專利名稱：番茄中番茄紅素含量的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種番茄果實(shí)中番茄紅素含量的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
番茄紅素是一種類胡蘿卜素，廣泛存在于番茄、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卜素之一，番茄紅素具有優(yōu)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(shí)，在番茄果實(shí)的成熟過(guò)程中，果實(shí)表面的顏色經(jīng)歷了由綠變紅 的過(guò)程，主要包括綠熟期、微熟期、半熟期、堅(jiān)熟期和軟熟期5個(gè)過(guò)程。鮮食的番茄應(yīng)在半熟 期到堅(jiān)熟期采收，營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味較好。但處于半熟期和堅(jiān)熟期的果實(shí)正開(kāi)始進(jìn)入或已經(jīng)處在 生理衰老階段，不耐貯藏。處于綠熟期和微熟期的番茄果實(shí)已充分長(zhǎng)成，物質(zhì)積累過(guò)程已完 成。這種果實(shí)耐貯性、抗病性較強(qiáng)，可在貯藏中完成后熟過(guò)程，能獲得接近在植株上成熟的 品質(zhì)。所以，用于貯藏或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)姆褢?yīng)在這一時(shí)期采收，到貯運(yùn)結(jié)束時(shí)，使果實(shí)達(dá)到 堅(jiān)熟期的程度，即食用價(jià)值最高的時(shí)期。 番茄果實(shí)的顏色是評(píng)定其等級(jí)、衡量其質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。番茄所含的色素有 番茄紅素、類胡蘿卜素、葉黃素及葉綠素等，各品種番茄的色澤，決定于各種色素的相對(duì)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(guò)程不僅煩 瑣，而且不能給出人眼實(shí)際感覺(jué)到的顏色，很難令人滿意。目前，較多學(xué)者把果實(shí)蔬菜表面 顏色的物理測(cè)試作為研究顏色變化的方法，其變化規(guī)律可利用動(dòng)力學(xué)理論進(jìn)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(shí)采后顏色變化的動(dòng)力學(xué)模型上，而對(duì)綠熟 番茄果實(shí)采后顏色的變化與呈色物質(zhì)番茄紅素的相關(guān)性研究卻少有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種測(cè)試方法簡(jiǎn)單且準(zhǔn) 確、快速的番茄中番茄紅素含量的測(cè)定方法，從而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控和判斷綠熟期番茄采摘后 新鮮程度和食用品質(zhì)變化的目的，以更好地控制產(chǎn)品的商品性。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為該番茄中番茄紅素含量的測(cè)定方法，其特征在于包 括下述步驟 ①采摘綠熟期或微熟期的番茄果實(shí)，在不同溫度下貯存不同的時(shí)間后，得到不同 的被測(cè)樣品；采用自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定各樣品的果實(shí)明度L值，采用分光光度計(jì)測(cè)定各樣品中 番茄紅素的含量C; ②根據(jù)步驟①中測(cè)得的各L值和各階段番茄中番茄紅素含量建立果實(shí)明度L值隨 貯存溫度和貯存時(shí)間變化的一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型回歸方程、和番茄紅素含量C隨著貯存溫度和 貯存時(shí)間變化的一級(jí)動(dòng)力學(xué)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(shí)間，單位為天；T表示儲(chǔ)存溫度，單 位為K; 根據(jù)上述L值和番茄紅素含量的一級(jí)動(dòng)力學(xué)回歸方程和由Arrhenius方程計(jì)算得 到的待測(cè)樣品貯存期間番茄果實(shí)L值和犯紅素含量變化的反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)活化能，建 立基于番茄果實(shí)L值的番茄紅素含量的預(yù)測(cè)方程，如下述式(3)所示，即在確定的貯藏溫度 下，基于果實(shí)L值變化的番茄紅素含量的計(jì)算方程為<formula>formula see original document page 4</formula>
