CN109655422A - 一种番茄红素含量的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种番茄红素含量的检测方法,其方法工艺为:(1)番茄样品提取得到样品溶液,或者番茄提取物样品溶解得到样品溶液;所述样品溶液浓度为0.01~0.1mg/mL;(2)使用分光光度计测定样品溶液,得到样品中总类胡萝卜素的含量;(3)使用高效液相色谱仪测定样品溶液,得到番茄红素的峰面积归一化比例,色谱柱为Agilent ZOBAX SB‑C18、150mm*4.6mm、5μm,流动相条件为甲醇:二氯甲烷=95:5,采用与步骤(2)相同的检测波长;(4)通过计算公式X=X0×P,计算得到样品中番茄红素的含量;其中X为样品中番茄红素的含量;X0为样品中总类胡萝卜素的含量;P为样品中番茄红素的峰面积归一化比例。本方法能够保证检测的准确性和稳定性,操作简单快捷。
Description
技术领域
本发明属于食品检测领域,尤其是一种番茄红素含量的检测方法。
背景技术
番茄红素(Lycopene)是一种天然食用色素,主要植物来源是番茄,其他类 型植物如西瓜和胡萝卜中也含有少量番茄红素。番茄红素是由11个共轭和2个 非共轭碳-碳双键组成的直链型碳氢化合物,分子式为C40H56。番茄红素是一种 非常重要的天然抗氧化剂,其抗氧化性能在类胡萝卜素中最强,其清除单线态氧 效果是VE的100倍。番茄红素也是一种保健食品原料,在防癌和抗癌作用具有 一定的效果,能有效预防前列腺癌、消化道癌等及心血管疾病的发生。番茄红素 已被联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO),联合国食品添加剂委员会 (JECFA)认定为A类营养素,并为50多个国家和地区作为营养和着色双重作用 的食品添加剂。
关于番茄及其提取物中番茄红素含量的检测方法,目前主要有分光光度法和 高效液相色谱法,但这两种方法均不能准确定量样品中的番茄红素含量。其中: 分光光度法测定的是番茄提取物中总类胡萝卜素的含量,其中包括番茄红素和其 他类胡萝卜素成分,从检测原理上无法真实地反应样品中番茄红素的含量;高效 液相色谱法虽能够准确的定位到番茄红素成分,但由于番茄红素标准品的稳定性 和不易控制问题(粉末条件下与氧气快速发生反应而降解,溶液条件下即使在-20℃ 条件下存在,在24h内即会发生成分转化和降解),造成液相番茄红素检测方法 很难控制,检测结果误差达到10%水平。
由于目前行业番茄红素检测方法的不准确和可操作性问题,造成行业内经常 出现贸易纠纷,尤其是涉及到国际贸易过程中。因此,准确的检测番茄红素含量, 对于提高行业质量控制水平,更好地促进国内番茄红素产品推向国际市场具有重 要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种准确性高的番茄红素含量的检测方法。
为解决上述技术问题,本发明所采取的方法工艺为:
(1)番茄粉样品用含有0.05wt%BHT的二氯甲烷溶液采用超声或水浴的方式 进行提取,料液体积比1:5~20(m/v),过滤得到测试液A;
或者,番茄提取物样品用含有0.05wt%BHT的二氯甲烷溶液直接溶解,得到 测试液A;
(2)移取2mL测试液A至100mL容量瓶中,加入10mL无水乙醇,石油醚定 容,混合均匀,得到测试液B;测试液B以石油醚为空白,在472nm处测定吸光 度;样品中总类胡萝卜素含量以质量分数w计,数值以%表示,按公式E.1计算 样品中总类胡萝卜素的含量:
式中:X0-样品中总类胡萝卜素的质量分数,%;
A-测试液B的吸光度;
K-样品的稀释倍数;
3450-1%试样液在石油醚中波长472nm处的吸收系数;
m-样品的称样量,g;
(3)测试液A过滤后用高效液相色谱仪测定,得到番茄红素的峰面积归一 化比例P;色谱柱为Agilent ZOBAX SB-C18、150mm*4.6mm、5μm,流动相条件 为甲醇:二氯甲烷=95:5,流速1.5mL/min,检测波长472nm,色谱柱温度40℃, 进样量10μL;
(4)通过计算公式X=X0×P,计算得到样品中番茄红素的含量;其中X为样 品中番茄红素的含量;X0为样品中总类胡萝卜素的含量;P为样品中番茄红素的 峰面积归一化比例。
本发明所述步骤(1)中,番茄提取物包括番茄红素油树脂、番茄红素晶体、 番茄红素油或番茄红素粉末。
