CN104280501A - 一种樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，本发明将樱桃番茄原料经挑选、去蒂、扎孔后，分别使用热碱液处理法、双氧水浸泡法以及臭氧处理法对樱桃番茄中矮壮素残留进行降解。降解处理后的樱桃番茄原料经硬化、漂烫后，测量其矮壮素的残留量。以按照原加工工艺制作至漂烫工艺的樱桃番茄样品中矮壮素的含量为本底含量，计算各种降解处理方法对矮壮素的降解率。并对处理后的樱桃番茄样品进行品质评价，从而选出有效的矮壮素降解方法。利用本发明建立的矮壮素脱除和检测方法，可以有效去除樱桃番茄中的矮壮素并可以检测其含量，具有良好的市场应用前景。

Description

一种樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法

技术领域

本发明属于食品技术领域，具体涉及一种樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法。

背景技术

樱桃番茄是我们日常生活中常见的水果，由于其颜色鲜艳，口味酸甜，营养丰富而备受广大人民的喜爱。新疆是我国番茄种植的主要基地，但由于番茄及番茄制品中矮壮素超标的原因，出口产品被退回的事件近年来屡见不鲜。

矮壮素是一种植物生长调节剂，应用于樱桃番茄的种植中可以增加其抗逆性并提高产量。同时，矮壮素作为一种高效、低毒、无药害的内吸性药剂，广泛地用于小麦、水稻、棉花、烟草、玉米、番茄及各种块根作物的种植中，普通的清洗难以将其去除。但由于其具有生殖毒性，国际食品法典委员会(CAC)、欧盟及加拿大、日本等国也相继制定了矮壮素的残留限量标准(MRL)，其中日本规定矮壮素在番茄及其制品中的残留限量标准(MRL)为0.05mg/kg。矮壮素的分子式如下：

由于其化学性质稳定，且无发色基团，在紫外-可见光区无吸收谱带，无法直接使用分光光度法对其进行测量。对食品中矮壮素的测量大致有以下几种方法：化学法、光学测量法、薄层色谱法、凯式定氮法、液相色谱法(LC)、气相色谱法(GC)、毛细管电泳法(CE)、液质联用(LC/MS)、毛细管电泳/质谱联用(CE/MS)、离子色谱法(IC)等。目前，高效液相色谱/质谱/质谱(HPLC/MS/MS)因具有准确度高、灵敏度高、快速、样品预处理相对简单等优点，被广泛用于农药残留的检测。

樱桃番茄果脯中超标的矮壮素，成为阻碍其出口的主要门槛，因此急需要一种在果脯加工过程中对矮壮素有效的降解脱除方法。

发明内容

本发明的目的是提供了一种樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，本发明通过实验确定了可以有效脱除樱桃番茄中矮壮素的脱除和检测方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，它包括以下步骤：

(1)挑选新鲜樱桃番茄作为原料，去蕊、扎孔后，用流水清洗；

(2)将樱桃番茄置于蒸馏水中，加热并加入食用碱得到食用碱液，至沸时所述食用碱液的pH＝8-12，停止加热，冷却静置后取出樱桃番茄，流水冲洗去除残留的碱液；

或将樱桃番茄置于不同浓度的双氧水中，并浸泡，流水冲洗去除残留的双氧水；

或向用于浸泡樱桃番茄的水中先通入臭氧处理10min制得臭氧水，臭氧的流量为7L/h，将清洗后的所述樱桃番茄浸泡在所述臭氧水中，并继续向臭氧水中通入臭氧，处理时间为：3-45min，使用流水冲洗使樱桃番茄中的臭氧散去；

(3)然后使用质量百分比为1％的氯化钙溶液浸泡硬化18h，硬化后使用流水洗去残留的氯化钙；

(4)然后置于沸水中进行水煮，待水温为100℃时，计时2min，2min后捞出，并迅速使用自来水冲洗凉透得到待测樱桃番茄果脯；

(5)对待测樱桃番茄果脯检测矮壮素残留量，并测定硬度值、色差值、维生素C的含量和总糖含量。

其中所述步骤(5)中的检测矮壮素残留量的方法为：

1)绘制矮壮素的标准曲线；

2)樱桃番茄的前处理：将待测樱桃番茄果脯研磨成匀浆，称取所述匀浆置于容器中，加入体积比为1:1的甲醇和质量百分比为1％的偏磷酸组成的混合液震荡提取，然后减压抽滤得到样品滤液；

3)对得到的所述样品滤液进行固相萃取：分别使用甲醇、水活化固相萃取柱，将样品滤液加入固相萃取柱中进行上样，然后用水和甲醇依次淋洗，减压抽干，使用体积比为1:3的含有1mol/L甲酸铵的乙腈：水的混合液进行洗脱，使用0.45μm微孔滤膜过滤洗脱液，滤液待上机检测；