式(3) ③采用自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定待測(cè)番茄的L值，然后將測(cè)得的L和貯存溫度代入式(3) 中，經(jīng)計(jì)算即可快速得知待測(cè)番茄中番茄紅素的含量。 本發(fā)明利用番茄果實(shí)L值的番茄紅素含量之間的相互關(guān)系，建立了基于果實(shí)L值 的番茄紅素含量變化的預(yù)測(cè)模型，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明采用能夠簡(jiǎn)單、方便的檢測(cè)得 到的番茄果實(shí)中的L值和貯存溫度來(lái)計(jì)算、預(yù)測(cè)得知一定溫度、一定時(shí)間后番茄果實(shí)中番 茄紅素含量的變化，避免了傳統(tǒng)方法中番茄紅素含量檢測(cè)的繁瑣性，本發(fā)明所提供的測(cè)定 方法準(zhǔn)確、快速預(yù)測(cè)果實(shí)中番茄紅素含量，提高了預(yù)測(cè)質(zhì)量，并大大減少了探索性實(shí)驗(yàn)的數(shù) 量，顯著減少原料、人力和物力的消耗，對(duì)番茄的貯存條件和貯存溫度具有重要的參考價(jià) 值，同時(shí)也給番茄的質(zhì)量分級(jí)提供了重要的依據(jù)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中用色差計(jì)測(cè)得番茄中番茄果實(shí)L值隨貯藏溫度變化的關(guān)系 圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中用分光光度計(jì)測(cè)得番茄中番茄紅素含量隨貯存溫度變化 的關(guān)系圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中采用本發(fā)明預(yù)測(cè)和分光光度計(jì)測(cè)得番茄中番茄紅素含量 隨貯存時(shí)間變化的對(duì)比關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 采收大小均勻、成熟度相對(duì)一致、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械傷害的綠熟期番茄960個(gè)，分 為四組，分別標(biāo)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(yàn)證組，樣品編號(hào)為樣品721至樣品960，在296. 15K 溫度貯藏20天。用自動(dòng)色差計(jì)和分光光度計(jì)分別測(cè)定各樣品的L值和番茄紅素含量，測(cè)試 結(jié)果分別如圖l和圖2所示。 采用自動(dòng)色差計(jì)和分光光度計(jì)測(cè)定各樣品中番茄果實(shí)L值和番茄紅素的含量C ; 根據(jù)不同貯藏溫度下番茄果實(shí)L值和番茄紅素含量的變化規(guī)律，建立L值和番茄紅素含量隨著貯藏時(shí)間變化的一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。將貯藏期間L值的變化進(jìn)行指數(shù)函數(shù)曲線擬合，番 茄紅素含量的變化進(jìn)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(jí)動(dòng)力學(xué)模型的回歸方程、反應(yīng)速率常數(shù)(k)、決定系數(shù)(R2)見(jiàn)表1。
表1
品質(zhì) 指標(biāo)貯藏 溫度回歸方程速率常數(shù)決定系數(shù)
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(jí)動(dòng)力學(xué)模型回歸 方程的決定系數(shù)均大于0. 95，這表明所得回歸方程具有很高的擬合精度，即實(shí)測(cè)值和模型 的預(yù)測(cè)值具有較高的一致性。 用L值和番茄紅素含量的Ink對(duì)1/T分別所做的Arrhenius曲線。復(fù)相關(guān)系數(shù)分 別為0. 9644和0. 9815，這表明本實(shí)驗(yàn)選用的指數(shù)函數(shù)和Gomportz函數(shù)在建立果實(shí)L值和 番茄紅素含量變化動(dòng)力學(xué)模型的過(guò)程中適用。 由Arrhenius方程計(jì)算得到貯藏期間番茄果實(shí)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(jù)表1中不同貯藏溫度下擬合所得的動(dòng)力學(xué)
模型回歸方程和由Arrhenius方程計(jì)算得到的反應(yīng)速率常數(shù)可建立番茄果實(shí)L值和番茄紅
素含量變化的最終預(yù)測(cè)模型方程。 果實(shí)L值變化的最終預(yù)測(cè)模型方程 L(t，T) = 56. 3199exp(-exp(16. 005-5784. 2/T)t)
(1)
(2)
程
果實(shí)番茄紅素含量變化的最終預(yù)測(cè)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(shí)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范圍內(nèi)基于果實(shí)L值的番茄紅素預(yù)測(cè)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(yù)測(cè)方程和L值計(jì)算驗(yàn)證組中番茄果實(shí)的番茄紅素含量，并和分光光度計(jì) 測(cè)得的驗(yàn)證組中番茄果實(shí)的番茄紅素含量相比較，結(jié)果如圖2所示。 由圖3中驗(yàn)證結(jié)果顯示，應(yīng)用本發(fā)明建立的基于果實(shí)L值變化的番茄紅素含量的 預(yù)測(cè)模型所獲得的番茄紅素含量模型預(yù)測(cè)值與分光光度法實(shí)測(cè)值之間平均相對(duì)誤差P =
