番茄復(fù)合調(diào)味料的色澤穩(wěn)定性研究

任璐，鄒瀅，茍中軍*，王斌，屈明成，李洪軍

(1.聚慧食品科技(重慶)有限公司，重慶 401147；2.西南大學(xué) 食品學(xué)院，重慶 400715)

復(fù)合調(diào)味料是指用兩種或兩種以上的調(diào)味料為原料，添加或不添加輔料，經(jīng)相應(yīng)工藝加工制成的，可呈液態(tài)、半固態(tài)或固態(tài)的產(chǎn)品(GB/T 31644—2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 復(fù)合調(diào)味料》)。復(fù)合調(diào)味料的種類繁多，番茄產(chǎn)品是其中較為常見的一種，主要原料為鮮番茄或者番茄醬，添加其他輔料加工制成，色澤深紅，番茄風(fēng)味濃郁，酸甜柔和且香味突出[1]。番茄中番茄紅素的抗氧化能力是維生素E的100倍，是目前發(fā)現(xiàn)的最強的抗氧化劑之一[2]。此外，番茄紅素還具有清除自由基、防癌、增強免疫細(xì)胞功能、降低血糖等生物活性[3]。但番茄產(chǎn)品在生產(chǎn)、運輸和貯藏過程中，受多種因素的影響其色澤容易發(fā)生變化[4]，番茄本身的顏色逐漸變?yōu)榘导t色、紅褐色，對產(chǎn)品的感官性質(zhì)造成不良影響[5]。因此，研究生產(chǎn)加工過程中各種因素對番茄產(chǎn)品色澤的影響，對提高產(chǎn)品色澤穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。

加工貯藏過程中，番茄產(chǎn)品表面顏色往往會發(fā)生變化，主要是由于番茄紅素的影響，不僅會影響其外觀品質(zhì)和風(fēng)味，也會降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此，保持產(chǎn)品色澤尤為重要[6]。目前主要有添加護(hù)色劑[7]、可食性涂膜、天然植物提取液處理，采用低溫、熱處理、超聲波處理等多種方法[8-9]來控制果蔬的變色。將番茄切割后，其在空氣中容易被氧化而發(fā)生褐變，影響其色澤與品質(zhì)，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)過熱蒸汽膨化干燥可以較好地保持番茄的色澤，尤其是ClO2處理[10]；在番茄醬加工過程中，經(jīng)過蒸汽熱燙后的番茄中Vc含量比熱水熱燙后的番茄中Vc含量要高[11]，低溫短時間處理可在較短時間內(nèi)保持番茄原有色澤[12]，同時添加D-異抗壞血酸鈉可以有效防止佛手、山藥等在后續(xù)加工中發(fā)生褐變[13-14]，護(hù)色效果較好。

目前對番茄的研究較多，主要集中在番茄品種、溫度、不同處理方式等因素對番茄的色澤、感官、Vc、番茄紅素等的影響[15-16]，以及護(hù)色劑、番茄變色的機理等[17-18]。對復(fù)合調(diào)味料中番茄產(chǎn)品的實際生產(chǎn)加工、運輸、貯藏過程中色澤穩(wěn)定性的研究較少，因此，采用合適的配方、加工工藝及貯藏方法與條件，最大限度地保持番茄產(chǎn)品本身鮮艷、自然的色澤，可提高產(chǎn)品穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品質(zhì)量，對番茄產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)具有理論指導(dǎo)作用和實踐意義。

本研究擬從番茄產(chǎn)品的配方、工藝、包裝材料等方面進(jìn)行實驗，篩選適用于番茄產(chǎn)品的抗氧化劑及其最適添加量，優(yōu)化實際生產(chǎn)工藝和條件，研究生產(chǎn)中多種因素對番茄產(chǎn)品色澤的影響，為實際工業(yè)化生產(chǎn)番茄產(chǎn)品提供理論依據(jù)，提高產(chǎn)品色澤穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 材料