4)高效液相色谱、质谱测定：

高效液相色谱条件：色谱柱：Agilent ZORBAX RX-SIL柱；流动相：体积比为1:3的含1mol/L甲酸铵的乙腈：水的混合液；流速：0.3mL/min；柱温：35℃；

质谱条件:电喷雾正离子ESI+扫描模式；毛细管电压4000V；干燥气温度：300℃；干燥气流量：10L/min；雾化器压力276KPa。

对上述技术方案的进一步改进：所述检测的方法适用于矮壮素残留量最低为0.01mg/kg的样品的检测。

对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(2)中使用食用碱处理至沸时的沸腾时间为1.5min。

对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(2)中食用碱液的pH为8。

对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(2)中双氧水的质量比浓度为25％，浸泡时间为6h。

对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(2)中向臭氧水中通入臭氧的处理时间为30min。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明将樱桃番茄原料经挑选、去蒂、扎孔后，分别使用热碱液处理法、双氧水浸泡法以及臭氧处理法对樱桃番茄中矮壮素残留进行降解。降解处理后的樱桃番茄原料经硬化、漂烫后，测量其矮壮素的残留量。以按照原加工工艺制作至漂烫工艺的樱桃番茄样品中矮壮素的含量为本底含量，计算各种降解处理方法对矮壮素的降解率。并对处理后的樱桃番茄样品进行品质评价，品质评价的内容包括矮壮素残留量、色差值、硬度值、维生素C含量和总糖含量。根据矮壮素的脱除率，并结合降解处理后的樱桃番茄品质评价结果，选出有效的矮壮素降解方法。

采用热碱液处理降解矮壮素残留，矮壮素的降解率最高可达78.67％。经热碱液处理后的樱桃番茄原料与对照组相比，明显软烂并呈暗红色。双氧水处理降解矮壮素残留的降解率最高为49.33％。利用臭氧处理降解樱桃番茄中的矮壮素残留最为有效，矮壮素残留可完全降解，且耗时仅为30min。同时，臭氧处理对樱桃番茄外观品质影响较小，故与热碱液处理、双氧水处理相对比，臭氧处理为降解樱桃番茄中矮壮素残留的有效方法。

根据相关文献记载，高效液相色谱/质谱/质谱(HPLC/MS/MS)法检出限低，结果准确，是痕量农药残留检测的常用工具。故本发明建立了应用高效液相色谱/质谱/质谱(HPLC/MS/MS)来检测樱桃番茄中矮壮素的残留方法。该法能够满足樱桃番茄果脯现行标准中矮壮素残留量低于0.05mg/kg的要求。利用本发明建立的矮壮素脱除和检测方法，可以有效去除樱桃番茄中的矮壮素并可以检测其含量，具有良好的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明中矮壮素的标准曲线图。

图2是本发明中矮壮素标准品高效液相色谱图。

图3是本发明中矮壮素标准品质谱图。

图4是本发明中不同pH的热碱液处理对樱桃番茄中矮壮素残留的降解结果(矮壮素的残留量)，不同字母表示差异显著，p＜0.05。

图5是本发明中不同pH的热碱液处理对樱桃番茄中矮壮素残留的降解结果(矮壮素的降解率)，不同字母表示差异显著，p＜0.05。

图6是本发明中双氧水处理后樱桃番茄果脯半加工品中矮壮素的残留量，不同字母表示差异显著，p＜0.05。

图7是本发明中双氧水处理对樱桃番茄果脯半加工品中矮壮素的降解率。

图8是本发明中臭氧处理后樱桃番茄果脯半加工品中矮壮素的残留量，不同字母表示差异显著，p＜0.05。

图9是本发明中臭氧处理后樱桃番茄果脯半加工品中矮壮素的降解率。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1

本发明所用的实验材料和实验仪器如下：

实验材料：

供试樱桃番茄(俗称圣女果)；氯化钙：食品级；矮壮素标准品(纯度>99％)：购于sigma公司；偏磷酸(分析纯)；乙腈，甲醇，甲酸胺(色谱纯)；固相萃取柱：Waters OasisMCX(60mg/3cc)；0.45μm有机微孔滤膜；食用碱；乙腈(色谱纯)；

