)化。如何保證全反式類胡蘿卜素最小化轉(zhuǎn)化成它們的順式異構體，以闡明順式異構體的存在是否對其生物利用度和抗氧化能力有益等問題尚需進一步研究。據(jù)有報導［10］近來一些新的食品處理技術，如瞬時電滲透和高壓處理技術，對于提高食品中類胡蘿卜素的穩(wěn)定性和異構化作用是很用的。

［1］徐艷鋼，喻宜洋.番茄紅素生物學功能研究進展［J］.現(xiàn)代預防醫(yī)學，2004，31（5）：725-727

［2］尚德軍，王軍.番茄紅素研究現(xiàn)狀與展望［J］.檢驗檢疫科學，2004，14（2）：59-61

［3］成堅，曾慶孝，何宇峰.番茄紅素的穩(wěn)定性研究［J］.仲凱農(nóng)業(yè)技術學院學報，200，14（2）：14-19

［4］曲瑞芳，梁燕，鞏振輝，等.番茄不同品種間番茄紅素含量變化規(guī)律的研究［J］.西北農(nóng)業(yè)學報，2006，15（3）：121-123

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［7］李紀鎖，石正強，沈火林，等.番茄紅素保健作用研究進展［J］.北方園藝，2003（3）：8-10

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［10］吳汝林，王麗紅.加工處理對食品中類胡蘿卜素順反異構化作用的影響［J］.食品科技，2006（11）：126-129

Studies on the Main Factors Affecting the Content of Lycopene

ZHAO Jing1，YANG Hong-peng2，LI Wei2，WU Jiang2，JIN Hong2，*
（1.Tianjin Hope Technology Testing Co.，LTD.，Tianjin 300071，China；2.College of Agronomy and Resources Environment，Tianjin Agricultural College，Tianjin 300384，China）

The factors affecting the content of lycopene were investigated from the point of variety sources，content distribution，lighting，temperature and procession etc.The results showed contents of lycopene in different tomato and vegetable varieties have big difference and ranged from 0.12 to 3.54 mg/100 g.Among the varieties，the contents of lycopene of red general tomato fruits and water melon were among the best.The contents of lycopene in processed tomato products such as tomato sauces and tomato products cooked with oil were 2-3 times higher than those of fresh tomatoes.When the tomato fruits bought from the market were stored up under the condition of some lighting strength and 20℃/20 d-30℃/10 d，the content of lycopene in tomato fruits was promoted 23%-27%.The content of lycopene under the lighting at the same temperature was 1.7 times higher than that under the wholly protected from light.The content of lycopene at 25℃at the same lighting was 2.46 times higher than that at 4℃，which means the lycopene was more sensitive to temperature than to light.

content of lycopene；different varieties；store temperature；light treatment；processing

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.10.004

2014-11-12

天津農(nóng)學院院長基金項目（2006A004）

趙靖（1985—），女（漢），助理工程師，學士，主要研究方向：檢測分析。

金紅（1967—），女（漢），研究員，碩士，主要研究方向：生物技術和生物分離。