影响食品中番茄红素含量的主要因素研究

赵靖，杨红澎，李维，吴疆，金红，*

（1.天津厚普技术检测有限公司，天津300071；2.天津农学院农学与资源环境学院，天津300384）

影响食品中番茄红素含量的主要因素研究

赵靖1，杨红澎2，李维2，吴疆2，金红2，*

（1.天津厚普技术检测有限公司，天津300071；2.天津农学院农学与资源环境学院，天津300384）

从番茄红素的品种来源、含量分布、光照处理、贮藏温度和加工方法等因素探讨了番茄红素含量的影响因素。结果表明：不同品种类型的番茄果实和不同蔬菜水果品种中番茄红素的含量差异很大，含量范围在0.12 mg/100 g～3.54 mg/100 g，红色普通型番茄果实和西瓜中的番茄红素含量名列前茅；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红素含量是鲜番茄的2倍～3倍；市售番茄在一定光照条件下20℃/20 d～30℃/10 d保藏处理，果实中的番茄红素含量可提高23%～27%。在同一温度条件下，光照保存的番茄果实番茄红素含量是避光保存的1.7倍。在相同光照条件下，高温保存的果实番茄红素含量是4℃低温保存的2.46倍。这一结果说明，番茄红素对光的敏感性远低于对温度的敏感性。

番茄红素含量；不同品种；贮藏温度；光照处理；加工

番茄红素是一种脂溶性不饱和碳氢化合物，是类胡萝卜素的一种，在蔬菜和水果，特别是番茄中含量较高［1］。它具有预防各种类型癌症，保护心血管，抗老化、保护皮肤等多种功效，特别是番茄红素分子中含有11个共轭双键，具有抵抗和清除过氧化自由基的作用［2］。由于人体不能合成番茄红素，只能靠从外界摄取，因此，长期食用富含番茄红素的蔬菜水果、番茄红素纯品或作为入药成分都是十分有益健康的。在将番茄红素作为入药成分之前需要对其稳定性进行考察。国内外一些研究表明番茄红素的含量不但受到植物品种和基因型的影响，还会受到环境因素的影响［3-5］。本文正是从番茄红素作为入药成分考虑，从番茄红素的膳食来源、分布和影响其稳定性的光、温度、氧化作用等环境角度对番茄红素含量的影响因素进行探讨。

1材料和方法

1.1材料

新鲜的番茄果实：普通型大个红色品种和中等红色品种、红色樱桃品种、大个黄色品种、黄色樱桃品种、绿色樱桃品种，购自市场；新鲜的其他果实和蔬菜品种：西瓜、桔子、木瓜、红提子、红西柚、柿子、红椒、黄椒、小南瓜，购自市场；番茄制品：番茄酱、番茄沙司，购自超市。

1.2方法

1.2.1番茄红素的提取和测定方法［6］

1.2.1.1番茄的皂化

番茄果实需洗净、破碎、打浆（若为番茄酱或汁可直接用）。称取500 g的番茄浆，加500 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液，加热搅拌皂化45 min后，用蒸馏水洗至浆液为中性，离心分离水相备用。

1.2.1.2乙醇脱水处理和番茄红素的提取

将无水乙醇与水按体积比1∶5加入到番茄皂化物中搅拌均匀，处理时间为25 min，温度为40℃。浸泡后离心脱去乙醇溶液，反复处理3次。乙醇处理后的皂化物加入二氯甲烷，在30℃振荡提取45 min，离心得沉淀备用。

1.2.1.3番茄红素含量的测定

准确称取上述备用沉淀物，加入约10 mL乙醇，迅速调匀，防止结块。抽滤，反复用甲醇抽提直至滤液无色为止，用苯洗脱，定容，在487 nm处比色。以合成色素苏丹1代替番茄红素作标准曲线。

1.2.2温度对番茄红素含量的影响

将新鲜的普通型大个番茄果实各3个，分别放置在4、20℃和28℃保持10 d，按照1.2.1的方法测定其中的番茄红素含量，取每个处理的3个数值的平均值。

1.2.3不同贮藏时间对番茄红素含量的影响

将新鲜的普通型大个番茄果实各3个，常温下分别放置10、20 d和30 d，按照1.2.1的方法测定其中的番茄红素含量，取每个处理的3个数值的平均值。

1.2.4不同加工方法对番茄红素含量的影响

将鲜番茄、番茄酱和番茄沙司用热油炒熟后，按照1.2.1的方法测定其中的番茄红素含量，取每个处理的3个数值的平均值。

1.2.5光照对番茄红素含量的影响

将新鲜的普通型大个番茄果实各3个，分别放置在以下两个条件下各1周：一个是相同温度（25℃）不同光照条件（4 000 lux光照和完全避光），一个是不同温度（25℃和4℃）相同光照条件（避光），按照1.2.1的方法测定其中的番茄红素含量，取每个处理的3个数值的平均值。

