番茄红素乳液稳定性研究

贾新超，焦丽娟，田洪，高伟，徐建中＊

（1.河北省植物天然色素产业技术研究院，河北 曲周 057250；2.晨光生物科技集团有限公司，河北 曲周 057250）

番茄红素是类胡萝卜素的一种，其分子中含有很多双键，具有很强的抗氧化活性，能够避免细胞的抗氧化损伤，预防癌症的发生，番茄红素还能够预防心脑血管病的发生，延缓衰老等［1－5］。

番茄红素为脂溶性色素，颜色暗红色，无法给人愉悦的感官体验，通过添加乳化剂、助乳化剂、抗氧化剂等辅料经过研磨将其制备成水溶性番茄红素乳液［6，7］，色调明显得到改善，应用于肉制品等食品中，不仅可以使生鲜肉品色泽鲜艳，还能起到保湿、保鲜功能，增加产品的货架期，从而扩大番茄红素在食品和调味品方面的应用范围［8，9］。目前关于水分散型番茄红素乳液的制备、储存以及稳定性报道甚少，因此研究番茄红素乳液储存条件以及稳定性对番茄红素乳液的应用提供了理论依据［10－13］。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

番茄红素乳液：2%，批号：171227、171229、171231，河北晨光生物科技集团股份有限公司；柠檬酸：分析纯；柠檬酸三钠：分析纯；甲醇：色谱纯；乙腈：色谱纯；MTBE：色谱纯。

1.1.2 仪器

CM-3600A分光测色计 日本柯尼卡美能达有限公司；UV1102紫外可见光分光光度仪 上海天美科学仪器有限公司；Mastersizer 2000激光粒度分析仪 英国Malvern公司；SHH-SDT-2ST综合药品稳定性试验箱 重庆市永生实验仪器厂；色谱柱 YMC C30（250mm×4.6mm，5μm），HPLC 600E、PDA-996二极管阵列检测器、分光光度计。

1.2 方法

1.2.1 研磨过程中番茄红素乳液粒度和色调的变化

调配番茄红素乳液，在2000r／min进行研磨，1，30，60，90，120min分别取样，检测乳液的粒度和色调变化。

1.2.2 番茄红素乳液放置状态稳定性

番茄红素乳液分为2组，分别放置在4℃和25℃不同温度条件下。放置0，3，6，9，12个月，对比不同放置条件下番茄红素乳液上层、中层、下层产品水溶液的吸光度值变化情况。

1.2.3 番茄红素乳液放置粒度稳定性

番茄红素乳液分为2组，分别放置在4℃和25℃不同温度条件下。放置0，3，6，9，12个月，对比不同放置条件下番茄红素乳液产品的粒度变化情况。

1.2.4 水溶液的抗热稳定性

0.1 %番茄红素乳液水溶液，检测放置前的色调值，然后在100℃水浴锅中放置0.5h，检测放置后水溶液的色调变化。

1.2.5 水溶液的抗酸稳定性

用柠檬酸和柠檬酸钠配制pH为3的缓冲溶液，然后用pH为3的缓冲溶液配制0.1%的番茄红素乳液水溶液，检测放置前的色调值，然后在4℃冰箱中避光放置7天，检测放置后水溶液的色调变化。

1.2.6 水溶液的抗光稳定性

配制0.1%番茄红素乳液水溶液，检测放置前的色调值，然后在22000lux光照强度、温度30℃下放置7h，检测放置后水溶液的色调变化。

2 结果与讨论

2.1 研磨过程中番茄红素乳液粒度和色调的变化

研磨是制备番茄红素乳液的重要一环，随着研磨时间的增加，番茄红素乳液粒径和色调会发生相应的变化。

由图1可知，研磨前番茄红素乳液的中位粒径D50为13.41μm，研磨前30min内，乳液粒径迅速下降，研磨30min时，乳液粒径减小为1.02μm，随着研磨时间的延长，乳液粒径下降缓慢，到120min时，乳液中位粒径D50减小为0.6μm。以颜色三要素L＊、a＊、b＊对乳液进行评价，研磨前番茄红素乳液水溶液的明度值L＊为90.45，红绿值a＊为4.32，黄蓝值b＊为2.01，研磨前乳液由于粒径较大，水溶液的明度值较大，红黄值较小，着色能力较差，研磨前30min内，由于乳液粒径迅速下降，明度值L＊也迅速变小，到120min时，番茄红素乳液水溶液的明度值L＊为（80.47），红绿值a＊为12.68，黄蓝值b＊为8.93，乳液的色调值达到产品要求。

