CN101248861A - 番茄深加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及番茄深加工和资源综合利用技术。皮用于提取番茄红素和/或用作饲料添加剂，籽用于制取番茄籽油和/或用作饲料添加剂，含果肉的果汁经离心分离出清汁和湿果渣，清汁制成浓缩清汁或可溶性固体粉末，湿果渣用低碳醇脱去水份和醇可溶性物质后用于提取番茄红素，提取番茄红素后的果渣用于生产番茄纤维。提取番茄红素的过程中，第3次浸提用纯溶剂，第2次浸提用第3次浸提液，第1次浸提用第2次浸提液，第1次浸提液经冷冻析出番茄红素晶体，重结晶后纯度达98％以上。本发明具有资源有效利用、生产成本低、大规模工业化生产的特点。
Description
技术领域
本发明涉及番茄的深加工和资源的综合利用技术，尤其是番茄皮、籽的综合利用和番茄红素、浓缩番茄清汁、番茄纤维的生产。
背景技术
番茄含有人体必需的多种营养物质和生物活性物质，成为人们最喜爱的果蔬之一，同时也是重要的食品工业原料。番茄除了作为蔬菜水果直接食用外，还可以制成番茄罐头、番茄酱、番茄沙司以及番茄果汁等产品。据文献报道，番茄中的红色素主要是番茄红素，番茄红素是一种类胡萝卜素，具有很强的抗氧化性和着色性，可用于医药保健品、化妆品和食品添加剂等行业；番茄纤维具有优良的持水性、溶胀性和改善食品特性的功能，可用于食品和功能性食品行业；番茄籽油含有大量的不饱和脂肪酸和维生素E，可作为食用植物油；番茄清汁富含多种维生素和微量元素，并且能保持番茄原有的风味，可用于饮料、调味品等行业。
随着国内番茄制品在国际番茄制品贸易量所占的份额的增加，番茄种植面积逐年扩大，番茄制品产量也不断增加，尤其在番茄主产区的新疆有很多番茄制品加工厂，主要产品是番茄酱和番茄罐头，生产这些产品时产生大量的皮、籽被废弃，皮、籽的废弃不仅可能对环境造成污染，而且还不利于资源的综合利用。因此，番茄的深加工和资源的综合利用技术越来越受到关注。CN1297699公开了“一种提取番茄多种有效成分的综合利用工艺”，公开的方法中将番茄用50℃热水浸泡去表皮、用圆筒刀取果芯后分别获得果芯和果肉并分别进行打浆、过滤、醇提和/或减压浓缩、冷冻干燥等工序处理，虽然可以获得多样化的番茄产品，但是在大规模工业生产中实现起来较困难；CN1463623公开了“一种番茄制品深加工的制备方法”，公开的方法中用有机低碳醇、酮提取的番茄风味物直接用于番茄饮料或冷饮的调配，很难完全保持番茄原有的风味；CN1226389公开了“番茄清汁及其生产工艺”，公开的方法中使用絮凝提取分离剂分离原浆中的果胶、蛋白质、果肉微粒等杂质，但是未公开使用的絮凝提取分离剂名称、用量和最终产品中残留量；CN1298904公开了“番茄酱制取结晶番茄红素及/或番茄红素油树脂的方法”，公开的方法中以番茄酱为主要原料，虽然与用鲜番茄为原料相比能够延长番茄红素的生产期，但是成本较高；CN1405234公开了“用色谱法制备高纯度番茄红素的方法”，公开的方法中采用卤代烃和正构烷烃的混合溶剂为流动相、高分子树脂为固定相的制备型液相色谱进行分离和纯化番茄红素，在最终产品中难免会有少量残留；US5837311公开了“INDUSTRIAL PROCESSING OF TOMATOES AND PRODUCT THEREOF”，公开的方法中直接用有机溶剂提取经分离后的果渣，回收有机溶剂后得到番茄红素油树脂，产品中含有树脂状物、磷脂、甘油脂等，番茄红素的含量为2-10％；US6797303公开了“CAROTENOID EXTRACTION PROCESS”，公开的方法中用番茄、枸杞、胡萝卜等为原料提取类胡萝卜素，其中，番茄红素的提取是用番茄酱加水进行分离得到的酱渣为原料，再用有机溶剂提取，减压回收溶剂后得到番茄红素有树脂，番茄红素含量为5-6％。