甲醇，偏磷酸，甲酸铵，葡萄糖，硫酸，蒽酮，硫脲，盐酸，氢氧化钠，2,4-二硝基苯肼，草酸，抗坏血酸，活性炭，亚铁氰化钾，30％双氧水(以上试剂均为分析纯)；

实验仪器：

AR224CN型电子天平；九阳料理机：JYL-C021；DKZ系列电热恒温振荡水槽；减压抽滤装置、AP-01P型真空泵；HSE-12D型固相萃取仪；超纯水系统；1290高效液相色谱仪；6460电喷雾串联四极杆质谱仪；TU-1810紫外-可见分光光度计；CR-400型色彩色差计；英国SMSTA.XTPlus质构仪；数显恒温水浴锅；数显鼓风干燥箱；美国密理博ZMQ S5V001超纯水系统；GZX-9076MBE数显鼓风干燥箱；G型高频臭氧(O₃)发生器；常规实验室玻璃仪器。

一、樱桃番茄果脯中矮壮素检测方法的建立

本实施例樱桃番茄果脯中矮壮素检测方法具体包括以下步骤：

1.1矮壮素标准曲线的绘制

矮壮素储备液：准确称取1000.0μg(精确至0.0001g)矮壮素标准品于1000mL容量瓶中，用超纯水定容，配制成1000μg/L的标准溶液，于4℃下保存。

矮壮素标准液：准确吸取1mLl000μg/L矮壮素标准溶液于10mL容量瓶中，用超纯水定容，得100μg/L的标准溶液，依次类推，逐级稀释制备成系列标准溶液。根据本研究的需要，配制矮壮素标准溶液的浓度分别为0.5μg/L、1μg/L、5μg/L、10μg/L、15μg/L。

标准曲线的绘制：使用上述浓度为0.5μg/L、1μg/L、5μg/L、10μg/L、15μg/L的矮壮素标准溶液，以标准溶液的浓度为X轴，以峰面积为Y轴绘制矮壮素标准曲线，结果如图1所示，根据回归方程和相关系数(R²)，可知此检测方法在0.5μg/L-15μg/L的浓度范围具有良好的线性关系。

1.2樱桃番茄样品的前处理

矮壮素为极性分子，在中性和酸性条件下稳定，可采用偏酸性的甲醇溶液提取，偏磷酸溶液为甲醇提取液提供了酸性和缓冲的作用。

样品前处理的具体步骤为：准确称取100.0g(精确至0.01g)待测樱桃番茄果脯原料，研磨成匀浆。准确称取5.0g(精确至0.01g)于具塞锥形瓶中，加入甲醇和质量百分比为1的％偏磷酸溶液组成的混合液25mL，甲醇和质量百分比为1的％偏磷酸溶液两者的体积比为1:1，震荡提取10min后，于减压抽滤装置中进行减压抽滤。取10mL所述甲醇和1％偏磷酸组成的混合液清洗残渣，合并滤液，取滤液体积的1/20于小烧杯中并加入5mL蒸馏水。对样品滤液进行固相萃取。

1.3高效液相色谱/质谱/质谱法测定

樱桃番茄中矮壮素经充分提取后，采用固相萃取(SPE)的方法对矮壮素进行净化。固相萃取柱的选择是决定萃取效果好坏的关键，在确定固相萃取柱的固定相时须考虑以下几点：(1)分析物在极性或非极性溶剂中的溶解度；(2)分析物有无可能离子化，从而决定可否用离子交换固定相；(3)分析物有无可能与固定相形成共价键；(4)不要的组分与分析物在固定相结合点上的竞争程度。根据分析物矮壮素的性质和固定相的选择原则，确定矮壮素净化所用的固相萃取柱应为阳离子交换色谱柱。矮壮素的性质为:易溶于水，在水中电离为矮壮素阳离子和氯离子，在测定矮壮素含量时以矮壮素阳离子为准。固定相的选择原则为：对于离子型的化合物须用离子交换色谱柱，对于阳离子要选择相应的阳离子交换色谱柱。固相萃取柱规格的确定：分析物和干扰物的总质量不应超过填料质量的5％，洗脱剂的体积一般应是萃取柱柱床体积的2-5倍，故选择可键合有季铵盐官能团的强阳离子固相萃取柱。

固相萃取过程包括：活化、上样、淋洗、洗脱。具体过程为：分别使用5mL甲醇、5mL水活化固相萃取柱，待柱中还有1mL液面时，将小烧杯中的样品滤液加入固相萃取柱中进行上样，样液在固相萃取柱中剩余1mL时，用5ml蒸馏水淋洗，再使用5mL甲醇淋洗。减压抽干，固相萃取柱干时继续抽干3min，准确使用2.5mL含有1mol/L甲酸铵的乙腈：水(含有1mol/L甲酸铵的乙腈和水的体积比为1:3)洗脱，接收洗脱液，震荡混匀10min。使用0.45μm微孔滤膜过滤，滤液待上机检测。

