番茄紅素乳液穩(wěn)定性研究

賈新超，焦麗娟，田洪，高偉，徐建中＊

（1.河北省植物天然色素產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北 曲周 057250；2.晨光生物科技集團(tuán)有限公司，河北 曲周 057250）

番茄紅素是類胡蘿卜素的一種，其分子中含有很多雙鍵，具有很強(qiáng)的抗氧化活性，能夠避免細(xì)胞的抗氧化損傷，預(yù)防癌癥的發(fā)生，番茄紅素還能夠預(yù)防心腦血管病的發(fā)生，延緩衰老等［1－5］。

番茄紅素為脂溶性色素，顏色暗紅色，無(wú)法給人愉悅的感官體驗(yàn)，通過(guò)添加乳化劑、助乳化劑、抗氧化劑等輔料經(jīng)過(guò)研磨將其制備成水溶性番茄紅素乳液［6，7］，色調(diào)明顯得到改善，應(yīng)用于肉制品等食品中，不僅可以使生鮮肉品色澤鮮艷，還能起到保濕、保鮮功能，增加產(chǎn)品的貨架期，從而擴(kuò)大番茄紅素在食品和調(diào)味品方面的應(yīng)用范圍［8，9］。目前關(guān)于水分散型番茄紅素乳液的制備、儲(chǔ)存以及穩(wěn)定性報(bào)道甚少，因此研究番茄紅素乳液儲(chǔ)存條件以及穩(wěn)定性對(duì)番茄紅素乳液的應(yīng)用提供了理論依據(jù)［10－13］。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

番茄紅素乳液：2%，批號(hào)：171227、171229、171231，河北晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司；檸檬酸：分析純；檸檬酸三鈉：分析純；甲醇：色譜純；乙腈：色譜純；MTBE：色譜純。

1.1.2 儀器

CM-3600A分光測(cè)色計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)有限公司；UV1102紫外可見(jiàn)光分光光度儀 上海天美科學(xué)儀器有限公司；Mastersizer 2000激光粒度分析儀 英國(guó)Malvern公司；SHH-SDT-2ST綜合藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)箱 重慶市永生實(shí)驗(yàn)儀器廠；色譜柱 YMC C30（250mm×4.6mm，5μm），HPLC 600E、PDA-996二極管陣列檢測(cè)器、分光光度計(jì)。

1.2 方法

1.2.1 研磨過(guò)程中番茄紅素乳液粒度和色調(diào)的變化

調(diào)配番茄紅素乳液，在2000r／min進(jìn)行研磨，1，30，60，90，120min分別取樣，檢測(cè)乳液的粒度和色調(diào)變化。

1.2.2 番茄紅素乳液放置狀態(tài)穩(wěn)定性

番茄紅素乳液分為2組，分別放置在4℃和25℃不同溫度條件下。放置0，3，6，9，12個(gè)月，對(duì)比不同放置條件下番茄紅素乳液上層、中層、下層產(chǎn)品水溶液的吸光度值變化情況。

1.2.3 番茄紅素乳液放置粒度穩(wěn)定性

番茄紅素乳液分為2組，分別放置在4℃和25℃不同溫度條件下。放置0，3，6，9，12個(gè)月，對(duì)比不同放置條件下番茄紅素乳液產(chǎn)品的粒度變化情況。

1.2.4 水溶液的抗熱穩(wěn)定性

0.1 %番茄紅素乳液水溶液，檢測(cè)放置前的色調(diào)值，然后在100℃水浴鍋中放置0.5h，檢測(cè)放置后水溶液的色調(diào)變化。

1.2.5 水溶液的抗酸穩(wěn)定性

用檸檬酸和檸檬酸鈉配制pH為3的緩沖溶液，然后用pH為3的緩沖溶液配制0.1%的番茄紅素乳液水溶液，檢測(cè)放置前的色調(diào)值，然后在4℃冰箱中避光放置7天，檢測(cè)放置后水溶液的色調(diào)變化。

1.2.6 水溶液的抗光穩(wěn)定性

配制0.1%番茄紅素乳液水溶液，檢測(cè)放置前的色調(diào)值，然后在22000lux光照強(qiáng)度、溫度30℃下放置7h，檢測(cè)放置后水溶液的色調(diào)變化。

2 結(jié)果與討論

2.1 研磨過(guò)程中番茄紅素乳液粒度和色調(diào)的變化

研磨是制備番茄紅素乳液的重要一環(huán)，隨著研磨時(shí)間的增加，番茄紅素乳液粒徑和色調(diào)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

由圖1可知，研磨前番茄紅素乳液的中位粒徑D50為13.41μm，研磨前30min內(nèi)，乳液粒徑迅速下降，研磨30min時(shí)，乳液粒徑減小為1.02μm，隨著研磨時(shí)間的延長(zhǎng)，乳液粒徑下降緩慢，到120min時(shí)，乳液中位粒徑D50減小為0.6μm。以顏色三要素L＊、a＊、b＊對(duì)乳液進(jìn)行評(píng)價(jià)，研磨前番茄紅素乳液水溶液的明度值L＊為90.45，紅綠值a＊為4.32，黃藍(lán)值b＊為2.01，研磨前乳液由于粒徑較大，水溶液的明度值較大，紅黃值較小，著色能力較差，研磨前30min內(nèi)，由于乳液粒徑迅速下降，明度值L＊也迅速變小，到120min時(shí)，番茄紅素乳液水溶液的明度值L＊為（80.47），紅綠值a＊為12.68，黃藍(lán)值b＊為8.93，乳液的色調(diào)值達(dá)到產(chǎn)品要求。