上述文献为番茄的深加工和综合利用提供了值得借鉴的技术，但是在公开的文献中，有的在大规模工业化生产中存在一定的困难，有的产品中含有较多的树脂状物，有的生产成本较高。本发明提供了一种番茄深加工和综合利用的方法，与现有技术相比具有资源有效利用、生产成本低、大规模工业化生产的特点。
发明内容
本发明的目的是为了提高番茄制品的附加值，提供一种番茄制品深加工和综合利用的方法。本发明可以通过下列技术方案实现：
1、新鲜番茄经清洗、分选去除霉烂果、青黄果和其它杂质；
2、清洗后的干净果经预热后用筛网孔经0.8-1.2mm的专用打浆机打浆，分离出皮、籽和含果肉的果汁；
3、分离出的皮、籽用绞龙输送到装有搅拌装置的锥形皮、籽分离池中。在皮、籽分离池中加入水，皮悬浮在水面上，随着水的加入，皮和水溢流出分离池，通过带有网孔的输送带输送到干燥设备中进行烘干，烘干后的皮进行粉碎，作为生产番茄红素的原料；籽沉于分离池的底部，收集一定量的籽后，打开底部阀门，籽经管道进入沥水装置沥干后送入干燥设备中进行烘干，烘干后的籽作为生产番茄籽油的原料。为了使皮、籽分离得更彻底，可以通过设置第二个分离池达到此目的。
4、粉碎后的番茄皮粉送入装有搅拌和过滤装置的反应釜中用乙酸乙酯或正己烷等有机溶剂在50-60℃条件提取番茄红素，浸提液冷冻结晶过滤得到番茄红素晶体，纯度60-70％；烘干后的籽按照常规膨化浸出工艺制取番茄籽油，出油率18-20％，油脂经精练后得到食用番茄籽油，籽粕按常规方法脱除溶剂、干燥后作为饲料。
5、将打浆机分离出含果肉的果汁送入卧式螺旋卸料沉降离心机，在3000-4000rpm分离出Brix＝5-6的番茄清汁和含湿率70-80％的湿果渣。将Brix＝5-6的清汁过滤后送入管式杀菌器，杀菌后送入多效降膜式蒸发器浓缩成Brix＝12-18的多倍浓缩番茄清汁，用于食品、饮料、调味品行业；将含湿率70-80％的湿果渣送入装有搅拌和过滤装置的反应釜中，加入95％食用乙醇，在55℃条件下搅拌20min，滤出滤液，再加入95％食用乙醇，在55℃条件下搅拌10min，滤出滤液，滤液送入回收装置回收乙醇。为了储存、运输上的便利，可将Brix＝12-18的多倍浓缩番茄清汁进一步浓缩，当Brix＝40时，送入喷雾干燥设备中，经喷雾干燥得到可溶性固体粉末达到此目的。
6、在95％食用乙醇脱去水份和醇可溶性物质后的果渣中加入乙酸乙酯或正己烷等有机溶剂，在55-60℃条件下搅拌20min。按照第3次浸提用纯溶剂，第2次浸提用第3次浸提液，第1次浸提用第2次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶的方式浸提番茄红素。第1次浸提液冷冻结晶过滤得到番茄红素晶体，纯度70-80％，过滤番茄红素晶体后的浸提液蒸发回收溶剂，溶剂循环使用。将皮和湿果渣中提取的番茄红素合并用乙酸乙酯或正己烷等有机溶剂进行重结晶，经高效液相色谱检测纯度达98％以上，番茄红素晶体与食用植物油混合经均质机均质，在25-55℃条件下抽真空脱除残留溶剂，番茄红素晶体溶解或被分散成微小颗粒悬浮在食用植物油中，符合标准后用无菌铝箔袋包装作为番茄红素产品用于医药保健品、化妆品、食品添加剂。
7、提取番茄红素后的果渣经加热真空脱除溶剂，符合标准后用纸袋包装作为膳食纤维用于食品或功能性食品。
具体实施方式