樱桃番茄果脯原料经前处理后上机检测，根据质谱测量结果用于矮壮素残留的定性，外标法进行定量。根据矮壮素的物理化学性质，可确定高效液相色谱分析条件。矮壮素的分子量为158.07g/mol，溶于水呈离子化，可选用离子对键合相反相色谱模式。该模式下的流动相为矮壮素提取时的缓冲液，此处选用含1mol/L甲酸铵的乙腈：水(体积比为1:3)作为流动相，色谱柱为阳离子交换色谱柱。分析物矮壮素阳离子为强极性碱性化合物，质谱离子源选择ESI，电离模式选择正离子模式。干燥气的温度要高于矮壮素的沸点20℃左右，矮壮素的沸点为260℃，故干燥气的温度定为300℃。结合实际测量条件和相关知识，设定液质联用条件如下：

HPLC条件：色谱柱：AgilentZORBAXRX-SIL柱(100mm×3.0mm,1.8μm)；流动相：含1mol/L甲酸铵的乙腈：水(体积比为1:3)的混合液；流速：0.3mL/min；柱温：35℃；进样量：1μL。

MS/MS条件:电喷雾正离子(ESI+)扫描模式；毛细管电压4000V；干燥气温度：300℃；干燥气流量：10L/min；雾化器压力276KPa。

取1μL0.5μg/L矮壮素标准品进样，高效液相/质谱/质谱测定，结果如图2和3，根据矮壮素标准品的高效液相色谱图中可以得出，矮壮素保留时间为3.151min。矮壮素为脂肪胺盐类物质，在进入一级质谱后能产生稳定的[M-Cl]分子离子(122.0)，[M-Cl]离子作为母离子进入二级质谱发生α断裂后，接着发生氢重排及i断裂并产生有显著丰度的m/z58.1及63.1的离子碎片，定量离子选择丰度较高的m/z58.1。根据质谱提供的相对丰度值和m/z值可以对样品中的矮壮素进行定性。

1.4对照组樱桃番茄原料的处理

采用樱桃番茄果脯的原生产工艺生产的樱桃番茄果脯为对照组，测定对照组矮壮素的残留量，以对照组樱桃番茄果脯中矮壮素的残留量为本底含量。

对照组的具体处理方法为：选取500g新鲜、成熟度一致、无病虫害的新鲜樱桃番茄作为原料。去蕊扎孔后，流水冲洗1min。经流水冲洗后，使用2L质量百分比为1％的氯化钙溶液浸泡硬化18h。硬化后，使用流水冲洗5min，洗去残留的氯化钙。冲洗后的原料，置于沸水中进行水煮，待水温为100℃时，计时2min，2min后捞出原料，并迅速使用自来水冲洗凉透，处理好的样品于4℃下保存备用。余下按照1.2、1.3处理。根据1.5的公式得到矮壮素的本底含量0.15mg/kg。

1.5樱桃番茄果脯中矮壮素含量的计算

$X=\frac{\mathrm{cv}{v}_1}{m{v}_2}$

式中：

X-样品中矮壮素的残留量，mg/kg；

m-样品匀浆的质量，g；

c-由标准曲线查得的样液中矮壮素的质量浓度，μg/L；

v-滤液定容体积，mL；

v₁-固相萃取洗脱液体积，L；

v₂-用于纯化的样品滤液体积，mL。

1.6测定方法的添加回收率和精密度

在10g(精确至0.01g)对照组樱桃番茄果脯匀浆样品中分别加入0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.50mg/kg三个水平浓度的矮壮素标准液进行加标回收率实验，高效液相/质谱/质谱测定；重复3次，计算平均回收率和相对标准偏差(精密度)。结果见表1。

$R=\frac{R_2-R_1}{R_0}\×100\%$

式中：

P为样品的加标回收率；

R₁为未加标样品中矮壮素的残留量，mg/kg；

R₂为加标样品中矮壮素的残留量，mg/kg；

R₀为加标量，mg/kg。

表1 加标回收率及精密度

(注：以上结果3次平行实验结果的平均值)

表1加标回收率实验结果表明，在向对照组樱桃番茄中添加0.01mg/kg-0.50mg/kg矮壮素标准液后，其平均回收率为73.33％-90.60％，精密度在3.34％-7.87％，说明该检测方法测量的樱桃番茄果脯中矮壮素残留量结果准确。

1.7测定方法的检出限

对对照组樱桃番茄果脯样品的矮壮素提取液逐级稀释，以5倍信噪比(S/N≥5)设定仪器检出限，10倍信噪比(S/N≥10)设定仪器定量下限，得出本方法的检出限和定量下限分别为0.01mg/kg和0.02mg/kg。