本发明所述步骤(1)中,超声功率200~400W,超声频率40KHZ,超声温度 为25~50℃,超声时间为20~60min。
本发明所述步骤(1)中,水浴温度25~50℃,水浴时间为30~90min。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明具有无需使用番茄红素标 准品定量的优势,只需要通过标准品在色谱图上进行峰位置定性,然后对所有色 谱组分在基线部分进行积分,在积分结果表中读取番茄红素成分的峰面积比例; 再结合分光光度法测定样品中的总类胡萝卜素含量,通过总类胡萝卜素乘以番茄 红素比例,即可得到准确的番茄红素含量。
本发明使用的面积归一化法对高效液相色谱条件的选择具有较高的要求,需 要解决总类胡萝卜素含量乘以番茄红素的峰面积归一化例等于番茄红素含量的 对等关系问题;因此,本发明采用下述改进:首先,在检测波长选择上,高效液 相色谱条件的波长与分光光度法测定总类胡萝卜素的波长一致。其次,在流动相 选择和色谱柱选择上,使得样品液中的各种类胡萝卜素成分均能在液相图谱上得 到分离,且番茄红素成分的分离度需要满足要求。最后,在液相检测样品液的浓 度选择上,调整至合适的浓度范围,得到的番茄红素峰面积归一化比例能真实的 反应样品成分比例。
本发明克服了番茄红素标准品由于不稳定带来的检测技术困难,解决了番茄 红素传统检测方法中分光光度法检测稳而不准和高效液相色谱法准而不稳的技 术问题,具有明显技术进步。本发明采用一种面积归一化法测定番茄红素,能够 保证检测的准确性和稳定性,解决了番茄红素标准品不稳定的问题,该方法操作 简单快捷,易于在行业内推广使用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是番茄红素的紫外分光光度计扫描图谱;
图2是实施例1番茄粉的液相检测图谱;
图3是实施例7番茄红素油树脂的液相检测图谱;
图4是实施例8番茄红素油的液相检测图谱;
图5是实施例9番茄红素粉末的液相检测图谱;
图6是实施例10番茄红素晶体的液相检测图谱。
具体实施方式
本番茄红素含量的检测方法采用下述工艺:
(1)制备样品溶液:番茄样品提取或者番茄提取物样品溶解得到测试液A; 具体提取或配置工艺为:
A、番茄粉样品使用含有0.05wt%BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)的二氯 甲烷溶液按照料液比1:5~20(m/v)的方式,使用超声或水浴的方式进行提取, 提取液经定性滤纸过滤制备得到测试液A。采用超声提取时的参数为:超声功率 200~400W,超声频率为40KHZ,超声温度为25~50℃,超声时间为20~60min。 采用水浴提取时的参数为:水浴温度25~50℃,水浴时间为30~90min。
B、番茄提取物样品使用含有0.05wt%BHT的二氯甲烷溶液直接溶解得到测 试液A;番茄提取物包括:番茄红素油树脂、番茄红素晶体、番茄红素油或番茄 红素粉末。
(2)测定样品中总类胡萝卜素的含量:移取2mL测试液A置于100mL棕色 容量瓶中,加入10mL无水乙醇,石油醚定容,混合均匀,得到测试液B。使用 分光光度计进行测定,将得到的测试液B置于1cm比色皿中,以石油醚为空白, 在472nm处测定吸光度。样品中总类胡萝卜素含量以质量分数w计,数值以%表 示,按公式E.1计算样品中总类胡萝卜素的含量:
式中:X0-样品中总类胡萝卜素的质量分数,%;
A-测试液B的吸光度;
K-样品的稀释倍数;
3450-1%试样液在石油醚中波长472nm处的吸收系数;
m-样品的称样量,g。
由于样品溶解(萃取)后不占体积,所以稀释倍数K按下式进行计算:测试 液B*测试液A/2。
(3)测定样品中番茄红素的峰面积归一化比例:使用高效液相色谱仪进行 测定,将步骤(1)所得测试液A用0.45μm有机滤膜过滤后注入液相色谱进行 检测,记录色谱图。将色谱图中所有可见成分在基线位置进行积分,从积分结果 表中读出番茄红素成分的峰面积归一化比例P。高效液相色谱参数条件如下:
色谱柱:Agilent ZOBAX SB-C18,150mm*4.6mm,5μm;
流动相条件:甲醇:二氯甲烷=95:5(V/V);流速:1.5mL/min;
检测波长:472nm;
色谱柱温度:40℃;
进样量:10μL。
(4)番茄红素结果计算:样品中番茄红素含量以质量分数X计,数值以% 表示,按公式E.1计算:
