番茄紅素乳狀液穩(wěn)定性研究

陳文田，李海霞，鄭慶東，趙衛(wèi)能

(珠海雅富興源食品工業(yè)有限公司，廣東珠海519015)

番茄紅素乳狀液穩(wěn)定性研究

陳文田，李海霞，鄭慶東，趙衛(wèi)能

(珠海雅富興源食品工業(yè)有限公司，廣東珠海519015)

研究了番茄紅素溶于油脂后制備成乳狀液的乳化穩(wěn)定性。添加0.5%的阿拉伯膠能夠顯著抑制貯藏過程中乳狀液粒徑的增大，從而大大改善乳狀液的乳化穩(wěn)定性。VC和VE對乳狀液體系的乳化穩(wěn)定性有一定改善作用，其中VC對乳狀液乳化穩(wěn)定性的促進(jìn)作用的貢獻(xiàn)較大，二者按0.15%∶0.001%比例復(fù)配加入后效果最好。

番茄紅素乳狀液，阿拉伯膠，維生素C，維生素E

番茄紅素(Lycopene)是類胡蘿卜素的一種，廣泛存在于番茄、西瓜、葡萄、胡蘿卜等植物中。近年來的研究表明，番茄紅素具有比其它胡蘿卜素更為優(yōu)越的性能，如清除單線態(tài)氧的能力是維生素E的100倍，是β－胡蘿卜素的2倍多［1］，同時番茄紅素具有很多功能特點，如提高機體免疫力，抑制癌細(xì)胞增殖，減少DNA損傷，防止低密度脂蛋白氧化，降低血液中的膽固醇含量，可以減少多種疾病的發(fā)生率［2－3］等。除保健功能外，番茄紅素還是一種天然的色素，由于純品番茄紅素不溶于水，通過乳化或者其他方法制成水溶性粉劑或者水分散性乳液后的番茄紅素具有很好的水溶性，水溶液顏色純正鮮艷，著色力強，可廣泛應(yīng)用于各種食品中。因此番茄紅素成為近年來國內(nèi)外功能性食品領(lǐng)域和色素領(lǐng)域研究的一大熱點。盡管有關(guān)番茄紅素的研究獲得了大量有益的進(jìn)展，并且一些保健品包括番茄紅素膠囊、微膠囊番茄紅素等也逐步推向市場，但是番茄紅素含有的大量多不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)，使其對環(huán)境因素(熱、光、氧氣和各種添加劑等)非常敏感，容易發(fā)生降解和異構(gòu)化，使其溶解能力、呈色能力以及生理活性發(fā)生大幅度改變，從而限制了其在食品中的廣泛應(yīng)用。本課題以提高番茄紅素乳狀液的穩(wěn)定性為主要研究目標(biāo)，重點研究番茄紅素乳狀液的穩(wěn)定性，各種抗氧化劑對于番茄紅素型乳狀液穩(wěn)定性的提高效果，一方面可以為提高番茄紅素乳狀液的貯藏穩(wěn)定性提供理論依據(jù)，同時為番茄紅素乳狀液作為一種功能性色素產(chǎn)品的研究開發(fā)提供技術(shù)支持，從而為進(jìn)一步拓寬番茄紅素乳狀液的應(yīng)用，促進(jìn)功能性色素產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

番茄紅素乳狀液 珠海雅富興源食品工業(yè)有限公司;阿拉伯膠，維生素C，維生素E。

UV－2800型紫外可見光分光光度計 尤尼柯(上海)科學(xué)儀器有限公司;馬爾文 Nano ZS動態(tài)光散射儀 馬爾文儀器有限公司;萊卡DM5000B相差顯微鏡 萊卡顯微系統(tǒng)有限公司;日立H－7000型透射電鏡日立(中國)有限公司;Avanti J－26 XP高速冷凍離心機 美國貝克曼庫爾特有限公司;T18高速乳化均質(zhì)機 德國IKA?工業(yè)設(shè)備(廣州);AH－basic型高壓均質(zhì)機 ATS工業(yè)系統(tǒng)有限公司;馬爾文Nano ZS動態(tài)光散射儀 馬爾文儀器有限公司;萊卡DM5000B相差顯微鏡 萊卡顯微系統(tǒng)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 番茄紅素乳狀液的制備 0.1g 10%番茄紅素溶于含油溶性乳化劑的10g熱大豆油中，攪拌均勻至完全溶解。再與含水溶性乳化劑的水相進(jìn)行混合，17500r/min預(yù)乳化2min，再經(jīng)高壓均質(zhì)機以40MPa和20MPa均質(zhì)兩次。均質(zhì)后乳狀液立即分裝，30℃避光保存。

1.2.2 乳化穩(wěn)定性指標(biāo)測定 將均質(zhì)后乳狀液迅速倒入25mL小燒杯中，立即開始取樣。取樣點固定在離燒杯底部0.5cm處，取20μL的乳狀液與10mL 0.1%的SDS溶液均勻混合，在500nm處測定其吸光值，記為A0，乳狀液靜置若干小時后采用相同的方法測定乳狀液吸光值，記為An，用0.1%的SDS做空白對照。

1.2.3 粒徑分布測定 30μL乳狀液稀釋到5mL去離子水中，利用激光光散射粒度儀測定粒徑分布，結(jié)果用Z－average size表示。

1.2.4 多糖對番茄紅素乳狀液穩(wěn)定性的影響 在乳狀液制備過程中，向體系中加入0.5%、1%、1.5%的阿拉伯膠，測定其對番茄紅素乳狀液穩(wěn)定性的影響。

