功能性番茄酱中糖化南瓜籽蛋白浓缩物的添加：理化特性、营养及消化性评估

研究人员针对地中海饮食中番茄酱功能性不足的问题，通过糖化改性南瓜籽蛋白浓缩物(PSPC)，开发出富含植物蛋白的功能性番茄酱。研究采用糖化技术（glycation）结合番茄皮粉和冻干橄榄粉，系统评估了添加果糖(fructose)和阿洛酮糖(allulose)糖化PSPC对番茄酱的理化性质、抗氧化活性及消化率的影响。结果表明，糖化PSPC显著提升了蛋白质溶解性(TS-F达最高)、番茄红素含量(TS-A最高)及流变特性，同时通过TD-NMR技术揭示了蛋白质-水相互作用机制。该研究为开发清洁标签、营养强化的植物基调味品提供了新思路。

　　

随着健康饮食理念的普及，地中海饮食因其富含抗氧化物质和植物营养素备受推崇。然而，现代生活方式导致年轻一代对传统地中海食品的消费下降，尤其是番茄酱这类基础调味品。尽管番茄酱本身含有番茄红素(lycopene)等活性成分，但其蛋白质含量低且功能性不足。与此同时，植物基蛋白市场快速增长，但天然植物蛋白在酸性环境（如番茄酱pH≈4.1）中易发生聚集，导致溶解性和稳定性降低。如何通过绿色改性技术提升植物蛋白在复杂食品体系中的性能，成为食品科学领域的重要课题。

针对这一挑战，中东技术大学（Middle East Technical University，土耳其安卡拉）食品工程系的Ozan Tas团队在《LWT》发表研究，创新性地将糖化（glycation，美拉德反应第一阶段）技术应用于南瓜籽蛋白浓缩物(PSPC)的改性，并将其整合到含有番茄皮副产物和橄榄粉的番茄酱体系中。研究人员采用果糖和阿洛酮糖作为还原糖，通过90°C加热30分钟的温和条件制备糖化PSPC，随后通过高压均质(HPH, 500 bar)和巴氏杀菌工艺开发功能性番茄酱。研究综合运用TD-NMR弛豫分析、赫歇尔-布尔克利(Herschel-Bulkley)流变模型和体外消化模型(INFOGEST 2.0)，系统评估了糖化蛋白对产品性能的多维度影响。

关键实验方法

研究采用微波辅助碱法提取PSPC（蛋白含量78 g/100g），通过OPA法测定游离氨基减少量验证糖化程度。番茄酱配方包含4%番茄皮粉、2%橄榄粉和2%糖化PSPC，经高压均质和95°C/20分钟杀菌处理。通过Lowry法测蛋白溶解度，紫外分光光度法测番茄红素，DPPH和Folin-Ciocalteu法测抗氧化活性，TD-NMR分析水分状态，并采用体外消化模型评估蛋白消化率。

主要研究结果

3.1 基础理化特性

糖化PSPC显著降低产品水分活度（TS-F:0.86 vs TS-C:0.92），提升可溶性固形物（TS-A:10.53°Brix）。色度分析显示，果糖糖化样品(TS-F)呈现更显著黄色调（b*值17.93），这与美拉德反应产物相关。

3.2 营养功能提升

糖化使蛋白溶解度提升47%（TS-F vs TS-U），阿洛酮糖糖化组(TS-A)的番茄红素含量达最高（62.33 mg/kg）。抗氧化指标呈现剂量效应：TS-A的DPPH清除率(62.33%)、总酚含量(39.7 mg GAE/100mL)和还原力(0.416)均显著优于对照组。

3.3 流变与水分特性

赫歇尔-布尔克利模型显示，糖化PSPC使屈服应力提升135%（TS-F:17.48 Pa），呈现显著剪切稀化行为(n=0.619）。TD-NMR双指数拟合揭示，果糖糖化组(T₂₁=121 ms)具有更强的水合能力。

3.4 消化特性

尽管糖化本身降低PSPC消化率（游离氨基减少53%），但在番茄酱基质中，高溶解性的TS-F消化率反超未改性组（r=0.747），证明溶解状态对酶解效率的关键影响。

这项研究首次将糖化PSPC应用于复合番茄酱体系，证实阿洛酮糖糖化在保留番茄红素方面的优势（比对照组高15%），而果糖糖化在改善流变性能方面更突出。通过TD-NMR技术，研究人员观察到糖化蛋白能有效调控水分分布状态，这为设计特定质构的植物基调味品提供了新依据。值得注意的是，虽然糖化会消耗部分必需氨基酸（如赖氨酸），但在实际食品体系中，糖化蛋白的溶解性提升反而可能弥补这一缺陷——这一发现挑战了传统认知，为平衡功能性与营养性的技术开发提供了重要参考。该研究不仅为番茄酱这一全球年消费数百万吨的大宗商品提供了增值方案，其采用的清洁标签技术（无外源化学试剂、利用食品副产物）也契合可持续食品制造的发展趋势。未来研究可进一步探索不同糖源糖化产物的风味特征和肠道吸收效率，以完善功能性番茄酱的全链条设计。