趙美佳，丁銳，張翔

（1.錦州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)療學(xué)院，遼寧錦州121013；2.遼寧省鐵嶺縣動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，遼寧鐵嶺112000）

番茄（Lycopersicon esculentum Mill）含有多種活性物質(zhì)，如維生素C，黃酮，多酚，番茄紅素等[1-2]，飲用番茄汁能夠清除人體內(nèi)自由基[3]，達(dá)到抗氧化[4-6]，延緩細(xì)胞衰老的作用。隨著人們生活條件的提高，單一提高飲料的口感已經(jīng)不能滿足人們的需要，人們更多關(guān)注了食品的保健功能。目前市面上的番茄汁產(chǎn)品僅僅追求番茄汁口感，汁液的穩(wěn)定狀態(tài)，還沒(méi)有涉及加強(qiáng)番茄汁中抗氧化能力的研究。在加工番茄汁的過(guò)程中，由于空氣氧化和加熱等會(huì)造成番茄汁中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較大[7-8]，改進(jìn)加工工藝可以有效提高番茄汁的抗氧化能力。抗氧化能力可以抵御細(xì)胞過(guò)快衰老[9]，延緩機(jī)體性能下降[10]，起到很好的保健作用。

本試驗(yàn)主要從番茄原汁的功能性切入，將番茄加工工藝與番茄抗氧化相結(jié)合，在原有研究的基礎(chǔ)上，從預(yù)熱溫度、加入護(hù)色劑、殺菌溫度三方面分別進(jìn)行抗氧化性評(píng)定，根據(jù)抗氧化測(cè)定方法即DPPH法和鐵離子還原法對(duì)加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，提高番茄汁抗氧化能力。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

番茄品種：粉太郎（中國(guó)沈陽(yáng)），2015年5月31日于沈陽(yáng)市遼中縣番茄種植基地人工采摘番茄果實(shí)。番茄株距20 cm，大棚面積為2畝。選擇成熟期完好番茄快速送往遼寧大學(xué)生命科學(xué)院，用自封袋封裝放入4℃冰箱保存，放置最多不超過(guò)3 d。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)工藝流程

預(yù)熱、護(hù)色、滅菌是實(shí)現(xiàn)番茄原汁加工的主要步驟。在前人研究加工工藝的基礎(chǔ)上本試驗(yàn)就預(yù)熱、護(hù)色、滅菌3個(gè)主要步驟與抗氧化性相結(jié)合得出增強(qiáng)成品抗氧化性的工藝。

工藝流程：新鮮番茄→去蒂、清洗→切塊→預(yù)熱→打漿→離心→上清液→加抗氧化劑→殺菌→番茄原汁

1.2.2 預(yù)處理溫度的確定

在番茄汁的加工工藝中，破碎是很重要的一步，分為熱破碎和冷破碎。溫度達(dá)到80℃以上的破碎方式為熱破碎，能滅活果膠酶，同時(shí)果膠不被破壞。熱破碎的好處能夠使番茄汁有很高黏度。但是脂肪酶同時(shí)也失去活性，番茄汁的風(fēng)味受到破壞，風(fēng)味差。低于70℃的破碎方式叫冷破碎，能夠保留脂肪酶的活性，保留番茄汁的風(fēng)味，但與此同時(shí)果膠酶分解果膠。果膠分解后番茄汁黏度變低[11-13]。

生產(chǎn)上采用的低溫破碎參數(shù)為68℃，10 min，所以我們根據(jù)前人的試驗(yàn)結(jié)果，選取90℃作為高溫破碎溫度，35℃作為冷破碎溫度，68℃作為低溫破碎進(jìn)一步研究抗氧化性。

將清洗并切塊的番茄果實(shí)進(jìn)行預(yù)熱處理，選取的溫度分別為35、68、90℃，加熱時(shí)間均為10 min。按上面的步驟預(yù)熱后，進(jìn)行打漿離心，取上清液進(jìn)行 1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率及鐵離子抗氧化能力（Ferricionreducingantioxidcont，F(xiàn)RAP） 值的測(cè)定，根據(jù)測(cè)定結(jié)果選擇最佳預(yù)熱溫度，將此預(yù)熱溫度下處理得到的樣品進(jìn)行下一步試驗(yàn)。不預(yù)熱的番茄作為空白對(duì)照。

