一种液态食品中痕量番茄红素的测定方法与流程

本发明属于食品检测技术领域，具体涉及一种液态食品中痕量番茄红素的测定方法。

背景技术：

番茄中含有人类所需要的多种营养素，其中重要的包括番茄红素和β-胡萝卜素。作为番茄中的一种天然色素，番茄红素含有11个共轭碳碳双键和2个普通双键，组成了一种非环状平面多共轭结构，其独特的分子结构使其具有超强抗氧化性，它的抗氧化性能是维生素e的数十倍，因此广泛用于抗衰老及治疗如心血管、癌症等其它相关疾病。

随着番茄红素应用越来越广泛，番茄红素的检测技术也越来越成熟和多样化，目前研究比较成熟的色谱及色质联用技术可以对低浓度的番茄红素进行定量测定，然而这一类检测技术对于样品的前处理要求比较高，需要将样品进行一系列的前处理过程才能进行上机检测，这不但增加检测成本，而且步骤越多检测结果的不确定性也同样增加，增大检测风险。此外，色谱检测方法由于要进行提取分离，只能针对每一种食品建立一种前处理方法，适用范围非常窄，不利于日常复杂多样的食品基质中番茄红素的检测。

技术实现要素：

本发明主要提供了一种液态食品中痕量番茄红素的测定方法，该方法可以对液态食品直接进行检测而无需复杂的样品前处理技术，减少了番茄红素在前处理过程中的损失，其检出限可达0.1mg/kg。其技术方案如下：

采用纳米金颗粒作为基底，利用表面增强拉曼技术对番茄红素的标准溶液以及液体食品中进行定性定量检测，利用化学量学技术联合所测得标准溶液的拉曼光谱图，建立相关与拉曼光谱强度之间的数学模型，进而对实际样品中的番茄红素进行定量测定。

一种液态食品中痕量番茄红素的测定方法，包括以下步骤：

(1)配制番茄红素标准溶液，采集番茄红素标准溶液的拉曼光散射光谱，绘制拉曼光散射光谱与番茄红素溶液浓度之间的关系模型；

(2)对待测液体食品加有机溶剂混匀并定容，测定待测食品特征拉曼光谱峰信息，根据关系模型定量番茄红素浓度。

优选的，采用激发波长为450-800nm的激发光谱采集拉曼光散射光谱。

优选的，步骤(1)中配制番茄红素标准溶液的方法为，称取番茄红素于容量瓶中，用有机溶剂溶解并定容，使其浓度在100-1000mg/l的范围，-20℃下避光保存，作为标准储备液，然后将此标准储备液用50％有机溶剂/水溶液逐级稀释至0.2mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.5mg/l、5.0mg/l、10mg/l，得到番茄红素标准溶液。

优选的，采用纳米金颗粒作为采集拉曼光散射光谱的基底。

优选的，步骤(2)中对待测液体食品加有机溶剂混匀并定容后，需过0.45μm滤膜。

优选的，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮或四氢呋喃。

优选的，对液态食品中番茄红素的检出限为0.1mg/kg，定量限为0.2mg/kg。

拉曼光谱仪器参数设置：激光光源波长450～800nm，光源功率5～50mw，曝光时间5～50秒，曝光次数2～10次，狭峰宽度10～100μm，物镜放大倍数3～25倍，光谱采集范围300～1800cm^-1。

本发明利用表面增强拉曼光谱技术，对液态食品直接进行检测而无需复杂的样品前处理技术，收集番茄红素的指纹拉曼光谱信息，建立了检测液态食品中痕量番茄红素的方法，为番茄红素的科学使用奠定良好的基础，也为其它类胡萝卜素的检测提供了借鉴依据。

采用上述方案，本发明具有以下优点：

适用于多种液态食品的检测，对基质匹配要求不高，液态食品可以直接进行分析而无需进行复杂的前处理步骤，减少了番茄红素在前处理过程中的损失，其检出限可达0.1mg/kg。本方法具有检测周期短，检出限低以及定量准确可靠的优点。

附图说明

图1为实施例1中测得的指纹光谱图。

具体实施方式

以下实施例中的实验方法如无特殊规定，均为常规方法，所涉及的实验试剂及材料如无特殊规定均为常规生化试剂和材料。

实施例1

1)标准溶液配制：称取25mg(精确到0.1mg)的番茄红素于25ml容量瓶中，用丙酮溶解并定容，使其浓度在1000mg/l的范围，-20℃下避光保存，作为标准储备液。然后将此标准储备液用50％丙酮/水溶液逐级稀释至0.2mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.5mg/l、5.0mg/l、10mg/l，待测；

2)试样的处理：称取2g的液态食品于10ml的容量瓶中，加5ml50％丙酮/水，涡旋混匀，并用50％丙酮/水定容，样液过0.45μm滤膜后待测，平行制样两份；

3)测定：分别对1)中的6种标准溶液和2)中处理好的样品进行拉曼光谱测定，即取1～100μl待测液滴至纳米金基底表面，溶剂挥发后立即进行拉曼光谱分析。分析并收集番茄红素的特征拉曼光谱峰信息，根据指纹拉曼光谱波长定性，光谱峰面积与溶液浓度关系进行定量。

其中，拉曼光谱仪器参数设置：激光光源波长515.5nm，光源功率25mw，曝光时间10秒，曝光次数6次，狭峰宽度20μm，物镜放大倍数10倍，光谱采集范围300～1800cm^-1，指纹光谱分别为623nm、1279nm、1360nm、1510nm、1650nm，如图1所示。

本方法能检测到液态食品中的番茄红素检出限为0.1mg/kg，定量限为0.2mg/kg。

通过在不同的液态食品中添加一定浓度的番茄红素按上述步骤进行前处理及拉曼光谱检测，平行测定6份，评估该方法的检测准确性和精密度，测定结果见表1。

表1.不同液态食品中添加回收率和精密度检测数据(n＝6)

由上表可以看出，采用拉曼光谱法测定不同液体食品中番茄红素的含量，回收率大于85％，相对标准偏差小于10％，方法的回收率和精密度良好，能够满足相关检测的需求。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于食品检测技术领域，具体涉及一种液态食品中痕量番茄红素的测定方法，该方法包括以下步骤：(1)配制番茄红素标准溶液，采集番茄红素标准溶液的拉曼光散射光谱，绘制拉曼光散射光谱与番茄红素溶液浓度之间的关系模型；(2)对待测液体食品加有机溶剂混匀并定容，测定待测食品特征拉曼光谱峰信息，根据关系模型定量番茄红素浓度。本发明方法可以对液态食品直接进行检测而无需复杂的样品前处理技术，减少了番茄红素在前处理过程中的损失，其检出限可达0.1mg/kg。

技术研发人员：罗世鹏;刘玉海;赵德建;刘维桥
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：2019.01.17
技术公布日：2019.05.17