番茄原汁的改進工藝

趙美佳，丁銳，張翔

（1.錦州醫(yī)科大學醫(yī)療學院，遼寧錦州121013；2.遼寧省鐵嶺縣動物衛(wèi)生監(jiān)督所，遼寧鐵嶺112000）

番茄（Lycopersicon esculentum Mill）含有多種活性物質，如維生素C，黃酮，多酚，番茄紅素等[1-2]，飲用番茄汁能夠清除人體內自由基[3]，達到抗氧化[4-6]，延緩細胞衰老的作用。隨著人們生活條件的提高，單一提高飲料的口感已經(jīng)不能滿足人們的需要，人們更多關注了食品的保健功能。目前市面上的番茄汁產品僅僅追求番茄汁口感，汁液的穩(wěn)定狀態(tài)，還沒有涉及加強番茄汁中抗氧化能力的研究。在加工番茄汁的過程中，由于空氣氧化和加熱等會造成番茄汁中營養(yǎng)物質損失較大[7-8]，改進加工工藝可以有效提高番茄汁的抗氧化能力?？寡趸芰梢缘钟毎^快衰老[9]，延緩機體性能下降[10]，起到很好的保健作用。

本試驗主要從番茄原汁的功能性切入，將番茄加工工藝與番茄抗氧化相結合，在原有研究的基礎上，從預熱溫度、加入護色劑、殺菌溫度三方面分別進行抗氧化性評定，根據(jù)抗氧化測定方法即DPPH法和鐵離子還原法對加工工藝進行改進，提高番茄汁抗氧化能力。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

番茄品種：粉太郎（中國沈陽），2015年5月31日于沈陽市遼中縣番茄種植基地人工采摘番茄果實。番茄株距20 cm，大棚面積為2畝。選擇成熟期完好番茄快速送往遼寧大學生命科學院，用自封袋封裝放入4℃冰箱保存，放置最多不超過3 d。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗工藝流程

預熱、護色、滅菌是實現(xiàn)番茄原汁加工的主要步驟。在前人研究加工工藝的基礎上本試驗就預熱、護色、滅菌3個主要步驟與抗氧化性相結合得出增強成品抗氧化性的工藝。

工藝流程：新鮮番茄→去蒂、清洗→切塊→預熱→打漿→離心→上清液→加抗氧化劑→殺菌→番茄原汁

1.2.2 預處理溫度的確定

在番茄汁的加工工藝中，破碎是很重要的一步，分為熱破碎和冷破碎。溫度達到80℃以上的破碎方式為熱破碎，能滅活果膠酶，同時果膠不被破壞。熱破碎的好處能夠使番茄汁有很高黏度。但是脂肪酶同時也失去活性，番茄汁的風味受到破壞，風味差。低于70℃的破碎方式叫冷破碎，能夠保留脂肪酶的活性，保留番茄汁的風味，但與此同時果膠酶分解果膠。果膠分解后番茄汁黏度變低[11-13]。

生產上采用的低溫破碎參數(shù)為68℃，10 min，所以我們根據(jù)前人的試驗結果，選取90℃作為高溫破碎溫度，35℃作為冷破碎溫度，68℃作為低溫破碎進一步研究抗氧化性。

將清洗并切塊的番茄果實進行預熱處理，選取的溫度分別為35、68、90℃，加熱時間均為10 min。按上面的步驟預熱后，進行打漿離心，取上清液進行 1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率及鐵離子抗氧化能力（Ferricionreducingantioxidcont，F(xiàn)RAP） 值的測定，根據(jù)測定結果選擇最佳預熱溫度，將此預熱溫度下處理得到的樣品進行下一步試驗。不預熱的番茄作為空白對照。

