番茄汁饮料维生素C稳定性的研究

张彩芳;李翠翠

【摘 要】以新鲜番茄果实为原料,研究了影响番茄汁加工和储藏过程中的维生素C稳定性的因素.结果表明:从加工过程来看,与正常清洗和慢速清洗相比,快速清洗方式更有利于保存番茄果中的维生素C;30％火力微波热烫60 s较热水热烫的维生素C保存率高;热榨较冷榨更有利于保持番茄汁中的维生素C的含量;添加剂的添加量对维生素C含量的影响采用L9 (34)正交试验设计,其中,蔗糖对维生素C的变化影响不大,柠檬酸对其有显著影响,抗氧化剂对其有极显著影响.添加剂的最佳添加量为:0.03％植酸+0.03％ EDTA,1.4‰柠檬酸,8％蔗糖;90℃灭菌15 min、灭菌后快速冷却有利于保存番茄汁中的维生素C;从保藏条件来看,利乐包较其它包装材料维生素C的保存率更高,储藏温度以冷室(15℃～18℃)条件为宜,储藏时间越短,番茄汁中维生素C的损失越少.

【期刊名称】《粮食与食品工业》 【年(卷),期】2018(025)004 【总页数】6页(P25-30)

【关键词】番茄汁;处理方式;添加剂;储存条件;维生素C;保存率 【作 者】张彩芳;李翠翠

【作者单位】漯河食品职业学院 漯河462300;漯河食品职业学院 漯河462300 【正文语种】中 文 【中图分类】TS201

维生素C又名抗坏血酸，广泛存在于各种水果和蔬菜中，属于水溶性维生素，具有酸性和还原性[1]。作为一种高效抗氧化剂，它可以清除生长代谢产生的活性氧基团及一些自由基[2]，促进机体对铁的吸收[3]。人体不能合成维生素C，只能由食物供给。新鲜果蔬及其制品如果蔬汁饮料等是人体补充维生素C的重要来源。番茄，别名西红柿，在我国南北广泛栽培，是人们熟知的果蔬。番茄营养丰富，除了胡萝卜素和B族维生素外，鲜果还含有非常丰富的维生素C，维生素C作为果蔬中含量较高的一类营养素，因其理化性质不稳定，在加工及储藏过程中易受到多种因素的影响而发生降解造成损失。国内外对番茄维生素C含量的测定，以及减少果汁饮料加工中维生素C损失的报道相对较多[4-7]。本试验在前人研究的基础上，拟通过控制加工工艺过程方面、控制添加剂添加量方面及控制保藏条件方面，为减少维生素C的损失提出相应措施，为生产营养价值较高的番茄汁饮料提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 材料

以本地市售新鲜番茄为原料，品种为粉冠一号。 1.2 方法

1.2.1 番茄汁饮料加工工艺

鲜果挑选(成熟度适当)→去蒂清洗→破碎(常温冷破碎后加热到80 ℃)→打浆取汁(冷榨和热榨两种方式)→过滤→调配均质(压力为6.9～9.7 MPa)→灌装→杀菌→冷却→成品

1.2.2 不同加工工序对维生素C的影响 1.2.2.1 清洗工序

挑选新鲜番茄分为3组(500 g/组)，分别放入2 500 g的自来水(20 ℃)中，其中：

第1组进行为时1 min的快速清洗，第2组进行为时5 min的正常清洗，第3组进行为时15 min的慢速清洗，清洗完成后分别测定各组番茄的维生素C含量和保存率。

1.2.2.2 热烫工序

选取清洗后的新鲜番茄500 g分别进行不同的热烫处理。热水热烫是将番茄置于85 ℃、90 ℃、95 ℃、100 ℃的热水中，分别处理2 min、4 min、6 min、8 min、10 min。微波热烫是将番茄置于微波器具内，放入微波炉(功率750 W，频率2 450 MHz)中，分别测定不同处理时间(15 s，30 s，45 s，60 s，90 s，120 s)下微波火力为10%、30%、50%、70%、90%、100%时的维生素C的保存率。 1.2.2.3 榨汁工序

采用冷榨和热榨两种方式。将新鲜番茄去蒂、清洗，选取500 g进行冷压榨；取热烫效果最好的番茄(500 g)进行热压榨(热烫后趁热榨汁)，分别测定两种热榨方式下番茄汁中的维生素C的含量及保存率。 1.2.2.4 添加剂