番茄產(chǎn)品相關(guān)原料和包裝由聚慧食品科技(重慶)有限公司提供，抗氧化劑購自生產(chǎn)商。

番茄復(fù)合調(diào)味料的生產(chǎn)工藝流程如下：

表1 抗氧化劑樣品Table 1 Antioxidant samples

序號樣品編號名稱溶解性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-異抗壞血酸鈉水溶性5D-1D-異抗壞血酸鈉水溶性6D-2D-異抗壞血酸鈉水溶性7D-3D-異抗壞血酸鈉水溶性8D-4D-異抗壞血酸鈉水溶性9R-1乳酸鈉60%水溶性10R-2乳酸鈉水溶性11F-1復(fù)配穩(wěn)定劑水溶性12F-2復(fù)配抗氧化穩(wěn)定劑水溶性13F-3復(fù)配抗氧化劑水溶性14F-4復(fù)配食品添加劑水溶性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混合生育酚濃縮物70%脂溶性

1.2 儀器與設(shè)備

SPX-250B-Z生化培養(yǎng)箱 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；TP-A1000電子天平 華志(福建)電子科技有限公司；KD-HN電子天平 福州科迪電子技術(shù)有限公司；C21-WT2112T電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 抗氧化劑的篩選

篩選可用于復(fù)合調(diào)味料中的水溶性和脂溶性抗氧化劑，將番茄產(chǎn)品根據(jù)工藝流程炒制殺菌后，起鍋(>85 ℃)時加入抗氧化劑，充分混勻后>80 ℃裝入鍍鋁袋中，并以不添加抗氧劑的樣品作為空白對照，包裝好后于95 ℃殺菌20 min，殺菌后的樣品快速冷卻至室溫后，再于37 ℃貯存，做加速保質(zhì)期實驗，觀察番茄產(chǎn)品色澤的變化。

1.3.2 不同生產(chǎn)商的D-異抗壞血酸鈉護(hù)色效果比較

選擇不同生產(chǎn)商的D-異抗壞血酸鈉，將其添加到炒制后的番茄產(chǎn)品中，添加量為番茄產(chǎn)品重量的0.3%，混勻后裝入鍍鋁袋，95 ℃殺菌20 min，以未添加抗氧化劑的番茄產(chǎn)品作為對照組。殺菌后的樣品快速冷卻至室溫后，再于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行加速實驗，觀察番茄產(chǎn)品的顏色和狀態(tài)。

1.3.3 不同濃度D-異抗壞血酸鈉的抗氧化效果

D-異抗壞血酸鈉(樣品D)的添加量分別為番茄產(chǎn)品重量的0%、0.3%、0.5%、0.8%、1%，將番茄產(chǎn)品和D-異抗壞血酸鈉充分混勻后裝入鍍鋁袋中密封，95 ℃殺菌20 min，快速冷卻至室溫后，在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行加速實驗，觀察番茄產(chǎn)品的顏色和狀態(tài)。

1.3.4 工藝條件對番茄產(chǎn)品色澤的影響

殺菌工藝：將番茄產(chǎn)品在95 ℃條件下分別殺菌10，20 min，并在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行加速實驗，以不殺菌4 ℃存放的番茄產(chǎn)品作為對照組，觀察番茄產(chǎn)品的顏色和狀態(tài)。

冷卻和貯存條件：將殺菌后的番茄產(chǎn)品在25，50，60，70，80 ℃下分別放置4 h，1 d，2 d后取出觀察色澤。

1.3.5 包裝材料對番茄產(chǎn)品色澤的影響

分別用鍍鋁袋(BOPP/VMPET/PE)和乳白袋(BOPA/PE)包裝番茄產(chǎn)品，在37 ℃條件下進(jìn)行加速實驗，以4 ℃冷藏的樣品作為空白對照，觀察番茄的色澤變化。

1.3.6 優(yōu)化配方和工藝條件對番茄產(chǎn)品色澤的影響

番茄產(chǎn)品炒制后添加0.5%的D-異抗壞血酸鈉，充分混勻后立即進(jìn)行熱灌裝，灌裝溫度>80 ℃，用鍍鋁袋包裝，包裝后的產(chǎn)品快速降溫至常溫(25 ℃)。樣品在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行加速實驗，以4 ℃存放的番茄產(chǎn)品作為對照組，觀察番茄產(chǎn)品的顏色和狀態(tài)。

