CN101750284A - 番茄中番茄红素含量的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种番茄中番茄红素含量的测定方法，其通过建立番茄红素基于番茄果实明度L值和温度T的动力学方程：

来计算和预测番茄中番茄红素的含量，从而对番茄的采摘、贮存和运输条件提供重要的参考依据。与现有技术相比较，本发明所提供的测定方法准确、快速，避免了传统方法中番茄红素含量检测的繁琐性，提高了预测质量，并大大减少了探索性实验的数量。

Description

番茄中番茄红素含量的测定方法

技术领域

本发明涉及到一种番茄果实中番茄红素含量的测定方法。

背景技术

番茄红素是一种类胡萝卜素，广泛存在于番茄、西瓜、番石榴、葡萄柚和秋橄榄等蔬菜水果中，是人们饮食中主要的类胡萝卜素之一，番茄红素具有优越的防治疾病功能，其抗氧化功能最为凸出。

番茄为跃变型果实，在番茄果实的成熟过程中，果实表面的颜色经历了由绿变红的过程，主要包括绿熟期、微熟期、半熟期、坚熟期和软熟期5个过程。鲜食的番茄应在半熟期到坚熟期采收，营养和风味较好。但处于半熟期和坚熟期的果实正开始进入或已经处在生理衰老阶段，不耐贮藏。处于绿熟期和微熟期的番茄果实已充分长成，物质积累过程已完成。这种果实耐贮性、抗病性较强，可在贮藏中完成后熟过程，能获得接近在植株上成熟的品质。所以，用于贮藏或长距离运输的番茄应在这一时期采收，到贮运结束时，使果实达到坚熟期的程度，即食用价值最高的时期。

番茄果实的颜色是评定其等级、衡量其质量的重要指标之一。番茄所含的色素有番茄红素、类胡萝卜素、叶黄素及叶绿素等，各品种番茄的色泽，决定于各种色素的相对浓度和分布。一般番茄红素含量越高，色泽愈红。但颜色研究中色素成分的分析过程不仅烦琐，而且不能给出人眼实际感觉到的颜色，很难令人满意。目前，较多学者把果实蔬菜表面颜色的物理测试作为研究颜色变化的方法，其变化规律可利用动力学理论进行分析和研究。但目前大部分的研究都集中在建立番茄果实采后颜色变化的动力学模型上，而对绿熟番茄果实采后颜色的变化与呈色物质番茄红素的相关性研究却少有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种测试方法简单且准确、快速的番茄中番茄红素含量的测定方法，从而达到实时监控和判断绿熟期番茄采摘后新鲜程度和食用品质变化的目的，以更好地控制产品的商品性。

本发明所采用的技术方案为：该番茄中番茄红素含量的测定方法，其特征在于包括下述步骤：

①采摘绿熟期或微熟期的番茄果实，在不同温度下贮存不同的时间后，得到不同的被测样品；采用自动色差计测定各样品的果实明度L值，采用分光光度计测定各样品中番茄红素的含量C；

②根据步骤①中测得的各L值和各阶段番茄中番茄红素含量建立果实明度L值随贮存温度和贮存时间变化的一级动力学模型回归方程、和番茄红素含量C随着贮存温度和贮存时间变化的一级动力学模型回归方程，分别为下述的式(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表示贮藏时间，单位为天；T表示储存温度，单位为K；

根据上述L值和番茄红素含量的一级动力学回归方程和由Arrhenius方程计算得到的待测样品贮存期间番茄果实L值和犯红素含量变化的反应速率常数和反应活化能，建立基于番茄果实L值的番茄红素含量的预测方程，如下述式(3)所示，即在确定的贮藏温度下，基于果实L值变化的番茄红素含量的计算方程为：

$C(L,T)=44.4472\exp (-\exp (0.0311T-7.541-\exp (25.269-8065.4/T)\frac{\ln (L/56.3199)}{-\exp (16.005-5784.2/T)}))$

式(3)

③采用自动色差计测定待测番茄的L值，然后将测得的L和贮存温度代入式(3)中，经计算即可快速得知待测番茄中番茄红素的含量。

本发明利用番茄果实L值的番茄红素含量之间的相互关系，建立了基于果实L值的番茄红素含量变化的预测模型，与现有技术相比较，本发明采用能够简单、方便的检测得到的番茄果实中的L值和贮存温度来计算、预测得知一定温度、一定时间后番茄果实中番茄红素含量的变化，避免了传统方法中番茄红素含量检测的繁琐性，本发明所提供的测定方法准确、快速预测果实中番茄红素含量，提高了预测质量，并大大减少了探索性实验的数量，显著减少原料、人力和物力的消耗，对番茄的贮存条件和贮存温度具有重要的参考价值，同时也给番茄的质量分级提供了重要的依据。

附图说明

图1为本发明实施例中用色差计测得番茄中番茄果实L值随贮藏温度变化的关系图；

图2为本发明实施例中用分光光度计测得番茄中番茄红素含量随贮存温度变化的关系图；

图3为本发明实施例中采用本发明预测和分光光度计测得番茄中番茄红素含量随贮存时间变化的对比关系图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