圖1 研磨時(shí)間對(duì)番茄紅素乳液粒徑和色調(diào)的影響

2.2 番茄紅素乳液放置穩(wěn)定性

番茄紅素微乳液放置穩(wěn)定性通過(guò)放置后從上、中、下層分別取樣，稀釋一定倍數(shù)，檢測(cè)吸光度值來(lái)評(píng)價(jià)放置穩(wěn)定性。番茄紅素乳液分為2組，分別放置在4℃和25℃條件下，放置時(shí)間為3，6，9，12個(gè)月，分別從上層、中層和下層取樣配制0.02%的水溶液，在484nm處測(cè)吸光度值。

圖2 25℃不同放置時(shí)間對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響

由圖2可知，25℃放置3個(gè)月時(shí)，上層吸光度值明顯高于中層和下層，表明3個(gè)月時(shí)番茄紅素乳液已分層嚴(yán)重，放置6，9，12個(gè)月時(shí)，上層吸光度值明顯高于中層和下層，和第1個(gè)月時(shí)相同，說(shuō)明分層狀況在第1個(gè)月時(shí)基本達(dá)到最大。

圖3 4℃不同放置時(shí)間對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，4℃放置3個(gè)月時(shí)，吸光度值基本保持不變，說(shuō)明乳液穩(wěn)定，未出現(xiàn)分層。放置6，9，12個(gè)月時(shí)，上、中、下層的吸光度值基本一致，乳液上、中、下層較均勻，無(wú)分層現(xiàn)象，說(shuō)明乳液適合存在于4℃條件下。

2.3 番茄紅素乳液放置粒度穩(wěn)定性

圖4 放置溫度和時(shí)間對(duì)乳液粒徑的影響

由圖4可知，番茄紅素乳液分為2組，分別放置在4℃和25℃條件下，放置時(shí)間為3，6，9，12個(gè)月，4℃放置3個(gè)月時(shí)，乳液粒徑的D50保持不變，說(shuō)明乳液穩(wěn)定。放置6，9，12個(gè)月時(shí)，乳液粒徑基本保持不變，有稍微升高；在25℃放置3個(gè)月時(shí)，乳液粒徑的D50基本保持不變，說(shuō)明乳液穩(wěn)定，但是放置6，9，12個(gè)月時(shí)，乳液粒徑有變大的趨勢(shì)，放置12個(gè)月時(shí)，乳液的中位粒徑D50由0.6μm增大到0.7μm，可能是由于乳液溫度高，系統(tǒng)不穩(wěn)定，說(shuō)明乳液適合存在于4℃條件下。

2.4 水溶液的抗熱穩(wěn)定性

取（171227，171229，171231）3批番茄紅素乳液，配制0.1%番茄紅素乳液水溶液，100℃放置0.5h，放置前后色調(diào)L＊、a＊和b＊見(jiàn)表1。放置前后L＊、a＊和b＊變化不大，△L＊、△a＊和△b＊都小于1、3批次的dE＊ab，均小于2，說(shuō)明番茄紅素乳液水溶液的抗熱穩(wěn)定性良好。

表1 不同批次番茄紅素乳液水溶液的抗熱穩(wěn)定性

2.5 水溶液的抗酸穩(wěn)定性

用檸檬酸和檸檬酸鈉配制pH為3的緩沖溶液，然后用pH為3的緩沖溶液配制0.1%的番茄紅素乳液水溶液，檢測(cè)放置前的色調(diào)值，然后在4℃冰箱中避光放置7天，放置前后色調(diào)L＊、a＊和b＊見(jiàn)表2。放置前后L＊、a＊和b＊變化不大，△L＊、△a＊和△b＊都小于2、3批次的dE＊ab，均小于2，說(shuō)明番茄紅素乳液水溶液在pH為3的酸性溶液中穩(wěn)定性良好。

表2 不同批次番茄紅素乳液水溶液抗酸穩(wěn)定性

2.6 水溶液的抗光穩(wěn)定性

?。?71227、171229、171231）3批番茄紅素乳液，配置0.1%番茄紅素乳液水溶液，在22000lux光照強(qiáng)度、溫度30℃下放置7h，放置前后色調(diào)L＊、a＊和b＊見(jiàn)表1，放置前后L＊、a＊和b＊變化不大，△L＊、△a＊和△b＊都小于2，3批次的dE＊ab均小于3。說(shuō)明番茄紅素乳液水溶液抗光穩(wěn)定性良好。

表3 不同批次番茄紅素乳液水溶液抗光穩(wěn)定性

3 結(jié)論

從上述的研究結(jié)果可以得出以下結(jié)論：番茄紅素乳液研磨120min時(shí)，番茄紅素乳液水溶液的明度值L＊為80.47，紅綠值a＊為12.68，黃藍(lán)值b＊為8.93，乳液的色調(diào)值達(dá)到產(chǎn)品要求；番茄紅素乳液適宜存放于4℃環(huán)境下；番茄紅素乳液水溶液具有良好的抗酸性（pH為3），良好的抗熱性（100℃）和良好的抗光性（22000lux光照強(qiáng)度），在蟹棒、飲料等食品中具有廣闊的應(yīng)用前景。