番茄植株副产物微胶囊化色素在马斯卡彭奶酪中的应用：一种兼具功能性与视觉吸引力的天然着色策略

针对农业副产物利用率低的问题，葡萄牙研究团队创新性地将番茄植株（Solanum lycopersicum L. var. cerasiforme）废弃茎叶中的叶绿素通过超声辅助提取和喷雾干燥微胶囊化（maltodextrin为载体），开发出稳定天然色素TAPC。该色素应用于马斯卡彭奶酪后显著增强绿色色调（a*值从-1.7降至-6.0，p<0.001），保持抗氧化活性（OxHLIA EC50 =1440±72 μg/mL）且不影响营养组成（p>0.05），为乳制品提供兼具美学与功能性的可持续解决方案。

　　

【研究背景】
全球每年1.86亿吨的番茄产量背后，隐藏着一个被长期忽视的资源浪费问题——番茄植株的茎叶等 aerial parts（AP）在收获后往往被直接丢弃。这些"绿色垃圾"实则富含叶绿素、槲皮素-3-O-脱氧己糖苷（quercetin-3-O-deoxyhexoside）等生物活性物质，其抗氧化潜力甚至不逊于果实。然而，由于提取工艺不稳定、色素易降解等问题，这些"宝藏"始终未能走出实验室。在欧盟推动"从农场到餐桌"可持续战略的背景下，葡萄牙研究团队独辟蹊径，将目光投向 cherry tomato（Solanum lycopersicum L. var. cerasiforme）的茎叶，试图通过微胶囊化技术破解天然色素应用难题。

【研究方法】
研究采用多学科交叉策略：1）超声辅助提取（UAE）结合水乙醇溶剂高效获取AP活性成分；2）以麦芽糊精（maltodextrin）为载体通过喷雾干燥实现叶绿素微胶囊化；3）将所得色素TAPC按1.5%添加至马斯卡彭奶酪，通过色度仪（CIE Lab*）、氧化溶血抑制实验（OxHLIA）等评估其稳定性与功能活性；4）采用GC-MS分析脂肪酸组成，MTT法检测细胞毒性。样本源自葡萄牙布拉干萨地区采收的番茄AP。

【研究结果】
Nutritional composition
冻干AP粉末含14.4±0.3 mg/g槲皮素衍生物，其水活性（0.23±0.01）预示良好储存稳定性。喷雾干燥后微胶囊包埋率达89.7%，显著延缓叶绿素降解（p<0.05）。

Color performance
TAPC使奶酪a*值（绿/红轴）从对照组-1.7±0.05骤降至-6.0±0.05（p<0.001），且冷藏14天后ΔE_色差
仅1.3，远低于未封装组（ΔE=4.2）。

Antioxidant activity
微胶囊化使OxHLIA EC₅₀
从1440±72 μg/mL优化至1166±66 μg/mL（p=0.030），证实封装工艺可增强而非削弱活性。

Safety assessment
MTT实验显示即使500 μg/mL剂量下，人结肠癌细胞HT-29存活率仍>90%，且奶酪中C18:2 cis-9,trans-11 CLA（共轭亚油酸）含量无显著变化（p>0.05）。

【结论与意义】
该研究首次证实番茄AP微胶囊化色素在真实食品体系中的双重价值：既可作为稳定的天然绿色着色剂（替代合成色素），又能保留抗氧化活性而不干扰乳制品营养矩阵。喷雾干燥工艺使叶绿素半衰期延长3倍，破解了光热敏感性难题。更深远的意义在于，每吨番茄加工可回收约200公斤AP，按本研究工艺可提取1.5公斤高价值色素，为农业 circular economy 提供可量化模板。

未来研究需拓展至酸奶、冰淇淋等pH敏感基质，并探索叶绿素-多酚协同作用机制。正如通讯作者Miguel á. Prieto强调："这不是简单的废物利用，而是重新定义'副产品'的价值链"——这项发表于《Food Research International》的工作，或许正悄然改写食品工业的色素经济学。