采收大小均匀、成熟度相对一致、无病虫害、无机械伤害的绿熟期番茄960个，分为四组，分别标记为样品1至样品960。其中将第一组样品1至样品240在283.15K温度放置39天，第二组样品241至样品480在288.15K温度放置33天，第三组样品481至样品720在298.15K温度放置20天。第四组为验证组，样品编号为样品721至样品960，在296.15K温度贮藏20天。用自动色差计和分光光度计分别测定各样品的L值和番茄红素含量，测试结果分别如图1和图2所示。

采用自动色差计和分光光度计测定各样品中番茄果实L值和番茄红素的含量C；根据不同贮藏温度下番茄果实L值和番茄红素含量的变化规律，建立L值和番茄红素含量随着贮藏时间变化的一级动力学模型。将贮藏期间L值的变化进行指数函数曲线拟合，番茄红素含量的变化进行Gomportz曲线拟合。拟合得到的不同贮藏温度下L值和番茄红素含量变化的一级动力学模型的回归方程、反应速率常数(k)、决定系数(R²)见表1。

表1

由表1可知，不同藏温度下拟合所得的L值和番茄红素含量一级动力学模型回归方程的决定系数均大于0.95，这表明所得回归方程具有很高的拟合精度，即实测值和模型的预测值具有较高的一致性。

用L值和番茄红素含量的lnk对1/T分别所做的Arrhenius曲线。复相关系数分别为0.9644和0.9815，这表明本实验选用的指数函数和Gomportz函数在建立果实L值和番茄红素含量变化动力学模型的过程中适用。

由Arrhenius方程计算得到贮藏期间番茄果实L值和番茄红素含量变化的活化能(Ea)分别为48.09kJ/mol和67.06kJ/mol。根据表1中不同贮藏温度下拟合所得的动力学模型回归方程和由Arrhenius方程计算得到的反应速率常数可建立番茄果实L值和番茄红素含量变化的最终预测模型方程。

果实L值变化的最终预测模型方程：

L(t，T)＝56.3199exp(-exp(16.005-5784.2/T)t)                          (1)

果实番茄红素含量变化的最终预测模型方程：

C＝C(t，T)＝44.4472exp(-exp(0.0311T-7.541-exp(25.269-8065.4/T)t))    (2)

其中式(1)和式(2)中，t表示贮藏时间，单位d；T表示贮藏温度，单位K。

由(1)和(2)式可得在283.15K-298.15K范围内基于果实L值的番茄红素预测方程：

$C(L,T)=44.4472\exp (-\exp (0.0311T-7.541-\exp (25.269-8065.4/T)\frac{\ln (L/56.3199)}{-\exp (16.005-5784.2/T)}))$

利用该预测方程和L值计算验证组中番茄果实的番茄红素含量，并和分光光度计测得的验证组中番茄果实的番茄红素含量相比较，结果如图2所示。

由图3中验证结果显示，应用本发明建立的基于果实L值变化的番茄红素含量的预测模型所获得的番茄红素含量模型预测值与分光光度法实测值之间平均相对误差p＝8.74％，小于10％，预测值和实测值具有很高的一致性，说明模型的拟合精确度在可接受范围之内。因此，根据此模型可以快速可靠的预测283.15-298.15K(10-25℃)贮藏条件下绿熟番茄果实采后番茄红素含量的变化。依据本方法可对番茄中番茄红素含量的变化进行预测，从而可对据此选择番茄的贮存和运输条件，判断和实时监控绿熟番茄采后的新鲜程度和品质变化，更好地控制产品的商品性。

Claims (1)

1.一种番茄中番茄红素含量的测定方法，其特征在于包括下述步骤：

①采摘绿熟期或微熟期的番茄果实，在不同温度下贮存不同的时间后，得到不同的被测样品；采用自动色差计测定各样品的果实明度L值，采用分光光度计测定各样品中番茄红素的含量C；

②根据步骤①中测得的各L值和各阶段番茄中番茄红素含量建立果实明度L值随贮存温度和贮存时间变化的一级动力学模型回归方程、和番茄红素含量C随着贮存温度和贮存时间变化的一级动力学模型回归方程，分别为下述的式(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表示贮藏时间，单位为天；T表示储存温度，单位为K；

根据上述L值和番茄红素含量的一级动力学回归方程和由Arrhenius方程计算得到的待测样品贮存期间番茄果实L值和犯红素含量变化的反应速率常数和反应活化能，建立基于番茄果实L值的番茄红素含量的预测方程，如下述式(3)所示，即在确定的贮藏温度下，基于果实L值变化的番茄红素含量的计算方程为：

$C(L,T)=44.4472\exp (-\exp (0.0311T-7.541-\exp (25.269-8065.4/T)\frac{\ln (L/56.3199)}{-\exp (16.005-5784.2/T)}))$

式(3)

③采用自动色差计测定待测番茄的L值，然后将测得的L和贮存温度代入式(3)中，经计算即可快速得知待测番茄中番茄红素的含量。

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