番茄红素在食品领域中的应用及发展建议

2024-01-10赵抒娜刘孟涛孟庆佳

中国果菜 2023年12期

王晨，赵抒娜，刘孟涛，赵芸，孟庆佳*

（1.中粮营养健康研究院有限公司/老年营养食品研究北京市工程实验室/营养健康与食品安全北京市重点实验室，北京 102209；2.北京工商大学，北京市食品添加剂工程技术研究中心，食品营养与人类健康北京高精尖创新中心，北京 100048）

番茄红素是一种类胡萝卜素，主要存在于番茄、胡萝卜等蔬菜水果中。人体或动物自身不能合成类胡萝卜素，因此需要通过饮食获取番茄红素[1]。番茄红素已被联合国粮农组织（FAO）、食品添加剂委员会（JECFA）和世界卫生组织（WHO）认定为A 类营养素，在50 多个国家和地区作为食品添加剂广泛用于食品中，具有营养与着色双重作用[2]。我国的番茄年产量占全球总量的20%左右[3]。据估计，2023年番茄红素市场价值将有望增加到1.33 亿美元以上[4]。

随着番茄红素在食品中的应用规模逐步扩大，食品领域应用品类更加丰富，国内外番茄红素及其加工食品的应用要求逐步明确，我国已构建相关使用标准。番茄红素在预防心血管疾病、提高人体免疫力以及延缓衰老等方面具有重要意义[5]，总结番茄红素保健食品的相关功能以及潜在功效有助于企业开展产品宣传。综上，本文针对番茄红素在食品领域应用、法规要求、标准建设情况，以及产品功效宣传等方面的研究进行调研，并提出发展建议，以期为含番茄红素的食品研发和应用提供依据。

1 番茄红素的功效及应用现状

1.1 番茄红素的功效

在产品功效方面，按规定，普通食品不允许宣传功效，而保健食品仅允许宣传其被批准的功效。现有番茄红素保健食品功效为抗氧化、增强免疫力等，不涉及疾病治疗作用。普通食品含有的膳食营养补充剂可以在产品标签上标注相应营养成分，如番茄红素。研究发现，番茄红素能通过清除自由基、增强超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低丙二醛含量，从而延缓衰老[6-8]。番茄红素的抗氧化作用使其具有防止和延缓皮肤衰老、减少皱纹及雀斑、美白的作用[9-11]。同时，在防治神经系统疾病、抑制肿瘤细胞的增殖、预防心脑血管疾病、防治骨质疏松症等相关疾病方面效果显著[12-15]。番茄红素能在体内外均可抑制前列腺癌的生长，其机制可能是通过抑制前列腺癌中的炎症水平[16-19]。临床研究发现，番茄红素在抑制促炎细胞因子产生方面有显著作用，冠状动脉疾病患者补充7 mg/d 番茄红素持续30 d，可有效降低体内IgG 含量[14]。Li 等[20]研究发现，健康的年轻女性每天补充含有32.5 mg 番茄红素的番茄汁8 周，具有抗肥胖、抗氧化和抗炎症的效果。

目前，关于番茄红素与胆固醇、血脂氧化、黄斑病变、调节肠道菌群等的相关性研究也有报道[21-24]。当前对于番茄红素具有的疾病治疗效果已有较为广泛的研究，但在作用机制方面还需要进一步深入。

尽管番茄红素抗氧化功能强大，但产品在货架期的有效保存问题亟需微胶囊、纳米包埋等技术解决，通过改善稳定性，提高番茄红素的保存期并获得更广泛的应用[25]。市场中番茄红素保健食品的生产原料不同、产品成分也不同，但保健功能较为单一，因此消费者的选择更多需要依靠企业自身进行宣传说明。目前，更多消费者关注到番茄红素对男性健康的影响，但涉及男性健康的宣传并未在国内食品包装上呈现。

1.2 番茄红素的应用现状

番茄红素作为配料可应用于普通食品、保健食品、膳食营养补充剂等。其中，在普通食品中，番茄红素作为食品添加剂使用；我国添加番茄红素的保健食品具有蓝帽子标识，多配合植物油形成软胶囊，并宣传保健功效；添加番茄红素的营养膳食补充剂多为进口食品，起到提高机体健康水平、降低疾病风险的作用。除提到的上述食品外，番茄红素应用领域还涉及到医药、动物饲料和化妆品行业等方面[26]。

1.2.1 普通食品

番茄红素在我国普通食品中作为食品添加剂使用，可作为着色剂在调制乳、风味发酵乳、糖果、即食谷物、焙烤食品、固体汤料、半固体复合调味料、饮料类（不包括包装饮用水）、果冻中添加，并有限制最大使用量。有研究发现，番茄红素在肉制品中使用具有保鲜效果，可以减少腐败及微生物滋生[27-28]，食用油中加入番茄红素可降低油脂裂变发生[29]。烘焙产品添加番茄红素后，粗脂肪及灰分含量也会显著增加[30]，在降低致癌风险[31]的同时改善营养品质。