1.2.3 護色劑的確定

0.6%的茶多酚能夠穩(wěn)定番茄色素[14]，對番茄飲料有很好的護色作用[15]。茶多酚對番茄紅素有穩(wěn)定性作用[16]，尤其以0.6%的效果最佳，茶多酚還具有增強抗氧化能力作用；抗壞血酸也是常用的護色劑，當濃度為0.08%時效果最好。將第一步試驗得到的最佳樣品分3部分，分別加入0.08%抗壞血酸、0.6%茶多酚、兩者1∶1（質量比）的混合物。室溫下放置一段時間后，分別對3個樣品進行DPPH自由基清除率及FRAP值測定，根據(jù)結果確定最佳護色劑。在此基礎上進行下一步試驗，以不加護色劑的番茄汁做為空白對照。

1.2.4 殺菌溫度的確定

巴氏殺菌的目的是殺死引起人類疾病的所有致病微生物，同時殺滅能影響產品風味和保質期的絕大多數(shù)其他微生物以及酶類，以保證產品質量并提高產品的貯藏穩(wěn)定性[17]。一般巴氏殺菌溫度為75℃～95℃。

護色劑確定后，將在此條件下處理得到的樣品分成3組，為了殺菌徹底，我們選擇溫度較高的85、90、95℃進行殺菌，殺菌時間為10 min。殺菌結束后，冷卻至室溫，對3組樣品進行DPPH自由基清除率及FRAP值測定，從而確定最佳殺菌溫度。

1.2.5 抗氧化能力的測定

1.2.5.1 鐵離子還原能力的測定[18-19]

在反應管中加入200 μL樣品溶液（必要時適當稀釋），分別用一定濃度的鹽酸、NaOH溶液調pH值至中性后測定。準確加入6 mL FRAP工作液（由0.3 mol/L醋酸鹽緩沖液，10 mmol/L TPTZ溶液，20 mmol/L FeCl3溶液以 10∶1∶1（體積比）的比例組成，現(xiàn)配現(xiàn)用），加入 600 μL 蒸餾水，混勻，37℃條件下反應10 min，于593 nm波長處測定吸光值，以1.0 mmol/L FeSO4為標準，求得所測定樣品的抗氧化能力用達相同吸光度所需FeSO4的毫摩爾數(shù)表示。每次試驗3次重復。

1.2.5.2 DPPH自由基清除能力的測定[20]

吸取不同濃度的待測樣0.5 mL，加入0.2 mmol/L，2.0 mL的 DPPH-乙醇（60%）溶液中，均勻混合后，靜置30 min，用分光光度計在波長為517 nm測定吸光度（A樣品）。用60%的乙醇與相同比例樣品混合溶液作對照（A對照）、用60%乙醇與DPPH-乙醇（60%）溶液作空白（A空白），清除率如下：

2 結果與分析

2.1 預處理溫度對番茄汁抗氧化能力的影響

按照1.2.5.1方法，用FeSO4的標準溶液繪制標準曲線。濃度-吸光值曲線如圖1示所示。當FeSO4在所用體系中濃度為0～3.5 mmol/L時與其濃度呈線性關系，且在此范圍內的線性回歸方程為：y=0.277 6x+0.038 7，R2=0.989

圖1 FeSO4標準曲線Fig.1 FeSO4standard curve

圖2 不同預熱溫度下的抗氧化能力Fig.2 Antioxidant capacity of different preheat temperatures

溫度會影響番茄汁黏度、番茄紅素含量，本文就不同預熱溫度對番茄汁抗氧化能力的影響進行了比較，結果如圖2所示。

由圖2可知，68℃預熱處理后得到的番茄汁的FRAP值最大，且其DPPH自由基清除率也為最高。90℃處理的樣品與35℃處理的樣品其DPPH自由基清除能力均偏低，F(xiàn)RAP值也較低。因此可以認為68℃為番茄汁加工的最佳預處理溫度。不進行預熱的番茄DPPH自由基清除率達到85.57%，F(xiàn)RAP值達到相當FeSO4的含量3.357 mmol/L，抗氧化能力均高于預熱處理的番茄，但番茄經(jīng)過預熱后風味有很大改善，所以預熱仍然是不可缺失的一部分。