在前期试验的基础上(由于篇幅所限，单因素试验的具体数据略)，选取蔗糖添加量(8%～12%)、柠檬酸添加量(1.0‰～1.4‰)、抗氧化剂添加量(0.03%植酸、0.02%植酸+0.02% EDTA、0.03%植酸+0.03% EDTA)3个因素，并在此基础上进行L9(34)正交试验，以确定最佳添加剂条件下的维生素C含量 1.2.2.5 灭菌工序

番茄汁在85 ℃、90 ℃、95 ℃、100 ℃的热水中均分别杀菌5min、15 min、25 min，然后分别测定维生素C的保存率。灭菌后将所有样品放置于25 ℃环境中，进行为期7 d的保温检验。 1.2.2.6 冷却工序

为测定不同的冷却方式对番茄汁维生素C保存率的影响，对杀菌后的番茄汁分别

进行不同的冷却处理方式：室温下自然冷却(自然冷却)，直接放入冷水中进行冷却(快速冷却)，依次放入60 ℃、40 ℃、20 ℃水中进行冷却(分段冷却)，待彻底冷却后，分别测定番茄汁中的维生素C保存率。 1.2.3 保藏条件对维生素C的影响 1.2.3.1 不同包装材料

包装材料分别选用透明玻璃瓶、透光PET瓶、罐装(铁制)、利乐包装。在同样的操作条件下将产品分装于不同的包装材料中，保存6个月，进行维生素C含量和保存率的测定。

1.2.3.2 储藏温度和时间

试验过程中采用3种环境温度进行贮藏，分别是室温(15 ℃～32 ℃)，冷室(15 ℃～18 ℃)，冷库(8 ℃～10 ℃)，为避免光的干扰，都采用避光保存。在储藏第1、3、6、9、12个月时，分别取1瓶对不同储藏条件下的产品进行维生素C保存率的测定。

1.2.4 维生素C的测定方法

维生素C测定采用2,6-二氯靛酚法，所有样品取3个平行样进行测定。维生素C保存率的计算均以上一步处理后的维生素C含量作为对比。 1.2.5 数据处理方法

每个试验重复3次，采用SPSS 19.0和EXCEL 2013进行数据处理，采用Duncan新复极差比较法进行差异性分析，采用正交试验对数据进行差异性分析。 2 结果与讨论

2.1 不同加工工序对维生素C的影响 2.1.1 清洗工序

表1 不同清洗方式对番茄中维生素C稳定性的影响清洗方式清洗时间/min维生素C含量/ (mg/100 g)维生素C保存率/%未清洗(对照组)037.90±0.27100±0.00快

速清洗135.44±0.8993.51±2.35正常清洗532.86±0.8486.70±2.22慢速清洗1528.50±0.6375.20±1.66

由表1可知，快速清洗维生素C的保存率最高，为93.5%，正常清洗维生素C的保存率次之，慢速清洗的维生素C保存率最低，为75.2%。因此，本实验选择保存率最高的快速清洗方式来清洗番茄。 2.1.2 热烫工序

新鲜番茄采用快速清洗方式清洗1 min后，采用不同的热烫方式进行热烫，其对维生素C含量的影响结果见表2、表3。

表2 番茄热水热烫维生素C的保存率情况 %时间/min温度

85 ℃90 ℃95 ℃100 ℃285.69±2.15Aa91.30±2.29Ab90.29±2.27Ac78.08±1.96Ad480.62±2.02Ba90.43±2.27Bb75.36±1.89Bc60.11±1.51Bd670.67±1.77Ca86.21±2.16Cb71.48±1.80Cc47.71±1.20Cd864.34±1.62Da80.91±2.03Db56.33±1.41Dc32.65±0.82Dd1060.40±1.52Ea76.58±1.92Eb50.14±1.26Ec25.57±0.64Ed注：不同大写字母代表同一温度下不同处理时间存在显著差异(P<0.05)，不同小写字母代表同一处理时间下不同温度存在显著差异(P<0.05)。

由表2可知，采用热水热烫方式时，维生素C的保存率随热烫时间的延长呈下降的趋势，各处理间差异显著(P<0.05)，且90℃热水热烫时维生素C的保存率最高，说明加热处理可促进番茄维生素C的氧化降解。

表3 番茄微波热烫维生素C保存率情况 %微波火力/%时间 15 s30 s45 s60 s90 s120

s10081.15±2.04Aa90.92±2.28Ab90.21±2.27Ac81.83±2.05Ad80.69±2.03Ae73.94±1.86Af9086.94±2.18Ba87.73±2.20Bb92.89±2.33Bc91.43±2.30Bd83.22±2.09Be76.61±1.92Bf7072.65±1.82Ca77.01±1.93Cb84.56±2.12Cc74.80±1.88Cd69.68±1.75Ce62.81±1.58Cf5077.66±1.95Da81.69±2.05Db82.47±2.07Dc

