番茄红素在食品领域的应用及其发展趋势(番茄红素在食品领域的应用及其发展现状)

 食品加工技术     |      2024-02-24

番茄红素是一种类胡萝卜素,主要存在于水果和蔬菜中,例如西红柿和胡萝卜。人类或动物自身无法合成类胡萝卜素,因此需要通过饮食获取番茄红素。加工番茄的番茄红素利用率高于生番茄。这是因为粉碎和加热等操作会破坏细胞壁并释放番茄红素。当加热温度升高到100以上时,番茄红素也能释放出来。该结构转变为更容易利用的形式。但请注意,长期高温加热也会使番茄红素降解,总量减少。研究发现,吃番茄酱后,血液番茄红素浓度曲线下面积是吃生番茄的3.8倍。01、番茄红素吸收过程番茄红素在人体内的吸收过程主要经历从食物基质中释放、溶解成脂肪颗粒和胶束化三个阶段。在口腔和胃消化阶段,淀粉等碳水化合物和少量脂肪(小于10%)的咀嚼和酶消化促进番茄红素和脂肪的释放。释放的番茄红素溶解在脂肪颗粒中并通过胃。蠕动形成乳化油。进入十二指肠后,由于胆盐的作用,乳化油颗粒减少,脂肪被脂肪酶消化,释放出番茄红素。释放的番茄红素、胆汁盐和消化形成的胆固醇形成胶束颗粒。研究表明,长链甘油三酯比中链和短链甘油三酯更能有效促进胶束颗粒的形成。只有胶束番茄红素才能与转运蛋白SR-B1结合并被小肠上皮细胞吸收。从而被人体利用。番茄红素从有色体的释放、脂肪依赖性乳化和番茄红素胶束的形成是番茄红素生物利用度的重要限制因素。因此,能够提高番茄红素吸收相效率的因素可以促进番茄红素生物利用度的提高。1.1影响番茄红素生物利用度的因素:生物活性成分的营养价值取决于其生物利用度,即其离开食物基质并穿过肠道屏障到达靶细胞的比例。番茄红素的性质和存在、食物基质、番茄红素与其他营养素之间的相互作用、肠道健康等都会影响番茄红素的生物吸收,因此都对番茄红素的生物利用度产生重要影响。1.2番茄红素的类型:番茄红素有11个共轭双键和2个非共轭双键。这种共轭双键结构使得番茄红素能够产生各种类型的顺反异构体。天然水果和蔬菜中,90%以上的番茄红素以全反式构型存在,而在人体组织和血清中,仅存在顺式番茄红素,其中5-顺式、9-顺式、13-顺式和15-顺式番茄红素约占番茄红素总量的50%。研究表明,顺式番茄红素极性强,不易结晶,更易溶于胶束中被人体吸收利用。与反式异构体相比,其生物利用度近似于全反式番茄红素。5次。1.3食物基质:番茄红素所在的基质对其生物利用度起着重要作用。不同的细胞壁组成以及有色体结构(随基质变化)会影响番茄红素的生物利用度。嵌入水果和蔬菜叶绿体中的番茄红素是限制膳食来源番茄红素生物利用度的重要因素。1.4食物成分之间的相互作用:与番茄红素一起摄入体内的其他营养素(如脂质、蛋白质、膳食纤维、矿物质等)会影响番茄红素的吸收和代谢。二价矿物质可能会通过形成不溶性脂皂复合物来阻止番茄红素从脂滴转运至形成的混合胶束,从而影响番茄红素的生物利用度。

可溶性膳食纤维的分子量、残渣组成和疏水特性会影响番茄红素胶束颗粒的形成,从而限制番茄红素的吸收。1.5宿主因素的影响:不同物种对类胡萝卜素的吸收和代谢存在差异。在人类和少数哺乳动物中,大多数类胡萝卜素可以被小肠粘膜细胞完全吸收;在啮齿类动物中,某些类胡萝卜素元素无法被吸收。近年来多项研究表明,一些宿主相关因素,包括疾病状况、体重、饮酒、吸烟、药物摄入、年龄和遗传等,都会对番茄红素的生物利用度产生一定的影响。结果表明,老年受试者中番茄红素的生物利用度显着降低。类胡萝卜素的生物利用度存在很大的个体差异,部分原因是遗传多态性。有研究表明,个体间差异会影响血浆中番茄红素的浓度,从而影响番茄红素的生物利用度。1.6促进番茄红素吸收的机制:提高番茄红素的生物利用度,可从以下两个方面进行研究:一方面,在加工过程中破坏细胞壁和有色体亚细胞结构,促进番茄红素的释放;一方面,通过构建乳液并与油共消化,构建新型食品分散体系,促进乳糜微粒胶束的形成。食品原料的加工、乳液构建以及番茄红素与油的共消化等都是提高番茄红素生物利用度的有效途径。02、番茄红素的作用番茄红素对于预防心血管疾病、提高人体免疫力、延缓衰老具有重要意义。2.1降低血脂和血压:为了探究番茄红素对血脂的影响,世界各地的研究人员进行了多项动物和人体实验。澳大利亚科学家收集并分析了12项国际人群关于番茄红素对血脂和血压影响的研究数据,发现人体补充番茄红素可以抑制低密度脂蛋白胆固醇氧化产物的形成,预防冠心病的发生。心脏病,并对血脂和血压有影响。控制发挥积极作用。剑桥大学在美国心脏协会年会上公布的一项研究发现,科学家新开发的人工番茄红素Ateronon对于改善血管弹性、减少血管硬化有独特的功效。2.2保护皮肤研究发现,番茄红素可以通过清除自由基、增强超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性、降低丙二醛含量来延缓衰老。2.3抗炎作用临床研究发现番茄红素具有显着的抑制促炎细胞因子产生的作用。冠心病患者补充7毫克/天番茄红素,连续30天,可有效降低体内IgG含量。李等人。研究发现,健康年轻女性每天补充含有32.5毫克番茄红素的番茄汁,连续8周,具有抗肥胖、抗氧化和抗炎作用。03.番茄红素在中国的应用

