番茄红素乳状液稳定性研究

陈文田，李海霞，郑庆东，赵卫能

(珠海雅富兴源食品工业有限公司，广东珠海519015)

番茄红素乳状液稳定性研究

陈文田，李海霞，郑庆东，赵卫能

(珠海雅富兴源食品工业有限公司，广东珠海519015)

研究了番茄红素溶于油脂后制备成乳状液的乳化稳定性。添加0.5%的阿拉伯胶能够显著抑制贮藏过程中乳状液粒径的增大，从而大大改善乳状液的乳化稳定性。VC和VE对乳状液体系的乳化稳定性有一定改善作用，其中VC对乳状液乳化稳定性的促进作用的贡献较大，二者按0.15%∶0.001%比例复配加入后效果最好。

番茄红素乳状液，阿拉伯胶，维生素C，维生素E

番茄红素(Lycopene)是类胡萝卜素的一种，广泛存在于番茄、西瓜、葡萄、胡萝卜等植物中。近年来的研究表明，番茄红素具有比其它胡萝卜素更为优越的性能，如清除单线态氧的能力是维生素E的100倍，是β－胡萝卜素的2倍多［1］，同时番茄红素具有很多功能特点，如提高机体免疫力，抑制癌细胞增殖，减少DNA损伤，防止低密度脂蛋白氧化，降低血液中的胆固醇含量，可以减少多种疾病的发生率［2－3］等。除保健功能外，番茄红素还是一种天然的色素，由于纯品番茄红素不溶于水，通过乳化或者其他方法制成水溶性粉剂或者水分散性乳液后的番茄红素具有很好的水溶性，水溶液颜色纯正鲜艳，着色力强，可广泛应用于各种食品中。因此番茄红素成为近年来国内外功能性食品领域和色素领域研究的一大热点。尽管有关番茄红素的研究获得了大量有益的进展，并且一些保健品包括番茄红素胶囊、微胶囊番茄红素等也逐步推向市场，但是番茄红素含有的大量多不饱和双键结构，使其对环境因素(热、光、氧气和各种添加剂等)非常敏感，容易发生降解和异构化，使其溶解能力、呈色能力以及生理活性发生大幅度改变，从而限制了其在食品中的广泛应用。本课题以提高番茄红素乳状液的稳定性为主要研究目标，重点研究番茄红素乳状液的稳定性，各种抗氧化剂对于番茄红素型乳状液稳定性的提高效果，一方面可以为提高番茄红素乳状液的贮藏稳定性提供理论依据，同时为番茄红素乳状液作为一种功能性色素产品的研究开发提供技术支持，从而为进一步拓宽番茄红素乳状液的应用，促进功能性色素产业的发展提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

番茄红素乳状液 珠海雅富兴源食品工业有限公司;阿拉伯胶，维生素C，维生素E。

UV－2800型紫外可见光分光光度计 尤尼柯(上海)科学仪器有限公司;马尔文 Nano ZS动态光散射仪 马尔文仪器有限公司;莱卡DM5000B相差显微镜 莱卡显微系统有限公司;日立H－7000型透射电镜日立(中国)有限公司;Avanti J－26 XP高速冷冻离心机 美国贝克曼库尔特有限公司;T18高速乳化均质机 德国IKA®工业设备(广州);AH－basic型高压均质机 ATS工业系统有限公司;马尔文Nano ZS动态光散射仪 马尔文仪器有限公司;莱卡DM5000B相差显微镜 莱卡显微系统有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 番茄红素乳状液的制备 0.1g 10%番茄红素溶于含油溶性乳化剂的10g热大豆油中，搅拌均匀至完全溶解。再与含水溶性乳化剂的水相进行混合，17500r/min预乳化2min，再经高压均质机以40MPa和20MPa均质两次。均质后乳状液立即分装，30℃避光保存。

1.2.2 乳化稳定性指标测定 将均质后乳状液迅速倒入25mL小烧杯中，立即开始取样。取样点固定在离烧杯底部0.5cm处，取20μL的乳状液与10mL 0.1%的SDS溶液均匀混合，在500nm处测定其吸光值，记为A0，乳状液静置若干小时后采用相同的方法测定乳状液吸光值，记为An，用0.1%的SDS做空白对照。

1.2.3 粒径分布测定 30μL乳状液稀释到5mL去离子水中，利用激光光散射粒度仪测定粒径分布，结果用Z－average size表示。

1.2.4 多糖对番茄红素乳状液稳定性的影响 在乳状液制备过程中，向体系中加入0.5%、1%、1.5%的阿拉伯胶，测定其对番茄红素乳状液稳定性的影响。

1.2.5 抗氧化剂对番茄红素乳状液稳定性的影响在以上稳定体系中，分别加入0.15%的抗坏血酸、0.2mg/g油脂的维生素E，及不同复配比例的抗坏血酸和维生素 E混合物(抗坏血酸∶维生素 E=0.15% ∶0.002% 、0.15% ∶0.001% 、0.075% ∶0.002%)，测定其对番茄红素乳状液稳定性的影响。