在普通食品各品类中，番茄红素多用于饮料类产品，结合Mintel 饮料类产品数据检索，发现含番茄红素饮料多为番茄汁、山楂汁、番石榴汁等，包装上的宣传内容包括果汁含量、添加糖含量、添加番茄汁、产地、风味、自然健康生活等信息。在含番茄红素饮料产品宣传方面，国内部分番茄汁会标注番茄红素的添加量，部分国外产品也会标注番茄红素的外文字样或标注番茄红素的添加量，同时根据产品特点，在产品包装上标注高蛋白、高维生素A、高维生素C 等信息。

我国功能性饮料品种丰富，但与番茄红素相关的功能性饮料研发较少[32]。通过对国内外含番茄红素的主打营养健康概念的饮料调研发现，配料主要包括水、水果或蔬菜的浓缩汁、部分提取物、酸度调节剂、食糖或其他甜味剂、食用香料、色素、稳定剂、防腐剂等部分。其中，蔬菜浓缩汁多含有胡萝卜汁、菠菜汁、芹菜汁等，有的含有番茄酱；如添加水果浓缩汁或果汁，则多为番石榴原浆、柠檬汁、西柚汁、苹果汁等；在相关植物提取物方面，银杏提取物、人参提取物、瓜拉那提取物、绿茶提取物和生姜提取物几种较为常见，能提供特征风味以及可能具有一定的营养保健功效。在相关饮料中，提取物多以复配形式出现，如人参提取物和银杏叶提取物复合使用。此外，部分主打营养健康概念的饮料添加了多种营养强化剂，维生素如维生素C、维生素D、维生素E、维生素B1、核黄素、维生素B6、维生素B12、烟酸、泛酸等，矿物质如硫酸镁、硫酸锌、铁、硒等。还有部分番茄产品加入了在我国只能在保健食品中使用的原辅料，如辅酶Q10。功能性组分的添加丰富了番茄饮料的多样性，与此同时也需要注意饮料的适宜人群。

1.2.2 保健食品

在人们对营养健康的需求下，番茄红素产品已被更多的人们熟知并购买食用。人们通过摄入外源性营养素或进行膳食营养补充，阻止细胞受到自由基损伤，增强免疫力。关于番茄红素保健功能的研究正在不断深入，使其能够更好地成为一种有价格优势的保健食品[33]。

番茄红素拥有多个共轭双键[34]，具有较高的脂溶性，不溶于水，热稳定性差[35]，并且与鲜食番茄相比，番茄经过油加工后，番茄红素更容易被人体吸收，利用率会大幅度提高[36]，因此，部分产品配料添加番茄红素油树脂。番茄红素在油树脂中的稳定性高于提纯的番茄红素，同时番茄红素油树脂应尽量减少高价金属离子和氧气的存在，同时避免光照、酸和还原剂处理[37]。

在产品形式方面，主要有番茄红素软胶囊、微囊包裹的番茄红素粉等。这与其特殊的易氧化结构相关，番茄红素软胶囊通过胶囊外壳保护，可防止番茄红素的降解、避免氧介导的自氧化反应，减少光照和空气氧化的影响[38]，以此来延长保质期。番茄红素的保健功能主要取决于其在人体的生物利用率[39]，由于明胶、水、甘油制成的软胶囊外壳易被人体消化，故番茄红素保健品主要是生产软胶囊。微胶囊壁材采用可食用原材料，符合我国食品安全和食品添加剂的相关标准要求，简化传统食品加工工艺的同时，保证有效成分含量并提升产品质量[40]。壁材的选择对番茄红素微胶囊的储存稳定性影响显著，以蛋白质类物质为壁材能够有效促进番茄红素肠道吸收及提升生物利用率[41]。

番茄红素软胶囊的知名品牌包括中粮屯河、修正、红帆、汤臣倍健、健安喜等，产品规格多为500 mg/粒，在食用量上多为每日2 次，每次1 粒，产品不适宜人群为婴幼儿、少年儿童、孕妇、乳母等，适宜人群一般为免疫力低下者。在挑选番茄红素保健食品时应关注保健食品标识、番茄红素含量及产地等，同时关注包装含量信息，是每颗或是每100 g，若呈现“番茄提取物”，并不等同于番茄红素的含量。在产地方面，番茄品质更多取决于纬度、日照等因素，目前在中国番茄最好的产地是新疆[42]。在产品宣传功效上，主要为抗氧化、增强免疫力。

