紅酸湯烹調過程中全反式番茄紅素含量變化規律研究

諶小立，陳文瑩，夏吉躍，黃先靜，茍遠銀，王孝彥

(1.遵義醫學院 公共衛生學院，貴州 遵義 563000；2.貴州省預防醫學實驗教學示范中心， 貴州 遵義 563000；3.遵義醫學院 基礎醫學院，貴州 遵義 563000)

紅酸湯是貴州黔東南苗族侗族自治州地區傳承千年的一個傳統酸味調味品，由于其風味獨特，在當地深受喜愛，更是有“三天不吃酸，走路打翩翩(走路不穩)”的俗語流傳[1]。不但如此，紅酸湯也深受中國國內各地美食愛好者的青睞，甚至還出口到新加坡和韓國等地[2]。紅酸湯是以破碎的番茄和鮮紅辣椒為主要原料，加入生姜、甜酒和鹽等輔料后裝壇經自然發酵而成的色澤紅亮、辣味悠厚、酸味純正、口感細膩、清香適口的一個調味品，具有增強食欲、開胃健脾、調節腸道微生態和降脂減肥等獨特功效。

作為紅酸湯重要功能成分之一的番茄紅素(Lycopene)，其分子式為C40H56，是一種多不飽和的脂溶性類胡蘿卜素，具有很強的生物活性[3]。有流行病學證據表明血液中的番茄紅素水平越高，心血管疾病(動脈粥樣硬化、腦梗塞和腦出血)、中風和腫瘤(前列腺癌、膀胱癌、食道癌、喉癌、咽癌、皮膚癌、乳腺癌、宮頸癌、胰腺癌、胃癌)發生的風險則越低，在前列腺癌中番茄紅素的效果尤為明顯[4]。進一步的研究表明番茄紅素的活性與其構型關系很大。約90%～98%的番茄紅素以全反式構型存在于自然界中，但在人類血清和組織中50%以上的番茄紅素以順式異構體形式存在[5]，在前列腺組織中順式番茄紅素達80%[6]。據此，不少學者推測順式異構體比全反式異構體的番茄紅素更具生物活性，攝入含更多順式番茄紅素的加工食品可能更具健康效應。與全反式番茄紅素相比，順式番茄紅素不那么容易結晶化，更易溶于油/碳氫化合物，優先膠束化，更易被腸細胞吸收。Cooperstone等[7]利用傳統育種技術培育的富含四順式(7Z,9Z,7'Z,9'Z)番茄紅素的橘子番茄(Solanumlycopersicum)汁(94%順式)與紅番茄汁(10%順式)進行了一項隨機交叉設計的臨床試驗，結果表明橘子番茄汁的番茄紅素生物活性比紅番茄汁番茄紅素生物活性增加了8.5倍。

鑒于食品加工過程中全反式番茄紅素會發生氧化(25 ℃和50 ℃)或異構化(75 ℃和100 ℃)為順式番茄紅素，目前還沒有人對紅酸湯烹調過程中全反式番茄紅素含量的變化規律進行研究，因此本論文選用實際生活中烹調紅酸湯(主要為100 ℃)涉及的烹調時間、烹調火力、烹調火力的順序及加鹽量等因素對紅酸湯中全反式番茄紅素向順式番茄紅素轉變的變化規律進行研究，以期給消費者更合理烹調紅酸湯提供健康建議。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

吳滿滿紅酸湯 貴州省石阡和記綠色食品開發有限公司；碧源深井精致加碘食用鹽 云南省鹽業有限公司；乙酸乙酯 (分析純) 江蘇強盛功能化學股份有限公司；石油醚、正己烷、95%乙醇(分析純) 成都市科龍化工試劑廠；全反式番茄紅素標準品(純度≥90%) Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器設備

HP-B2000電子天平 福州華志科學儀器有限公司；HH-6數顯恒溫水浴鍋 上海上登實驗設備有限公司；L500臺式低速離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；DK-98-II電子調溫萬用電爐 天津市泰斯特儀器有限公司； RT6500酶標儀 BIO-RAD公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 番茄紅素的提取

將烹調后的紅酸湯樣品按照之前本實驗室對紅酸湯樣品進行前處理的方法進行。稱取上述前處理后的紅酸湯樣品，按照樣品與溶劑的質量體積比為1∶8加入乙酸乙酯，在25 ℃的恒溫水浴鍋中水浴30 min，過濾，收集濾液后用乙酸乙酯定容到10 mL，然后置于暗處待檢測。