实施例1、10000kg新鲜番茄经清洗、分选去除霉烂果、青黄果和其它杂质，用辊筒送入容积泵中经泵内两个相向转动的叶轮将番茄切成小块状，再由螺杆泵送入列管换热器中预热，出口温度65-67℃。经预热的番茄块送入筛网孔经1.2mm的打浆机打浆，分离出湿皮、籽约500kg，含果肉的果汁约9500kg。分离出的湿皮、籽用绞龙输送到装有搅拌装置的锥形皮、籽分离池中进行皮、籽分离。
在皮、籽分离池中加入水，皮悬浮在水面上，随着水的加入，皮和水溢流出分离池，通过带有网孔的输送带输送到干燥设备中进行烘干，烘干后的皮进行粉碎过20目筛得到40kg番茄皮粉，将番茄皮粉加入装有搅拌和过滤装置的反应釜中，在反应釜中加入乙酸乙酯0.1m3，在55℃条件下搅拌60min，过滤得到第1次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶过滤得到纯度64％番茄红素晶体56g。在上述滤渣中分别再加入乙酸乙酯浸提2次，每次0.1m3，每次搅拌30min，分别得到第2次浸提液和第3次浸提液。提取番茄红素后的番茄皮粉用滚筒式真空干燥机烘干，同时回收乙酸乙酯，得到38kg番茄皮粉。为实现连续工业化生产，上述提取番茄红素的过程可按照第3次浸提用纯溶剂，第2次浸提用第3次浸提液，第1次浸提用第2次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶的方式浸提番茄红素，过滤番茄红素晶体后的第1次浸提液蒸发回收乙酸乙酯，循环使用。籽沉于分离池的底部，打开底部阀门，籽经管道进入沥水装置沥干后送入干燥设备中进行烘干得到60kg番茄籽，烘干后的籽按照常规膨化浸出工艺制取番茄籽油，得到12kg毛油和46kg籽粕，毛油经脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡等工艺得到10kg食用番茄籽油。
含果肉的果汁送入卧式螺旋卸料沉降离心机，在4000rpm的条件下分离出Brix＝5-6的番茄清汁8500kg和含湿率70-80％的湿果渣1000kg。将Brix＝5-6的清汁过滤后送入管式杀菌器，杀菌后送入多效降膜式蒸发器浓缩成Brix＝18的浓缩番茄汁2800kg，用无菌铝箔袋包装。含湿率70-80％的湿果渣1000kg送入装有搅拌和过滤装置的反应釜中，加入95％乙醇2.5m3，在55℃条件下搅拌20min，滤出滤液，再加入95％乙醇2.5m3，在55℃条件下搅拌10min，滤出滤液，滤液送入回收装置回收乙醇，循环使用。在脱去水份和醇可溶性物质后的果渣中加入乙酸乙酯2m3，在60℃条件下搅拌20min，过滤得到第1次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶过滤得到纯度77.5％番茄红素晶体660g。在上述滤渣中分别再加入乙酸乙酯浸提2次，每次2m3，每次搅拌20min，分别得到第2次浸提液和第3次浸提液。提取番茄红素后的果渣用滚筒式真空干燥机烘干，同时回收乙酸乙酯，得到120kg番茄纤维。为实现连续工业化生产，上述提取番茄红素的过程可按照第3次浸提用纯溶剂，第2次浸提用第3次浸提液，第1次浸提用第2次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶的方式浸提番茄红素，过滤番茄红素晶体后的第1次浸提液蒸发回收乙酸乙酯，循环使用。
实施例2、10000kg新鲜番茄经清洗、分选去除霉烂果、青黄果和其它杂质，用辊筒送入容积泵中经泵内两个相向转动的叶轮将番茄切成小块状，再由螺杆泵送入列管换热器中预热，出口温度65-67℃。经预热的番茄块送入筛网孔经1.2mm的打浆机打浆，分离出湿皮、籽约500kg，含果肉的果汁约9500kg。分离出的湿皮、籽用绞龙输送到装有搅拌装置的锥形皮、籽分离池中进行皮、籽分离。