2.2 不同護色劑對番茄汁抗氧化能力的影響

不同護色劑對番茄汁抗氧化能力的影響如圖3所示。

圖3 加入不同護色劑后的抗氧化能力Fig.3 Antioxidant capacity after adding different color fixative

由圖3可知，同時加入0.6%茶多酚和0.08%抗壞血酸的樣品其FRAP抗氧化能力與單獨加入0.6%茶多酚的樣品FRAP抗氧化能力相差不大。單獨加入0.08%抗壞血酸的樣品FRAP抗氧化能力和DPPH自由基清除率均最弱，明顯低于另兩個條件下處理得到的樣品。單獨加入0.6%茶多酚的樣品其DPPH自由基清除率最高，為81.228%，綜合考慮DPPH自由基清除率和FRAP值，我們選擇單獨使用茶多酚為最佳護色劑的選擇，而且從經(jīng)濟因素考慮單獨加入茶多酚會降低成本。不加入抗氧化劑的DPPH自由基清除率達到72.77%，F(xiàn)RAP值為相當FeSO4值0.96 mmol/L，可以看出單獨加入抗壞血酸，DPPH抗氧化能力略有上升，但FRAP能力明顯下降；單獨加入茶多酚能明顯提高DPPH自由基清除率和FRAP的值，明顯增強了番茄汁的抗氧化性。加入1∶1（質量比）混合護色劑能提高DPPH自由基清除率和FRAP值，增強抗氧化性。

2.3 不同殺菌溫度對番茄汁抗氧化能力的影響

在其他加工條件一致的情況下，比較不同殺菌溫度對番茄汁抗氧化性的影響，結果如圖4所示。

圖4 不同殺菌溫度下的抗氧化能力Fig.4 Antioxidant capacity of different sterilization temperatures

從圖4中可以看出，在85℃～95℃范圍內，隨著殺菌溫度的升高，樣品的DPPH自由基清除率和FRAP值也是逐漸升高。95℃下的DPPH自由基清除能力和FRAP抗氧化能力最高，90℃次之，85℃最低。隨著溫度的升高，番茄汁成品的口感，懸浮性變化不大，色澤略有加深。不進行殺菌的番茄汁DPPH自由基清除率為81.23%，F(xiàn)RAP值為相當FeSO4值15.1 mmol/L，雖然不經(jīng)過殺菌的加工工藝抗氧化能力強，但會造成產品的不合格。因此，將95℃定為最佳殺菌溫度。

3 結論

68℃下對番茄汁進行預熱處理，對番茄汁的抗氧化性影響最小，得到的番茄汁抗氧化性較強，且其色澤和黏稠度適中。護色劑的使用不僅有效地控制了果汁褐變，而且改變了產品的色澤，使顏色更鮮亮。單獨加入抗壞血酸對于產品的抗氧化性提高效果不明顯，單獨使用茶多酚，與復合護色劑相比，F(xiàn)RAP抗氧化能力相差不大，但是DPPH自由基清除率明顯增高。因此，中和經(jīng)濟角度和抗氧化能力角度考慮，完全可以單獨選擇茶多酚作為護色劑使用。在85℃～95℃的殺菌范圍內，殺菌溫度越高，對番茄汁抗氧化能力影響越小，95℃下殺菌得到的番茄汁抗氧化能力最強，色澤較鮮艷。

本試驗預熱溫度選取68℃，在殺菌溫度的試驗中選取95℃，可以推斷一方面溫度對抗氧化能力的影響不僅僅是單純的溫度變化，更需要結合番茄細胞破碎與否，是否加入護色劑等條件綜合考慮對抗氧化能力的影響，番茄細胞破碎前酶滅活與番茄細胞破碎后滅菌是兩個不同的步驟，細胞破碎與否對抗氧化能力有影響；另一方面抗氧化能力的變化與溫度不成線性關系，可能有多個促進抗氧化能力升高的溫度趨勢，具體的影響機制還需要進一步討論。

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