1.3.7 感官評價

番茄產(chǎn)品的色澤變化可從感官上進(jìn)行判斷，感官評定組成員主要從色澤、風(fēng)味及口感方面對樣品進(jìn)行評定。參考文獻(xiàn)[19-23]的感官評價方法，感官評價小組由15人組成，其中9人是擁有多年食品行業(yè)餐飲應(yīng)用經(jīng)驗的研發(fā)工程師，其余6人是食品專業(yè)研究生。感官評價采用5分制，評價標(biāo)準(zhǔn)見表2，最終分?jǐn)?shù)取品評人員的平均數(shù)。

表2 樣品的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria of samples

2 結(jié)果與分析

番茄產(chǎn)品是以番茄醬和番茄為主要原料，添加動植物油、食鹽、白砂糖等輔料，在蒸汽鍋中經(jīng)炒制、殺菌等工藝制成的一類復(fù)合調(diào)味料，色澤深紅，味道酸甜柔和且香味突出，具有獨特且濃郁的番茄風(fēng)味。本文研究了番茄產(chǎn)品的配料、工藝、包材等因素的影響，提出優(yōu)化番茄產(chǎn)品色澤穩(wěn)定性的方案。

2.1 抗氧化劑的篩選

根據(jù)GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》，篩選可用于復(fù)合調(diào)味料中的抗氧化劑。在37 ℃條件下進(jìn)行2 個月的加速實驗，模擬常溫存儲時的貨架期。實驗發(fā)現(xiàn)，添加抗氧化劑的樣品比未加抗氧化劑的對照樣品色澤更好，空白的色澤較深、偏黑，表明添加抗氧化劑對番茄產(chǎn)品有一定的護(hù)色作用。2 個月時樣品D(D-異抗壞血酸鈉)的感官評分最高，其色澤最接近番茄產(chǎn)品本身的色澤，其次是F-1(復(fù)配穩(wěn)定劑)的效果較好，見表3。復(fù)配抗氧化劑(F-1、F-2、F-3、F-4)的抗氧化效果整體較單一的抗氧化劑(M-1、M-2等)好，復(fù)配抗氧化劑主要由EDTA二鈉、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉、D-異抗壞血酸鈉等組成，與單一的抗氧化劑相比效果更好。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，脂溶性抗氧化劑(P-2、M-3、E等)對番茄產(chǎn)品的護(hù)色效果弱于水溶性抗氧化劑(D、F-1)。

實驗結(jié)果與林君等的研究結(jié)果一致，D-異抗壞血酸鈉對果蔬有明顯的護(hù)色作用，如有利于葡萄皮紅色素的穩(wěn)定，有效防止橄欖汁褐變等[24-25]。因而，在番茄產(chǎn)品中添加D-異抗壞血酸鈉能有效延緩番茄產(chǎn)品的色澤變化，使其更接近番茄本身的色澤。D-異抗壞血酸鈉的護(hù)色原理是其能將氧化的醌還原成酚類物質(zhì)，阻止醌類物質(zhì)進(jìn)一步自發(fā)聚合形成色素物質(zhì)，從而達(dá)到護(hù)色效果[26]。

表3 不同抗氧化劑的感官評價結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of different antioxidants

2.2 不同生產(chǎn)商的D-異抗壞血酸鈉護(hù)色效果比較

通過2個月的加速實驗研究不同生產(chǎn)商的D-異抗壞血酸鈉護(hù)色效果，實驗發(fā)現(xiàn)5個生產(chǎn)商樣品的色澤、口感等在第2個月有明顯的差異。樣品按照1∶5兌水沖湯品評，發(fā)現(xiàn)樣品D的色澤和口感最好，其次是樣品D-3，另外3個樣品的色澤相對較差，色澤偏深，但口感無明顯差異。樣品間的護(hù)色效果差異可能與生產(chǎn)商的原料、生產(chǎn)工藝、包裝貯存方式等相關(guān)。結(jié)合實驗結(jié)果和經(jīng)濟(jì)成本效益，樣品D對番茄產(chǎn)品的護(hù)色效果最好，價格較優(yōu)。