X=X0×P(E.2)
式中:X-样品中番茄红素的质量分数,%;
X0-样品中总类胡萝卜素的含量;
P-番茄红素的峰面积归一化比例。
实施例1:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
(1)称取番茄粉样品5.05g置于250mL三角瓶中,加入100mL含0.05%BHT 的二氯甲烷溶液。置于超声清洗器中进行萃取,超声功率400W,超声频率为40KHZ, 超声温度为40℃,超声时间为30min。超声萃取结束后用定性滤纸过滤,得到测 试液A。
(2)从测试液A中移取2mL溶液置于100mL容量瓶中,添加10mL无水乙 醇,用石油醚定容,混合均匀,记作测试液B。将测试液B置于1cm比色皿中, 以石油醚为空白,在472nm处测定吸光度0.325。将A=0.325、K=5000和m=5.05 带入到上述计算公式(Ⅰ)中,得到该番茄粉样品中总类胡萝卜素含量X0为 0.0933%。
(3)将测试液A用0.45μm有机滤膜过滤后注入液相色谱进行检测,记录 色谱图。将色谱图中所有可见成分在基线位置进行积分,从积分结果表中读出番 茄红素成分的峰面积归一化比例P=87.52%。高效液相色谱参数条件如上所述, 液相检测图谱见图2。
(4)将X0=0.0933%和P=87.52%带入到上述计算公式(Ⅱ)中,得到该番茄 粉样品中番茄红素含量X为0.0816%。
实施例2:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
除步骤(1)之外,其他工艺过程同实施例1。
步骤(1)为:称取番茄粉样品,加入0.05%BHT的二氯甲烷溶液,料液比 1:5(m/v)。置于超声清洗器中进行萃取,超声功率300W,超声频率为40KHZ, 超声温度为25℃,超声时间为60min。超声萃取结束后用定性滤纸过滤,得到测 试液A。
检测结果:A=0.425、K=5000和m=8.08,计算得到X0为0.0762%;峰面积 归一化比例P=83.33%;计算得到番茄红素含量X为0.0635%。
实施例3:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
除步骤(1)之外,其他工艺过程同实施例1。
步骤(1)为:称取番茄粉样品,加入0.05%BHT的二氯甲烷溶液,料液比 1:20(m/v)。置于超声清洗器中进行萃取,超声功率200W,超声频率为40KHZ, 超声温度为50℃,超声时间为20min。超声萃取结束后用定性滤纸过滤,得到测 试液A。
检测结果:A=0.3250.418、K=5000和m=10.38,计算得到X0为0.0584%; 峰面积归一化比例P=86.28%;计算得到番茄红素含量X为0.0504%。
实施例4:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
除步骤(1)之外,其他工艺过程同实施例1。
步骤(1)为:称取番茄粉样品,加入0.05%BHT的二氯甲烷溶液,料液比 1:20(m/v)。采用水浴提取,水浴温度35℃,水浴时间为90min。萃取结束后用 定性滤纸过滤,得到测试液A。
检测结果:A=0.628、K=5000和m=15.45,计算得到X0为0.0589%;峰面积 归一化比例P=88.67%;计算得到番茄红素含量X为0.0522%。
实施例5:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
除步骤(1)之外,其他工艺过程同实施例1。
步骤(1)为:称取番茄粉样品,加入0.05%BHT的二氯甲烷溶液,料液比 1:12(m/v)。采用水浴提取,水浴温度25℃,水浴时间为75min。萃取结束后用 定性滤纸过滤,得到测试液A。
检测结果:A=0.399、K=5000和m=8.38,计算得到X0为0.0690%;峰面积 归一化比例P=86.75%;计算得到番茄红素含量X为0.0599%。
实施例6:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
除步骤(1)之外,其他工艺过程同实施例1。
步骤(1)为:称取番茄粉样品,加入0.05%BHT的二氯甲烷溶液,料液比 1:5(m/v)。采用水浴提取,水浴温度50℃,水浴时间为30min。萃取结束后用 定性滤纸过滤,得到测试液A。
