不同种类番茄中番茄红素含量及油脂烹制作用

王钊，李磊，杨玉阳，巩碧钏，邹建

(河南牧业经济学院 食品与生物工程学院，郑州 450046)

番茄原产于南美洲，是当今世界上种植面积最广的蔬菜品种之一，其味道鲜美，营养丰富[1]，富含胡萝卜素——番茄红素。番茄红素是一种脂溶性色素，呈深红色晶状[2]，不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，在乙醚、石油醚、正己烷、丙酮、氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂中溶解度较大[3]，其化学结构式为C40H56，见图1[4]。

图1番茄红素的化学结构式
Fig.1Thechemicalstructuralformulaoflycopene

研究表明，番茄红素不但是一种安全可靠的天然可食用红色素，同时还具有多种重要的医疗保健功能。例如，有文献报道番茄红素可以有效清除自由基和氢过氧化物[5,6]，保护身体组织；番茄红素对前列腺癌、肝癌和胃癌有一定的预防和治疗作用[7,8]；番茄红素能够清除血管中的废物，预防冠心病和抵抗辐射[9,10]；番茄红素还具有增强免疫细胞活性、降低血糖、预防视网膜黄斑病变、保护视力、抗凝血、调节细胞功能等多种生理活性[11-16]。

鉴于番茄红素展现的诸多良好生理功能，多种富含番茄红素的调味产品、功能食品和保健产品相继问世。然而，在各种番茄红素类产品日益丰富的同时，番茄红素的真实含量、制品中的食品添加剂是否符合相应标准、加工中潜藏的安全隐患等食品质量和安全问题引起了人们的关注。与此同时，番茄本身也是一种物美价廉的蔬菜，通过食用天然番茄来摄取番茄红素是一种更为理想的摄食方式。因此，当前市场上存在多种不同的番茄，以满足人们食用番茄的需求。然而，这些不同品种的番茄在丰富了人们的饮食之余，其彼此间外形、风味各有特点，价格也参差不齐，人们往往只能简单地通过价格来推测其营养价值，存在很大的盲目性和非科学性。

1 实验内容

如何对这些市场上常见番茄的营养价值进行评判，是我们当前要解决的一个重要问题。本文通过测定各类番茄中番茄红素的含量，对其食用价值进行对比。本实验项目共选取了郑州市场上常见的6种番茄：普通番茄、罗曼果实(黄色)、绿宝石(绿色)、千禧果、串红、圣女果，以及1种成品番茄沙司为原料，通过有机溶剂提取法对其中的番茄红素含量进行检测和对比，帮助人们了解不同品种番茄中的番茄红素含量，明确各品种番茄的营养价值和经济价值，引导人们正确合理地消费。

此外，鉴于番茄红素是一种类胡萝卜素，在油脂中的溶解性更佳。本文还研究了常用的各种动物油脂和植物油脂加热烹饪处理后的番茄成品及残余油脂中的番茄红素含量，通过对比烹饪前后番茄红素的变化，找出对番茄红素富集效果最好，即最适合烹饪番茄的油脂，为人们合理膳食提供了理论依据。

1.1 实验试剂

番茄红素标准品：上海麦克林公司；石油醚(分析纯)：天津科密欧化学试剂有限公司；氢氧化钠、甲醇(分析纯)：天津永大化学试剂有限公司；浓硫酸(分析纯)：洛阳昊华化学试剂有限公司；普通番茄、罗曼果实(黄色)、绿宝石(绿色)、千禧果、串红、圣女果、番茄沙司等不同品种的番茄和番茄制品：均购自郑州世纪联华超市长江路店。

1.2 实验仪器

80-5型离心机 常州国华电器有限公司；R-1001型旋转蒸发仪 郑州长城科工贸有限公司；DGX-8053B型高温恒温鼓风干燥箱 上海福玛实验设备有限公司；KQ-50DE型超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；HH-S4A型电热恒温水浴锅 北京科伟永兴仪器有限公司；FA1204B型电子天平 上海精科天美科学仪器有限公司；TU-1901型紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；PHS-3C型酸度计 上海仪电科学仪器股份有限公司。

1.3 番茄红素的预处理方案

由于番茄中含有其他的非水溶性组分，在提取过程中可能随番茄红素一同萃取出从而造成实验结果偏差过大，影响检测结果的准确性。因此，在实验开始前，先采用皂化法[17]对新鲜番茄原料进行预处理，并根据处理过程中的现象对该方法进行部分改进：将新鲜番茄洗净后切碎、研磨并匀浆，取处理好的番茄样品20 g，加入40 mL浓度为0.60 mol/L的Na2CO3溶液，40 ℃水浴条件下恒温反应45 min；水浴结束后，滴加10%的稀硫酸溶液至反应液为中性；将中和后的反应液置于离心管中，3000 r/min转速下离心2次，每次15 min；将离心后的上清液取出，将底部固体沉淀物置于烧杯中并以锡箔纸包裹，60 ℃低温烘烤48 h，直至彻底烘干，所得固体番茄粉末保存于棕色玻璃瓶中备用。

本文以市场上最常见的普通番茄为样品，经过对多种提取方法的比较，最终选取国标法[18]对皂化后的番茄粉末进行提取操作，并根据实验现象对操作步骤进行改进：首先，准确称取1 g的番茄粉末，倒入20 mL石油醚中，搅拌均匀；然后，将反应液置于水浴锅中在45 ℃条件下恒温提取2 h；停止反应后，待反应液静止并冷却至室温后抽滤，浓缩所得滤液并定容至25 mL棕色容量瓶中；以石油醚溶剂为空白，测定其吸光度。

