CN101810225A - 一种生产番茄红素油树脂和富含番茄红素的植物油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生产番茄红素油树脂和富含番茄红素的植物油的方法。本发明采用液态、亚临界、超临界萃取及溶剂萃取等装置，以脱水番茄块、番茄丁或生产番茄酱、番茄汁的副产物番茄皮渣和一定比例的植物种子混合后为原料，选用相应的萃取溶剂，控制一定的萃取工艺条件，提取含有番茄红素和植物油的提取物，并经进一步精制处理后得到番茄红素油树脂和富含番茄红素的植物油产品。

Description

一种生产番茄红素油树脂和富含番茄红素的植物油的方法

技术领域

本发明涉及一种利用脱水番茄块、番茄丁或生产番茄酱的副产物番茄皮渣和一定比例的植物种子混合后为原料，采用超临界萃取、亚临界萃取或溶剂萃取等装置，选择相应的萃取溶剂和萃取、分离工艺，从中提取含有番茄红素和植物油的混合物，并经进一步处理后，得到番茄红素油树脂和富含番茄红素的植物油的方法。

背景技术

番茄红素(lycopene)是成熟番茄的主要色素，是一种不含氧的类胡萝卜素，它不仅提供了鲜艳的红色，而且也有很强的抗氧化性和防癌抗癌作用，对防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有非常明显的效果，可以有效抑制癌细胞的扩散和复制，同时，它还具有细胞间信息感应和细胞生长调控等生化作用。番茄红素具有很强的猝灭单线态氧自由基的能力，其淬灭单线态氧的速率常数是维生素E的100倍，是迄今为止自然界中被发现的最强抗氧化剂之一，它可以保护细胞DNA免受自由基损害，防止细胞病变、突变、癌变，能促使细胞的生长和再生，美容祛皱，延缓衰老，维护皮肤健康，被西方国家称为“植物黄金”。但新鲜番茄中番茄红素的数量相对较低，要满足体内每天10mg左右的番茄红素摄入量，以最成熟季节时番茄中番茄红素的含量计算，每人每天至少要吃掉2kg以上的番茄才行，这对大多数人来说是无法实现的。

随着番茄红素生物学功能的开发与应用，番茄红素的制备技术也逐渐成为研究热点之一，目前，番茄红素可通过化学合成、植物萃取和微生物发酵三种方法来获得，以植物萃取所得到的番茄红素的生理活性最好。通常采用植物萃取法生产番茄红素的方法有溶剂浸提法、超临界或亚临界萃取法等[WO97/48287，WO96/13178，CN1176577A]。但由于番茄红素在番茄中的含量较低，现有萃取工艺中通常都是采用番茄酱、干燥的番茄粉或番茄皮渣直接提取番茄红素，在提取过程中普遍存在着原料中的番茄红素提取不完全，或由于原料所含的糖、果胶及其他粘液质较多，在提取过程中导致原料结块，影响番茄红素的浸出效率，造成番茄红素的提取效率较低，生产成本偏高等问题。

发明内容

针对现有技术中采用番茄酱、干燥的番茄粉或番茄皮渣直接提取番茄红素，在提取过程中普遍存在着原料中的番茄红素提取不完全，或由于原料所含的糖、果胶及其他粘液质较多，在提取过程中导致原料结块，影响番茄红素的浸出效率，造成番茄红素的提取效率较低，生产成本偏高等不足，由于番茄红素是脂溶性色素，较易溶解于植物油脂中，本发明的目的是提供一种以番茄粉和植物种子按一定比列进行混合为原料，采用超临界、亚临界或溶剂浸提等装置，选择合适的提取溶剂，并控制相应的萃取温度、萃取压力、分离温度、分离压力等工艺参数，提取含有番茄红素和植物油的提取物，并经过适当的精制处理(包括超临界流体精制、分子蒸馏精制及离心或过滤分离等)，得到富含番茄红素的植物油和番茄红素油树脂两个产品。该工艺即具备了传统有机溶剂提取成本相对较低的优势，同时又具有超临界CO₂萃取技术所具备的产品无溶剂残留、无污染、生物学活性高等特点，具有生产设备的投资小、生产规模大，能耗低，单位时间内的生产效率高等优势，进而解决超临界萃取番茄红素的生产成本长期以来居高不下的技术难题。采用该方法可提高番茄红素的提取效率，在生产番茄红素油树脂的同时，根据所混合的植物种子的不同，还可得到不同的富含番茄红素的植物油，这些植物油产品为具有保健功能的食用植物油，也能够用其作为进一步生产番茄红素胶囊或其他保健品的原辅料。此外，番茄红素保存在植物油脂中还可提高其稳定性，更便于储存。

为达到上述目的，本发明是采用如下技术方案予以实现的：

一种生产番茄红素油树脂和富含番茄红素的植物油的方法，包括如下流程：

(1)以脱水番茄块、番茄丁、干燥的番茄皮渣和一定比例的植物种子等为原料经过粉碎处理，得到混合有一定比例植物种子的混合番茄粉；

(2)将上述步骤中所得到的混合番茄粉采用超临界、亚临界或溶剂萃取的装置，控制相应的萃取温度、萃取压力、分离温度和分离压力，经过一定时间的萃取后得到含有番茄红素和植物油的提取物；

