番茄复合调味料的色泽稳定性研究

任璐，邹滢，苟中军*，王斌，屈明成，李洪军

(1.聚慧食品科技(重庆)有限公司，重庆 401147；2.西南大学 食品学院，重庆 400715)

复合调味料是指用两种或两种以上的调味料为原料，添加或不添加辅料，经相应工艺加工制成的，可呈液态、半固态或固态的产品(GB/T 31644—2018《食品安全国家标准 复合调味料》)。复合调味料的种类繁多，番茄产品是其中较为常见的一种，主要原料为鲜番茄或者番茄酱，添加其他辅料加工制成，色泽深红，番茄风味浓郁，酸甜柔和且香味突出[1]。番茄中番茄红素的抗氧化能力是维生素E的100倍，是目前发现的最强的抗氧化剂之一[2]。此外，番茄红素还具有清除自由基、防癌、增强免疫细胞功能、降低血糖等生物活性[3]。但番茄产品在生产、运输和贮藏过程中，受多种因素的影响其色泽容易发生变化[4]，番茄本身的颜色逐渐变为暗红色、红褐色，对产品的感官性质造成不良影响[5]。因此，研究生产加工过程中各种因素对番茄产品色泽的影响，对提高产品色泽稳定性，改善产品质量有重要意义。

加工贮藏过程中，番茄产品表面颜色往往会发生变化，主要是由于番茄红素的影响，不仅会影响其外观品质和风味，也会降低产品质量。因此，保持产品色泽尤为重要[6]。目前主要有添加护色剂[7]、可食性涂膜、天然植物提取液处理，采用低温、热处理、超声波处理等多种方法[8-9]来控制果蔬的变色。将番茄切割后，其在空气中容易被氧化而发生褐变，影响其色泽与品质，现有研究发现过热蒸汽膨化干燥可以较好地保持番茄的色泽，尤其是ClO2处理[10]；在番茄酱加工过程中，经过蒸汽热烫后的番茄中Vc含量比热水热烫后的番茄中Vc含量要高[11]，低温短时间处理可在较短时间内保持番茄原有色泽[12]，同时添加D-异抗坏血酸钠可以有效防止佛手、山药等在后续加工中发生褐变[13-14]，护色效果较好。

目前对番茄的研究较多，主要集中在番茄品种、温度、不同处理方式等因素对番茄的色泽、感官、Vc、番茄红素等的影响[15-16]，以及护色剂、番茄变色的机理等[17-18]。对复合调味料中番茄产品的实际生产加工、运输、贮藏过程中色泽稳定性的研究较少，因此，采用合适的配方、加工工艺及贮藏方法与条件，最大限度地保持番茄产品本身鲜艳、自然的色泽，可提高产品稳定性，改善产品质量，对番茄产品的工业化生产具有理论指导作用和实践意义。

本研究拟从番茄产品的配方、工艺、包装材料等方面进行实验，筛选适用于番茄产品的抗氧化剂及其最适添加量，优化实际生产工艺和条件，研究生产中多种因素对番茄产品色泽的影响，为实际工业化生产番茄产品提供理论依据，提高产品色泽稳定性，改善产品质量。

1 材料与方法

1.1 材料

番茄产品相关原料和包装由聚慧食品科技(重庆)有限公司提供，抗氧化剂购自生产商。

番茄复合调味料的生产工艺流程如下：

表1 抗氧化剂样品Table 1 Antioxidant samples

序号样品编号名称溶解性1C-1茶多酚TP80水溶性2C-2茶多酚TP50水溶性3M-1迷迭香水溶10%水溶性4DD-异抗坏血酸钠水溶性5D-1D-异抗坏血酸钠水溶性6D-2D-异抗坏血酸钠水溶性7D-3D-异抗坏血酸钠水溶性8D-4D-异抗坏血酸钠水溶性9R-1乳酸钠60%水溶性10R-2乳酸钠水溶性11F-1复配稳定剂水溶性12F-2复配抗氧化稳定剂水溶性13F-3复配抗氧化剂水溶性14F-4复配食品添加剂水溶性15P-1磷脂SB-60脂溶性16P-2磷脂脂溶性17M-2迷迭香脂溶20%脂溶性18M-3迷迭香提取物鼠尾草酸油10%脂溶性19E混合生育酚浓缩物70%脂溶性