1.4 标准曲线的制备

1.4.1 番茄红素标准储备液的配制

精确称取番茄红素标准品3.90 mg，用石油醚溶解于250 mL棕色容量瓶中。定容后将溶解液放入20 ℃超声波清洗器中超声溶解8 min，直至番茄红素标准品完全溶解，即为标准储备液。用移液管分别准确量取番茄红素标准储备液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL，根据文献所述，分别用石油醚定容到25 mL棕色容量瓶中[19]。得到标准品的浓度为0.64，1.28，1.92，2.56，3.20 μg/mL。取标准品溶液，在400～550 nm区间找出最优吸收波长，并在此波长下测出不同浓度标准品样液的吸光度。

1.4.2 标准曲线的绘制

分别吸取1 mL不同浓度的番茄红素标准液，用分光光度计进行扫描，测得番茄红素标准品有3个最大吸收波长，主峰为470 nm，两个肩峰在442，500 nm处。根据文献报道[20]，选取500 nm处作为最大吸收波长(见图2)，测定不同浓度下番茄红素标准品的吸光度，结果见表1；以吸收度y对样品浓度x(μg/mL)进行回归，得标准曲线(见图3)，并根据标准曲线得到回归方程：y=0.0130x+0.0002,R2=0.9997。

图2 普通番茄吸收曲线Fig.2 Absorption curve of common tomato

表1 不同浓度下番茄红素标准品的吸光度 Table 1 Absorbances of lycopene standard samples at different concentration

图3 番茄红素的标准曲线Fig.3 Standard curve of lycopene

1.4.3 不同品种番茄中番茄红素的含量

按照上述方法将购买的不同品种番茄和番茄沙司原料进行处理后分别配制成溶液，测量它们各自在500 nm处的吸光度值，并计算其番茄红素含量，结果见表2。

表2 样品测定结果Table 2 Detection results of samples

续 表

1.5 不同油脂对番茄红素的影响

由于番茄红素是一种脂溶性天然抗氧化剂，油脂的存在对其吸收效果有着重要的作用，因此，本文还考察了常见的多种油脂加工(低温烹饪)后对番茄红素含量的影响。

1.5.1 番茄样品和油脂样品的前处理

将新鲜的普通番茄洗净，去掉番茄皮。切开番茄后，用勺子将番茄籽去掉，将番茄切碎并匀浆，除去番茄中的水分。

油脂选取鸡油、猪油、牛油、羊油、大豆油，购于郑州姚桥菜市场。将动物油脂切成片状，放置于烘箱中烘45 min，烘成油状。

1.5.2 实验方法

将处理好的番茄浆分别在各种油脂中翻炒1 min，期间加工温度保持在100 ℃。将番茄浆炒成金黄色，分离番茄成品和油脂。

1.5.3 测定方法与检测结果

油脂：取烹饪后的残余油脂1 mL，溶解于25 mL棕色容量瓶中，用石油醚定容。以相应油脂做参比，测量其在500 nm处的吸光度。经检测，各种残余油脂中的番茄红素含量数值见表3。

表3 油脂测定结果Table 3 Detection results of oils

番茄烹饪成品：同番茄粉末测定方法一致，经石油醚提取后，测量其在500 nm处的吸光度，计算含量，具体检测结果见表4。

表4 番茄烹饪成品测定结果Table 4 Detection results of tomato cooking products

2 结果与分析

2.1 不同番茄品种中番茄红素含量比较

由表2可知，在500 nm吸收波长处，所检测的市售不同品种番茄中的番茄红素含量由大到小的顺序为：绿宝石(绿色)>千禧果>圣女果>串红果实>普通番茄>番茄沙司>罗曼果实(黄色)。其中，绿宝石品种中的番茄红素含量是普通市售番茄的十几倍，其含量高达3.59 mg/g；而成品番茄沙司中的番茄红素含量却明显低于普通市售番茄；此外，罗曼果实外观呈金黄色，色泽诱人，但其番茄红素含量最低。

2.2 不同油脂烹饪处理对番茄红素的影响

由表3和表4可知，在不同油脂中烹饪后，残余油脂和番茄烹饪成品中的番茄红素含量均有了明显的提高，从生番茄的0.269 mg/g升高至2.8 mg/g以上，显示了明显的富集效应。

由表3可知，所选取的5种油脂对番茄红素的富集能力差异不大，其含量由大到小的顺序为：猪油>牛油>羊油>鸡油>大豆油。其中，猪油和牛油对番茄红素的吸收更为有利，猪油最佳，若考虑健康因素，亦可选择牛油。

由表4可知，番茄烹饪成品中番茄红素的含量由大到小的顺序为：猪油>牛油>羊油>鸡油>色拉油，与残余油脂中番茄红素含量顺序相同，并且番茄烹饪成品比残余油脂中的番茄红素含量略高。

3 结论

实验以石油醚为溶剂，从经皂化处理过的番茄粉末中提取番茄红素，通过对市场上常见的不同品种番茄的比较，确定了绿宝石(绿色)为常见番茄中番茄红素含量最高的品种；千禧果和圣女果中的番茄红素含量少于绿宝石，但两者相差不大，千禧果的番茄红素含量略高于圣女果；串红的番茄红素含量明显低于外形与之相似的圣女果，但其价格却较高；普通市售番茄中的番茄红素含量明显低于前面各品种，略高于番茄沙司，而番茄沙司多用于加工产品中，虽然口感良好，但番茄红素含量较低、添加剂较多，不建议过多食用；而金黄色球形外观、具有良好视觉效果和较高售价的罗曼果实中的番茄红素含量最低，且远远少于其他番茄品种。因此，在综合考虑价格和番茄红素含量两个因素后，本文认为圣女果是较为适宜的选择。此外，经过动物油脂低温(100 ℃)烹制的番茄，其番茄红素含量明显提升，显示出油脂对番茄红素良好的富集作用，其中以猪油和牛油为佳。