番茄中番茄紅素含量的測定方法

2023-09-12 15:23:10

專利名稱：番茄中番茄紅素含量的測定方法
技術領域：
本發明涉及到一種番茄果實中番茄紅素含量的測定方法。
背景技術：
番茄紅素是一種類胡蘿蔔素，廣泛存在於番茄、西瓜、番石榴、葡萄柚和秋橄欖等 蔬菜水果中，是人們飲食中主要的類胡蘿蔔素之一，番茄紅素具有優越的防治疾病功能，其 抗氧化功能最為凸出。 番茄為躍變型果實，在番茄果實的成熟過程中，果實表面的顏色經歷了由綠變紅 的過程，主要包括綠熟期、微熟期、半熟期、堅熟期和軟熟期5個過程。鮮食的番茄應在半熟 期到堅熟期採收，營養和風味較好。但處於半熟期和堅熟期的果實正開始進入或已經處在 生理衰老階段，不耐貯藏。處於綠熟期和微熟期的番茄果實已充分長成，物質積累過程已完 成。這種果實耐貯性、抗病性較強，可在貯藏中完成後熟過程，能獲得接近在植株上成熟的 品質。所以，用於貯藏或長距離運輸的番茄應在這一時期採收，到貯運結束時，使果實達到 堅熟期的程度，即食用價值最高的時期。 番茄果實的顏色是評定其等級、衡量其質量的重要指標之一。番茄所含的色素有 番茄紅素、類胡蘿蔔素、葉黃素及葉綠素等，各品種番茄的色澤，決定於各種色素的相對濃 度和分布。 一般番茄紅素含量越高，色澤愈紅。但顏色研究中色素成分的分析過程不僅煩 瑣，而且不能給出人眼實際感覺到的顏色，很難令人滿意。目前，較多學者把果實蔬菜表面 顏色的物理測試作為研究顏色變化的方法，其變化規律可利用動力學理論進行分析和研 究。但目前大部分的研究都集中在建立番茄果實採後顏色變化的動力學模型上，而對綠熟 番茄果實採後顏色的變化與呈色物質番茄紅素的相關性研究卻少有報導。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種測試方法簡單且準 確、快速的番茄中番茄紅素含量的測定方法，從而達到實時監控和判斷綠熟期番茄採摘後 新鮮程度和食用品質變化的目的，以更好地控制產品的商品性。 本發明所採用的技術方案為該番茄中番茄紅素含量的測定方法，其特徵在於包 括下述步驟 ①採摘綠熟期或微熟期的番茄果實，在不同溫度下貯存不同的時間後，得到不同 的被測樣品；採用自動色差計測定各樣品的果實明度L值，採用分光光度計測定各樣品中 番茄紅素的含量C; ②根據步驟①中測得的各L值和各階段番茄中番茄紅素含量建立果實明度L值隨 貯存溫度和貯存時間變化的一級動力學模型回歸方程、和番茄紅素含量C隨著貯存溫度和 貯存時間變化的一級動力學模型回歸方程，分別為下述的式(1)和式(2)所示的方程，即
L(t，T) = 56. 3199exp(-exp(16. 005-5784. 2/T)t) 式(1)
C = C(t， T) = 44. 4472exp(-exp(0. 0311T-7. 541-exp (25. 269-8065. 4/T)t)) 式(2) 其中，式(1)、式(2)和式(3)中的t表示貯藏時間，單位為天；T表示儲存溫度，單 位為K; 根據上述L值和番茄紅素含量的一級動力學回歸方程和由Arrhenius方程計算得 到的待測樣品貯存期間番茄果實L值和犯紅素含量變化的反應速率常數和反應活化能，建 立基於番茄果實L值的番茄紅素含量的預測方程，如下述式(3)所示，即在確定的貯藏溫度 下，基於果實L值變化的番茄紅素含量的計算方程為formula see original document page 4