1.2.5 抗氧化劑對番茄紅素乳狀液穩(wěn)定性的影響在以上穩(wěn)定體系中，分別加入0.15%的抗壞血酸、0.2mg/g油脂的維生素E，及不同復(fù)配比例的抗壞血酸和維生素 E混合物(抗壞血酸∶維生素 E=0.15% ∶0.002% 、0.15% ∶0.001% 、0.075% ∶0.002%)，測定其對番茄紅素乳狀液穩(wěn)定性的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 多糖對番茄紅素乳狀液乳化穩(wěn)定性的影響

下圖為分別添加阿拉伯膠0.5%，1%，1.5%后乳狀液的穩(wěn)定性以及番茄紅素的穩(wěn)定性變化。

圖1 添加不同濃度阿拉伯膠的乳狀液體系ESI值

圖2 添加不同濃度阿拉伯膠的乳狀液體系平均粒徑值

從乳化穩(wěn)定性指標(biāo)及乳狀液粒徑分布結(jié)果來看，阿拉伯膠的添加量并不是越多越穩(wěn)定，當(dāng)添加量為0.5%時，阿拉伯膠可以顯著改善乳狀液體系的乳化穩(wěn)定性，同時得到的乳狀液平均粒徑也最小，當(dāng)增加其添加量，會造成乳狀液平均粒徑的增大，從而降低了乳狀液的乳化穩(wěn)定性?？傊治龅贸霭⒗z的添加量為0.5%時形成的乳狀液穩(wěn)定性最好。

2.2 維生素C、維生素E對番茄紅素乳狀液乳化穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性的影響

實驗研究了分別添加0.15%的抗壞血酸、0.002%的維生素E及不同復(fù)配比例的抗壞血酸和維生素E混合物(抗壞血酸∶維生素E=0.15%∶0.002%、0.15%∶0.001%、0.075% ∶0.002%)，對番茄紅素乳狀液體系穩(wěn)定性的影響程度。

由圖3可以看出，未添加抗氧化劑的空白其乳化穩(wěn)定性在貯藏10d由80%線性下降到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狀液穩(wěn)定性在貯藏過程中的下降趨勢。從圖3中還可以看出，VC和VE復(fù)配的實驗結(jié)果顯示，0.15%VC和0.001%VE復(fù)配時效果最好，與其他結(jié)果相比能夠在貯藏10d后顯著提高乳狀液的穩(wěn)定性。

圖3 不同貯存期下添加不同抗氧化劑的乳狀液體系ESI值

圖4顯示的是貯藏過程中對應(yīng)的乳狀液粒徑大小的變化情況。從圖4可以看出，添加VC和VE都會在長期貯藏過程中導(dǎo)致乳狀液平均粒徑的增大，尤其是VE，這一作用在貯藏后期更為顯著;而二者復(fù)配后，這一現(xiàn)象都有不同程度的改善，尤其是添加VC0.15%和VE0.001%時，效果最好，這也與圖3的結(jié)果相一致。

圖4 不同貯存期下添加不同濃度抗氧化劑的乳狀液體系平均粒徑值

3 結(jié)論

本實驗主要研究番茄紅素乳狀液貯藏過程的穩(wěn)定性，重點探討了加入阿拉伯膠以及抗氧化劑(VC和VE)對番茄紅素乳狀液的穩(wěn)定性的影響，以期得到能夠提高番茄紅素乳狀液的穩(wěn)定性的新方法，主要得出以下結(jié)論:

3.1 在番茄紅素乳狀液中，添加0.5%的阿拉伯膠能夠顯著抑制貯藏過程中乳狀液粒徑的增大從而大大改善乳狀液的穩(wěn)定性。對于長期貯藏(大于30d)來說，阿拉伯膠添加量為1.50%效果較好。同時實驗還發(fā)現(xiàn)，添加0.5%的阿拉伯膠后，番茄紅素的殘留量隨貯藏期的延長，降低最少。

3.2 在番茄紅素乳狀液中添加抗壞血酸和維生素E及其復(fù)配劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一定程度上均可改善乳狀液的貯藏穩(wěn)定性。比較VC和VE復(fù)配的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，0.15%VC和0.001%VE復(fù)配時效果最好，與其他結(jié)果相比，能夠在貯藏10d后顯著提高乳狀液的穩(wěn)定性。

［1］范麗梅.類胡蘿卜素的生物學(xué)功能［J］.生物學(xué)通報，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，席國喜.微乳體系中番茄紅素穩(wěn)定性的研究［J］.化學(xué)研究與應(yīng)用，2005，17(1):129－130.

［5］王巖，周義新.番茄紅素的研究進(jìn)展［J］.國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊，2000，27(4):197－199.

［6］成堅，曾慶孝，何宇峰.番茄紅素的穩(wěn)定性研究［J］.仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2001，14(2):14－19.

［7］張連富.溶解狀態(tài)下番茄紅素穩(wěn)定性研究［J］.食品與機械，2003(5):30－33.

［8］馬柏林，梁淑芳.食用調(diào)和油中番茄紅素的穩(wěn)定性研究［J］.中國油脂，2000，25(6):132－133.

［9］張連富.固態(tài)(膏狀)番茄紅素產(chǎn)品穩(wěn)定性研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，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

陳文田(1973－)，男，碩士研究生，研究方向:食品配料發(fā)展趨勢。