表4 不同生產(chǎn)商D-異抗壞血酸鈉的感官評價結(jié)果Table 4 Sensory evaluation results of D-sodium erythorbate from different manufacturers

2.3 不同濃度D-異抗壞血酸鈉的抗氧化效果

根據(jù)GB 2760—2014，D-異抗壞血酸鈉在復(fù)合調(diào)味料中沒有使用限量，可以根據(jù)生產(chǎn)需求使用。用樣品D做不同濃度的對比實驗，結(jié)果表明，不同濃度的D-異抗壞血酸鈉對番茄產(chǎn)品的色澤影響存在差異，見表5。D-異抗壞血酸鈉濃度在0%～0.5%范圍內(nèi)時，番茄產(chǎn)品的色澤隨著D-異抗壞血酸鈉濃度的增加而更接近番茄的紅色，之后隨著D-異抗壞血酸鈉濃度的增加，番茄產(chǎn)品色澤變化不明顯，說明0.5%的D-異抗壞血酸鈉可有效減緩番茄產(chǎn)品色澤的變化，這一結(jié)論與高莉等[27]研究的不同濃度的D-異抗壞血酸鈉防止蘋果汁褐變的結(jié)果一致。

表5 不同濃度D-異抗壞血酸鈉的感官評價結(jié)果Table 5 Sensory evaluation results of different concentrations of D-sodium erythorbate

2.4 工藝條件對番茄產(chǎn)品色澤的影響

番茄產(chǎn)品經(jīng)過不同的殺菌條件殺菌后，其色澤差異明顯，結(jié)果見表6。實驗發(fā)現(xiàn)，殺菌樣品的色澤明顯比不殺菌樣品的色澤深；同樣的殺菌溫度下，殺菌20 min的樣品色澤比殺菌10 min的樣品色澤深，偏暗，這與武運等的研究結(jié)果相同，殺菌溫度越高，時間越長，番茄顏色會變暗，口感下降[28-29]。實驗表明，殺菌工藝會加深產(chǎn)品的色澤，使產(chǎn)品的色澤變深變暗，且褐變隨受熱時間的延長而加深，使醬體發(fā)暗變黑，并使色差降低。在實際生產(chǎn)中，番茄產(chǎn)品中會添加D-異抗壞血酸鈉起護(hù)色作用，但D-異抗壞血酸鈉在水溶液中受熱時易發(fā)生氧化，隨著時間的延長穩(wěn)定性下降，抗氧化效果降低。

表6 不同殺菌條件的感官評價結(jié)果Table 6 Sensory evaluation results of different sterilization conditions

將剛炒制完的番茄產(chǎn)品在不同溫度下放置4 h，1 d，2 d后，色澤差異非常明顯，結(jié)果見表7。冷卻溫度(25 ℃)越低，產(chǎn)品的色澤與成品的色澤越接近，產(chǎn)品色澤隨時間延長的變化不明顯；在較高溫度(>50 ℃)下貯存的產(chǎn)品，隨著放置時間的延長，產(chǎn)品有褐變現(xiàn)象，溫度越高，褐變越嚴(yán)重，色澤明顯加深偏黑，說明在較高溫度下貯存產(chǎn)品，色澤會有較大的損失，該實驗結(jié)果與張宏等的研究結(jié)果一致，產(chǎn)品存放溫度越高(高于常溫)、存放時間越長，色澤差異越明顯。殺菌結(jié)束后要及時進(jìn)行冷卻降溫處理[30-32]，降低產(chǎn)品的溫度以減少產(chǎn)品在貯存過程中色澤的衰減程度，以防止色澤的變化。

表7 不同貯存條件的感官評價結(jié)果Table 7 Sensory evaluation results of different storage conditions

