新疆番茄酱在储藏期间色泽影响因素分析

雷用东 李红敏 罗志根

摘要 [目的]探讨新疆番茄酱储藏期间的色澤变化。[方法]采用比色法测定新疆番茄酱储藏期间的番茄红素、色差值、5-羟甲基糠醛（5-HMF）、褐变指数等指标变化。[结果]随着储藏时间的延长和储藏温度的升高，5-HMF值、褐变度指标呈上升趋势，而番茄红素含量、色差中的ΔE值、a值、L值指标有明显的下降趋势。[结论]高温会加速番茄酱储藏期间色泽的变化，导致番茄红素降解和非酶褐变反应，低温储藏更有利于保持番茄酱产品色泽的稳定性及品质。

关键词 新疆番茄酱;非酶褐变;5-羟甲基糠醛;褐变度

中图分类号 TS255.3  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）21-0188-04

Abstract [Objective]To explore the color changes of Xinjiang tomato paste during storage.[Method]The colorimetric method was used to determine the changes of lycopene，color difference，5hydroxymethylfurfural （5HMF），browning index and other indicators of Xinjiang tomato paste during storage.[Result]With the extension of storage time and the increase of storage temperature，the 5HMF value and browning index showed an upward trend，while the lycopene content，ΔE value，a value，and L value index in color difference showed significant downward trends.[Conclusion]High temperature would accelerate the color change of ketchup during storage，leading to lycopene degradation and nonenzymatic browning.Low temperature storage is more conducive to maintaining the color stability and quality of ketchup products.

Key words Xinjiang tomato paste;Nonenzymatic browning;5hydroxymethylfurfural;Browning degree

基金项目 农业农村部农产品重点实验室开放课题（09）。

作者简介 雷用东（1988—），男，重庆人，实验师，硕士，从事农产品质量安全工作。*通信作者，实验师，从事农业检验检测工作。

收稿日期 2020-04-30

番茄，又名西红柿、洋柿子，古名喜报三元、六月柿。番茄的果实植物水分含量高，具有特殊风味，含有丰富的番茄红素。番茄红素在防癌抗癌、抗氧化、预防心血管疾病、延缓动脉粥样硬化、抗衰老、保护皮肤等方面的生理功能[1]。由于新疆独特的光热资源和气候条件，新疆所产番茄的红色素、可溶性固形物含量高，霉菌、病害少，国际公认品质优于美国、意大利等主要产地国家，是世界三大番茄生产中心之一[2]。目前，番茄酱产业极大地带动了新疆红色产业，但番茄酱储藏过程中的色泽变暗始终是影响番茄酱产品品质最常见的质量问题[3]。色泽是评价品质的一项重要技术指标[4]，由于番茄酱生产中经受高温加热处理，酶促褐变受到抑制，其储藏阶段的色泽变化与色素降解及非酶促褐变有关[5-7]。因此，有必要充分了解番茄酱储藏期间色泽的变化规律，有助于提高番茄酱产品色泽稳定性、产品品质和延长货架期。笔者通过考察新疆番茄酱不同贮藏温度下，涉及影响产品色泽变化番茄红素、色差值、5-羟甲基糠醛（5-HMF）、褐变指数等指标，了解其色泽的变化规律，以期为改进储藏方式、延长番茄酱货架期、提高商品价值提供理论和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂。袋装番茄酱购于新疆昌吉某番茄酱厂，分装为40 g/袋，一等品。甲醇、无水乙醇，均为分析纯，购自浙江省东阳市天宇化工有限公司;苯，分析纯，购自江都市海辰化工有限公司;亚铁氰化钾，分析纯，购自河北智通化工有限责任公司;乙酸锌、亚硫酸氢钠，分析纯，购自山东格兰德生物科技有限公司。苏丹红1号标准品，购自西格玛奥德里奇贸易有限公司。

1.1.2 主要仪器与设备。色差仪，型号ISO-2813，为上海民桥精密科学仪器有限公司产品;紫外可见分光光度计，型号UV-1240，为日本岛津公司产品;电冰箱，型号BCD-268E，为Haier公司产品;恒温箱，型号GRX20，为上海精宏实验设备有限公司产品;万分之一电子秤，型号SL2002N，为上海民桥精密科学仪器有限公司产品;格美通风橱，为东台利达化学试剂有限公司产品。

1.2 方法

1.2.1 试验设计。

将同一批次袋装番茄酱分别置于4、25、37、50  ℃储藏条件下避光保存。在不同储藏时间分别随机取样，测定番茄红素含量、色度（L、a、b）、色差（△E）、5-HMF含量、褐变度（A420 nm）的变化值。

1.2.2 番茄红素含量的测定。

1.2.2.1 标准曲线绘制（苏丹红1号色素代替番茄红素）[8]。

准确称取5 mg苏丹1号色素，无水乙醇溶解，定容至100 mL容量瓶，摇匀，吸取0.48、0.97、1.45、1.94、2.50 mL，分别注入100 mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度线，摇匀后即得1、2、3、4、5 μg/mL标准溶液。在487 nm波长处测定吸光值，绘制标准曲线。