1.3.2 全反式番茄紅素的測定

在450 nm的條件下，用酶標儀測定其吸光度，根據之前本實驗室得到的全反式番茄紅素標準曲線方程計算全反式番茄紅素濃度。標準曲線方程為：y=0.0226x+0.0641，R2=0.998，y是450 nm下的吸光度值，x是全反式番茄紅素濃度(μg/mL)。

1.3.3 不同烹調時間對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

稱取2 g紅酸湯，于1000 W的電爐功率下分別加熱0 (即未烹調的對照樣品)，30，45，60，75，90 min。然后按照上述方法對烹調結束后紅酸湯中的番茄紅素進行提取，并對其中的全反式番茄紅素含量進行測定。

1.3.4 不同烹調火力對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

稱取2 g紅酸湯，于400，800，1000，1200，1600 W的電爐功率下分別加熱30 min。然后按照上述方法對烹調結束后紅酸湯中的番茄紅素進行提取，并對其中的全反式番茄紅素含量進行測定。

1.3.5 不同烹調火力順序對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

稱取2 g紅酸湯，以400 W作為小火力、1000 W作為中火力、1600 W作為大火力，分別以不同排列組合的火力順序進行烹調，其中每個火力烹調30 min，共烹調90 min。然后按照上述方法對烹調結束后紅酸湯中的番茄紅素進行提取，并對其中的全反式番茄紅素含量進行測定。

1.3.6 不同加鹽量對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

稱取2 g紅酸湯，加鹽量分別為0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 g，以400 W作為小火力、1000 W作為中火力、1600 W作為大火力，以大中小的火力順序用電爐烹調90 min，其中每個火力烹調30 min。然后按照上述方法對烹調結束后紅酸湯中的番茄紅素進行提取，并對其中的全反式番茄紅素含量進行測定。

1.3.7 實驗數據的統計分析

每個實驗重復3次，所得實驗數據的分析采用方差分析(ANOVA)，顯著性水準取α=0.05，差異顯著結果的兩兩比較采用SNK方法。

2 結果與分析

2.1 不同烹調時間對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

圖1 不同烹調時間對紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響Fig.1 Effect of different cooking time on the content of all-trans lycopene in red sour soup

注：不同字母間表示差異顯著(P<0.05)。

由圖1可知，隨著烹調的進行，全反式番茄紅素呈現一個降低的趨勢，烹調30 min后全反式番茄紅素含量顯著低于未加工的紅酸湯(0 min)中的全反式番茄紅素含量(P<0.05)。但烹調時間30～75 min內，全反式番茄紅素含量沒有顯著變化(P>0.05)。烹調90 min時，全反式番茄紅素含量有所降低，顯著低于烹調30 min時的全反式番茄紅素含量(P<0.05)。Hackett等研究表明食品加工過程中全反式番茄紅素會在較低加熱溫度(25 ℃和50 ℃)時主要發生氧化，在較高加熱溫度(75 ℃和100 ℃)時主要發生異構化將全反式番茄紅素轉變為順式番茄紅素。因此，在本實驗烹調溫度(100 ℃)下，烹調剛開始的30 min全反式番茄紅素含量降幅較大，說明較多全反式番茄紅素轉變為了順式番茄紅素。所有烹調組均比未烹調的紅酸湯中全反式番茄紅素含量顯著低(P<0.05)，可能說明烹調行為導致較多全反式番茄紅素轉變為了順式番茄紅素，烹調的紅酸湯較未烹調的紅酸湯更具健康效應。

2.2 不同烹調火力對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

圖2 不同烹調火力對紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響Fig.2 Effect of different cooking firepower on the content of all-trans lycopene in red sour soup

