番茄营养成分以及国内外加工现状

2016-04-09 00:09:54赵美佳邹通汤泽君李存香锦州医科大学医疗学院辽宁锦州03辽宁大学轻型产业学院辽宁沈阳0036
食品研究与开发 2016年10期
关键词:番茄汁番茄酱番茄红素

赵美佳,邹通,汤泽君,李存香(.锦州医科大学医疗学院,辽宁锦州03;.辽宁大学轻型产业学院,辽宁沈阳0036)

番茄营养成分以及国内外加工现状

赵美佳1,邹通2,汤泽君2,李存香2
(1.锦州医科大学医疗学院,辽宁锦州121013;2.辽宁大学轻型产业学院,辽宁沈阳110036)

从抗坏血酸,番茄红素,多酚,黄酮等活性物质综述番茄的营养成分和功能。并从番茄汁,番茄乳酸饮料,番茄醋酸饮料,番茄酱等制作工艺分别展开说明目前国内外番茄加工的现状。

番茄;营养成分;功能;加工

番茄(Lycopersicon esculentum Mill),人们又称做西红柿,茄科番茄属[1],一般为一年生草本植物,如果在热带可以越冬,也可为多年生,在全世界普遍栽培。在我国,番茄栽培己经有近100年的历史,而且种植面积在不断扩大。

1 番茄的营养成分和功能

每100 g新鲜的番茄中含有钙8 mg~10 mg;脂肪0.2 g~0.3 g;碳水化合物2 g~4 g;磷22 mg~26 mg;铁0.6 mg~0.9 mg;镁15 mg~18 mg;钾240 mg~270 mg;钠8 mg~10 mg;胡萝卜素0.3 mg~0.5 mg;维生素B 0.04 mg;硫胺素0.3 mg~0.4 mg;核黄素0.01 mg~0.02 mg;烟酸0.5 mg~0.7 mg;维生素C 10 mg~25 mg;蛋白质含量为0.7 g~0.9 g。所含的糖主要是葡萄糖和果糖,酸主要是柠檬酸和苹果酸[2]。番茄中含有的果胶,能降低人体中胆固醇的质量分数,对高血脂症很有益处[3]。

1.1番茄中的维生素C

经现代医学研究表明,维生素C是控制和提高机体抗癌能力的决定因素,所以番茄的抗癌能力一部分来源于所含维生素C,但大部分是所含多酚、黄酮、类胡萝卜素的作用。受遗传因素的影响,不同番茄品种维生素C质量分数会有所不同;因为受到环境因素的影响,同一品种番茄维生素C质量分数也会有所不同,会因为培养条件的不同,成熟度的不同有很大差异[4]。

1.2番茄中的番茄红素

类胡萝卜素是对人体非常有益的,但是人类自身不能合成类胡萝卜素,必须从饮食中获取。番茄中含有丰富的类胡萝卜素,其中番茄红素更是番茄中独有的一种类胡萝卜素。因为番茄红素的水不溶性,所以在实际应用中受到很大的限制,在微乳液中分散会使番茄红素溶于水,也是当今科学家们重要的研究方向[5]。当番茄红素分子从反构变为顺构时颜色变浅,熔点降低,消光系数减小,吸收峰发生偏移[6],番茄红素的稳定也下降。在碱性条件下微乳液中的番茄红素比在酸性条件下稳定,温度升高和光线照射都会使微乳液中番茄红素快速分解。

通常情况下,鲜食番茄中番茄红素含有大约30 mg/kg[7],在特殊的番茄品种(Lycopersicon pimpinellifolium)中,番茄红素的含有质量可达400 mg/kg,樱桃番茄品种的番茄红素含有质量在 17.02 mg/kg~63.89 mg/kg,对于含有更高番茄红素的番茄育种追求是一直以来科研的目标。番茄红素是具有强抗氧化能力的活性物质之一。β-胡萝卜素是已知抗氧化性能力极强的活性物质,番茄红素能达到β-胡萝卜素的2.0倍~3.2倍。番茄红素可以预防癌症,例如:前列腺癌、乳腺癌等,能够降低一些癌症的发病率[8],例如:皮肤癌、膀胱癌等。与鲜食番茄相比,番茄经过过油加工后,番茄红素更容易被人体吸收,利用率会大幅度提高[9]。

1.3番茄中的黄酮,多酚

黄酮类化合物具有抗肿瘤和抗氧化的生物活性,有降低胆固醇,防辐射的作用[10]。在调节心血管疾病方面,不少治疗冠心病的中草药或活血化瘀类药物中均含有黄酮类化合物。番茄中含有多种黄酮类化合物如芦丁、山奈酚芸香苷、绿原酸、1,5-二咖啡酰奎尼酸和3,4,5-三咖啡酰奎尼酸,能够治疗慢性支气管炎、冠心病、肝炎及淋巴结核病。在番茄成熟的起初阶段,黄酮的积累会显著增加,到番茄成熟后期,黄酮质量分数基本保持稳定。不同品种的番茄由于基因型的不同,黄酮质量分数也会有差异。同一番茄品种在同一成熟时期的黄酮质量分数基本一致,但也会因为自然基因突变导致微小差异[11]。

