CN102516011A

CN102516011A - 番茄红素的一种提取方法

Info

Publication number: CN102516011A
Application number: CN2011104228121A
Authority: CN
Inventors: ***
Original assignee: TIBET TIANCHENG AGRICULTURE ANIMAL HUSBANDRY INDUSTRY CO LTD
Current assignee: TIBET TIANCHENG AGRICULTURE ANIMAL HUSBANDRY INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明提供了一种番茄红素的提取方法，将番茄洗净、切碎、破碎、过滤、除杂、冷冻干燥后，采用低温超高压细胞仪破壁技术辅助有机溶剂浸提番茄红素，提取液经减压浓缩、冷冻结晶后得番茄红素晶体。本发明工艺简单，提取时间短，提取效率高，成本低，番茄红素晶体纯度大于98％，适合工业化生产。

Description

番茄红素的一种提取方法

技术领域

本发明属于食品工业领域，特别涉及一种天然番茄红素的提取方法。

背景技术

番茄红素(Lyeopene)是一种天然类胡萝卜素，由于最早是从番茄中分离制得，故称番茄红素。番茄红素分子式C₄₀H₅₆，分子量536.85。番茄红素易溶于氯仿、苯，可溶于***、石油醚、己烷、丙酮，难溶于甲醇，不溶于水。番茄红素能清除氧自由基，其抗氧化性能在所有类胡萝卜素中是最强的，它清除单线态氧的能力是常用抗氧化剂维生素E的100倍，是β-胡萝卜素的2倍以上，此外还具有抑制细胞增殖、增加免疫力等作用。近年来，番茄红素相关产品的开发已成为国际上功能性食品和新药研究的一个热点。从世界范围来看，番茄红素产品主要应用于食品添加剂、天然着色剂、化妆品等行业。

番茄红素主要存在于番茄、西瓜、胡萝卜、草莓、葡萄以及柑桔等果实和红色棕榈油中，其中番茄中的含量最高，一般可达3-14mg/100g，并且含量随品种和成熟度的不同而不同，成熟度越高，番茄红素的含量也越高，最高可达每百克400mg以上。番茄果实中的番茄红素有两种存在状态：大部分是以细长的、针状的结晶形式存在于有色体中，另外一小部分(10％左右)则与蛋白质形成复合体存在于细胞中，因此需要破碎细胞壁才能够把番茄红素释放出来。

目前，番茄红素的提取方法主要有溶剂浸提法、酶水解法、皂化法、微波提取法、超声波提取法、超临界萃取法、化学合成法等方法。传统的溶剂浸提法是通过改变细胞壁或膜的通透性从而使内合物有选择地渗透出来，而番茄红素是脂溶性色素，有机溶剂不易渗透穿过物质的细胞壁和细胞膜，不能很好地将提取物从细胞器中溶出，因此溶剂浸提法工艺简单，处理量大，但是提取时间长、提取效率不高。在此基础上，采用低温超高压细胞破碎仪辅助提取，能快速、有效地破碎细胞释放产物，缩短提取时间，提高萃取效率，成本低、投资少，是工业生产中一种行之有效的方法。

发明内容

本发明所要解决的问题是传统溶剂提取法提取时间长、提取效率低的问题，在溶剂浸提基础上结合运用低温超高压细胞破碎仪破壁释放内容物，可以提高提取效率，缩短提取时间，有效降低成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种从番茄中提取番茄红素的方法，包括以下步骤：

1)番茄的预处理

将番茄洗净、切碎、在组织破碎机中破碎，6000～8000r/min离心得番茄酱，加入等体积的无水乙醇搅拌5～10min除去醇溶性的亲脂性物质，再离心弃上层乙醇，所得沉淀进行真空冷冻干燥，使水分含量小于10％。

2)番茄红素粗品的制备

将待提取物加入反应釜中，加有机溶剂(丙酮∶正己烷＝1∶1～3∶1)，料液比为1∶2～1∶5，混合均匀，用低温超高压细胞破碎仪破碎，操作温度4～6℃，工作压力为250～350Mpa，经35～55s一次性破碎，离心收集上清液，减压蒸馏浓缩可得番茄红素粗品。

3)番茄红素的精制

番茄红素粗品加入适量无水乙醇后在-20℃下冷冻结晶，离心晶体后重新用低温无水乙醇洗涤两次，干燥，即可得纯度大于98％的番茄红素晶体。

由于番茄渣中含有大量的水分，有机溶剂很难进入细胞内，提取效果很差，因此对原料进行脱水处理能提高提取率。通常的脱水方式是采用乙醇脱水，除水率较低，大量消耗乙醇溶液只能除去30％左右的水分，或者是采用加热干燥的方式脱水，但加热不利于番茄红素的稳定。本发明中采用真空冷冻干燥进行脱水，保持了产品生物活性，当水分去除率达到90％以上时，提取效果是未处理的100倍左右。