1.2 仪器与设备

SPX-250B-Z生化培养箱 上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；TP-A1000电子天平 华志(福建)电子科技有限公司；KD-HN电子天平 福州科迪电子技术有限公司；C21-WT2112T电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 抗氧化剂的筛选

筛选可用于复合调味料中的水溶性和脂溶性抗氧化剂，将番茄产品根据工艺流程炒制杀菌后，起锅(>85 ℃)时加入抗氧化剂，充分混匀后>80 ℃装入镀铝袋中，并以不添加抗氧剂的样品作为空白对照，包装好后于95 ℃杀菌20 min，杀菌后的样品快速冷却至室温后，再于37 ℃贮存，做加速保质期实验，观察番茄产品色泽的变化。

1.3.2 不同生产商的D-异抗坏血酸钠护色效果比较

选择不同生产商的D-异抗坏血酸钠，将其添加到炒制后的番茄产品中，添加量为番茄产品重量的0.3%，混匀后装入镀铝袋，95 ℃杀菌20 min，以未添加抗氧化剂的番茄产品作为对照组。杀菌后的样品快速冷却至室温后，再于37 ℃恒温培养箱中进行加速实验，观察番茄产品的颜色和状态。

1.3.3 不同浓度D-异抗坏血酸钠的抗氧化效果

D-异抗坏血酸钠(样品D)的添加量分别为番茄产品重量的0%、0.3%、0.5%、0.8%、1%，将番茄产品和D-异抗坏血酸钠充分混匀后装入镀铝袋中密封，95 ℃杀菌20 min，快速冷却至室温后，在37 ℃恒温培养箱中进行加速实验，观察番茄产品的颜色和状态。

1.3.4 工艺条件对番茄产品色泽的影响

杀菌工艺：将番茄产品在95 ℃条件下分别杀菌10，20 min，并在37 ℃恒温培养箱中进行加速实验，以不杀菌4 ℃存放的番茄产品作为对照组，观察番茄产品的颜色和状态。

冷却和贮存条件：将杀菌后的番茄产品在25，50，60，70，80 ℃下分别放置4 h，1 d，2 d后取出观察色泽。

1.3.5 包装材料对番茄产品色泽的影响

分别用镀铝袋(BOPP/VMPET/PE)和乳白袋(BOPA/PE)包装番茄产品，在37 ℃条件下进行加速实验，以4 ℃冷藏的样品作为空白对照，观察番茄的色泽变化。

1.3.6 优化配方和工艺条件对番茄产品色泽的影响

番茄产品炒制后添加0.5%的D-异抗坏血酸钠，充分混匀后立即进行热灌装，灌装温度>80 ℃，用镀铝袋包装，包装后的产品快速降温至常温(25 ℃)。样品在37 ℃恒温培养箱中进行加速实验，以4 ℃存放的番茄产品作为对照组，观察番茄产品的颜色和状态。

1.3.7 感官评价

番茄产品的色泽变化可从感官上进行判断，感官评定组成员主要从色泽、风味及口感方面对样品进行评定。参考文献[19-23]的感官评价方法，感官评价小组由15人组成，其中9人是拥有多年食品行业餐饮应用经验的研发工程师，其余6人是食品专业研究生。感官评价采用5分制，评价标准见表2，最终分数取品评人员的平均数。

表2 样品的感官评价标准Table 2 Sensory evaluation criteria of samples

2 结果与分析

番茄产品是以番茄酱和番茄为主要原料，添加动植物油、食盐、白砂糖等辅料，在蒸汽锅中经炒制、杀菌等工艺制成的一类复合调味料，色泽深红，味道酸甜柔和且香味突出，具有独特且浓郁的番茄风味。本文研究了番茄产品的配料、工艺、包材等因素的影响，提出优化番茄产品色泽稳定性的方案。

