红酸汤烹调过程中全反式番茄红素含量变化规律研究

谌小立，陈文莹，夏吉跃，黄先静，苟远银，王孝彦

(1.遵义医学院 公共卫生学院，贵州 遵义 563000；2.贵州省预防医学实验教学示范中心， 贵州 遵义 563000；3.遵义医学院 基础医学院，贵州 遵义 563000)

红酸汤是贵州黔东南苗族侗族自治州地区传承千年的一个传统酸味调味品，由于其风味独特，在当地深受喜爱，更是有“三天不吃酸，走路打翩翩(走路不稳)”的俗语流传[1]。不但如此，红酸汤也深受中国国内各地美食爱好者的青睐，甚至还出口到新加坡和韩国等地[2]。红酸汤是以破碎的番茄和鲜红辣椒为主要原料，加入生姜、甜酒和盐等辅料后装坛经自然发酵而成的色泽红亮、辣味悠厚、酸味纯正、口感细腻、清香适口的一个调味品，具有增强食欲、开胃健脾、调节肠道微生态和降脂减肥等独特功效。

作为红酸汤重要功能成分之一的番茄红素(Lycopene)，其分子式为C40H56，是一种多不饱和的脂溶性类胡萝卜素，具有很强的生物活性[3]。有流行病学证据表明血液中的番茄红素水平越高，心血管疾病(动脉粥样硬化、脑梗塞和脑出血)、中风和肿瘤(前列腺癌、膀胱癌、食道癌、喉癌、咽癌、皮肤癌、乳腺癌、宫颈癌、胰腺癌、胃癌)发生的风险则越低，在前列腺癌中番茄红素的效果尤为明显[4]。进一步的研究表明番茄红素的活性与其构型关系很大。约90%～98%的番茄红素以全反式构型存在于自然界中，但在人类血清和组织中50%以上的番茄红素以顺式异构体形式存在[5]，在前列腺组织中顺式番茄红素达80%[6]。据此，不少学者推测顺式异构体比全反式异构体的番茄红素更具生物活性，摄入含更多顺式番茄红素的加工食品可能更具健康效应。与全反式番茄红素相比，顺式番茄红素不那么容易结晶化，更易溶于油/碳氢化合物，优先胶束化，更易被肠细胞吸收。Cooperstone等[7]利用传统育种技术培育的富含四顺式(7Z,9Z,7'Z,9'Z)番茄红素的橘子番茄(Solanumlycopersicum)汁(94%顺式)与红番茄汁(10%顺式)进行了一项随机交叉设计的临床试验，结果表明橘子番茄汁的番茄红素生物活性比红番茄汁番茄红素生物活性增加了8.5倍。

鉴于食品加工过程中全反式番茄红素会发生氧化(25 ℃和50 ℃)或异构化(75 ℃和100 ℃)为顺式番茄红素，目前还没有人对红酸汤烹调过程中全反式番茄红素含量的变化规律进行研究，因此本论文选用实际生活中烹调红酸汤(主要为100 ℃)涉及的烹调时间、烹调火力、烹调火力的顺序及加盐量等因素对红酸汤中全反式番茄红素向顺式番茄红素转变的变化规律进行研究，以期给消费者更合理烹调红酸汤提供健康建议。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

吴满满红酸汤 贵州省石阡和记绿色食品开发有限公司；碧源深井精致加碘食用盐 云南省盐业有限公司；乙酸乙酯 (分析纯) 江苏强盛功能化学股份有限公司；石油醚、正己烷、95%乙醇(分析纯) 成都市科龙化工试剂厂；全反式番茄红素标准品(纯度≥90%) Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器设备

HP-B2000电子天平 福州华志科学仪器有限公司；HH-6数显恒温水浴锅 上海上登实验设备有限公司；L500台式低速离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；DK-98-II电子调温万用电炉 天津市泰斯特仪器有限公司； RT6500酶标仪 BIO-RAD公司。

1.3 实验方法

1.3.1 番茄红素的提取

将烹调后的红酸汤样品按照之前本实验室对红酸汤样品进行前处理的方法进行。称取上述前处理后的红酸汤样品，按照样品与溶剂的质量体积比为1∶8加入乙酸乙酯，在25 ℃的恒温水浴锅中水浴30 min，过滤，收集滤液后用乙酸乙酯定容到10 mL，然后置于暗处待检测。