近些年，我国番茄生产规模基本保持稳定。据农业农村部蔬菜生产农情监测数据显示，我国年番茄产量已突破600 万t[43]，具备开发番茄红素的资源优势。随着番茄红素保健食品消费者认可度的提升，可以预见番茄红素的发展潜力巨大。

1.2.3 膳食营养补充剂

进口的番茄红素相关食品通常称为膳食营养补充剂（非食健字）。产品剂型除常见的番茄红素软胶囊外，也有番茄红素片，主要采用膳食纤维膜包裹技术保留番茄红素的稳定性和活性。膳食营养补充剂是以提供营养补充为目的，其不能代替正常饮食，并且不能对人体产生任何急性、亚急性或慢性危害[44]。国外番茄红素相关膳食补充剂产品宣传功效包括支持前列腺和心脏健康、维持男性前列腺健康、帮助心血管抗氧化等，产品同样不能代替药物，不以治疗疾病为目的。

一般将国外类似于国内的保健食品称为“营养补充剂”“膳食补充剂”或“膳食营养补充剂”，但部分国家的保健食品按照其相应药品法进行监管，管理力度非常严格。以美国膳食补充剂为例，我国保健食品没有可完全对应的美国产品类别，绝大部分保健食品划为膳食补充剂或普通食品管理，呈现功能声称，但按照食品管理[45]。目前，我国膳食营养补充剂向食品化方向逐步发展，并受到消费者的欢迎。随着社会结构的变化及消费模式的改变，未来我国关于番茄红素膳食营养补充剂发展也将更加完善。

2 番茄红素的应用要求及使用标准

2.1 应用要求

围绕番茄红素作为食品成分的审批，国际上的法律法规涉及到多种番茄红素类型。早在2006年，联合国粮食及农业组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA）认为番茄红素可作为色素和营养素补充剂使用。欧盟、澳大利亚/新西兰、美国、韩国等已批准番茄红素在食品中使用，一些国家或组织认为番茄红素由番茄提取获得，不属于传统食品，澳大利亚/新西兰明确番茄红素可以作为膳食补充剂使用，韩国食品药品安全部认为番茄提取物可用于保健食品中。由于番茄红素被归为非必需营养素，因此国外没有明确推荐每日摄入量。即使在发达国家，番茄红素的平均摄入量也很低，并且主要反映在烹饪番茄制品的摄入量上[46]。

在我国，根据GB 2760—2011《国家标准食品添加剂使用标准》的使用要求，番茄红素作为着色剂添加到普通食品中。部分食品使用的食品添加剂是番茄红，根据《GB 2760—2014 食品添加剂使用标准》规定，番茄红和番茄红素在最大使用量上的差别主要集中在风味发酵乳、饮料类、糖果、半固体复合调味料等四类。

除此之外，番茄红素也用于抗氧化、增强免疫力等功能的保健食品中。《中国居民膳食营养素参考摄入量（DRIs）》中对于我国成人番茄红素的特定建议值为SPL 18 mg/d[46]，可耐受最高摄入量建议值UL 70 mg/d。因此，人体每天应保证一定的番茄红素摄入，通常情况下，鲜食番茄中番茄红素约含有30 mg/kg[47]，人体无法自身合成番茄红素，需从蔬菜、水果中获得，但同样需关注可耐受最高摄入量。

2.2 标准建设

我国番茄红素及其加工食品的相关标准体现不同的番茄红素制备方法，具体分为合成、发酵、植物提取等方法。对此，合成番茄红素可参考国家标准，天然番茄红素和发酵法得到的番茄红素主要以团体标准和企业标准为主。可能与市场上采用合成番茄红素的产品较多，天然番茄红素较少有关。

食品安全国家标准GB 1886.78—2016《食品添加剂番茄红素（合成）》规定了番茄红素的来源，以食品的其他类胡萝卜素生产中常用的合成中间体为原料经维蒂希缩合反应制得的食品添加剂番茄红素，规定总番茄红素含量≥96.0%。具体检测方法参考标准见表1。

表1 检测方法参考标准Table 1 Reference standards for detection methods

根据全国团体标准信息平台检索信息显示，我国目前已发布的番茄红素团体标准仅有2 项，详见表2，标准中规定了番茄红素的技术要求、理化指标、检测规则等。2 项团体标准的规范性引用文件中均涉及《中华人民共和国药典》2015年版四部的测定方法，T/ZZB 1246—2019 还引用了卫生部公告2012年第6 号番茄红素的质量规格，药品生产质量管理规范（2010年修订）（2010 版GMP），《美国药典》第41 部番茄红素（USP 41 Lycopene）等内容。此外，上海市食品学会团体标准关于六氢及八氢番茄红素的测定方法已于2023年2月立项。汇总番茄领域的团体标准现状发现，标准多集中在栽培技术方面，现共有8 项。因此，在团体标准建设方面仍有较大空间。