检测结果:A=0.655、K=5000和m=10.45,计算得到X0为0.0908%;峰面积 归一化比例P=86.37%;计算得到番茄红素含量X为0.0785%。
实施例7:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
(1)称取番茄红素油树脂样品0.5325g置于100mL容量瓶中,用含0.05%BHT 的二氯甲烷溶液定容,混合均匀,得到测试液A。
(2)从测试液A中移取2mL溶液置于100mL容量瓶中,添加10mL无水乙 醇,用石油醚定容,混合均匀,记作测试液B。将测试液B置于1cm比色皿中, 以石油醚为空白,在472nm处测定吸光度0.485。将A=0.485、K=5000和m=0.5325 带入到上述计算公式(Ⅰ)中,得到该番茄红素油树脂样品中总类胡萝卜素含量 X0为1.32%。
(3)将测试液A用0.45μm有机滤膜过滤后注入液相色谱进行检测,记录 色谱图。将色谱图中所有可见成分在基线位置进行积分,从积分结果表中读出番 茄红素成分的峰面积归一化比例P=89.35%。高效液相色谱参数条件如上所述, 液相检测图谱见图3。
(4)将X0=1.32%和P=89.35%带入到计算公式(Ⅱ)中,得到该番茄红素油 树脂样品中番茄红素含量X为1.18%。
实施例8:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
(1)称取番茄红素油样品0.1542g置于50mL容量瓶中,用含0.05%BHT 的二氯甲烷溶液定容,混合均匀。再移取10mL样品液至另一个50mL容量瓶中, 含0.05%BHT的二氯甲烷溶液定容,混合均匀,得到测试液A。
(2)从测试液A中移取2mL溶液置于100mL容量瓶中,添加10mL无水乙 醇,用石油醚定容,混合均匀,记作测试液B。将测试B液置于1cm比色皿中, 以石油醚为空白,在472nm处测定吸光度0.466。将A=0.466、K=25000和m=0.1542 带入到上述计算公式(Ⅰ)中,得到该番茄红素油样品中总类胡萝卜素含量X0为21.90%。
(3)将测试液A用0.45μm有机滤膜过滤后注入液相色谱进行检测,记录 色谱图。将色谱图中所有可见成分在基线位置进行积分,从积分结果表中读出番 茄红素成分的峰面积归一化比例P=97.58%。高效液相色谱参数条件如上所述, 液相检测图谱见图4。
(4)将X0=21.90%和P=97.58%带入到计算公式(Ⅱ)中,得到该番茄红素 油样品中番茄红素含量X为21.37%。
实施例9:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
(1)称取番茄红素粉末样品0.1112g置于100mL容量瓶中,用含0.05%BHT 的二氯甲烷溶液定容,混合均匀,得到测试液A。
(2)从测试液A中移取2mL溶液置于100mL容量瓶中,添加10mL无水乙 醇,用石油醚定容,混合均匀,记作测试液B。将测试B液置于1cm比色皿中, 以石油醚为空白,在472nm处测定吸光度0.424。将A=0.538,K=5000和m=0.1112 带入到上述计算公式(Ⅰ)中,得到该番茄红素油样品中总类胡萝卜素含量X0为7.01%。
(3)将测试液A用0.45μm有机滤膜过滤后注入液相色谱进行检测,记录 色谱图。将色谱图中所有可见成分在基线位置进行积分,从积分结果表中读出番 茄红素成分的峰面积归一化比例P=96.22%。高效液相色谱参数条件如上所述, 液相检测图谱见图5。
(4)将X0=7.01%和P=96.22%带入到计算公式(Ⅱ)中,得到该番茄红素油 样品中番茄红素含量X为6.75%。
实施例10:本番茄红素含量的检测方法采用下述具体工艺。
(1)称取番茄红素晶体样品0.0711g置于100mL容量瓶中,用含0.05%BHT 的二氯甲烷溶液定容,混合均匀。再移取10mL样品液至另一个50mL容量瓶中, 含0.05%BHT的二氯甲烷溶液定容,混合均匀,得到测试液A。
(2)从测试液A中移取2mL溶液置于100mL容量瓶中,添加10mL无水乙 醇,用石油醚定容,混合均匀,记作测试液B。将测试B液置于1cm比色皿中, 以石油醚为空白,在472nm处测定吸光度0.472。将A=0.472,K=50000和m=0.0711 带入到上述计算公式(Ⅰ)中,得到该番茄红素油样品中总类胡萝卜素含量X0为96.21%。