1.2.3 護(hù)色劑的確定

0.6%的茶多酚能夠穩(wěn)定番茄色素[14]，對(duì)番茄飲料有很好的護(hù)色作用[15]。茶多酚對(duì)番茄紅素有穩(wěn)定性作用[16]，尤其以0.6%的效果最佳，茶多酚還具有增強(qiáng)抗氧化能力作用；抗壞血酸也是常用的護(hù)色劑，當(dāng)濃度為0.08%時(shí)效果最好。將第一步試驗(yàn)得到的最佳樣品分3部分，分別加入0.08%抗壞血酸、0.6%茶多酚、兩者1∶1（質(zhì)量比）的混合物。室溫下放置一段時(shí)間后，分別對(duì)3個(gè)樣品進(jìn)行DPPH自由基清除率及FRAP值測(cè)定，根據(jù)結(jié)果確定最佳護(hù)色劑。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步試驗(yàn)，以不加護(hù)色劑的番茄汁做為空白對(duì)照。

1.2.4 殺菌溫度的確定

巴氏殺菌的目的是殺死引起人類疾病的所有致病微生物，同時(shí)殺滅能影響產(chǎn)品風(fēng)味和保質(zhì)期的絕大多數(shù)其他微生物以及酶類，以保證產(chǎn)品質(zhì)量并提高產(chǎn)品的貯藏穩(wěn)定性[17]。一般巴氏殺菌溫度為75℃～95℃。

護(hù)色劑確定后，將在此條件下處理得到的樣品分成3組，為了殺菌徹底，我們選擇溫度較高的85、90、95℃進(jìn)行殺菌，殺菌時(shí)間為10 min。殺菌結(jié)束后，冷卻至室溫，對(duì)3組樣品進(jìn)行DPPH自由基清除率及FRAP值測(cè)定，從而確定最佳殺菌溫度。

1.2.5 抗氧化能力的測(cè)定

1.2.5.1 鐵離子還原能力的測(cè)定[18-19]

在反應(yīng)管中加入200 μL樣品溶液（必要時(shí)適當(dāng)稀釋），分別用一定濃度的鹽酸、NaOH溶液調(diào)pH值至中性后測(cè)定。準(zhǔn)確加入6 mL FRAP工作液（由0.3 mol/L醋酸鹽緩沖液，10 mmol/L TPTZ溶液，20 mmol/L FeCl3溶液以 10∶1∶1（體積比）的比例組成，現(xiàn)配現(xiàn)用），加入 600 μL 蒸餾水，混勻，37℃條件下反應(yīng)10 min，于593 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值，以1.0 mmol/L FeSO4為標(biāo)準(zhǔn)，求得所測(cè)定樣品的抗氧化能力用達(dá)相同吸光度所需FeSO4的毫摩爾數(shù)表示。每次試驗(yàn)3次重復(fù)。

1.2.5.2 DPPH自由基清除能力的測(cè)定[20]

吸取不同濃度的待測(cè)樣0.5 mL，加入0.2 mmol/L，2.0 mL的 DPPH-乙醇（60%）溶液中，均勻混合后，靜置30 min，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)為517 nm測(cè)定吸光度（A樣品）。用60%的乙醇與相同比例樣品混合溶液作對(duì)照（A對(duì)照）、用60%乙醇與DPPH-乙醇（60%）溶液作空白（A空白），清除率如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)處理溫度對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響

按照1.2.5.1方法，用FeSO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。濃度-吸光值曲線如圖1示所示。當(dāng)FeSO4在所用體系中濃度為0～3.5 mmol/L時(shí)與其濃度呈線性關(guān)系，且在此范圍內(nèi)的線性回歸方程為：y=0.277 6x+0.038 7，R2=0.989

圖1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 FeSO4standard curve

圖2 不同預(yù)熱溫度下的抗氧化能力Fig.2 Antioxidant capacity of different preheat temperatures

溫度會(huì)影響番茄汁黏度、番茄紅素含量，本文就不同預(yù)熱溫度對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響進(jìn)行了比較，結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，68℃預(yù)熱處理后得到的番茄汁的FRAP值最大，且其DPPH自由基清除率也為最高。90℃處理的樣品與35℃處理的樣品其DPPH自由基清除能力均偏低，F(xiàn)RAP值也較低。因此可以認(rèn)為68℃為番茄汁加工的最佳預(yù)處理溫度。不進(jìn)行預(yù)熱的番茄DPPH自由基清除率達(dá)到85.57%，F(xiàn)RAP值達(dá)到相當(dāng)FeSO4的含量3.357 mmol/L，抗氧化能力均高于預(yù)熱處理的番茄，但番茄經(jīng)過(guò)預(yù)熱后風(fēng)味有很大改善，所以預(yù)熱仍然是不可缺失的一部分。