图1 研磨时间对番茄红素乳液粒径和色调的影响

2.2 番茄红素乳液放置稳定性

番茄红素微乳液放置稳定性通过放置后从上、中、下层分别取样，稀释一定倍数，检测吸光度值来评价放置稳定性。番茄红素乳液分为2组，分别放置在4℃和25℃条件下，放置时间为3，6，9，12个月，分别从上层、中层和下层取样配制0.02%的水溶液，在484nm处测吸光度值。

图2 25℃不同放置时间对乳液稳定性的影响

由图2可知，25℃放置3个月时，上层吸光度值明显高于中层和下层，表明3个月时番茄红素乳液已分层严重，放置6，9，12个月时，上层吸光度值明显高于中层和下层，和第1个月时相同，说明分层状况在第1个月时基本达到最大。

图3 4℃不同放置时间对乳液稳定性的影响

由图3可知，4℃放置3个月时，吸光度值基本保持不变，说明乳液稳定，未出现分层。放置6，9，12个月时，上、中、下层的吸光度值基本一致，乳液上、中、下层较均匀，无分层现象，说明乳液适合存在于4℃条件下。

2.3 番茄红素乳液放置粒度稳定性

图4 放置温度和时间对乳液粒径的影响

由图4可知，番茄红素乳液分为2组，分别放置在4℃和25℃条件下，放置时间为3，6，9，12个月，4℃放置3个月时，乳液粒径的D50保持不变，说明乳液稳定。放置6，9，12个月时，乳液粒径基本保持不变，有稍微升高；在25℃放置3个月时，乳液粒径的D50基本保持不变，说明乳液稳定，但是放置6，9，12个月时，乳液粒径有变大的趋势，放置12个月时，乳液的中位粒径D50由0.6μm增大到0.7μm，可能是由于乳液温度高，系统不稳定，说明乳液适合存在于4℃条件下。

2.4 水溶液的抗热稳定性

取（171227，171229，171231）3批番茄红素乳液，配制0.1%番茄红素乳液水溶液，100℃放置0.5h，放置前后色调L＊、a＊和b＊见表1。放置前后L＊、a＊和b＊变化不大，△L＊、△a＊和△b＊都小于1、3批次的dE＊ab，均小于2，说明番茄红素乳液水溶液的抗热稳定性良好。

表1 不同批次番茄红素乳液水溶液的抗热稳定性

2.5 水溶液的抗酸稳定性

用柠檬酸和柠檬酸钠配制pH为3的缓冲溶液，然后用pH为3的缓冲溶液配制0.1%的番茄红素乳液水溶液，检测放置前的色调值，然后在4℃冰箱中避光放置7天，放置前后色调L＊、a＊和b＊见表2。放置前后L＊、a＊和b＊变化不大，△L＊、△a＊和△b＊都小于2、3批次的dE＊ab，均小于2，说明番茄红素乳液水溶液在pH为3的酸性溶液中稳定性良好。

表2 不同批次番茄红素乳液水溶液抗酸稳定性

2.6 水溶液的抗光稳定性

取（171227、171229、171231）3批番茄红素乳液，配置0.1%番茄红素乳液水溶液，在22000lux光照强度、温度30℃下放置7h，放置前后色调L＊、a＊和b＊见表1，放置前后L＊、a＊和b＊变化不大，△L＊、△a＊和△b＊都小于2，3批次的dE＊ab均小于3。说明番茄红素乳液水溶液抗光稳定性良好。

表3 不同批次番茄红素乳液水溶液抗光稳定性

3 结论

从上述的研究结果可以得出以下结论：番茄红素乳液研磨120min时，番茄红素乳液水溶液的明度值L＊为80.47，红绿值a＊为12.68，黄蓝值b＊为8.93，乳液的色调值达到产品要求；番茄红素乳液适宜存放于4℃环境下；番茄红素乳液水溶液具有良好的抗酸性（pH为3），良好的抗热性（100℃）和良好的抗光性（22000lux光照强度），在蟹棒、饮料等食品中具有广阔的应用前景。