本发明建立了樱桃番茄果脯中矮壮素残留的检测方法，经验证检测方法灵敏度高，准确性好，且样品前处理简单。最低检出限是0.01mg/kg。线性关系良好，满足了本发明对矮壮素测量的要求，且也满足了日本制定的矮壮素残留标准。

二、热碱液处理对樱桃番茄原料中矮壮素残留及品质影响的研究

碱性pH条件是由食用碱提供，食用碱的主要成分为纯碱，即Na₂CO₃，溶于水后，碳酸钠分解为碳酸氢钠和氢氧化钠，使其水溶液呈碱性，其水溶液的pH最高可达12。由于食用碱本身安全可食用，对终产品的安全性影响小。分别使用pH为8、9、10、11、12的热碱液处理原料樱桃番茄。测定处理后的樱桃番茄中矮壮素的含量，并对经过热碱液处理的原料进行品质评价，评价的内容有：硬度、色差值、维生素C的含量、总糖含量。

2.1对照组的处理过程

按照所述1.4的方法制备对照组。并取处理好的对照组进行品质评价测定，品质评价测定内容：硬度值、色差值、维生素C的含量、总糖含量。

2.2实验组的处理过程

挑选500g新鲜、成熟度一致、无病虫害的新鲜樱桃番茄作为原料。去蕊扎孔后，流水清洗1min。将原料置于2L蒸馏水中，并于电磁炉上加热，加热过程中，加入食用碱，至沸时食用碱的pH＝8、9、10、11、12，为确保樱桃番茄的完整和根据预实验结果，将沸腾时间定为1.5min。1.5min后停止加热，冷却静置30min后取出。使用流水冲洗5min，以去除原料中残留的碱液。经流水冲洗后，使用2L所述的1％氯化钙浸泡硬化18h。硬化后，使用流水冲洗5min，洗去残留的氯化钙。冲洗后的原料，置于沸水中进行水煮，待水温为100℃时，计时2min，2min后捞出原料，并迅速使用自来水冲洗凉透。处理好的样品于4℃下保存备用，待测内容：矮壮素残留量、硬度值、色差值、维生素C的含量、总糖含量。

2.3矮壮素残留量的测定及计算

根据上述建立的矮壮素检测方法测定，详见1.1、1.2、1.3、1.5。

2.4矮壮素降解率的计算

矮壮素的降解率按照下列公式计算：

式中：

D：矮壮素的降解率(％)

R_对：对照组矮壮素的残留量，mg/kg

R_实：实验组矮壮素的残留量，mg/kg

2.5其他指标的测定

2.5.1硬度值的测定

取大小成熟度相近的样品置于质构仪下测定其硬度值，重复5次，并计算平均值。硬度计的设定参数为：圆柱形探头，预压速度1.00mm/s，下压速度0.5mm/s，压后上行速度：1.00mm/s，试样受压变形60％。

2.5.2色差值的测定

取大小成熟度相似的样品，置于色差计下测定其色差值，重复3次，并计算其平均值。

2.5.3维生素C含量的测定

使用2,4-二硝基苯肼比色法测定。

2.5.4总糖含量的测定

使用蒽酮比色法。

经过不同pH的热碱液处理后樱桃番茄样品中矮壮素残留测定结果见图4、图5。由图4、5可知，随着热碱液的pH逐渐提高，樱桃番茄原料中矮壮素逐渐降解，矮壮素的降解率逐渐提高。当热碱液pH＝12时，矮壮素的残留量达到最小值0.032，降解率达到最高78.67％。由数据分析可知，热碱液处理对降解残留在樱桃番茄果脯中的矮壮素有效，除在热碱液pH＝10、11时矮壮素残留值差异不明显外，增加热碱液的pH矮壮素残留量减少明显。

不同pH的热碱液处理后樱桃番茄样品的色差值、硬度值、维生素C含量、总糖含量的测定结果见表2。

表2 不同pH的热碱液处理后樱桃番茄的品质评价结果

(以上：结果为重复实验测得结果的平均值)

由表2可知，利用热碱液降解樱桃番茄中的矮壮素，对于樱桃番茄的品质影响较大。其中，色差值的变化范围在3.73-37.25之间，色差值随着热碱液的pH值的增加而逐渐增大。硬度值的变化范围在489.251g-557.903g之间，硬度值随碱液的pH值增加而略微增加。维生素C的含量以及总糖含量，随着碱液pH的增加呈逐渐降低的趋势。维生素C含量的变化在32.133mg/100g-74.781mg/100g之间，总糖含量的变化范围为433mg/100g-1341mg/100g。考虑到热碱液处理对番茄果脯品质影响较大，热碱法降解矮壮素残留以pH＝8为好。