3.1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,主要为食品提供着色功能。质量要求符合《GB1886.78-2016食品安全国家标准食品添加剂番茄红素(合成)》,用法用量符合《GB2760食品安全国家标准食品添加剂使用标准》。由于番茄红素含有大量共轭双键,温度、光照等会引起番茄红素氧化分解,导致生物利用度低。根据的产品数据库显示,番茄红素在普通食品中很少使用,仅添加到一些饮料和糖果中。3.2保健食品我国保健食品中主要使用番茄红素。据国家市场监管总局保健食品注册数据库显示,截至2024年1月,含有番茄红素的产品有157个,其主要功能为增强免疫力、抗氧化、延缓衰老等。随着人们对营养健康的需求,番茄红素产品已被更多人认识并购买消费。人们可以通过摄入外源性营养素或膳食补充剂来防止细胞被自由基损伤,增强免疫力。04、番茄红素市场番茄红素已被联合国粮食及农业组织(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,广泛用作食品添加剂畅销50多个国家和地区。在食品中具有营养和着色的双重作用。英敏特全球数据库显示,2019-2023年全球食品、饮料和医疗保健品类含番茄红素新品上市趋势,2019-2021年呈下降趋势。2021-2023年,新品上市呈快速增长趋势增加。证明近三年来番茄红素的应用前景很好,需求量很大。

我国番茄年产量约占全球总量的20%。预计2023年番茄红素市场价值将增至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,食品领域的应用类别日趋丰富,国内外番茄红素及其加工食品的应用要求逐渐明确,我国也制定了相关的使用标准。05.国内外关于番茄红素的法规。天然番茄红素已被用于保健食品,具有抗氧化、增强免疫力等功能。联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)于2006年认识到番茄红素可用作色素和营养补充剂。2008年,欧盟将含有非维生素和矿物质的食品补充剂分为6类(氨基酸、酶、必需脂肪酸、益生菌、植物源物质、其他类),天然番茄红素被列为“其他类”。2009年,从番茄中提取的番茄红素被批准作为新食品配料进入市场,从番茄酱中提取的番茄红素油产品也被批准作为特殊治疗用途新食品配料。澳大利亚/新西兰认为从番茄中提取的番茄红素是非传统食品或新资源食品,但已确定不存在安全问题,已批准作为食品添加剂,编号为160d,可用作着色剂和膳食补充剂。食品法典委员会(CAC)已批准从番茄中提取的天然番茄红素(INS号160d)作为食品着色剂,并认为无需确定其ADI值。2006年,美国负责任营养委员会对番茄红素进行了风险评估,提出“观察安全水平(OSL)”为75mg/d。该评估基于2006年之前发表并经过同行评审的30多项人类干预实验研究。在这些实验中,最高剂量为150mg/d(连续7天摄入);第二最高剂量为75毫克/天(15名健康成人,持续28天);最长持续时间为140天(健康成人为13.3毫克/天),没有观察到不良反应,因此无法得出可耐受最高摄入水平(UL)。根据动物实验数据计算的OSL为270mg/d。我国将番茄红素列为食品添加剂,使用量按照《GB2760—2014食品添加剂使用标准》进行规定。此外,番茄红素还用于保健食品,具有抗氧化、增强免疫力等功能。《中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs)》中国成年人番茄红素的具体推荐值为SPL18mg/d[46],推荐最大耐受摄入值为UL70mg/d。06、番茄红素发展预测1)番茄红本身不稳定,易分解,或采用包埋技术,减少损失,提高利用率。2)目前天然番茄红素和发酵法获得的番茄红素缺乏国家标准和行业标准。有必要完善行业标准体系,进一步指导番茄红素产品的研发,明确相关技术要求。

3)开展市场培育。目前,番茄红素大多以保健食品的形式出现。然而,我国保健食品行业起步较晚,尚未在老百姓中形成全面的认识。行业专家和企业需要继续进行市场科普,使用专业的实验数据。发声,坚决抵制虚假宣传,树立品牌形象。