CN101121631B - 一种快速提取番茄红素的方法 - Google Patents

Abstract

一种快速提取番茄红素的方法，属于食品配料技术领域。本发明从富含番茄红素的原料中提取番茄红素，将富含番茄红素的原料经初步处理后，用超声波/微波协同技术辅助溶剂回流提取番茄红素，浓缩后得番茄红素油树脂产品；并回收溶剂。本发明步骤简单，提取时间大大缩短，避免在提取过程中番茄红素的损失；提取率较高，最高提取率可达到97％；提取过程采用密闭体系，溶剂消耗少，降低了成本，同时提高了生产的安全性；采用微波为加热源，能量直接作用于萃取体系，减少了能量的浪费，具有节能的特点。

Description

一种快速提取番茄红素的方法

技术领域

一种快速提取番茄红素的方法，属食品配料技术领域，具体涉及一种利用超声波/微波协同作用快速提取番茄红素的方法。

背景技术

番茄红素(C₄₀H₅₆，分子量：536.85)是由11个共轭及两个非共轭碳碳双键组成的直链型碳氢化合物，是其它类胡萝卜素生物合成的中间体。番茄红素的纯品为深红色针状晶体，作为色素本身，番茄红素可用于化妆品、食品等的着色；另外，由于具有多种生物学作用，如建立在抗氧基础上的防癌和抗癌以及预防和治疗心血管病等作用，番茄红素是一种备受关注的功能性食品配料。

天然的番茄红素主要存在于番茄、西瓜、李子、石榴及红色葡萄柚等食物原料中，苦瓜种子等植物性材料中也有一定含量，目前番茄红素提取仍多以番茄为原料。

目前番茄红素的提取方法主要为有机溶剂浸提法、生物酶法、超临界流体萃取法、大孔树脂提取法、微波法等。如专利CN 1530401A中揭示一种通过皂化提取番茄红素的方法；CN1298904A揭示一种制取结晶番茄红素及/或番茄红素油树脂的方法；CN1403506A中公开了一种先添加生物酶处理番茄酱、经真空干燥制粉后使用溶剂反复提取番茄红素的方法；CN1364832A中公开了一种用超临界流体萃取番茄红素的方法；CN1439678A中公开了以番茄为原料，经粉碎、初提物制备、大孔树脂吸附、解析、结晶干燥过程提取番茄红素的方法，CN1690027A中提到一种微波辐射提取番茄红素的方法。上述各种提取方法各有其独到性，但也都存在着提取效率低、操作时间长等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是利用超声波/微波协同作用，快速地从富含番茄红素的原料中提取番茄红素。本发明中将结合超声波辅助提取与微波辅助提取的优点，采用超声波/微波协同作用来提取原料中的番茄红素，在保持高提取率的同时，大幅缩短提取时间。

在微波场中，当被提取物和溶剂共同处于微波场下时，目标组分分子受到高频电磁波的作用产生剧烈震荡，分子本身获得巨大能量以挣脱周边环境的束缚，当环境存在一定浓度差时，可在短时间内实现分子从内向外的迁移；微波提取中动态提取优于静态提取，而超声辅助可以达到动态提取的目的，提高了物质表面的传质速度，加快了溶质组分从固体表面向溶剂扩散的速率。同时超声场声能对原料产生空化作用，空化中产生的极大压力造成被破碎物细胞壁及整个生物体破裂，加强了胞内物质的释放。

本发明的技术方案：从富含番茄红素的原料中提取，富含番茄红素的原料经初步处理后，用超声波/微波协同技术辅助溶剂回流提取番茄红素，浓缩后得番茄红素油树脂产品；步骤为：

1)将原料洗净，去蒂去皮后，使用刮板式打浆机打浆后，浆液用沉淀离心机以2000～6000rpm、离心2～10min，弃去果清留沉淀物备用；

2)将所得沉淀物用真空干燥法于40～80℃调节水分含量至70％～80％，真空度在0.05～0.1MPa为宜；

3)采用超声微波辅助的有机溶剂回流提取的方法提取番茄红素，将步骤2)所得待提取料分散于萃取容器中，加入有机溶剂，待提取料质量∶溶剂体积以g/mL计为1∶3～1∶10，并安装好回流冷凝装置，确保气密性完好，开启超声波、微波进行提取；

超声波16KHz～68KHz、50～300W，微波915MHz～2450MHz、10～800W直接作用于萃取体系进行提取，持续时间为1min～10min，萃取级数为1～2级；

采用的有机溶剂是乙酸乙酯、正己烷、丙酮、石油醚、乙醚、乙醇中的一种或几种混合；

4)滤出番茄红素提取液，然后进行减压浓缩，得番茄红素油树脂产品，并回收溶剂。

富含番茄红素的原料为：番茄、番茄酱、番茄皮渣、西瓜或红色葡萄柚。

番茄红素提取率在70％～97％，进行减压浓缩并回收溶剂，得番茄红素含量大于6％的番茄红素油树脂。如需生产纯度的番茄红素产品可采用一次或多次重结晶技术对其中的番茄红素进行纯化。