在皮、籽分离池中加入水，皮悬浮在水面上，随着水的加入，皮和水溢流出分离池，通过带有网孔的输送带输送到干燥设备中进行烘干，烘干后的皮进行粉碎过20目筛得到40kg番茄皮粉，将番茄皮粉加入装有搅拌和过滤装置的反应釜中，在反应釜中加入正己烷0.1m3，在55℃条件下搅拌60min，过滤得到第1次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶过滤得到纯度60％番茄红素晶体72g。在上述滤渣中分别再加入正己烷浸提2次，每次0.1m3，每次搅拌30min，分别得到第2次浸提液和第3次浸提液。提取番茄红素后的番茄皮粉用滚筒式真空干燥机烘干，同时回收正己烷，得到39kg番茄皮粉。为实现连续工业化生产，上述提取番茄红素的过程可按照第3次浸提用纯溶剂，第2次浸提用第3次浸提液，第1次浸提用第2次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶的方式浸提番茄红素，过滤番茄红素晶体后的第1次浸提液蒸发回收正己烷，循环使用。籽沉于分离池的底部，打开底部阀门，籽经管道进入沥水装置沥干后送入干燥设备中进行烘干得到60kg番茄籽，烘干后的籽按照常规膨化浸出工艺制取番茄籽油，得到12kg毛油和46kg籽粕，毛油经脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡等工艺得到10kg食用番茄籽油。
含果肉的果汁送入卧式螺旋卸料沉降离心机，在4000rpm的条件下分离出Brix＝5-6的番茄清汁8500kg和含湿率70-80％的湿果渣1000kg。将Brix＝5-6的清汁过滤后送入管式杀菌器，杀菌后送入多效降膜式蒸发器浓缩成Brix＝18的浓缩番茄汁2800kg，用无菌铝箔袋包装。含湿率70-80％的湿果渣1000kg送入装有搅拌和过滤装置的反应釜中，加入95％乙醇2.5m3，在55℃条件下搅拌20min，滤出滤液，再加入95％乙醇2.5m3，在55℃条件下搅拌10min，滤出滤液，滤液送入回收装置回收乙醇，循环使用。在脱去水份和醇可溶性物质后的果渣中加入正己烷2m3，在55℃条件下搅拌20min，过滤得到第1次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶过滤得到纯度80％番茄红素晶体670g。在上述滤渣中分别再加入乙酸乙酯浸提2次，每次2m3，每次搅拌20min，分别得到第2次浸提液和第3次浸提液。提取番茄红素后的果渣用滚筒式真空干燥机烘干，同时回收正己烷，得到130kg番茄纤维。为实现连续工业化生产，上述提取番茄红素的过程可按照第3次浸提用纯溶剂，第2次浸提用第3次浸提液，第1次浸提用第2次浸提液，第1次浸提液冷冻结晶的方式浸提番茄红素，过滤番茄红素晶体后的第1次浸提液蒸发回收正己烷，循环使用。
实施例3、上述实施例1或实施例2中的2800kg Brix＝18的浓缩番茄汁进一步浓缩，得到Brix＝40的浓缩番茄清汁1260kg，经喷雾干燥得到可溶性固体粉末421kg。
实施例4、上述实施例1得到纯度64％的番茄红素晶体64g和77.5％的番茄红素晶体660g合并用乙酸乙酯重结晶2次，得到321g番茄红素晶体，经高效液相色谱检测纯度98.1％。
实施例5、上述实施例2得到纯度60％的番茄红素晶体72g和80％的番茄红素晶体670g合并用正己烷重结晶2次，得到343g番茄红素晶体，经高效液相色谱检测纯度98.3％。
Claims (10)
1. 新鲜番茄经深加工制取番茄籽油、浓缩番茄清汁、番茄红素、番茄纤维的方法，其特征包括如下步骤：
