《Food Chemistry》：Thermal processing of tomatoes by air frying and baking: effects on coloured and colourless carotenoid bioaccessibility
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本研究评估了空气炸制与常规烘烤对樱桃番茄中类胡萝卜素浓度及生物可及性的影响，发现两者在190℃/10分钟和180℃/20分钟时达到最高生物可及性，且空气炸制能减少78.6%能耗，为可持续烹饪提供了依据。
M. Benítez-González Ana | M. Stinco Carla | J. Rodríguez-Pulido Francisco | J. Meléndez-Martínez Antonio
食品颜色与质量实验室，塞维利亚大学药学院，41012 塞维利亚，西班牙
摘要
本研究评估了空气炸制（AF）和传统烘烤（B）对樱桃番茄中类胡萝卜素（CBC）浓度及其生物可利用性的影响，重点关注有色类胡萝卜素（番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素、ζ-胡萝卜素）和无色类胡萝卜素（植烯、植氟烯）。番茄在180–200°C下加热2–20分钟，类胡萝卜素通过快速分辨率液相色谱法（RRLC）进行定量。CBC的评估使用了标准化的INFOGEST 2.0体外消化协议。与生番茄相比，空气炸制和传统烘烤均提高了总CBC含量。最佳条件分别为190°C/10分钟（空气炸制）和180°C/20分钟（传统烘烤），两者之间没有显著差异。无色类胡萝卜素比有色类胡萝卜素具有更高的热稳定性和生物可利用性。植烯和植氟烯在长时间加热后仍保持较高的CBC含量，而番茄红素对热敏感。空气炸制相比传统烘烤可减少78.6%的能源消耗。这些结果表明，空气炸制是一种可持续且有效的提高番茄中类胡萝卜素生物可利用性的方法。
引言
热处理在改变植物性食品的结构和营养特性方面起着重要作用，尤其是在脂溶性生物活性化合物（如类胡萝卜素）的稳定性和生物可利用性方面（Cui等人，2025；D'evoli等人，2013）。这些化合物与多种慢性疾病的风险降低有关，包括心血管疾病和癌症（Caseiro等人，2020；Salehi等人，2019）。番茄（Solanum lycopersicum）是全球消费量最大的蔬菜之一，是类胡萝卜素的主要膳食来源，尤其是番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素和ζ-胡萝卜素（Coyago-Cruz等人，2019；Lombardelli等人，2021）。除了这些有色类胡萝卜素外，番茄还含有大量的无色前体（植烯和植氟烯），由于其抗氧化、抗炎和光保护作用而受到越来越多的关注（Meléndez-Martínez、Mapelli-Brahm、Benítez-González和Stinco，2015；Meléndez-Martínez、Mapelli-Brahm和Stinco，2018；Stinco等人，2016）。在西班牙，番茄是家庭中最常消费的新鲜蔬菜，年人均消费量为11.2公斤，占所有新鲜蔬菜摄入量的近四分之一（2023年12月数据，西班牙农业、渔业和食品部）。
类胡萝卜素的健康效应不仅取决于其在食品中的含量，还取决于其生物可利用性，即从食品基质中释放出来并能在胃肠道中被吸收的比例。这一参数受食品基质、膳食脂质的存在以及热处理条件的影响（Ghasemi Baghabrishami & Goli，2023；Ribeiro等人，2015；Zhang等人，2024）。热处理可以通过破坏细胞结构和促进胶束形成来提高类胡萝卜素的生物可利用性，但也可能导致降解和异构化，尤其是在过高的温度或时间条件下（Bakhtiar & Mirjalili，2024；Benítez-González等人，2024）。
由于结合程度较低，无色类胡萝卜素比有色类胡萝卜素具有更高的热稳定性（Mapelli-Brahm、Stinco和Meléndez-Martínez，2018；Meléndez-Martínez等人，2015）。然而，关于它们在家庭烹饪过程中的行为的研究较少，关于不同热处理下其体外生物可利用性的比较数据也很匮乏。
空气炸制（AF）是一种利用热空气循环进行烹饪的方法，几乎不使用或完全不使用油脂。与传统烤箱烘烤（B）相比，AF的功率较低，通常烹饪时间更短，从而降低了能源消耗（Ulus & Allen，2020；Wang等人，2023）。虽然这些特点使AF在可持续性方面具有优势，但关于其对类胡萝卜素保留和生物可利用性的影响的研究仍有限，尤其是与传统烘烤相比。
先前的研究表明，家庭热处理可以增强类胡萝卜素的释放，这取决于食品基质和处理条件。在胡萝卜或南瓜等蔬菜中，适度的烹饪可以增加可提取和可利用的类胡萝卜素含量，而过度加热会导致损失（Benítez-González等人，2024；Miglio等人，2008）。在番茄制品中，添加油脂和使用乳化形式显著提高了番茄红素的生物可利用性（Li等人，2016），而快速热处理也提高了番茄红素的生物可利用性（Page等人，2012）。然而，据我们所知，目前尚缺乏专门研究不同热处理条件下整个樱桃番茄中类胡萝卜素含量及其生物可利用性的研究。
本研究的目的是评估空气炸制和传统烘烤对樱桃番茄中有色和无色类胡萝卜素浓度及其体外生物可利用性的影响。此外，还评估了这两种烹饪方法的能源消耗情况，以便将营养结果置于更广泛的可持续食品制备实践框架中。
化学试剂
甲醇（MeOH）、甲基叔丁基醚（MTBE）和乙酸乙酯为HPLC级，由Merck（德国达姆施塔特）提供。色谱分析使用了这些溶剂和超纯水（NANOpure Dlamond?系统，Arnsted Inc.，爱荷华州杜布克）。类胡萝卜素标准品由Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）提供。制备模拟口腔液（SSF）所需的酶和其他试剂也由该公司提供。
图像分析
数字图像分析使我们能够客观评估不同处理方式对番茄颜色和外观的影响。总体而言，正如预期的那样，更强烈的处理方式（更高的温度和更长的时间）对番茄外观的改变更大，尽管通常情况下，空气炸制对番茄外观的改变比传统烘烤更明显（见补充图1）。具体来说，空气炸制处理的样品外观变化最为显著（ΔE* ab >12 CIELAB单位）。
结论
本研究表明，空气炸制（AF）和传统烘烤（B）显著提高了樱桃番茄中有色和无色类胡萝卜素的体外生物可利用性。最佳条件分别为190°C/10分钟（空气炸制）和180°C/20分钟（传统烘烤），两种方法得到的类胡萝卜素生物可利用性含量相当，但传统烘烤的结果略高，两者之间没有显著差异。
作者贡献声明
M. Benítez-González Ana：撰写初稿、数据分析、数据管理。
M. Stinco Carla：撰写初稿、监督、数据分析、概念化。
J. Rodríguez-Pulido Francisco：撰写初稿、数据分析。
J. Meléndez-Martínez Antonio：撰写与编辑、监督、项目管理、资金获取、概念化。
资助
本研究得到了欧盟和安达卢西亚自治区通过欧洲区域发展基金（ERDF）资助的项目P18-RT-1847-BIOLESS的财政支持。
利益冲突声明
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：AJMM为多家公司提供咨询服务。其他合著者没有利益冲突。
致谢
CMS、AMBG和AJMM是西班牙类胡萝卜素网络（CaRed）的成员，该项目由MCIN/AEI/10.13039/501100011033资助。