(3)将测试液A用0.45μm有机滤膜过滤后注入液相色谱进行检测,记录 色谱图。将色谱图中所有可见成分在基线位置进行积分,从积分结果表中读出番 茄红素成分的峰面积归一化比例P=97.25%。高效液相色谱参数条件如上所述, 液相检测图谱见图6。
(4)将X0=96.21%和P=97.25%带入到计算公式(Ⅱ)中,得到该番茄红素 油样品中番茄红素含量X为93.56%。
对比实验:本检测方法与GB 28316检测结果对比情况如下所述。
(1)分别选取番茄粉、番茄红素油树脂和番茄红素晶体样品各3批,分别 使用GB28316方法以及本检测方法进行对比检测,评价两种方法的一致性情况。 结果表明:两种方法评价各类样品结果基本一致,说明本检测方法的准确性较可 靠。
表1:不同方法检测番茄红素含量对比数据
(2)精密度实验:分别选取番茄粉、番茄红素油树脂和番茄红素晶体各1 批,按照本检测方法进行检测,评价本检测方法对于各类样品检测的精密度情况, 检测数据见表2、表3和表4。结果表明:本检测方法检测各类样品的精密度在 3%以内,说明本检测方法的稳定性较好。
表2:番茄粉检测精密度数据
表3:番茄红素油树脂检测精密度数据
检测次数 | 面积归一化比例% | 总类胡萝卜素含量% | 番茄红素含量% |
1 | 86.381 | 1.366 | 1.180 |
2 | 86.815 | 1.361 | 1.182 |
3 | 86.993 | 1.348 | 1.173 |
4 | 86.903 | 1.355 | 1.178 |
5 | 87.211 | 1.364 | 1.190 |
6 | 86.841 | 1.351 | 1.173 |
7 | 84.438 | 1.359 | 1.147 |
8 | 84.398 | 1.360 | 1.148 |
9 | 85.076 | 1.358 | 1.155 |
平均值 | 86.117 | 1.358 | 1.169 |
RSD | 1.33% | 0.43% | 1.34% |
表4:番茄红素晶体检测精密度数据
Claims (4)
1.一种番茄红素含量的检测方法,其特征在于,其方法工艺为:(1)番茄粉样品用含有0.05wt%BHT的二氯甲烷溶液采用超声或水浴的方式进行提取,料液体积比1:5~20(m/v),过滤得到测试液A;
或者,番茄提取物样品用含有0.05wt%BHT的二氯甲烷溶液直接溶解,得到测试液A;
(2)移取2mL测试液A至100mL容量瓶中,加入10mL无水乙醇,石油醚定容,混合均匀,得到测试液B;测试液B以石油醚为空白,在472nm处测定吸光度;样品中总类胡萝卜素含量以质量分数w计,数值以%表示,按公式E.1计算样品中总类胡萝卜素的含量:
式中:X0-样品中总类胡萝卜素的质量分数,%;
A-测试液B的吸光度;
K-样品的稀释倍数;
3450-1%试样液在石油醚中波长472nm处的吸收系数;
m-样品的称样量,g;
(3)测试液A过滤后用高效液相色谱仪测定,得到番茄红素的峰面积归一化比例P;色谱柱为Agilent ZOBAX SB-C18、150mm*4.6mm、5μm,流动相条件为甲醇:二氯甲烷=95:5,流速1.5mL/min,检测波长472nm,色谱柱温度40℃,进样量10μL;
(4)通过计算公式X=X0×P,计算得到样品中番茄红素的含量;其中X为样品中番茄红素的含量;X0为样品中总类胡萝卜素的含量;P为样品中番茄红素的峰面积归一化比例。
2.根据权利要求1所述的一种番茄红素含量的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中,番茄提取物包括番茄红素油树脂、番茄红素晶体、番茄红素油或番茄红素粉末。
3.根据权利要求1所述的一种番茄红素含量的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中,超声功率200~400W,超声频率为40KHZ,超声温度为25~50℃,超声时间为20~60min。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种番茄红素含量的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中,水浴温度25~50℃,水浴时间为30~90min。
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