2结果与分析

2.1品种对番茄红素含量的影响

2.1.1不同番茄品种对番茄红素含量的影响

收集市场上常出现的几种类型的番茄品种，按大小大致分为两大类：普通型和樱桃型；按颜色大致分为红色（鲜红色和暗红色或粉色）和其他颜色（黄色和绿色），比较这些品种番茄果实中番茄红素含量的变化，结果见表1。

表1　不同番茄品种对番茄红素的含量影响Table 1The effect of different varieties of tomato on contents of lycopene

从表1中可见，不同品种间番茄红素的含量差异是很大的（0.12 mg/100 g～3.54 mg/100 g），从含量上看，大小番茄之间没有什么规律。但从颜色上看，红色程度越大，成熟度越高的番茄果实中番茄红素的含量越高。番茄红素的含量表现为红色＞黄色＞绿色，因此，如果选择番茄果实作为入药用的原料之一的话，基本上可用番茄果实的颜色作为依据。绿色果实是在果实发育初期采集的，主要以叶绿素含量为主，番茄红素几乎没有合成，而黄色果实主要含有的是胡萝卜素和叶黄素，这一结果与番茄育种研究结果是相一致的［4］。

2.1.2水果、蔬菜中番茄红素含量的差异

以市场上常出现的红色或近于红色水果，包括西瓜、木瓜、红西柚、红提子、柿子、橘子和几种蔬菜（红椒、黄椒和金黄色小南瓜）为试验材料，目的是比较除番茄外，还有什么蔬菜和水果品种的番茄红素含量较高。结果见表2。

从表2可见，西瓜、木瓜和小南瓜中的番茄红素含量较高，分别为2.93、3.30、2.12 mg/100 g，基本上能达到番茄果实的水平。木瓜的番茄红素水平较高，但较昂贵，用作入药成分成本过高。西瓜在夏季十分便宜，考虑用西瓜作原料。据国外研究证明，西瓜的番茄红素具有无需加工或加热食用时可直接被人体吸收的优点，而番茄果实中的番茄红素只有经过加热过程处理才能被人体吸收［7］，因此，这一结果为我们考虑作入药成分提供了一个新思路，西瓜可能是番茄红素的良好来源。

表2　水果和蔬菜中番茄红素的含量比较Table 2The comparison of contents of lycipene from someFruits and vegetables

2.2加工处理对番茄红素含量的影响

番茄果实经过加工制成番茄酱或沙司之后，其中番茄红素的含量大大增加，这一点从表1可以明显地看出来。将市售的新鲜番茄果实和番茄沙司按照家庭烹调方法，用油炒制后再按照1.2.1的方法测定其中的番茄红素含量，结果见表3。

表3　加工处理对番茄果实及其制品中番茄红素含量的影响Table 3The effect of processing treatments on contents of lycopene in tomato fruits and their products

从表3可见，无论是鲜番茄果实还是番茄制品，其中的番茄红素含量在热处理之后都发生不同程度的增加。将鲜番茄经炒熟后，其番茄红素含量增加2倍～3倍，而番茄沙司经炒熟后，其番茄红素含量也有增加。这一结果说明，加热处理是有助于番茄红素含量的提高，也就是熟后食用，对补充番茄红素而然是非常有好处的。番茄红素在未破坏的完整细胞的水溶性环境中，它的含量远远小于在脂溶性环境中，所以在炒食加工之后，能大大提高番茄红素分子的生物有效性，也更容易被吸收。有研究表明，番茄红素在加工过程中，由全反式向顺式转变，提高了其生物利用率［7］。因此，在考虑作入药成分时，适当加工是有益的。

2.3其他环境因素对番茄红素含量的影响

2.3.1贮藏温度和贮藏时间对番茄果实中番茄红素含量的影响

将普通型红色鲜番茄放置在冷藏（4℃）、冬季室温（20℃）、夏季平均高温情况下（28℃）和37℃4种温度下各10 d，分别测定果实中的番茄红素含量，结果见表4；选择在20℃情况下，将普通型红色鲜番茄分别放置10、20、30、40 d，分别测定果实中的番茄红素含量，结果见表4。

表4　贮藏温度和时间对番茄果实中番茄红素含量（mg/100 g）的影响Table 4The effect of store temperature and time on the contents of lycopene in tomato fruits

从表4可见，番茄在低温下放置，其中的番茄红素含量会大幅度下降，而在提高温度保藏时，其中的番茄红素含量会增加，当温度再达到夏季高温时，其番茄红素含量就要下降。在没有保鲜剂的情况下，温度过高，导致果实腐烂，番茄果实很难在25℃以上的温度保藏10 d的。这一结果与文献［8］等研究接近，乙烯在番茄红素的合成中很重要，在低温下贮藏的果实中乙烯产量很低，番茄红素也不能检测到，而当果实移入室温时，随着乙烯的生成，番茄红素合成增加。从保藏期看，随着保藏时间延长，果实中的番茄红素含量会增加，但在达到一个月时，果实开始有迹象变软，再保藏下去就腐烂了。这一结果也与乙烯的产生有直接关系。因此，从表2的结果看，建议番茄采收后不要马上食用，在室温保藏再食，果实中的番茄红素含量可提高23%～27%，入药或食用效果较好。