多酚具有较强的清除自由基的功能,它能够阻止活性氧引起的生物大分子的氧化损伤,且对由自由基诱发的生物大分子损伤起到保护作用[12]。多酚具有抗辐射、抗衰老的功效,还有清除自由基、清除亚硝酸根离子的生物活性功能[13]。番茄中还含有很多多酚类物质如儿茶酚、柿胶酚等。随着番茄的不断成熟,多酚含量会发生显著变化。多酚含量的变化趋势与成熟度不相关,不同番茄品种在相同成熟度的多酚含量会有显著不同[14]。据Raffo[15]报道一些番茄品种在成熟起初阶段,多酚含量急剧增加,随着番茄的不断成熟,含量逐渐减少;而一些番茄品种在成熟起初阶段,多酚含量急剧增加[16],随着番茄的不断成熟,含量却保持相对稳定。所以我们推断其两种可能性:第一,在番茄成熟过程,多酚参与合成其他活性物质;第二,不同多酚的合成途径不同,合成时间也不同。尽管基因型是番茄中多酚含量的决定因素,但番茄中多酚的含量也取决于收获的时间和环境条件(主要因素是温度和光)[17]。

2 番茄的加工现状

番茄是一种深受大众喜爱的蔬菜之一,由于含水量高[18],果实皮薄汁多,在微生物作用下很容易腐烂变质,不易贮藏和长途运输,因而损耗率很大,整体增值不明显。且因其生产季节固定,形成的市场供应还不能满足周年均衡供给,因此发展番茄的深加工势在必行。据FAO统计,2011年全球产量达到近1.6亿t,全世界每年用于加工的番茄达3 000多万t。

2.1番茄原汁

番茄汁是以番茄为原料制成的营养价值丰富的饮品,是维生素A和维生素C的重要来源,其中维生素C质量分数可达15 mg/100 mL~25 mg/100 mL,为橙汁的4倍多[19]。番茄汁饮料在30年前已经在国外发展非常迅速,近几年随着技术的发展,番茄汁加工才在我国有了明显增多。如今,番茄饮料销售量已经逐年呈上升趋势,其市场潜力巨大。专家预测,在未来我国番茄汁饮料将替代苹果汁、橙汁成为需求量最大的果蔬饮料。

我国番茄汁饮料的加工工艺还不完善,仍然处于发展起步阶段。番茄饮料在加工贮藏过程中易出现分层[20],一方面因为番茄红素等的水不溶性,另一方面是因为番茄中的果胶、蛋白质等组分间的相互作用。为了避免分层,除了提高设备的均质能力,低温避光贮藏外,郭玲玲[21]通过正交方法探讨研究了最佳复合添加剂的配比,增强了番茄汁的稳定性。戚向阳等[22]对浑浊型番茄汁在加工贮藏中的不稳定现象进行了研究,并取得了一定的成果,即使用0.15%的羧甲基纤维素钠,0.4%海藻酸丙二醇酯及0.2%的黄原胶混合物作为稳定剂。

提高番茄的出汁率除了使用压榨法外,酶法的应用也越来越普遍。颜丽等[23]利用了响应曲面法提高了番茄汁的出汁率,最终确定纤维素酶添加量0.08%,此时番茄出汁率为90.08%。不仅快捷,方便,而且还大大提高了番茄汁的加工效率。吴英春等[24]研究发现热破碎对提高番茄汁的黏度有很大的帮助,并且研究了巴氏杀菌条件对番茄汁感官指标的影响,通过试验确定番茄汁杀菌工艺为100℃、15 min。

2.2番茄发酵饮料

在传统饮料研发基础上,人们对于饮料的营养价值,外观,口感,甚至健身美容方面都有了更高的追求,科研人员将焦点转向了新型番茄饮料的研究。番茄乳酸发酵饮料是以番茄汁为发酵原料,通过乳酸菌发酵,调配而成的新型饮料[25]。

杜冰等[26]以番茄为原料,利用嗜酸乳杆菌发酵番茄浆成功生产功能性饮料。但是在乳酸发酵的过程中,因为菌种的活化,扩大培养过程的失败,会耽误接种的进程,刘进杰等[27]将乳酸菌固定化,将乳酸菌重复使用,不仅节约时间,还节省了成本。他利用海藻酸钠包埋法,进行了7次连续发酵,并测定乳酸产量、凝胶强度和可溶性固形物等指标,均保持稳定,将此方法应用于工厂可以大大的缩短发酵周期,增加收入。有试验表明在番茄乳酸原汁中检测出番茄汁中不含有的氨基酸,这可能是因为乳酸菌利用糖进行发酵的同时,菌体分泌的蛋白酶会分解番茄中含有的蛋白质,生成游离氨基酸;或者是蛋白酶分解了糖酵解的中间产物,形成了相应的游离氨基酸[28]。因此,番茄发酵饮料在保留传统饮料营养成分的同时,增加了原汁中不含的氨基酸种类,丰富了番茄饮料的营养种类。