注：不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

由圖2可知，不同火力烹調紅酸湯30 min后，紅酸湯中的全反式番茄紅素含量具有顯著差異(P<0.05)。隨著烹調火力的增大，紅酸湯中的全反式番茄紅素含量呈現先升高后降低的趨勢，當火力達到1000 W時，紅酸湯中的全反式番茄紅素含量達到最高，火力進一步增大時，全反式番茄紅素含量急劇降低。小火(400 W)或大火(1600 W)烹調時紅酸湯中的全反式番茄紅素含量均顯著低于中火(1000 W)烹調時的全反式番茄紅素含量(P<0.05)。可能小火時，將紅酸湯烹調至沸騰的時間較長，期間全反式番茄紅素的降解較多，所以全反式番茄紅素含量較中火時低；而大火時，紅酸湯被迅速烹調至沸騰，然后將全反式番茄紅素轉變為順式番茄紅素，導致全反式番茄紅素含量也較中火時低，因此大火烹調的酸湯可能更具健康效應。

2.3 不同烹調火力順序對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

雖然根據前面的實驗結果，大火烹調的紅酸湯可能根據健康效應，但是實際生活中人們一直用大火烹調酸湯的可能性不大，往往采用不同烹調火力來烹調紅酸湯。一般人們吃紅酸湯火鍋的時間大約為90 min，所以實驗以小火(400 W)、中火(1000 W)、大火(1600 W)的不同排列組合的火力順序進行模擬實際烹調，其中每個火力烹調30 min，共烹調90 min。

圖3 不同烹調火力順序對紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響Fig.3 Effect of different order of cooking firepower on the content of all-trans lycopene in red sour soup

由圖3可知，小中大和中大小的烹調火力順序下，紅酸湯中的全反式番茄紅素含量最高，且兩者之間沒有顯著差異(P>0.05)，但顯著高于其他烹調火力順序下紅酸湯中的全反式番茄紅素含量(P<0.05)。大中小的烹調火力順序下，紅酸湯中的全反式番茄紅素含量最低，在此烹調方式下，紅酸湯被快速煮沸，紅酸湯中的全反式番茄紅素主要轉變為順式番茄紅素導致全反式番茄紅素含量降低，此種烹調方式既是人們生活中最常采用的烹調方式，也可能是最具健康效應的方式。

2.4 不同加鹽量對貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響

圖4 不同加鹽量對紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響Fig.4 Effect of different additive amount of NaCl on the content of all-trans lycopene in red sour soup

由圖4可知，不加鹽或者加少量鹽(0.1 g)進行烹調時紅酸湯中全反式番茄紅素含量最低，且兩者之間全反式番茄紅素含量沒有顯著差異(P>0.05)，但顯著低于較高加鹽量 (0.2～0.5 g)時紅酸湯中全反式番茄紅素的含量，說明以大中小火的順序烹調紅酸湯過程中不加或者少加鹽更利于其中的全反式番茄紅素轉變為順式番茄紅素，更具健康效應。

3 結論

烹調行為，尤其是大火烹調(1600 W)導致全反式番茄紅素含量顯著降低，可能較多全反式番茄紅素轉變為了順式番茄紅素，烹調的紅酸湯較未烹調的紅酸湯更具健康效應。人們生活中最常采用的烹調方式(大中小的烹調火力順序)且不加或者少加鹽導致紅酸湯中的全反式番茄紅素含量降低最多，減少的全反式番茄紅素可能轉變為了順式番茄紅素，可能是最具健康效應的烹調方式。

[1]曾榮妹,韓琳,黃平.貴州紅酸湯火鍋調料的研究進展及工業化進程[J].食品與發酵科技,2014,50(5):72-75.

[2]鄒大維.凱里紅酸湯營養成分分析與研究[J].中國調味品,2015,40(5):129-132.

[3]Tang G.Lycopenes and related compounds a2-caballero,benjamin[M].Waltham:Academic Press,2013:124-130.

[4]余越,黃先靜,賀旭,等.4種貴州紅酸湯中全反式番茄紅素的提取及含量測定[J].中國調味品,2017,42(4):129-133.

[5]Sun Q,Yang C,Li J,et al.Highly efficient trans-cis isomerization of lycopene catalyzed by iodine-doped TiO2nanoparticles[J].RSC Advances,2016,6(3):1885-1893.

[6]Hackett M M,Lee J H,Francis D,et al.Thermal stability and isomerization of lycopene in tomato oleoresins from different varieties[J].Journal of Food Science,2004,69(7):536-541.

[7]Cooperstone J L,Ralston R A,Riedl K M,et al.Enhanced bioavailability of lycopene when consumed as cis-isomers from tangerine compared to red tomato juice,a randomized,cross-over clinical trial[J].Molecular Nutrition & Food Research,2015,59(4):658-669.