式(3) ③採用自動色差計測定待測番茄的L值，然後將測得的L和貯存溫度代入式(3) 中，經計算即可快速得知待測番茄中番茄紅素的含量。 本發明利用番茄果實L值的番茄紅素含量之間的相互關係，建立了基於果實L值 的番茄紅素含量變化的預測模型，與現有技術相比較，本發明採用能夠簡單、方便的檢測得 到的番茄果實中的L值和貯存溫度來計算、預測得知一定溫度、一定時間後番茄果實中番 茄紅素含量的變化，避免了傳統方法中番茄紅素含量檢測的繁瑣性，本發明所提供的測定 方法準確、快速預測果實中番茄紅素含量，提高了預測質量，並大大減少了探索性實驗的數 量，顯著減少原料、人力和物力的消耗，對番茄的貯存條件和貯存溫度具有重要的參考價 值，同時也給番茄的質量分級提供了重要的依據。


圖1為本發明實施例中用色差計測得番茄中番茄果實L值隨貯藏溫度變化的關係 圖； 圖2為本發明實施例中用分光光度計測得番茄中番茄紅素含量隨貯存溫度變化 的關係圖； 圖3為本發明實施例中採用本發明預測和分光光度計測得番茄中番茄紅素含量 隨貯存時間變化的對比關係圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。 採收大小均勻、成熟度相對一致、無病蟲害、無機械傷害的綠熟期番茄960個，分 為四組，分別標記為樣品1至樣品960。其中將第一組樣品1至樣品240在283. 15K溫度放 置39天，第二組樣品241至樣品480在288. 15K溫度放置33天，第三組樣品481至樣品720 在298. 15K溫度放置20天。第四組為驗證組，樣品編號為樣品721至樣品960，在296. 15K 溫度貯藏20天。用自動色差計和分光光度計分別測定各樣品的L值和番茄紅素含量，測試 結果分別如圖l和圖2所示。 採用自動色差計和分光光度計測定各樣品中番茄果實L值和番茄紅素的含量C ; 根據不同貯藏溫度下番茄果實L值和番茄紅素含量的變化規律，建立L值和番茄紅素含量隨著貯藏時間變化的一級動力學模型。將貯藏期間L值的變化進行指數函數曲線擬合，番 茄紅素含量的變化進行Gomportz曲線擬合。擬合得到的不同貯藏溫度下L值和番茄紅素 含量變化的一級動力學模型的回歸方程、反應速率常數(k)、決定係數(R2)見表1。
表1
品質 指標貯藏 溫度回歸方程速率常數決定係數
298.15K=56.8129exp(-0.03222W)0.032220.9563
丄值288.15K=56.7360exp(-0.01921400.019210.9689
283.15K少=55.4108exp(—0.011116/)0.011120.9704
番茄紅素298.15K=46.8701exp(—5.4297 exp(-0.16174f))0,161740.9632
含量288.15K少=55.4726exp(-4.6342exp(—0.07399f))0.073990.9872
FW)283.15K少=30.9988exp(—3.2783exp(—0.037181 ))0.037180.9754 由表1可知，不同藏溫度下擬合所得的L值和番茄紅素含量一級動力學模型回歸 方程的決定係數均大於0. 95，這表明所得回歸方程具有很高的擬合精度，即實測值和模型 的預測值具有較高的一致性。 用L值和番茄紅素含量的Ink對1/T分別所做的Arrhenius曲線。復相關係數分 別為0. 9644和0. 9815，這表明本實驗選用的指數函數和Gomportz函數在建立果實L值和 番茄紅素含量變化動力學模型的過程中適用。 由Arrhenius方程計算得到貯藏期間番茄果實L值和番茄紅素含量變化的活化能
(Ea)分別為48. 09kJ/mol和67. 06kJ/mol。根據表1中不同貯藏溫度下擬合所得的動力學
模型回歸方程和由Arrhenius方程計算得到的反應速率常數可建立番茄果實L值和番茄紅
素含量變化的最終預測模型方程。 果實L值變化的最終預測模型方程 L(t，T) = 56. 3199exp(-exp(16. 005-5784. 2/T)t)
(1)
(2)
程
果實番茄紅素含量變化的最終預測模型方程