本发明利用碱液加热的方法降解樱桃番茄中的矮壮素，随着碱液pH的提高，矮壮素的残留量逐渐减少，矮壮素的降解率逐渐提高。矮壮素的降解率最高达78.67％，此时样品中矮壮素的残留量为0.032mg/kg，小于0.050mg/kg，达到出口标准。通过实验结果可以得出，微碱性的沸碱液对矮壮素有良好的降解效果。

在所述的热碱液处理过程中，随着pH值的增大，热碱液对樱桃番茄果脯的品质影响也会增大，因此综合考虑矮壮素的降解率和对番茄果脯品质的影响，本发明热碱法降解矮壮素残留以pH＝8为最佳。

三、双氧水处理对樱桃番茄原料中矮壮素及品质影响的研究

双氧水去除果蔬中的农药残留的原理是利用双氧水的强氧化性，分解农药的有机结构，使其成为易溶的小分子物质，便于其从果蔬中溶出，从而达到减少果蔬中某种农药残留的目的。矮壮素属于季铵盐类农药，含有脂肪链结构，双氧水的强氧化性可以降解矮壮素阳离子的脂肪链，生产易溶出的小分子从而减少残留在樱桃番茄原料中的矮壮素。

采用原工艺制作的樱桃番茄原料为对照组，详同1.4，以其矮壮素的含量为本底含量。实验组采用双氧水浸泡的方法处理，双氧水的浓度分别选用5％、15％、25％、30％，浸泡时间分别为2h，4h，6h，10h。根据上述的矮壮素测量方法，对处理后的实验组样品中矮壮素的含量进行测量，并对其进行品质评定。

3.1实验组的处理过程

挑选500g新鲜、成熟度一致、无病虫害的新鲜樱桃番茄作为原料。去蕊扎孔后，流水清洗1min。将其置于不同浓度的双氧水中，并浸泡不同的时间，具体处理方案见表3。浸泡后，使用流水冲洗5min，以去除原料中残留的双氧水。经流水冲洗后，使用2L所述的1％氯化钙浸泡硬化18h。硬化后，使用流水冲洗5min，洗去残留的氯化钙。冲洗后的原料，置于沸水中进行水煮，待水温为100℃时，计时2min，2min后捞出原料，并迅速使用自来水冲洗凉透。处理好的样品于4℃下保存备用，待测内容：矮壮素残留量、硬度值、色差值、维生素C的含量、总糖含量。

表3 双氧水处理方案

经过不同时间不同浓度的双氧水处理后，樱桃番茄中矮壮素的残留结果见图6、图7。由图6、图7可知，双氧水浸泡处理后矮壮素的残留量最低为0.076mg/kg，此时矮壮素的降解率为49.33％。同时，随着浸泡时间的延长，矮壮素的降解率并没有显著的提高，且25％双氧水和30％双氧水对矮壮素降解的效果相似。在使用不同体积双氧水浸泡的前6h矮壮素的降解较快，而6-10h后矮壮素的降解效果不明显。

对经过双氧水浸泡后的樱桃番茄进行品质评价，品质评价结果见表4。

表4 双氧水处理后樱桃番茄的品质评价结果

(注：以上结果为3次重复实验测定结果的平均值)

双氧水浸泡处理对于果脯半加工品的外观品质影响较小，果脯半加工品色差值变化在4.73-10.70之间，硬度值的变化在731.053g-1579.328g之间。与热碱液处理相比，双氧水处理对果脯半加工成品的硬度影响小，样品未出现明显的软烂。

但双氧水浸泡处理对果脯半加工品的营养品质影响较大，维生素C的含量在25.461-95.133mg/100g之间变化，随着浸泡时间的延长和双氧水体积分数的增加，维生素C的含量快速减少。使用30％双氧水浸泡10h时，樱桃番茄果脯半加工成品的维生素C损失率高达74.14％。总糖含量的变化范围为708.792-1154.897mg/100g，总糖含量也随着双氧水体积分数的增加和浸泡时间的延长逐渐减少，总糖类物质的最高损失率为49.50％。

综合上述对番茄果脯品质的实验数据分析和对矮壮素的降解率实验结果，本发明中双氧水降解矮壮素以双氧水的质量浓度为25％，处理时间为6h最佳。

本发明使用双氧水浸泡来降解圣女果中的矮壮素，降解效果明显，双氧水浸泡处理后矮壮素的残留量最低为0.076mg/kg，此时矮壮素的降解率为49.33％。同时，随着浸泡时间的延长，矮壮素的降解率并没有显著的提高

四、臭氧处理对樱桃番茄原料中矮壮素的降解及品质的影响

采用按原工艺生产的樱桃番茄样品为对照组，以其矮壮素的含量为本底含量。实验组采用向浸泡樱桃番茄原料水中通入臭氧的方法处理，臭氧处理时间分别为3、5、10、20、30、45min。根据上述建立的矮壮素测量方法，对处理后的实验组样品中矮壮素的含量进行测量，并对其进行品质评定。