2.5 包裝材料對番茄產(chǎn)品色澤的影響

采用食品產(chǎn)業(yè)常用的乳白袋(BOPA/PE)和鍍鋁袋(BOPP/VMPET/PE)兩種包裝灌裝番茄產(chǎn)品，在37 ℃條件下，番茄產(chǎn)品的色澤隨時間的延長逐漸加深，結(jié)果見表8。實驗發(fā)現(xiàn)，在2個月的加速實驗中，乳白袋產(chǎn)品的色澤變化明顯，產(chǎn)品發(fā)生褐變，呈紅褐色；而鍍鋁袋產(chǎn)品的色澤變化較小，與4 ℃存放的樣品色澤更接近，這表明番茄產(chǎn)品的色澤與貯藏過程中的包裝材料有一定的相關(guān)性，且鍍鋁袋的阻隔性較好，氧氣和水蒸氣透過率較低，阻光性能更好，可以更好地保持番茄產(chǎn)品的色澤；而乳白袋對氧氣、水、光的阻隔性均較差，不能有效地保護(hù)產(chǎn)品的色澤，這與楊曉娜[33]研究的不同包裝袋對水煮藕片貯藏過程中的影響結(jié)果一致。因此，番茄產(chǎn)品建議使用阻隔性能更好的鍍鋁袋包裝，以更好地保護(hù)番茄產(chǎn)品的色澤，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。

表8 不同包裝材料的感官評價結(jié)果Table 8 Sensory evaluation results of different packaging materials

2.6 優(yōu)化配方和工藝條件對番茄產(chǎn)品色澤的影響

研究優(yōu)化后的配方、工藝、包裝對番茄產(chǎn)品色澤的保護(hù)效果。番茄產(chǎn)品在炒制殺菌后，在>85 ℃添加D-異抗壞血酸鈉，>80 ℃時快速熱灌裝至鍍鋁袋中，并快速降溫至常溫。

表9 不同貯存條件的感官評價結(jié)果Table 9 Sensory evaluation results of different storage conditions

由表9可知，經(jīng)過2個月的加速實驗后，番茄產(chǎn)品在保證安全性的同時，仍能較好地保持產(chǎn)品色澤，沒有明顯的褐變導(dǎo)致的變黑現(xiàn)象。因此，通過配方、工藝、包裝的優(yōu)化，即在番茄產(chǎn)品炒制殺菌后再添加D-異抗壞血酸鈉，采用熱灌、鍍鋁袋包裝，并快速降溫，再裝箱常溫貯存，可以有效保證番茄產(chǎn)品的安全性，不出現(xiàn)變質(zhì)脹袋變酸的現(xiàn)象，且能保持其在保質(zhì)期內(nèi)的色澤穩(wěn)定性，提升品質(zhì)。

3 結(jié)論

番茄產(chǎn)品是復(fù)合調(diào)味料中廣受消費者喜愛的一類產(chǎn)品，通過優(yōu)化產(chǎn)品的配方、工藝、包材等，可有效地提高產(chǎn)品的色澤穩(wěn)定性。實驗表明，水溶性抗氧化劑對番茄產(chǎn)品有較好的護(hù)色效果，D-異抗壞血酸鈉的效果更佳，最適添加量為0.5%。生產(chǎn)過程中的殺菌工藝對D-異抗壞血酸鈉和番茄產(chǎn)品的色澤穩(wěn)定性有顯著性影響，多次殺菌，殺菌溫度越高、時間越長，破壞性越大，則色澤越深。冷卻和貯存溫度的影響也非常明顯，溫度越高、時間越長，則色澤變深越快越深。另外，對光、氧、水阻隔性能更好的鍍鋁袋包材比阻隔性弱的乳白袋包材更能有效保護(hù)番茄產(chǎn)品的色澤。因此，在番茄產(chǎn)品炒制殺菌后再添加D-異抗壞血酸鈉，采用>80 ℃熱灌裝至鍍鋁袋，不再進(jìn)行二次殺菌，并快速降溫至<50 ℃甚至常溫，再裝箱常溫貯存，既可以保證產(chǎn)品的安全性，又能最大程度地保持番茄產(chǎn)品的色澤，且保持D-異抗壞血酸鈉的穩(wěn)定性，以便在保質(zhì)期內(nèi)更好發(fā)揮其護(hù)色作用，最終保持番茄產(chǎn)品的色澤穩(wěn)定性。