本发明的有益效果：本发明以高番茄红素含量的农副资源为原料，调节其中的水分含量至合适范围后，采用超声播/微波辅助的有机溶剂提取法进行提取，集合了微波快速、均匀加热和超声波机械扰动及空化作用的优点，使得本发明与其他方法相比具有以下优势：一、步骤简单，提取时间大大缩短，即使二级提取，最长提取时间累计亦不超过20min，最大限度地降低了番茄红素在较高提取温度下的处理时间，避免在提取过程中的损失；二、提取率较高，本方法最高提取率可达到97％。三、提取过程采用密闭体系，溶剂消耗少，降低了成本，同时提高了生产的安全性。四、本方法采用微波为加热源，能量直接作用于萃取体系，减少了能量的浪费，具有节能的特点。

具体实施方式

实施例1

1)番茄10Kg洗净，去蒂去皮，使用刮板式打浆机打浆后，浆液使用沉淀离心机离心(2000rpm，10min)，弃去上清液留沉淀物备用；

2)将步骤1)中所得沉淀物用真空干燥法于80℃真空度0.1MPa，调节水分得水分含量为70％的番茄泥约0.25Kg；

3)采用超声微波辅助的有机溶剂回流提取的方法提取番茄红素。取步骤2)所得番茄泥100g分散于萃取容器中，按料液比1∶3(番茄泥质量∶溶剂体积)的比例加入乙酸乙酯300mL并安装好回流冷凝装置，检查气密性完好后，开启超声波(68KHz，300W)、微波(2450MHz，300W)直接作用于萃取体系进行提取，持续时间为7min，萃取级数为2级；

4)分离番茄红素提取液，然后进行减压浓缩，得番茄红素油树脂产品，番茄红素提取率为97％。并回收溶剂。

实施例2

1)番茄皮渣5Kg经流动水分离掉皮、籽后，使用沉淀离心机离心(6000rpm，2min)，弃去上清液留沉淀物备用；

2)将步骤1)中所得沉淀物用真空干燥法于60℃真空度为0.05MPa，调节水分至80％得待提取物约0.3Kg；

3)采用超声微波辅助的有机溶剂回流提取的方法提取番茄红素。取步骤2)所得待提取物100g分散于萃取容器中，按料液比1∶7(番茄泥质量∶溶剂体积)的比例加入乙醇700mL并安装好回流冷凝装置，检查气密性完好后，开启超声波(40KHz，150W)、微波(915MHz，10W)直接作用于萃取体系进行提取，持续时间为1min，萃取级数为1级；

4)最后滤出番茄红素提取液，然后进行减压浓缩，得番茄红素油树脂产品，番茄红素提取率为92％。并回收溶剂。

实施例3

1)20Kg红瓤西瓜使用刮板式打浆机打浆后粗滤，除去西瓜籽，浆液使用沉淀离心机离心(6000rpm，2min)，弃去上清液留沉淀物备用；

2)将步骤1)中所得沉淀物用真空干燥法于40℃真空度为0.08MPa，调节水分至75％得待提取物约0.3Kg；

3)采用超声微波辅助的有机溶剂回流提取的方法提取番茄红素。取步骤2)所得待提取物100g分散于萃取容器中，按料液比1∶10(待提取物质量∶溶剂体积)的比例加入石油醚、丙酮混合溶剂(体积比为10∶1)1000mL并安装好回流冷凝装置，检查气密性完好后，开启超声波(16KHz，50W)、微波(2450MHz，800W)直接作用于萃取体系进行提取，持续时间为5min，萃取级数为1级；

4)最后滤出番茄红素提取液，然后进行减压浓缩，得番茄红素油树脂产品，番茄红素提取率为94％。并回收溶剂。

Claims (2)

1.一种快速提取番茄红素的方法，其特征是从富含番茄红素的原料中提取，富含番茄红素的原料经初步处理后，用超声波/微波协同技术辅助溶剂回流提取番茄红素，浓缩后得番茄红素油树脂产品；步骤为：

1)将原料洗净，去蒂去皮后，使用刮板式打浆机打浆后，浆液用沉淀离心机以2000～6000rpm、离心2～10min，弃去果清留沉淀物备用；

2)将所得沉淀物用真空干燥法于40～80℃调节水分含量至70％～80％，真空度在0.05～0.1MPa为宜；

3)采用超声微波辅助的有机溶剂回流提取的方法提取番茄红素，将步骤2)所得待提取料分散于萃取容器中，加入有机溶剂，待提取料质量∶溶剂体积以g/mL计为1∶3～1∶10，并安装好回流冷凝装置，确保气密性完好，开启超声波、微波进行提取；

超声波16KHz～68KHz、50～300W，微波915MHz～2450MHz、10～800W直接作用于萃取体系进行提取，持续时间为1min～10min，萃取级数为1～2级；

采用的有机溶剂是乙酸乙酯、正己烷、丙酮、石油醚、乙醚、乙醇中的一种或几种混合；

4)滤出番茄红素提取液，然后进行减压浓缩，得番茄红素油树脂产品，并回收溶剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是富含番茄红素的原料为：番茄、番茄酱、番茄皮渣、西瓜或红色葡萄柚。