2.1 抗氧化剂的筛选

根据GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，筛选可用于复合调味料中的抗氧化剂。在37 ℃条件下进行2 个月的加速实验，模拟常温存储时的货架期。实验发现，添加抗氧化剂的样品比未加抗氧化剂的对照样品色泽更好，空白的色泽较深、偏黑，表明添加抗氧化剂对番茄产品有一定的护色作用。2 个月时样品D(D-异抗坏血酸钠)的感官评分最高，其色泽最接近番茄产品本身的色泽，其次是F-1(复配稳定剂)的效果较好，见表3。复配抗氧化剂(F-1、F-2、F-3、F-4)的抗氧化效果整体较单一的抗氧化剂(M-1、M-2等)好，复配抗氧化剂主要由EDTA二钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠、D-异抗坏血酸钠等组成，与单一的抗氧化剂相比效果更好。实验结果发现，脂溶性抗氧化剂(P-2、M-3、E等)对番茄产品的护色效果弱于水溶性抗氧化剂(D、F-1)。

实验结果与林君等的研究结果一致，D-异抗坏血酸钠对果蔬有明显的护色作用，如有利于葡萄皮红色素的稳定，有效防止橄榄汁褐变等[24-25]。因而，在番茄产品中添加D-异抗坏血酸钠能有效延缓番茄产品的色泽变化，使其更接近番茄本身的色泽。D-异抗坏血酸钠的护色原理是其能将氧化的醌还原成酚类物质，阻止醌类物质进一步自发聚合形成色素物质，从而达到护色效果[26]。

表3 不同抗氧化剂的感官评价结果Table 3 Sensory evaluation results of different antioxidants

2.2 不同生产商的D-异抗坏血酸钠护色效果比较

通过2个月的加速实验研究不同生产商的D-异抗坏血酸钠护色效果，实验发现5个生产商样品的色泽、口感等在第2个月有明显的差异。样品按照1∶5兑水冲汤品评，发现样品D的色泽和口感最好，其次是样品D-3，另外3个样品的色泽相对较差，色泽偏深，但口感无明显差异。样品间的护色效果差异可能与生产商的原料、生产工艺、包装贮存方式等相关。结合实验结果和经济成本效益，样品D对番茄产品的护色效果最好，价格较优。

表4 不同生产商D-异抗坏血酸钠的感官评价结果Table 4 Sensory evaluation results of D-sodium erythorbate from different manufacturers

2.3 不同浓度D-异抗坏血酸钠的抗氧化效果

根据GB 2760—2014，D-异抗坏血酸钠在复合调味料中没有使用限量，可以根据生产需求使用。用样品D做不同浓度的对比实验，结果表明，不同浓度的D-异抗坏血酸钠对番茄产品的色泽影响存在差异，见表5。D-异抗坏血酸钠浓度在0%～0.5%范围内时，番茄产品的色泽随着D-异抗坏血酸钠浓度的增加而更接近番茄的红色，之后随着D-异抗坏血酸钠浓度的增加，番茄产品色泽变化不明显，说明0.5%的D-异抗坏血酸钠可有效减缓番茄产品色泽的变化，这一结论与高莉等[27]研究的不同浓度的D-异抗坏血酸钠防止苹果汁褐变的结果一致。

表5 不同浓度D-异抗坏血酸钠的感官评价结果Table 5 Sensory evaluation results of different concentrations of D-sodium erythorbate

2.4 工艺条件对番茄产品色泽的影响

番茄产品经过不同的杀菌条件杀菌后，其色泽差异明显，结果见表6。实验发现，杀菌样品的色泽明显比不杀菌样品的色泽深；同样的杀菌温度下，杀菌20 min的样品色泽比杀菌10 min的样品色泽深，偏暗，这与武运等的研究结果相同，杀菌温度越高，时间越长，番茄颜色会变暗，口感下降[28-29]。实验表明，杀菌工艺会加深产品的色泽，使产品的色泽变深变暗，且褐变随受热时间的延长而加深，使酱体发暗变黑，并使色差降低。在实际生产中，番茄产品中会添加D-异抗坏血酸钠起护色作用，但D-异抗坏血酸钠在水溶液中受热时易发生氧化，随着时间的延长稳定性下降，抗氧化效果降低。

表6 不同杀菌条件的感官评价结果Table 6 Sensory evaluation results of different sterilization conditions

