中文摘要：

番茄红素具有降低多种慢性非传染性疾病发病风险作用，番茄及番茄制品是人体番茄红素的主要来源。在番茄加工的特定单元（如热/超高压杀菌），原料所含番茄红素在热、超高压作用下会发生不同空间构型的相互转化甚至化学结构的破坏，造成全反式、顺式构型番茄红素比例改变并可能形成对人体有害的降解产物进而影响其生物活性和食用安全性。针对这一科学问题，申请人首先建立条件简化的含番茄红素模拟体系及不同空间构型番茄红素、番茄红素氧化降解产物的表征方法，在此基础上，以模拟体系为对象开展番茄红素空间构型转化和化学结构稳定性随处理温度-时间、压力-时间变化规律研究，揭示热、超高压杀菌处理影响番茄红素生物活性、食用安全性的机制及关键控制点，阐释加工后番茄制品生物活性变化的物质基础并在真实食品体系中加以验证。预计发表论文6-7篇（IF≥2.0的SCI论文3篇）；申请国家发明专利1-2项；培养研究生4-5人；国际学术交流3人次。

结论摘要：

为准确掌握食品加工过程中番茄红素降解和/或异构化反应的规律及关键控制点，阐明处理温度、压力、时间对番茄红素化学结构稳定性、空间构型转化及生物活性的影响，开展该课题研究。首先建立番茄红素异构体的HPLC测定条件，实现番茄红素异构体的分离色谱柱COSMOSI Cholester柱；流动相A乙腈，B四氢呋喃；线性梯度洗脱在50min内流动相A由95%降低到85%（V/V）,50~65min内维持85%；流速1mL/min；检测波长475nm；进样量20μL；柱温25℃。该分离方法效果稳定，重现性好，操作简便，完全符合分离要求。构建番茄红素-辛癸酸甘油酯-TBHQ的模拟食品体系并选用番茄匀浆作为真实食品体系，利用Cosmosil Cholester-HPLC系统检测不同条件处理后模拟体系和食品体系中番茄红素的含量变化及构型组成情况，发现溶液总的番茄红素在高温处理下的降解符合一阶反应动力学模型，全反式及各种顺式异构体的含量与加热时间有着密切联系模拟体系在125 ℃热处理6~10min，顺式异构体占比可达48%，而降解率仅为27%左右；高压处理时，番茄红素的降解及异构化比例也显示出一定的规律性较低压力（300Mpa）处理条件对模拟体系中番茄红素构型的影响较小，而在400~600MPa下样品中番茄红素发生较明显而且有一定规律的构型转化现象。而对于天然状态（食品体系）的番茄红素，在高温处理条件下，食品体系中番茄红素的降解和异构化反应较符合分数转换模型，温度越高全反式及番茄红素总量的平衡量值越低，顺式异构体的含量越高在120℃下处理20min顺式构型的量可提高约80%，所占的比例也有所提高；而番茄红素总量降低约30%。而在高压处理条件下，随着处理压力的升高及时间的延长，各构型番茄红素的量出现相似的变化。在压力400~500MPa下处理10min左右，番茄红素总量增加了约25%，且顺式构型的量增加了约74%。注意到番茄加工过程中顺式构型番茄红素占比会增加，而顺式番茄红素可能更容易被人体吸收这一现象后，申请人对全反式番茄红素的构型转化条件进行了步探讨，建立了“短时溶剂回流——低温结晶——分离”工艺，大幅提高全反式番茄红素异构化效率；尝试制备高活性碘掺杂二氧化钛纳米催化剂，进一步提高番茄红素异构化效率；探讨顺式构型番茄红素具有更高生理活性的作用机制。