1.3.2 全反式番茄红素的测定

在450 nm的条件下，用酶标仪测定其吸光度，根据之前本实验室得到的全反式番茄红素标准曲线方程计算全反式番茄红素浓度。标准曲线方程为：y=0.0226x+0.0641，R2=0.998，y是450 nm下的吸光度值，x是全反式番茄红素浓度(μg/mL)。

1.3.3 不同烹调时间对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

称取2 g红酸汤，于1000 W的电炉功率下分别加热0 (即未烹调的对照样品)，30，45，60，75，90 min。然后按照上述方法对烹调结束后红酸汤中的番茄红素进行提取，并对其中的全反式番茄红素含量进行测定。

1.3.4 不同烹调火力对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

称取2 g红酸汤，于400，800，1000，1200，1600 W的电炉功率下分别加热30 min。然后按照上述方法对烹调结束后红酸汤中的番茄红素进行提取，并对其中的全反式番茄红素含量进行测定。

1.3.5 不同烹调火力顺序对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

称取2 g红酸汤，以400 W作为小火力、1000 W作为中火力、1600 W作为大火力，分别以不同排列组合的火力顺序进行烹调，其中每个火力烹调30 min，共烹调90 min。然后按照上述方法对烹调结束后红酸汤中的番茄红素进行提取，并对其中的全反式番茄红素含量进行测定。

1.3.6 不同加盐量对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

称取2 g红酸汤，加盐量分别为0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 g，以400 W作为小火力、1000 W作为中火力、1600 W作为大火力，以大中小的火力顺序用电炉烹调90 min，其中每个火力烹调30 min。然后按照上述方法对烹调结束后红酸汤中的番茄红素进行提取，并对其中的全反式番茄红素含量进行测定。

1.3.7 实验数据的统计分析

每个实验重复3次，所得实验数据的分析采用方差分析(ANOVA)，显著性水准取α=0.05，差异显著结果的两两比较采用SNK方法。

2 结果与分析

2.1 不同烹调时间对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

图1 不同烹调时间对红酸汤中全反式番茄红素含量的影响Fig.1 Effect of different cooking time on the content of all-trans lycopene in red sour soup

注：不同字母间表示差异显著(P<0.05)。

由图1可知，随着烹调的进行，全反式番茄红素呈现一个降低的趋势，烹调30 min后全反式番茄红素含量显著低于未加工的红酸汤(0 min)中的全反式番茄红素含量(P<0.05)。但烹调时间30～75 min内，全反式番茄红素含量没有显著变化(P>0.05)。烹调90 min时，全反式番茄红素含量有所降低，显著低于烹调30 min时的全反式番茄红素含量(P<0.05)。Hackett等研究表明食品加工过程中全反式番茄红素会在较低加热温度(25 ℃和50 ℃)时主要发生氧化，在较高加热温度(75 ℃和100 ℃)时主要发生异构化将全反式番茄红素转变为顺式番茄红素。因此，在本实验烹调温度(100 ℃)下，烹调刚开始的30 min全反式番茄红素含量降幅较大，说明较多全反式番茄红素转变为了顺式番茄红素。所有烹调组均比未烹调的红酸汤中全反式番茄红素含量显著低(P<0.05)，可能说明烹调行为导致较多全反式番茄红素转变为了顺式番茄红素，烹调的红酸汤较未烹调的红酸汤更具健康效应。

2.2 不同烹调火力对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

图2 不同烹调火力对红酸汤中全反式番茄红素含量的影响Fig.2 Effect of different cooking firepower on the content of all-trans lycopene in red sour soup

注：不同字母表示差异显著(P<0.05)。

由图2可知，不同火力烹调红酸汤30 min后，红酸汤中的全反式番茄红素含量具有显著差异(P<0.05)。随着烹调火力的增大，红酸汤中的全反式番茄红素含量呈现先升高后降低的趋势，当火力达到1000 W时，红酸汤中的全反式番茄红素含量达到最高，火力进一步增大时，全反式番茄红素含量急剧降低。小火(400 W)或大火(1600 W)烹调时红酸汤中的全反式番茄红素含量均显著低于中火(1000 W)烹调时的全反式番茄红素含量(P<0.05)。可能小火时，将红酸汤烹调至沸腾的时间较长，期间全反式番茄红素的降解较多，所以全反式番茄红素含量较中火时低；而大火时，红酸汤被迅速烹调至沸腾，然后将全反式番茄红素转变为顺式番茄红素，导致全反式番茄红素含量也较中火时低，因此大火烹调的酸汤可能更具健康效应。