1.2.2.2 样品测定。

称取番茄酱0.1～0.2 g，加入少量无水乙醇，迅速调匀，抽提黄色素，过滤，反复用无水乙醇抽提，直至滤液为无色为止。换一个干燥的50 mL容量瓶承接，用甲苯洗涤残渣，直至残渣无色为止。滤液中加甲苯至刻度，摇匀。用甲苯作空白，在487 nm波长处测定，从标准曲线上查得苏丹红1号色素的浓度，再计算出番茄红素的含量。

1.2.3 5-HMF含量测定。

1.2.3.1 标准曲线绘制。

准确吸取1 mL羟甲基糠醛标准溶液0、0.5、1.0、1.5和2.0 mL，分別移入试管中，各加水至体积10 mL。在284 nm波长处测定吸光值，绘制标准曲线。

1.2.3.2 样液测定。准确称样10 g，用水移入100 mL容量瓶中，加入2 mL澄清剂再加水至刻度，摇匀，过滤，滤液备用。取制备液5 mL 2份，分别移入比色管中，向其中一个比色管加入5 mL 0.2%亚硫酸氢钠，混匀作为参比，另一个试管中加入水5 mL，分别在284和336 nm波长处测定吸光值，同时做平行试验。

1.2.4 褐变度的测定。

准确称样0.5 g，加入20 mL无水乙醇，摇匀振荡20 min，过滤，取滤液。以无水乙醇作为空白对照，于420 nm波长处测定吸光值，同时做平行试验。

1.2.5 色差的测定。

采用色差仪中CIE-LAB颜色体系[9]测定色差。将待测番茄酱充分混匀后，用厚度10 mm玻璃皿放置在样品池中测定。每次测定后将玻璃皿旋转90°，做平行对照，测定3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 番茄酱储藏期间番茄红素含量的变化

番茄红素属于异戊二烯类化合物，是类胡萝卜素的一种。研究发现，番茄红素具有一定的抗癌抑癌功效，并对于预防动脉硬化、心血管疾病等疾病，增强人体免疫系统以及延缓衰老等都具有重要效果[10-11]，也是一种具有潜在开发的新型功能性天然色素。番茄酱储藏期间番茄红素含量会发生变化，使产品品质降低，通过测定储藏期内番茄红素含量的变化可为番茄酱储藏条件控制提供重要依据，也可揭示其品质质量状况。

由图1可知，番茄酱在储藏期间番茄红素含量有明显的下降趋势，且储藏温度越高，图1b显示温度为50 ℃条件番茄红素含量的降解趋势尤为显著，这是因为番茄酱在储藏期间发生氧化反应，使得番茄红素含量下降，而且高温会加速反应速度。因此，高温储藏会严重影响番茄酱的品质。

2.2 番茄酱储藏期间5-HMF含量的变化

果蔬褐变产生的羟甲基糠醛，主要是5-HMF，它是在果蔬贮藏和加工过程中产生的，一般认为5-HMF是葡萄糖或果糖在酸性条件下脱水分解的产物。它的含量与果蔬的品种以及贮藏和加工条件有关，尤其是受加热和高温影响最大，因此常将其作为评价非酶褐变的指标之一。羟甲基糠醛与氨基酸等氨基化合物反应，可以生成褐色化合物，也是通常所说的果蔬褐变现象之一。据研究，番茄红素不是引起番茄酱色泽变化的主要原因，美拉德反应的主要产物是5-HMF[12]。因此，对番茄酱储藏期间5-HMF含量的测定，可为番茄酱储藏条件控制提供重要依据，也可揭示其品质质量状况和褐变发生程度。

从图2可以看出，随着储藏时间的延长，4、25、37和50  ℃下储藏的番茄酱5-HMF含量均逐渐升高，因为高温可以加速化学反应，能产生更多的羟甲基糠醛。且羟甲基糠醛可以与氨基酸等氨基化合物反应，生成褐色化合物，使褐变情况明显。由此可见，在不同储藏温度下，羟甲基糠醛含量随着储藏时间的延长而逐渐上升，说明储藏时间越长，储藏温度越高，5-HMF积累量越多，发生非酶促褐变更严重。

2.3 番茄酱储藏期间褐变度的变化

由于非酶褐变反应所产生的色素，可在波长420 nm处有非常强的吸光值，吸光值越大，表明褐变反应就越严重[6]。在番茄酱的A420 nm测定过程中，因为除去了番茄酱的醇溶性色素物质，所以测定以水溶性褐色物质为主，对于酯溶性和醇溶性色素如类胡萝卜素等不能很好地体现，因此对于番茄酱的非酶褐变用颜色体系的色差△E值表明应更为全面。此外，A420 nm的测定能很好地反映水溶性褐色素的含量，将褐变指数与色差值结合起来分析，可以从不同方面体现番茄酱的非酶褐变程度。此外，用A420 nm表示番茄酱储藏期间的褐变状况在国内外已经非常普遍，它是果蔬非酶褐变的重要指标。