87.89±2.21Dd75.15±1.89De66.18±1.66Df3098.39±2.47Ea100.56±2.53Eb100.27±2.52Ec102.36±2.57Ed90.44±2.27Ee81.79±2.05Ef1098.69±2.48Fa99.65±2.50Fb100.10±2.51Fc101.93±2.56Fd89.41±2.25Fe82.32±2.07Ff注：不同大写字母代表同一时间下不同火力存在显著差异(P<0.05)，不同小写字母代表同一火力下不同时间存在显著差异(P<0.05)。

由表3可知，采用微波热烫方式时，不同火力处理间维生素C保存率呈显著差异(P<0.05)，微波火力30%热烫30～60 s时维生素C维生素C不损失反而有所提高，以30%火力热烫60 s时维生素C保存率最高，为102.36%，说明微波热烫方式明显优于热水热烫。 2.1.3 榨汁工序

30%火力热烫60 s后的番茄分别进行冷榨和热榨处理，不同榨汁方式对维生素C的影响结果见表4。

表4 不同榨汁方式对维生素C的影响压榨方式维生素C含量/(mg/100 g)维生素C保存率/%冷压榨25.35±0.6669.87±1.82热压榨31.27±0.7686.19±2.09 由表4可知，热榨维生素C保存率为86.19%，明显优于冷榨的69.87%，说明热榨方式更有利于番茄中维生素C的保存，这与陈利梅等[8]，高愿军等[9]关于草莓汁加工过程中的相关研究结果一致。 2.1.4 添加剂

选取蔗糖添加量、柠檬酸添加量、抗氧化剂添加量3个因素，并在此基础上进行L9(34)正交试验，以确定最佳添加剂条件下的维生素C含量，正交试验设计见表5, 试验结果分析见表6，方差分析见表7。

表5 正交试验的因素水平表水平因素A蔗糖添加量/%B柠檬酸添加量/‰C抗氧化剂添加量/%181.00.03(植酸) 2101.20.02(植酸)+0.02 (EDTA)3121.40.03(植酸)+0.03(EDTA)

表6 添加剂正交试验结果分析表试验号因素ABC空列Vc保存率

/%111118.462122253.193133382.514212337.245223170.436231221.877313263.548321315.329332165.21K148.0536.4115.2248.03K2

43.1846.3151.8846.2T=139.25K348.0256.5372.1645.02R4.8720.1256.943.01优水平A1B3C3主次因素CBAD

由表6可知，最佳组合为A1B3C3，即8%蔗糖、1.4‰柠檬酸、0.03%植酸+0.03% EDTA。由表7可知，影响因素极显著的为抗氧化剂的添加量，其次为柠檬酸的添加量，而蔗糖添加量的影响最小，这与极差分析的结果是一致的。其中C因素的最大显著水平α=0.01，B因素的最大显著水平α=0.05，表明其可信度是非常高的。

表7 添加剂正交试验方差分析表方差来源偏差平方和自由度方差F值F可信度显著性A47.21223.613.419B607.072303.5443.972F0.05(2,2)=19*C4 998.0222 499.01362.018F0.01(2,2)=99**误差13.812119总和5 666.118 2.1.5 灭菌工序

番茄汁中加入8%蔗糖，1.4‰柠檬酸和0.03%植酸+0.03% EDTA调配后，采用不同的灭菌方式进行处理，分别测定灭菌后的番茄汁中的维生素C含量，结果见图1。

由图1可知，不同灭菌条件对番茄汁中的维生素C保存率有一定影响，90 ℃和95 ℃较其它温度条件下维生素C损失较少，其中：在90 ℃、15 min的灭菌条件下，维生素C的保存率最高为98.07%；在95 ℃、15 min的灭菌条件下，维生素C的保存率次之，为97.34%。

图1 不同灭菌条件对番茄汁VC保存率的影响 2.1.6 冷却工序

将90 ℃灭菌15 min和95 ℃灭菌15 min后的番茄汁饮料进行冷却，不同冷却

方式下维生素C的保存率见表8。

表8 不同冷却方式维生素C保存率 %冷却方式90 ℃灭菌15 min95 ℃灭菌15 min未经冷却75.43±0.99Aa72.16±1.38Aa自然冷却

83.86±0.87Ba83.29±1.00Ba分段冷却 89.97±1.93Ca90.47±0.99Ca快速冷却96.03±1.68Da95.92±1.27Da注：不同大写字母代表同一灭菌条件下不同冷却方式存在显著差异(P<0.05)，不同小写字母代表同一冷却方式下不同灭菌条件存在显著差异(P<0.05)。