2.3 不同烹调火力顺序对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

虽然根据前面的实验结果，大火烹调的红酸汤可能根据健康效应，但是实际生活中人们一直用大火烹调酸汤的可能性不大，往往采用不同烹调火力来烹调红酸汤。一般人们吃红酸汤火锅的时间大约为90 min，所以实验以小火(400 W)、中火(1000 W)、大火(1600 W)的不同排列组合的火力顺序进行模拟实际烹调，其中每个火力烹调30 min，共烹调90 min。

图3 不同烹调火力顺序对红酸汤中全反式番茄红素含量的影响Fig.3 Effect of different order of cooking firepower on the content of all-trans lycopene in red sour soup

由图3可知，小中大和中大小的烹调火力顺序下，红酸汤中的全反式番茄红素含量最高，且两者之间没有显著差异(P>0.05)，但显著高于其他烹调火力顺序下红酸汤中的全反式番茄红素含量(P<0.05)。大中小的烹调火力顺序下，红酸汤中的全反式番茄红素含量最低，在此烹调方式下，红酸汤被快速煮沸，红酸汤中的全反式番茄红素主要转变为顺式番茄红素导致全反式番茄红素含量降低，此种烹调方式既是人们生活中最常采用的烹调方式，也可能是最具健康效应的方式。

2.4 不同加盐量对贵州红酸汤中全反式番茄红素含量的影响

图4 不同加盐量对红酸汤中全反式番茄红素含量的影响Fig.4 Effect of different additive amount of NaCl on the content of all-trans lycopene in red sour soup

由图4可知，不加盐或者加少量盐(0.1 g)进行烹调时红酸汤中全反式番茄红素含量最低，且两者之间全反式番茄红素含量没有显著差异(P>0.05)，但显著低于较高加盐量 (0.2～0.5 g)时红酸汤中全反式番茄红素的含量，说明以大中小火的顺序烹调红酸汤过程中不加或者少加盐更利于其中的全反式番茄红素转变为顺式番茄红素，更具健康效应。

3 结论

烹调行为，尤其是大火烹调(1600 W)导致全反式番茄红素含量显著降低，可能较多全反式番茄红素转变为了顺式番茄红素，烹调的红酸汤较未烹调的红酸汤更具健康效应。人们生活中最常采用的烹调方式(大中小的烹调火力顺序)且不加或者少加盐导致红酸汤中的全反式番茄红素含量降低最多，减少的全反式番茄红素可能转变为了顺式番茄红素，可能是最具健康效应的烹调方式。

[1]曾荣妹,韩琳,黄平.贵州红酸汤火锅调料的研究进展及工业化进程[J].食品与发酵科技,2014,50(5):72-75.

[2]邹大维.凯里红酸汤营养成分分析与研究[J].中国调味品,2015,40(5):129-132.

[3]Tang G.Lycopenes and related compounds a2-caballero,benjamin[M].Waltham:Academic Press,2013:124-130.

[4]余越,黄先静,贺旭,等.4种贵州红酸汤中全反式番茄红素的提取及含量测定[J].中国调味品,2017,42(4):129-133.

[5]Sun Q,Yang C,Li J,et al.Highly efficient trans-cis isomerization of lycopene catalyzed by iodine-doped TiO2nanoparticles[J].RSC Advances,2016,6(3):1885-1893.

[6]Hackett M M,Lee J H,Francis D,et al.Thermal stability and isomerization of lycopene in tomato oleoresins from different varieties[J].Journal of Food Science,2004,69(7):536-541.

[7]Cooperstone J L,Ralston R A,Riedl K M,et al.Enhanced bioavailability of lycopene when consumed as cis-isomers from tangerine compared to red tomato juice,a randomized,cross-over clinical trial[J].Molecular Nutrition & Food Research,2015,59(4):658-669.