4.1实验组的处理过程

挑选500g新鲜、成熟度一致、无病虫害的新鲜圣女果作为原料。去蕊扎孔后，流水清洗1min。用于浸泡原料樱桃番茄的2L水先通入臭氧处理10min(臭氧的流量为7L/h)，10min后将原料浸泡在臭氧水中。并继续向水中通入臭氧，处理时间为：3、5、10、15、20、30、45min。处理后，使用流水冲洗5min，令原料中的臭氧散去。流水冲洗后，使用2L1％氯化钙浸泡硬化18h。硬化后，使用流水冲洗5min，洗去残留的氯化钙。冲洗后的原料，置于沸水中进行水煮，待水温为100℃时，计时2min，2min后捞出原料，并迅速使用自来水冲洗凉透。处理好的样品于4℃下保存备用，待测内容：矮壮素残留量、硬度值、色差值、维生素C的含量、总糖含量。

经过不同时间的臭氧处理后，樱桃番茄中矮壮素的残留结果见图8、图9。通过图8、9可知，臭氧处理对于矮壮素残留的降解作用较好，随着通入臭氧时间的增加矮壮素的残留量也逐渐减少，至通入臭氧30min时矮壮素残留量降至0.000mg/kg。矮壮素残留完全被降解，矮壮素残留量减少量最多是在通入臭氧3min时，其降解率达到42.67％。在矮壮素被完全降解前，矮壮素残留随着臭氧通入时间的增加快速均匀地减少。

对经过臭氧处理后的樱桃番茄进行品质评价，评价结果见表5。

表5 臭氧处理后樱桃番茄的品质评价结果

(注：以上结果为重复实验测得结果的平均值)

由表5可知，经臭氧处理对樱桃番茄果脯半加工成品的外观品质影响较小，其中色差值变化范围为3.45-6.56，硬度值变化范围为900.514g-1281.392g。

本发明使用臭氧处理降解樱桃番茄果脯半加工成品中的矮壮素效果好，矮壮素残留在通入臭氧处理的30min后可完全降解。向浸泡有原料樱桃番茄的水中通入臭氧，利用臭氧的强氧化性、高穿透性和通入臭氧时的强烈震动作用，可以使水中的臭氧进入到已扎孔的樱桃番茄果肉组织中降解其中的矮壮素残留。同时，臭氧处理效率高、操作简单，且不会给原料带来二次污染，满足了企业和家庭的使用需求。

4.2不同处理方法的试验比较

将上述各种方式处理后得到的值取其平均值，得到了臭氧处理与热碱液处理、双氧水处理的效果对比见表6。

表6 双氧水处理与热碱液处理效果对比结果

(注：字母不同，表示差异显著，P<0.05)

由表6可知，在矮壮素降解方面，热碱液处理和臭氧处理效果无显著差异，双氧水处理降解矮壮素的效果最差，且与热碱液处理和臭氧处理都存在着显著性差异；双氧水处理和臭氧处理在对樱桃番茄原料色差值的影响上无显著差异；在硬度值上，三种处理方式之间存在显著差异，其中双氧水处理对樱桃番茄原料的硬度影响最小，热碱液处理对樱桃番茄原料的硬度影响较大；维生素C的含量方面，臭氧处理与其他两种处理方法对维生素C含量的影响不存在显著性差异；总糖含量方面，由于经臭氧处理后樱桃番茄原料糖类物质流失较多，与双氧水处理组和热碱液处理组存在了显著性差异。

本发明通过对比热碱液处理、双氧水处理以及臭氧处理，确定了一种可以在樱桃番茄果脯加工过程中有效降解原料中矮壮素的方法。由于果脯加工产业糖的使用量较大，费用较高。本发明通过选取经漂烫后的樱桃番茄原料中的矮壮素残留量作为测量指标，在浸糖工序前将残留在樱桃番茄原料中的矮壮素完全降解，避免了矮壮素残留污染糖液，增加了糖液循环使用次数，降低了企业的生产成本。降解方法的确定，主要以矮壮素残留量为主要指标，降解方法对樱桃番茄原料外观的影响以色差值和硬度值来表示，维生素C含量和总糖含量的测定主要用以表示降解方法对樱桃番茄原料营养品质的影响。