2.3.2光照处理对番茄果实中番茄红素含量的影响

将普通型红色鲜番茄分别放置在两个条件下各一周：一个是相同温度（25℃）不同光照条件（4 000 lux光照和完全避光），一个是不同温度（25℃和4℃）相同光照条件（避光），考察番茄果实中番茄红素含量的变化，结果见图1。

图1　光照处理对番茄果实中番茄红素含量的影响Fig.1The effect of light treatment on contents of lycopene in tomato fruits

从图1可见，在同一温度条件下，番茄果实内番茄红素含量随着光照强度的减弱而降低，当采后果实处于完全避光情况下保藏一周时，光照保存的番茄果实中番茄红素的含量是避光保存的1.7倍。在相同光照条件下，25℃高温保存的番茄果实中的番茄红素的含量是4℃低温保存的2.46倍。这一结果说明，番茄红素对光的敏感性远低于对温度的敏感性。目前已有的假说认为红光可以促进番茄红素的合成，当红光强度大时，番茄红素含量就增加。有文献报道，当果实还在未离体状态时，100%的避光会使番茄红素含量急剧下降，果实由红色转为黄色。而我们目前市售的番茄大多数是在未完全成熟的情况下，由于某些原因，如农民为了抢占市场，而被提早采集下来，采后若给予适当的条件，是可以提高果实中的番茄红素的含量的。

3结论与讨论

从本文的研究结果可以得出，当番茄红素作为入药成分时，应考虑品种问题，红色普通型番茄果实是较好的原料，而适当考虑西瓜作为原料提供番茄红素的可能性。当番茄红素作为膳食成分时，可以考虑选用番茄沙司等番茄加工制品或食用用油熟制的番茄果实制品效果较好。从环境因素的影响角度，无论哪种用途，考虑将购买的市售番茄根据表观的成熟度，在一定光照下室温保藏后再食用，果实中的番茄红素含量是比较高的，入药或食用效果可能会好。

番茄红素作为一种有潜力的功能食品，对于它的研究虽然很多，但都较为片面，其中有诸多问题尚未弄清楚。例如从本文的光照处理和贮藏温度等因素的研究结果看出：番茄果实的提前采集造成成熟度不足，从而引起果实内的番茄红素未能完全合成出来。本研究结果与某些离体果实的研究结果相抵［9］，而与未离体果实的研究结果［8］完全符合，正说明了存在产后成熟的问题。在利用番茄红素作为入药成分原料时，这一点值得注意。

番茄红素是番茄中最主要的类胡萝卜素，很多因素会导致类胡萝卜素顺式异构体和反式异构体的相互转化。如何保证全反式类胡萝卜素最小化转化成它们的顺式异构体，以阐明顺式异构体的存在是否对其生物利用度和抗氧化能力有益等问题尚需进一步研究。据有报导［10］近来一些新的食品处理技术，如瞬时电渗透和高压处理技术，对于提高食品中类胡萝卜素的稳定性和异构化作用是很用的。

［1］徐艳钢，喻宜洋.番茄红素生物学功能研究进展［J］.现代预防医学，2004，31（5）：725-727

［2］尚德军，王军.番茄红素研究现状与展望［J］.检验检疫科学，2004，14（2）：59-61

［3］成坚，曾庆孝，何宇峰.番茄红素的稳定性研究［J］.仲凯农业技术学院学报，200，14（2）：14-19

［4］曲瑞芳，梁燕，巩振辉，等.番茄不同品种间番茄红素含量变化规律的研究［J］.西北农业学报，2006，15（3）：121-123

［5］杨鸣娟，张昆生.番茄品种、成熟度和热处理对番茄中番茄红素含量的影响［J］.食品研究与开发，2006，24（3）：99-101

［6］吴疆，童应凯，杨红澎，等.生物分离实验技术［M］.北京：化学工业出版社，2009：1-3

［7］李纪锁，石正强，沈火林，等.番茄红素保健作用研究进展［J］.北方园艺，2003（3）：8-10

［8］孟凡娟，王富.番茄果实内番茄红素的合成及影响因素［J］.北方园艺，2001（5）：15-17

［9］孙庆林，丁霄霖.番茄红素稳定性的初步研究［J］.食品工业与发酵，1998，24（2）：47-49

［10］吴汝林，王丽红.加工处理对食品中类胡萝卜素顺反异构化作用的影响［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

天津农学院院长基金项目（2006A004）

赵靖（1985—），女（汉），助理工程师，学士，主要研究方向：检测分析。

金红（1967—），女（汉），研究员，硕士，主要研究方向：生物技术和生物分离。