由图3可知，番茄酱储藏期间其吸光值（褐变度）随储藏时间的延长而增大，且25和37 ℃下储藏的番茄酱褐变度远远高于4 ℃。因此，高温会加剧番茄酱的非酶褐变反应。番茄酱在50 ℃储藏期间褐变度随时间的延长而剧增，且其褐变度远远高于4、25和37 ℃，番茄酱在高温条件下非酶褐变情况非常严重。

江英等[4]研究表明，在不同储藏温度下，番茄酱的褐变度随着储藏时间的延长而逐渐变大，说明储藏时间越长，储藏温度越高，番茄酱的褐变程度越严重。番茄酱在不同储藏温度下色泽稳定性差异很大。番茄酱在4 ℃下储藏60 d后非酶褐变指数变化较慢。随着储藏温度的升高，均加剧番茄酱的非酶褐变程度，25 ℃下储藏60 d后非酶褐变指数变化较快、37和50 ℃下储藏其褐变指数的变化速率非常大，由此可见高温储藏对番茄酱非酶褐变的影响更大，进一步说明番茄酱的褐变速率受温度的影响很大，褐变活性较高。

2.4 色差的变化

颜色变化可以用不同的方法表达，与化学分析方法相比色度测量是更简单直接的方法[9]。已证实颜色体系CIELAB体系[L （亮度）、a （红度和绿度）、b （黄度和蓝度）、△E（色差值）]能很好地描述不同水果产品可见的颜色变化，CIELAB色差值表色体系可精确表示各种色调，也为色差的表示带来了方便，尤其在研究和测定近似颜色的差别程度或食品的变色程度时，CIELAB体系上两点间的距离就可以表示两对应颜色的差值，△E值表示番茄酱其储藏过程中的颜色值与校零白板颜色值的差距。

2.4.1 L值的变化。由图4可知，番茄酱储藏期间L值随储藏时间的延长呈下降趋势。番茄酱在50 ℃储藏条件下L值随储藏时间的延长呈下降趋势，且下降幅度比4、25和37 ℃更大。随着储藏温度和时间的延长，番茄酱颜色变暗与L值降低相对应。4 ℃储藏条件下番茄酱L值变化较缓，亮度沒有发生显著变化;25 ℃储藏条件下的番茄酱L值的变化显著;37 ℃储藏条件下，番茄酱L值的变化幅度较大;50 ℃储藏会条件下，番茄酱L值的变化幅度最大。由此可见，高温储藏会加快番茄酱颜色变暗。

2.4.2 a值的变化。由图5可知，储藏期间番茄酱a值随储藏时间的延长呈下降趋势。在50 ℃储藏条件下番茄酱a值随储藏时间的延长呈下降趋势，且下降幅度比4、25及37 ℃更大。a/b的值是衡量番茄酱品质的重要指标，a值下降说明高温会使番茄酱品质变差。在不同储藏温度下，番茄酱a值随着储藏时间的延长而逐渐下降，说明储藏时间越长，储藏温度越高，番茄酱的下降趋势越严重，其品质变差程度越高。

2.4.3 b值的变化。由图6可知，番茄酱b值在4、25、37和50 ℃储藏条件下呈上升趋势，番茄酱偏黄程度加强;番茄酱b值随储藏时间的延长和储藏温度的升高而上升。这说明储藏时间的延长和储藏温度的升高导致颜色由黄色向蓝色转变，表明黄色素物质发生了降解，可能是由于类胡萝卜素降解造成的。a/b比值是衡量番茄酱品质的重要指标之一，a值减小，b值增大，导致a/b比值减小，说明番茄酱品质变差。江英等[4]研究表明，b值的变化受储藏温度的影响，高温会导致b值升高，低温条件下b值的上升趋势不如高温条件下明显。因此，高温更容易使番茄酱品质变差。

2.4.4 ΔE值的变化。

由图7可知，番茄酱在4、25、37和50 ℃储藏条件下，其ΔE值都呈下降趋势，且37 ℃下储藏番茄酱的ΔE值略大于4 ℃和25 ℃。50 ℃储藏条件下，其ΔE值下降最大。4 ℃储藏条件下，番茄酱色差值的变化相对缓慢，25和37 ℃储藏条件下其变化速率基本相同;50 ℃储藏条件下色差值的变化最大。

3 结论

该研究新疆番茄酱随着储藏时间的延长，番茄酱不同储藏温度条件下的色泽指标都有一定的变化，有些呈上升趋势，如5-HMF值、褐变度等，有些指标有明显的下降趋势，如色差中的ΔE值、a值、L值、番茄红素含量等，其变化特征较为明显。高温会加速化学反应的进行，使反应产物积累速度更快，造成番茄酱品质下降。低温储藏更有利于保持番茄酱产品色泽的稳定性及产品品质，延长番茄酱的货架期。

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