58. 74%，小于10%，預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值具有很高的一致性，說(shuō)明模型的擬合精確度在可接受范 圍之內(nèi)。因此，根據(jù)此模型可以快速可靠的預(yù)測(cè)283. 15-298. 15K(10_25°C )貯藏條件下綠 熟番茄果實(shí)采后番茄紅素含量的變化。依據(jù)本方法可對(duì)番茄中番茄紅素含量的變化進(jìn)行預(yù) 測(cè)，從而可對(duì)據(jù)此選擇番茄的貯存和運(yùn)輸條件，判斷和實(shí)時(shí)監(jiān)控綠熟番茄采后的新鮮程度 和品質(zhì)變化，更好地控制產(chǎn)品的商品性。
權(quán)利要求
一種番茄中番茄紅素含量的測(cè)定方法，其特征在于包括下述步驟①采摘綠熟期或微熟期的番茄果實(shí)，在不同溫度下貯存不同的時(shí)間后，得到不同的被測(cè)樣品；采用自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定各樣品的果實(shí)明度L值，采用分光光度計(jì)測(cè)定各樣品中番茄紅素的含量C；②根據(jù)步驟①中測(cè)得的各L值和各階段番茄中番茄紅素含量建立果實(shí)明度L值隨貯存溫度和貯存時(shí)間變化的一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型回歸方程、和番茄紅素含量C隨著貯存溫度和貯存時(shí)間變化的一級(jí)動(dòng)力學(xué)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(shí)間，單位為天；T表示儲(chǔ)存溫度，單位為K；根據(jù)上述L值和番茄紅素含量的一級(jí)動(dòng)力學(xué)回歸方程和由Arrhenius方程計(jì)算得到的待測(cè)樣品貯存期間番茄果實(shí)L值和犯紅素含量變化的反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)活化能，建立基于番茄果實(shí)L值的番茄紅素含量的預(yù)測(cè)方程，如下述式(3)所示，即在確定的貯藏溫度下，基于果實(shí)L值變化的番茄紅素含量的計(jì)算方程為 <mrow><mi>C</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>L</mi> <mo>,</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>44.4472</mn><mi>exp</mi><mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>exp</mi> <mrow><mo>(</mo><mn>0.0311</mn><mi>T</mi><mo>-</mo><mn>7.541</mn><mo>-</mo><mi>exp</mi><mrow> <mo>(</mo> <mn>25.269</mn> <mo>-</mo> <mn>8065.4</mn> <mo>/</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo></mrow><mfrac> <mrow><mi>ln</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>L</mi> <mo>/</mo> <mn>56.3199</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mi>exp</mi><mrow> <mo>(</mo> <mn>16.005</mn> <mo>-</mo> <mn>5784.2</mn> <mo>/</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(3)③采用自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定待測(cè)番茄的L值，然后將測(cè)得的L和貯存溫度代入式(3)中，經(jīng)計(jì)算即可快速得知待測(cè)番茄中番茄紅素的含量。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種番茄中番茄紅素含量的測(cè)定方法，其通過(guò)建立番茄紅素基于番茄果實(shí)明度L值和溫度T的動(dòng)力學(xué)方程來(lái)計(jì)算和預(yù)測(cè)番茄中番茄紅素的含量，從而對(duì)番茄的采摘、貯存和運(yùn)輸條件提供重要的參考依據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的測(cè)定方法準(zhǔn)確、快速，避免了傳統(tǒng)方法中番茄紅素含量檢測(cè)的繁瑣性，提高了預(yù)測(cè)質(zhì)量，并大大減少了探索性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量。
文檔編號(hào)G01N21/25GK101750284SQ200910153900
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者楊震峰 申請(qǐng)人:楊震峰