果醋是水果发酵产生醋酸的一类饮料的总称,经过酒精发酵和醋酸发酵而制成。研究结果表明,番茄醋的抗氧化能力显著强于苹果醋,与其总酚尤其是没食子酸和儿茶素质量分数高有关[29]。番茄果醋不仅口感受到大众的喜爱,还含有番茄中的营养成分,多饮用番茄醋能够治疗心血管疾病、并且预防衰老[30]。利用番茄研制果醋既能丰富果醋的种类又能提供人们对番茄营养的摄取。

朱海春等[31]以番茄为原料发酵酿造番茄醋酸饮料,通过正交试验确定了酒精发酵的最佳工艺参数和醋酸发酵的最佳工艺参数。在利用传统醋酸菌发酵的基础上,王春耀等[32]以番茄为主要原料,用双歧杆菌和醋酸杆菌共同发酵研制双歧番茄醋的工艺。研究表明:双歧杆菌在发酵过程中会产生乳酸和乳糖酶等对身体有益的成分。双歧杆菌与醋酸杆菌可以在番茄汁中共生,所以此方法制备双歧番茄醋可行,加大了番茄资源的开发利用。

2.3番茄酱

全世界生产量最大的番茄制品是番茄酱,主要分布在欧洲国家以及美国、中国和土耳其等生产地。近年来随着番茄酱厂的增加,用来进行番茄加工的品种也在逐年增多。世界贸易量150万t~200万t,只有40%用于国内消费,大部分出口到其他国家。欧美等国近年番茄种植面积每年以3%~20%的速度递减,主要靠发展中国家进口,而我国番茄产量则以年均22.5%的速度递增。

反式番茄红素质量分数是番茄酱好坏的重要评定指标,番茄红素在加热时,随着温度的升高,一方面会由反式番茄红素转变为顺式番茄红素;甚至会导致番茄红素发生氧化分解[33]。纵伟等[34]研究发现当温度为50℃,压力为50 MPa时,处理10 min后能完全杀灭番茄酱中的微生物。超高压处理不仅可以在低温下达到杀菌作用,而且还避免了因为常压杀菌温度过高导致的番茄红素顺反异构转化。

番茄酱是浓缩型产品,富含大量番茄红素,极易变质腐烂,如果包装和贮藏方式不得当,很容易导致番茄酱的变质。番茄酱在储藏期间非褐变程度与储藏温度和储藏时间都呈现一定的正相关性,储藏温度越高或储藏时间越长,非酶褐变的程度就越严重;颜色指标与储藏温度和储藏时间都呈现一定的负相关性。番茄酱中所含的糖、氨基酸的质量分数都随储藏温度的升高和储藏时间的延长而降低,番茄酱中VC质量分数也在储藏过程中不断下降,但总酚质量分数的变化并不显著[35],所以推断番茄酱在储藏中所发生的美拉德反应和维生素C的氧化分解反应可能是导致非酶褐变的主要原因。陈龙等[36]研究后发现,见光储藏的马口铁罐装番茄酱罐头更易发生非酶褐变,而糖、氨基酸、维生素C质量分数的显著变化也证明所发生的褐变类型有可能为美拉德反应和维生素C氧化分解反应。其次,通过与褐变指数相关性分析后也发现总酸与pH的变化可能加剧了褐变的程度。

3 结论

目前对于番茄营养和功能的总结很少,本文就关键营养物质对番茄进行总体概述。使人们更加了解番茄防癌抗癌机理,为以后更好的开展科学研究提供理论依据。番茄的强大抗氧化,抗癌症功能已经得到科学家和广大消费群众的认可,食品加工越来越受到人们的重视,贸易额也有了很大提高,对已有产品加强了解会更有助于日后新产品的研发。

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Nutritional Ingredient of Tomato and Processing Status in Domestic and Overseas

ZHAO Mei-jia1,ZOU Tong2,TANG Ze-jun2,LI Cun-xiang2
(1.Medical College of Jinzhou Medical University,Jinzhou 121013,Liaoning,China;2.Light Industry College,Liaoning University,Shenyang 110036,Liaoning,China)

It was summarized the nutritions and functions of tomato from ascorbic acid,lycopene,polyphenols,flavonoids,etc.The present status of tomato processing plants at home and abroad were introduced,from tomato juice,tomato lactic acid beverage,tomato vinegar beverage,tomato sauce,the current processing status were respectively explained,and thus providing certain theoretical basis in the processing and development of tomato.

tomato;nutrition;function;process

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.053

赵美佳(1990—),女(汉),助教,硕士,研究方向:生物活性物质与功能食品。

2015-03-03

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