将刚炒制完的番茄产品在不同温度下放置4 h，1 d，2 d后，色泽差异非常明显，结果见表7。冷却温度(25 ℃)越低，产品的色泽与成品的色泽越接近，产品色泽随时间延长的变化不明显；在较高温度(>50 ℃)下贮存的产品，随着放置时间的延长，产品有褐变现象，温度越高，褐变越严重，色泽明显加深偏黑，说明在较高温度下贮存产品，色泽会有较大的损失，该实验结果与张宏等的研究结果一致，产品存放温度越高(高于常温)、存放时间越长，色泽差异越明显。杀菌结束后要及时进行冷却降温处理[30-32]，降低产品的温度以减少产品在贮存过程中色泽的衰减程度，以防止色泽的变化。

表7 不同贮存条件的感官评价结果Table 7 Sensory evaluation results of different storage conditions

2.5 包装材料对番茄产品色泽的影响

采用食品产业常用的乳白袋(BOPA/PE)和镀铝袋(BOPP/VMPET/PE)两种包装灌装番茄产品，在37 ℃条件下，番茄产品的色泽随时间的延长逐渐加深，结果见表8。实验发现，在2个月的加速实验中，乳白袋产品的色泽变化明显，产品发生褐变，呈红褐色；而镀铝袋产品的色泽变化较小，与4 ℃存放的样品色泽更接近，这表明番茄产品的色泽与贮藏过程中的包装材料有一定的相关性，且镀铝袋的阻隔性较好，氧气和水蒸气透过率较低，阻光性能更好，可以更好地保持番茄产品的色泽；而乳白袋对氧气、水、光的阻隔性均较差，不能有效地保护产品的色泽，这与杨晓娜[33]研究的不同包装袋对水煮藕片贮藏过程中的影响结果一致。因此，番茄产品建议使用阻隔性能更好的镀铝袋包装，以更好地保护番茄产品的色泽，保证产品质量稳定性。

表8 不同包装材料的感官评价结果Table 8 Sensory evaluation results of different packaging materials

2.6 优化配方和工艺条件对番茄产品色泽的影响

研究优化后的配方、工艺、包装对番茄产品色泽的保护效果。番茄产品在炒制杀菌后，在>85 ℃添加D-异抗坏血酸钠，>80 ℃时快速热灌装至镀铝袋中，并快速降温至常温。

表9 不同贮存条件的感官评价结果Table 9 Sensory evaluation results of different storage conditions

由表9可知，经过2个月的加速实验后，番茄产品在保证安全性的同时，仍能较好地保持产品色泽，没有明显的褐变导致的变黑现象。因此，通过配方、工艺、包装的优化，即在番茄产品炒制杀菌后再添加D-异抗坏血酸钠，采用热灌、镀铝袋包装，并快速降温，再装箱常温贮存，可以有效保证番茄产品的安全性，不出现变质胀袋变酸的现象，且能保持其在保质期内的色泽稳定性，提升品质。

3 结论

番茄产品是复合调味料中广受消费者喜爱的一类产品，通过优化产品的配方、工艺、包材等，可有效地提高产品的色泽稳定性。实验表明，水溶性抗氧化剂对番茄产品有较好的护色效果，D-异抗坏血酸钠的效果更佳，最适添加量为0.5%。生产过程中的杀菌工艺对D-异抗坏血酸钠和番茄产品的色泽稳定性有显著性影响，多次杀菌，杀菌温度越高、时间越长，破坏性越大，则色泽越深。冷却和贮存温度的影响也非常明显，温度越高、时间越长，则色泽变深越快越深。另外，对光、氧、水阻隔性能更好的镀铝袋包材比阻隔性弱的乳白袋包材更能有效保护番茄产品的色泽。因此，在番茄产品炒制杀菌后再添加D-异抗坏血酸钠，采用>80 ℃热灌装至镀铝袋，不再进行二次杀菌，并快速降温至<50 ℃甚至常温，再装箱常温贮存，既可以保证产品的安全性，又能最大程度地保持番茄产品的色泽，且保持D-异抗坏血酸钠的稳定性，以便在保质期内更好发挥其护色作用，最终保持番茄产品的色泽稳定性。