表2 番茄红素相关团体标准Table 2 Group Standards related to lycopene

截至2023年4月，共有33 项番茄红素相关企业标准现行有效。其中，番茄红素软胶囊标准为20 项，分别添加了天然维生素E、蜂胶、红花籽油、亚麻籽油、色拉油、小麦胚芽油、植物甾醇、抗坏血酸棕榈酸酯、L- 精氨酸、玛咖提取物、富铬酵母等成分为原料，在标准中提及的保健食品功效包括增强免疫力、抗氧化、辅助降血脂等。保健食品番茄红素片标准1 项，要求符合《中国人民共和国药典》中“制剂通则”下“片剂”的规定，片质量要求为0.5 g/片。各知名产品均呈现标志性成分番茄红素含量的指标，通过企业标准中的指标体现了相应的产品优势。

3 发展建议

番茄红素在食品领域不断开展创新，番茄红素保健食品的研发、生产将获得人们的更多关注。为进一步适应市场需求，可从保健食品宣传、标准建立、功效明确、适用人群、市场监管等方面加强建设。

3.1 突出番茄红素保健食品的宣传

番茄红素多是以保健食品形式出现，因此针对保健食品的宣传，在产品详情页或产品宣传内容上，可以突出以下几点。

3.1.1 国食健字批号

番茄红素软胶囊进口食品多以膳食营养补充剂的形式出现，以及考虑到保健食品注册或备案申请的难度，可将保健食品、“小蓝帽”标志的概念进一步突出，并进行科普，起到辨别产品的真伪、突出保健作用。如呈现保健食品与普通食品的区别、保健食品功效、指出保健食品不是药品等知识。

3.1.2 番茄红素含量

从上述企业标准中标志性成分指标的分析就已得知，不同产品中番茄红素含量存在差异。因此，建议突出产品的番茄红素含量，由于一个生番茄摄入后吸收的番茄红素仅为0.05 mg，而根据我国DRIs 认为，有利于维护人体健康的SPL 值为18 mg/d，所以可以考虑通过食用番茄红素保健食品适度补充。

3.1.3 原料产地

中国作为世界三大番茄黄金产地之一，主要取决于纬度、日照等因素，可在产品介绍时突出这一概念。此外，对于含番茄红素的普通食品而言，我国在产品包装上的含量声称应符合GB 28050—2011《预包装食品营养通则》的内容，因此，“富含”“含有”“高”番茄红素的内容不宜出现，为体现番茄红素的营养价值，建议对番茄红素的含量进行测定并呈现。

3.2 完善番茄红素标准建设

目前，天然番茄红素及发酵法得到的番茄红素缺少国家标准、行业标准等。除缺乏国家层面的相关标准外，社会团体在标准发展上市场活力不足。如完善行业标准体系，可进一步指导番茄红素产品的研发，并且明确相关技术要求。同时，需鼓励番茄红素行业标准、团体标准发展，增强番茄红素领域产品竞争力，推动行业快速发展。企业也可依托现有标准为基础建立更为严格的技术目标，形成企业标准，树立企业形象。并通过企业标准中的指标体现相应的产品优势，如在企业标准中呈现番茄红素含量等。

3.3 明确番茄红素保健功效及适用人群

随着人们保健意识日益增长，保健食品作为传统食疗衍生品，在现代社会发展中已经初具规模[48]。由于保健食品产业的特殊性和前序扩张过程中有些厂家在营销中出现夸大宣传等，消费者与保健食品厂商存在不信任，产品虚假宣传导致整体口碑下降[49]，需要更多维护品牌的稳定输出。目前市场上的番茄红素保健食品之间的产品差异不明显，在保证功效的前提下树立品牌形象、找到产品的核心卖点，是在竞争日趋激烈的市场中占有一席之地的重要方法[50]。

在保健食品功效方面，番茄红素和维生素E 等成分构成的软胶囊保健功能为增强免疫力、抗氧化、辅助降血脂等。番茄红素维生素E 软胶囊的保健功能若为抗氧化，需提示少年儿童、孕妇和乳母等特殊人群，建议在医生指导下食用。面对番茄红素降低前列腺癌的发病风险、具有抗炎作用、降低酒精对肝脏的损伤、抑制骨质疏松等研究成果，在保健食品的27 种保健功能范围内没有对应功能，不能进行声称。

3.4 完善国内外保健食品统一监管系统

受到各国管制范围及饮食习惯等影响，不同国家和地区对于营养健康产品的定义存在差异，可按照普通食品或药品管理。由于部分膳食补充剂作为食品进口，海关对保健食品的宣传效果不进行抽检，国产和进口保健食品监管标准不一在产品宣传上也存在一定差异[51]。对此，在功效宣传方面，建立国产和进口保健食品统一监管系统也尤为必要。