C = C(t， T) = 44. 4472exp(-exp(0. 0311T-7. 541-exp (25. 269-8065. 4/T)t))
其中式(1)和式(2)中，t表示貯藏時間，單位d;T表示貯藏溫度，單位K。
由(1)和(2)式可得在283. 15K-298. 15K範圍內基於果實L值的番茄紅素預測方 r) = 44.4472 exp(— exp(0.03 Ur - 7.541 - exp(25.269 — 8065.4 / r)-
InOL/56.3199)
))
-exp(l 6.005-5784.2/J1) 利用該預測方程和L值計算驗證組中番茄果實的番茄紅素含量，並和分光光度計 測得的驗證組中番茄果實的番茄紅素含量相比較，結果如圖2所示。 由圖3中驗證結果顯示，應用本發明建立的基於果實L值變化的番茄紅素含量的 預測模型所獲得的番茄紅素含量模型預測值與分光光度法實測值之間平均相對誤差P =
58. 74%，小於10%，預測值和實測值具有很高的一致性，說明模型的擬合精確度在可接受範 圍之內。因此，根據此模型可以快速可靠的預測283. 15-298. 15K(10_25°C )貯藏條件下綠 熟番茄果實採後番茄紅素含量的變化。依據本方法可對番茄中番茄紅素含量的變化進行預 測，從而可對據此選擇番茄的貯存和運輸條件，判斷和實時監控綠熟番茄採後的新鮮程度 和品質變化，更好地控制產品的商品性。
權利要求
一種番茄中番茄紅素含量的測定方法，其特徵在於包括下述步驟①採摘綠熟期或微熟期的番茄果實，在不同溫度下貯存不同的時間後，得到不同的被測樣品；採用自動色差計測定各樣品的果實明度L值，採用分光光度計測定各樣品中番茄紅素的含量C；②根據步驟①中測得的各L值和各階段番茄中番茄紅素含量建立果實明度L值隨貯存溫度和貯存時間變化的一級動力學模型回歸方程、和番茄紅素含量C隨著貯存溫度和貯存時間變化的一級動力學模型回歸方程，分別為下述的式(1)和式(2)所示的方程，即L(t，T)＝56.3199exp(-exp(16.005-5784.2/T)t)式(1)C＝C(t，T)＝44.4472exp(-exp(0.0311T-7.541-exp(25.269-8065.4/T)t)) 式(2)其中，式(1)、式(2)和式(3)中的t表示貯藏時間，單位為天；T表示儲存溫度，單位為K；根據上述L值和番茄紅素含量的一級動力學回歸方程和由Arrhenius方程計算得到的待測樣品貯存期間番茄果實L值和犯紅素含量變化的反應速率常數和反應活化能，建立基於番茄果實L值的番茄紅素含量的預測方程，如下述式(3)所示，即在確定的貯藏溫度下，基於果實L值變化的番茄紅素含量的計算方程為 C ( L , T )=44.4472exp ( - exp (0.0311T-7.541-exp ( 25.269 - 8065.4 / T ) ln ( L / 56.3199 ) -exp ( 16.005 - 5784.2 / T ) ) ) 式(3)③採用自動色差計測定待測番茄的L值，然後將測得的L和貯存溫度代入式(3)中，經計算即可快速得知待測番茄中番茄紅素的含量。
全文摘要
本發明涉及到一種番茄中番茄紅素含量的測定方法，其通過建立番茄紅素基於番茄果實明度L值和溫度T的動力學方程來計算和預測番茄中番茄紅素的含量，從而對番茄的採摘、貯存和運輸條件提供重要的參考依據。與現有技術相比較，本發明所提供的測定方法準確、快速，避免了傳統方法中番茄紅素含量檢測的繁瑣性，提高了預測質量，並大大減少了探索性實驗的數量。
文檔編號G01N21/25GK101750284SQ200910153900
公開日2010年6月23日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年11月16日
發明者楊震峰 申請人:楊震峰