目前在细胞破碎中，超声波破碎法较为常用，但超声破碎破碎成本高，易引起温度的剧烈上升，在中、大规模操作时，产生的化学自由基能使某些敏感性活性物质失活。相比之下，低温超高压连续流细胞破碎机是利用超高压能量使样品通过狭缝瞬间释放，在剪切效应、空穴效应、碰撞效应的作用下，使细胞破碎，全过程在4℃～6℃的低温循环水浴中进行，保持原有物质活性，具有工业化生产的潜力。

本发明的有益效果是：

1)采用真空冷冻干燥方式对番茄酱进行预处理，脱水效果好，有效地提高提取率；

2)采用低温超高压细胞破碎辅助有机溶剂提取番茄红素，耗时短，提取率高，得到番茄红素晶体纯度大于98％，达到较好的提取效果。

附图说明

附图为番茄洗净、切碎、破碎、过滤、除杂、冷冻干燥后，采用低温超高压细胞仪破壁技术辅助有机溶剂浸提，提取液经减压浓缩、冷冻结晶后得番茄红素晶体的工艺流程图。

具体实施方式

以下实例用于说明本发明，但本发明的内容并不局限于此。

实施例1

将10kg番茄洗净、切碎、在组织破碎机中破碎，浆液以6000rpm离心10min，弃去上清液，再加入无水乙醇进行醇处理，除去大量醇溶性的亲脂性物质，过滤后得沉淀。将沉淀物进行真空冷冻干燥，进行脱水处理，使水分含量为8％。将待提取物加入反应釜中，加入有机溶剂(丙酮∶正己烷＝1∶1)，料液比为1∶2，温度为30℃，进行低温超高压细胞破碎，工作压力为280Mpa，4～6℃下经55s一次性破碎，过滤后获得提取液，将提取液进行减压蒸馏可得番茄红素粗品；番茄红素粗品加入适量无水乙醇后在-20℃下冷冻结晶，离心晶体后重新用低温无水乙醇洗涤两次，干燥，即可得纯度98.24％的番茄红素晶体0.35g。

实施例2

将20kg番茄洗净、切碎、在组织破碎机中破碎，浆液以7000rpm离心5min，弃去上清液，再加入无水乙醇进行醇处理，除去大量醇溶性的亲脂性物质，过滤后得沉淀。将沉淀物进行真空冷冻干燥，进行脱水处理，使水分含量小于10％。将待提取物加入反应釜中，加入有机溶剂(丙酮∶正己烷＝2∶1)，料液比为1∶3，温度为35℃，进行低温超高压细胞破碎，工作压力为300Mpa，4～6℃下经45s一次性破碎，过滤后获得提取液，将提取液进行减压蒸馏可得番茄红素粗品；番茄红素粗品加入适量无水乙醇后在-20℃下冷冻结晶，离心晶体后重新用低温无水乙醇洗涤两次，干燥，即可得纯度98.73％的番茄红素晶体0.74g。

实施例3

将50kg番茄洗净、切碎、在组织破碎机中破碎，浆液以8000rpm离心3min，弃去上清液，再加入无水乙醇进行醇处理，除去大量醇溶性的亲脂性物质，过滤后得沉淀。将沉淀物进行真空冷冻干燥，进行脱水处理，使水分含量小于10％。将待提取物加入容器中，加入有机溶剂(丙酮∶正己烷＝3∶1)，料液比为1∶5，温度为45℃，进行低温超高压细胞破碎，工作压力为350Mpa，4～6℃下经40s一次性破碎，过滤后获得提取液，将提取液进行减压蒸馏可得番茄红素粗品；番茄红素粗品加入适量无水乙醇后在-20℃下冷冻结晶，离心晶体后重新用低温无水乙醇洗涤两次，干燥，即可得纯度98.56％的番茄红素晶体1.78g。

Claims

1.一种从番茄中提取番茄红素的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)番茄的预处理：将番茄洗净、切碎、在组织破碎机中破碎、过滤得番茄酱，番茄酱除杂、脱水；

(2)番茄红素粗品的制备：以有机溶剂浸提和低温超高压破细胞壁方式相结合来提取番茄红素，减压蒸馏提取液，得番茄红素粗品；

(3)番茄红素的精制：加入无水乙醇低温结晶，洗涤、干燥即可得番茄红素晶体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中除杂的方式为：向番茄酱加入等体积的无水乙醇，搅拌5～10min过滤除去醇溶性的亲脂性物质。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中除杂后的沉淀物用真空冷冻干燥的方式脱水。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中有机溶剂为丙酮和正己烷的混合物，丙酮∶正己烷＝1∶1～3∶1，料液比为1∶2～1∶5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中采用低温超高压细胞破碎仪破碎番茄细胞壁，操作温度4～6℃，工作压力为250～350Mpa，35～55s一次性破碎。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中低温结晶的温度为-15℃～-20℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，番茄红素晶体纯度大于98％。