2 结果与分析

2.1 多糖对番茄红素乳状液乳化稳定性的影响

下图为分别添加阿拉伯胶0.5%，1%，1.5%后乳状液的稳定性以及番茄红素的稳定性变化。

图1 添加不同浓度阿拉伯胶的乳状液体系ESI值

图2 添加不同浓度阿拉伯胶的乳状液体系平均粒径值

从乳化稳定性指标及乳状液粒径分布结果来看，阿拉伯胶的添加量并不是越多越稳定，当添加量为0.5%时，阿拉伯胶可以显著改善乳状液体系的乳化稳定性，同时得到的乳状液平均粒径也最小，当增加其添加量，会造成乳状液平均粒径的增大，从而降低了乳状液的乳化稳定性。总之，分析得出阿拉伯胶的添加量为0.5%时形成的乳状液稳定性最好。

2.2 维生素C、维生素E对番茄红素乳状液乳化稳定性和氧化稳定性的影响

实验研究了分别添加0.15%的抗坏血酸、0.002%的维生素E及不同复配比例的抗坏血酸和维生素E混合物(抗坏血酸∶维生素E=0.15%∶0.002%、0.15%∶0.001%、0.075% ∶0.002%)，对番茄红素乳状液体系稳定性的影响程度。

由图3可以看出，未添加抗氧化剂的空白其乳化稳定性在贮藏10d由80%线性下降到40%。添加VC和VE或者是二者不同配比的混合物都在一定程度上抑制了乳状液稳定性在贮藏过程中的下降趋势。从图3中还可以看出，VC和VE复配的实验结果显示，0.15%VC和0.001%VE复配时效果最好，与其他结果相比能够在贮藏10d后显著提高乳状液的稳定性。

图3 不同贮存期下添加不同抗氧化剂的乳状液体系ESI值

图4显示的是贮藏过程中对应的乳状液粒径大小的变化情况。从图4可以看出，添加VC和VE都会在长期贮藏过程中导致乳状液平均粒径的增大，尤其是VE，这一作用在贮藏后期更为显著;而二者复配后，这一现象都有不同程度的改善，尤其是添加VC0.15%和VE0.001%时，效果最好，这也与图3的结果相一致。

图4 不同贮存期下添加不同浓度抗氧化剂的乳状液体系平均粒径值

3 结论

本实验主要研究番茄红素乳状液贮藏过程的稳定性，重点探讨了加入阿拉伯胶以及抗氧化剂(VC和VE)对番茄红素乳状液的稳定性的影响，以期得到能够提高番茄红素乳状液的稳定性的新方法，主要得出以下结论:

3.1 在番茄红素乳状液中，添加0.5%的阿拉伯胶能够显著抑制贮藏过程中乳状液粒径的增大从而大大改善乳状液的稳定性。对于长期贮藏(大于30d)来说，阿拉伯胶添加量为1.50%效果较好。同时实验还发现，添加0.5%的阿拉伯胶后，番茄红素的残留量随贮藏期的延长，降低最少。

3.2 在番茄红素乳状液中添加抗坏血酸和维生素E及其复配剂，结果发现，一定程度上均可改善乳状液的贮藏稳定性。比较VC和VE复配的实验结果发现，0.15%VC和0.001%VE复配时效果最好，与其他结果相比，能够在贮藏10d后显著提高乳状液的稳定性。

［1］范丽梅.类胡萝卜素的生物学功能［J］.生物学通报，2001，4(4):10－15.

［2］ Collins，J K，Perkins－ Veazie，P.Lycopene:from plants to human ［J］.Hortscience，2006，41(5):1135－1144.

［3］ Rao，A V，Agarwal S.Role of lycopene as antioxidant carotenoid in the prevention of chronic disease:a review ［J］.Nutrition Research，1999，19(2):305－323.

［4］宋世理，王全坤，席国喜.微乳体系中番茄红素稳定性的研究［J］.化学研究与应用，2005，17(1):129－130.

［5］王岩，周义新.番茄红素的研究进展［J］.国外医学卫生学分册，2000，27(4):197－199.

［6］成坚，曾庆孝，何宇峰.番茄红素的稳定性研究［J］.仲恺农业技术学院学报，2001，14(2):14－19.

［7］张连富.溶解状态下番茄红素稳定性研究［J］.食品与机械，2003(5):30－33.

［8］马柏林，梁淑芳.食用调和油中番茄红素的稳定性研究［J］.中国油脂，2000，25(6):132－133.

［9］张连富.固态(膏状)番茄红素产品稳定性研究［J］.食品与发酵工业，2003，29(9):6－8.

Study on the stability of lycopene in emulsion system

CHEN Wen－tian，LI Hai－xia，ZHENG Qing－dong，ZHAO Wei－neng

(AAFUD Industry Co.，Ltd.，Zhuhai 519015，China)

To focus on some properties of emulsion system which prepared by dissolving lycopene in oil，including the emulsion stability.Experimental results showed that the addition of 0.5%of arabic gum during storage could significantly inhibit the increase of the emulsion particle size，which greatly improved the stability of the emulsion.The application of VCand VEthat they could improve the stability of the emulsion system in a certain degree，at the same time they showed very good synergy in inhibiting the degradation of lycopene.

lycopene in emulsion system;arabic gum;VC;VE

TS201.2

A

1002－0306(2011)09－0147－03

2011－06－09

陈文田(1973－)，男，硕士研究生，研究方向:食品配料发展趋势。