(1)根据实验结果得出，三种处理方式对樱桃番茄原料中的矮壮素均有一定的降解效果，三种处理方式对矮壮素降解效果的排序为：臭氧处理>热碱液处理>双氧水处理。

(2)三种处理方式对樱桃番茄原料的外观品质存在一定的影响，三种处理方式得出的色差值的平均值由大到小依次为：热碱液处理>臭氧处理>双氧水处理。

(3)在对硬度值的影响方面，三种处理方式都对樱桃番茄原料产生了显著性的影响。三种处理方式对樱桃番茄硬度值破坏效果效果由大到小依次为：热碱液处理>臭氧处理>双氧水处理。

(4)在对维生素C含量的影响方面，各处理方式与原对照组相比都存在显著性差异，三种处理方式对维生素C含量的破坏效果由大到小依次为：双氧水处理>热碱液处理>臭氧处理。

(5)在对总糖含量的影响方面，三种处理方式与对照组相比都相对延长了樱桃番茄原料与水的接触时间，所以经三种处理方式处理后测得的样品总糖含量均与对照组存在显著性差异。臭氧处理对于总糖含量的影响最显著，并与热碱液处理与双氧水处理后测得的总糖含量形成了显著性差异，三种处理方式对总糖含量的破坏效果由大到小依次为：臭氧处理>双氧水处理>热碱液处理。

通过综合比较可以得出，采用臭氧处理降解樱桃番茄中的矮壮素残留为最佳方式。这是由于臭氧可以快速高效地降解原料中的矮壮素，而且对于樱桃番茄原料的外观品质影响，较其他两组相比并不是最大的。在对营养品质的影响上，臭氧处理对于原料中维生素C的破坏较其他两组相比为最小的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，其特征在于它包括以下步骤：

（1）挑选新鲜樱桃番茄作为原料，去蕊、扎孔后，用流水清洗；

（2）将樱桃番茄置于蒸馏水中，加热并加入食用碱得到食用碱液，至沸时所述食用碱液的pH=8-12，停止加热，冷却静置后取出樱桃番茄，流水冲洗去除残留的碱液； 

或将樱桃番茄置于不同浓度的双氧水中，并浸泡，流水冲洗去除残留的双氧水；

或向用于浸泡樱桃番茄的水中先通入臭氧处理10min制得臭氧水，臭氧的流量为7L/h，将清洗后的所述樱桃番茄浸泡在所述臭氧水中，并继续向臭氧水中通入臭氧，处理时间为：3-45min，使用流水冲洗使樱桃番茄中的臭氧散去；

（3）然后使用质量百分比为1%的氯化钙溶液浸泡硬化18h，硬化后使用流水洗去残留的氯化钙；

（4）然后置于沸水中进行水煮，待水温为100℃时，计时2min，2min后捞出，并迅速使用自来水冲洗凉透得到待测樱桃番茄果脯；

（5）对待测樱桃番茄果脯检测矮壮素残留量，并测定硬度值、色差值、维生素C的含量和总糖含量。

2.根据权利要求1所述的樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，其特征在于：所述步骤（5）中的检测矮壮素残留量的方法为：

1）绘制矮壮素的标准曲线；

2）樱桃番茄的前处理：将待测樱桃番茄果脯研磨成匀浆，称取所述匀浆置于容器中，加入体积比为1:1的甲醇和质量百分比为1%的偏磷酸组成的混合液震荡提取，然后减压抽滤得到样品滤液；

3）对得到的所述样品滤液进行固相萃取：分别使用甲醇、水活化固相萃取柱，将样品滤液加入固相萃取柱中进行上样，然后用水和甲醇依次淋洗，减压抽干，使用体积比为1:3的含有1mol/L甲酸铵的乙腈：水的混合液进行洗脱，使用0.45μm 微孔滤膜过滤洗脱液，滤液待上机检测；

4）高效液相色谱、质谱测定：

高效液相色谱条件：色谱柱：Agilent ZORBAX RX-SIL柱；流动相：体积比为1:3的含1mol/L甲酸铵的乙腈：水的混合液；流速：0.3mL/min；柱温：35℃；

质谱条件:电喷雾正离子ESI+扫描模式；毛细管电压4000V；干燥气温度：300℃；干燥气流量：10L/min；雾化器压力276KPa。

3.根据权利要求2所述的樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，其特征在于：所述检测的方法适用于矮壮素残留量最低为0.01 mg/kg的样品的检测。

4.根据权利要求1所述的樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，其特征在于：所述步骤（2）中使用食用碱处理至沸时的沸腾时间为1.5min。

5.根据权利要求1所述的樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，其特征在于：所述步骤（2）中食用碱液的pH为8。

6.根据权利要求1所述的樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，其特征在于：所述步骤（2）中双氧水的质量比浓度为25%，浸泡时间为6h。

7.根据权利要求1所述的樱桃番茄果脯中矮壮素的脱除和检测方法，其特征在于：所述步骤（2）中向臭氧水中通入臭氧的处理时间为30min。