由表8可知，未经冷却的番茄汁维生素C损失很大，采用3种不同冷却方式，各处理方式维生素C的保存率呈显著差异(P<0.05)。其中90 ℃灭菌15 min后快速冷却的维生素C保存率最高，为96.03%，原因可能是因为后两种冷却法冷却速度过慢，余热对番茄汁的影响越大，维生素C损失越多。故本实验选用90 ℃灭菌15 min后进行快速冷却。 2.2 保藏条件对维生素C的影响 2.2.1 不同包装材料

快速冷却后的番茄汁样品采用四种不同包装材料进行包装，并置于室温(20 ℃～22 ℃)条件下保藏6个月，以测定维生素C的含量和保存率。不同包装材料维生素C的保存率见表9。

表9 不同包装材料维生素C的保存率包装材料维生素C质量分数/(mg/100 g)0个月6个月后维生素C保存率/%透明玻璃瓶

25.10±0.4415.87±0.93AB62.84±2.61AB透光PET瓶25.10±0.4415.19±0.40A60.55±2.66A罐装(铁制)25.10±0.4416.57±0.39B66.05±2.72B利乐包

25.10±0.4419.65±0.36C78.32±2.81C注：不同大写字母代表不同包装材料间存在显著差异(P<0.05)。

由表9可知，在同样的储存条件下，4种不同包装材料对番茄汁中维生素C的保存率影响明显，除透明玻璃瓶与透光PET瓶之间差异不显著，与罐装(铁制)包装间差异不显著外，其它材料间均呈显著差异(P<0.05)。其中：利乐包材包装的产品维生素C的保存率最高，为78.32%、罐装(铁制)为66.05%、透明玻璃瓶次之、透光PET瓶最低仅为60.55%。原因可能是利乐包材和罐装(铁制)均为避光包材，对光线和温度的阻隔性也较好，较其他材料能更好保存番茄汁中的维生素C。但由于铁罐中含有金属离子，金属离子对维生素C有一定影响，故利乐包的维生素C保存率最高。 2.2.2 储藏温度和时间

将利乐包的番茄汁饮料分别置于不同储藏条件下并测定维生素C的保存率，不同储藏条件下维生素C的保存率见表10。

表10 不同储藏条件下维生素C的保存率储存时间储存温度室温(15 ℃～32 ℃)冷室(15 ℃～18 ℃)冷库(8 ℃～10 ℃)1个月

92.18±1.62Aa95.48±1.67Ab89.33±1.57Ac3个月77.04±1.35Ba81.38±1.43Bb75.20±1.32Bc6个月63.44±1.11Ca72.17±1.27Cb60.49±1.06Cc9个月55.42±0.97Da67.25±1.18Db53.21±0.93Dc12个月

51.85±0.91Ea62.55±1.10Eb50.04±0.88Ec注：不同大写字母代表同一储存温度下不同储存时间存在显著差异(P<0.05)，不同小写字母代表同一储存时间下不同储存温度存在显著差异(P<0.05)。

由表10可以看出，在不同的储藏条件下保存，维生素C的保存率不同。就储藏温度而言，不同储藏温度下维生素C的保存率呈显著差异(P<0.05)。以冷室(15 ℃～18 ℃)条件下维生素C的保存率最高，可见并非是温度越低越好。从储藏时间来看，不同储存时间之间维生素C的保存率呈显著性差异(P<0.05)，且前6个月维生素

C的损失较多。以冷室(15 ℃～18 ℃)为例，1个月时维生素C的保存率为95.48%，6个月时保存率下降了23%，而从6个月到12个月仅下降了9.6%。这与罗国向等[10]的研究结果是一致的。 3 结论

(1) 番茄汁加工过程中控制维生素C损失的最佳工艺参数为: 采用快速清洗的方式，用30%火力微波加热60 s进行热烫，采用热榨的榨汁方式，90 ℃灭菌15 min的灭菌条件，以快速冷却法进行冷却。

(2) 由正交试验结果与数据的分析可知：采用相同原料，相同加工工艺条件下，采用不同的添加剂添加量，以其维生素C的保存率为测定指标，最终得到各因素的最优组合为：0.03%植酸+0.03% EDTA、1.4‰柠檬酸、8%蔗糖。

(3) 番茄汁的保藏条件为：采用利乐包装材料进行包装，储存温度为冷室15 ℃～18 ℃ ，储存时间越短越好。 参考文献

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