2.2 不同護(hù)色劑對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響

不同護(hù)色劑對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響如圖3所示。

圖3 加入不同護(hù)色劑后的抗氧化能力Fig.3 Antioxidant capacity after adding different color fixative

由圖3可知，同時(shí)加入0.6%茶多酚和0.08%抗壞血酸的樣品其FRAP抗氧化能力與單獨(dú)加入0.6%茶多酚的樣品FRAP抗氧化能力相差不大。單獨(dú)加入0.08%抗壞血酸的樣品FRAP抗氧化能力和DPPH自由基清除率均最弱，明顯低于另兩個(gè)條件下處理得到的樣品。單獨(dú)加入0.6%茶多酚的樣品其DPPH自由基清除率最高，為81.228%，綜合考慮DPPH自由基清除率和FRAP值，我們選擇單獨(dú)使用茶多酚為最佳護(hù)色劑的選擇，而且從經(jīng)濟(jì)因素考慮單獨(dú)加入茶多酚會(huì)降低成本。不加入抗氧化劑的DPPH自由基清除率達(dá)到72.77%，F(xiàn)RAP值為相當(dāng)FeSO4值0.96 mmol/L，可以看出單獨(dú)加入抗壞血酸，DPPH抗氧化能力略有上升，但FRAP能力明顯下降；單獨(dú)加入茶多酚能明顯提高DPPH自由基清除率和FRAP的值，明顯增強(qiáng)了番茄汁的抗氧化性。加入1∶1（質(zhì)量比）混合護(hù)色劑能提高DPPH自由基清除率和FRAP值，增強(qiáng)抗氧化性。

2.3 不同殺菌溫度對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響

在其他加工條件一致的情況下，比較不同殺菌溫度對(duì)番茄汁抗氧化性的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同殺菌溫度下的抗氧化能力Fig.4 Antioxidant capacity of different sterilization temperatures

從圖4中可以看出，在85℃～95℃范圍內(nèi)，隨著殺菌溫度的升高，樣品的DPPH自由基清除率和FRAP值也是逐漸升高。95℃下的DPPH自由基清除能力和FRAP抗氧化能力最高，90℃次之，85℃最低。隨著溫度的升高，番茄汁成品的口感，懸浮性變化不大，色澤略有加深。不進(jìn)行殺菌的番茄汁DPPH自由基清除率為81.23%，F(xiàn)RAP值為相當(dāng)FeSO4值15.1 mmol/L，雖然不經(jīng)過(guò)殺菌的加工工藝抗氧化能力強(qiáng)，但會(huì)造成產(chǎn)品的不合格。因此，將95℃定為最佳殺菌溫度。

3 結(jié)論

68℃下對(duì)番茄汁進(jìn)行預(yù)熱處理，對(duì)番茄汁的抗氧化性影響最小，得到的番茄汁抗氧化性較強(qiáng)，且其色澤和黏稠度適中。護(hù)色劑的使用不僅有效地控制了果汁褐變，而且改變了產(chǎn)品的色澤，使顏色更鮮亮。單獨(dú)加入抗壞血酸對(duì)于產(chǎn)品的抗氧化性提高效果不明顯，單獨(dú)使用茶多酚，與復(fù)合護(hù)色劑相比，F(xiàn)RAP抗氧化能力相差不大，但是DPPH自由基清除率明顯增高。因此，中和經(jīng)濟(jì)角度和抗氧化能力角度考慮，完全可以單獨(dú)選擇茶多酚作為護(hù)色劑使用。在85℃～95℃的殺菌范圍內(nèi)，殺菌溫度越高，對(duì)番茄汁抗氧化能力影響越小，95℃下殺菌得到的番茄汁抗氧化能力最強(qiáng)，色澤較鮮艷。

本試驗(yàn)預(yù)熱溫度選取68℃，在殺菌溫度的試驗(yàn)中選取95℃，可以推斷一方面溫度對(duì)抗氧化能力的影響不僅僅是單純的溫度變化，更需要結(jié)合番茄細(xì)胞破碎與否，是否加入護(hù)色劑等條件綜合考慮對(duì)抗氧化能力的影響，番茄細(xì)胞破碎前酶滅活與番茄細(xì)胞破碎后滅菌是兩個(gè)不同的步驟，細(xì)胞破碎與否對(duì)抗氧化能力有影響；另一方面抗氧化能力的變化與溫度不成線性關(guān)系，可能有多個(gè)促進(jìn)抗氧化能力升高的溫度趨勢(shì)，具體的影響機(jī)制還需要進(jìn)一步討論。

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