(1)新鲜番茄经清洗、分选去除霉烂果、青黄果和其它杂质；
(2)清洗后的干净果经预热后用专用打浆机打浆，分离出皮、籽、含果肉的果汁；
(3)皮、籽经悬液分离后，籽用于制取番茄籽油和/或用作饲料添加剂，皮用于提取番茄红素和/或用作饲料添加剂；
(4)含果肉的果汁经离心分离方式分离出清汁和湿果渣；
(5)清汁经过滤、杀菌后，用蒸发器蒸发掉部分水份，浓缩成多倍浓缩番茄清汁，进一步浓缩后经喷雾干燥得到可溶性固体粉末；
(6)湿果渣用低碳醇脱去其中的水份和醇可溶性物质后，用有机溶剂提取番茄红素；
(7)提取番茄红素后的果渣脱除溶剂后，用于生产番茄纤维。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤(2)中专用打浆机的筛网孔径为0.5-1.5mm，优选0.8-1.2mm。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤(3)中皮、籽经悬液分离后，籽经干燥、膨化浸出制取番茄籽油，籽粕作为饲料；皮经干燥、粉碎作为生产番茄红素的原料，提取番茄红素的番茄皮粉作为饲料添加剂。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤(4)中离心分离方式采用过滤式离心分离方式或沉降式离心分离方式，优选沉降式离心分离方式。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤(6)中低碳醇包括甲醇、乙醇、丙醇，优选95％食用乙醇，脱去湿果渣中的水份和醇可溶性物质的次数为1-3次，优选2次，温度为25-75℃，优选55℃，料液比为1∶5(质量∶体积)，优选1∶2.5；有机溶剂包括正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、***，优选正己烷、乙酸乙酯，更优选乙酸乙酯，提取番茄红素的次数为1-5次，优选3次，温度为25-65℃，优选55-60℃，料液比为1∶4(质量∶体积)，优选1∶2。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤(7)中采用加热真空脱除溶剂，脱出残留溶剂的干燥果渣即为番茄纤维，作为膳食纤维用于食品或功能性食品。
7. 根据权利要求3所述的方法，其特征是皮经干燥、粉碎后，直接用有机溶剂提取番茄红素，提取番茄红素的番茄皮粉采用加热真空脱除溶剂，用作饲料添加剂。
8. 根据权利要求5所述的方法，其特征是提取番茄红素的过程中，第3次浸提用纯溶剂，第2次浸提用第3次浸提液，第1次浸提用第2次浸提液，第1次浸提液经冷冻结晶析出番茄红素晶体，过滤番茄红素晶体后蒸发回收溶剂，溶剂循环使用。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征是番茄红素晶体经高效液相色谱检测纯度60-80％，经重结晶后纯度达到98％以上，番茄红素晶体与食用植物油混合经均质机均质，在25-55℃条件下抽真空脱除残留溶剂。
10. 根据权利要求9所述的方法，食用植物油包括番茄籽油、红花籽油、小麦胚芽油、米糠油、橄榄油、大豆油、棉籽油等，优选番茄籽油、红花籽油，更优选红花籽油；番茄红素晶体溶解或被分散成微小颗粒悬浮在食用植物油中，用无菌铝箔袋包装作为番茄红素产品用于医药保健品、化妆品、食品添加剂的原料，产品中番茄红素的含量在1-60％，溶剂残留≤20ppm。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Open date: 20080827 |