(3)将上述步骤中分离出的提取物经进一步精制分离后，得到富含番茄红素的植物油和番茄红素油树脂两个产品。

(4)上述步骤中分离出的番茄红素油树脂能够作为进一步提纯番茄红素或生产以番茄红素为主要成分的药品、保健品或食品的原料。

(5)上述步骤(3)中分离出的富含番茄红素的植物油为食用油或作为生产食用保健品的原辅料。

所述的提取番茄红素油树脂的方法，其萃取番茄红素的原料是脱水番茄块、脱水番茄丁或生产番茄酱、番茄汁等产品过程中的副产物番茄皮渣等，所加入的植物种子为包括番茄籽、红花籽、亚麻籽、葵花籽、油菜籽、玉米胚芽、小麦胚芽、花生、大豆油等在内的用于生产食用或保健用的植物油的原料，优选的为番茄籽、亚麻籽、红花籽、小麦胚芽和玉米胚芽等。

所述的采用超临界萃取装置实现的萃取工艺中提取溶剂包括液态、亚临界或超临界状态的CO₂、丙烷或其他适合作为超临界萃取的任何溶剂。

所述的采用亚临界装置实现的萃取工艺中所采用的溶剂为含有1-3个碳原子的碳氢氟化合物或者其它共溶剂，所述的含1-3个碳原子的碳氢氟化合物为二氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷、六氟丙烷、氢氟丙烷等的纯组分，或者是二氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷、六氟丙烷、氢氟丙烷等中的至少一种与烃类组成的混合溶剂；其他共溶剂为烃类、醚类、醇类、醛酮类和脂类等中的一种或多种溶剂组成的；这些萃取溶剂和被提取的番茄粉充分接触，从而得到包含有番茄红素和植物油的提取液。

所述的采用溶剂萃取装置实现的萃取工艺中采用溶剂包括正己烷、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、甲苯等在内的适合作为提取番茄红素和植物油的任何溶剂。

所述的萃取温度和压力可以根据所选用的萃取溶剂组分的物理化学性质、临界温度和临界压力的不同进行调整，优选的萃取温度为10℃-100℃之间。

所述的各种番茄粉与植物油种子的混合比例可以为任意比例，优选的比例根据所希望得到的目标产品的质量控制指标进行调整。

所述的提取番茄红素和植物油的方法，还包括如下步骤，采用溶剂萃取的工艺提取番茄红素和植物油时，萃取溶剂与被萃取的番茄粉原料的物料比为2∶1～20∶1，混合番茄粉原料应当保证完全浸泡于萃取溶剂中。混合番茄粉原料中的番茄红素和植物油需要采用多次循环萃取后才可以萃取完全，经分离出其中的提取溶剂，得到番茄红素和植物油的提取物。

所述的采用超临界、亚临界和溶剂萃取等工艺所得到的番茄红素和植物油的提取物，经过精制处理后(包括超临界精制、分子蒸馏精制、离心或过滤分离等)后，得到富含番茄红素的植物油和番茄红素油树脂两个产品。也可将番茄红素和植物油的提取物在60-120℃加热0.5-1.5小时后，再进一步进行精制分离。由此得到的番茄红素油树脂可用于进一步生产番茄红素胶囊、其他番茄红素保健品或生产高浓度番茄红素的原料；富含番茄红素的植物油为具有保健功能的食用油或用于生产保健食品、化妆品、按摩油等的原辅料。

本发明所取得的有益效果是：

1.本发明所选用的提取原料为利用脱水番茄块、番茄丁或生产番茄酱中的副产物番茄皮渣和一定比例的植物种子混合为原料，减少和避免了由于部分番茄原料中含糖、果胶和其他粘液质等较高而容易出现的结块、板结等现象的发生，使得既可以在番茄酱生产季节利用廉价的番茄皮渣为原料生产番茄红素，又可以克服番茄皮渣的副产物只有在每年的番茄酱生产季节才会有原料的不足，利用适合长时间保存的脱水番茄块或脱水番茄丁来生产番茄红素，实现番茄红素油树脂产品的连续生产，提高了设备的利用率。

2.本发明所选用的原料可以采用超临界、亚临界和溶剂浸提等多种工艺来实现番茄红素的提取，适用范围广。

3.本发明以混合番茄粉提取番茄红素，由于提取原料中含有一定比例的植物种子，增加了番茄红素的溶解性，从而提高了番茄红素的提取率。同时，在提高番茄红素提取收率的同时，得到了具有保健功能的食用植物油或生产保健品、化妆品等的功能性植物油质，同时可根据市场和产品的需求，灵活地调整添加的植物种子的品种，得到具有不同功能的富含番茄红素的多种功能性植物油脂，具有生产设备的投资小、产品可多样化，工艺调整简单灵活，单位时间内的生产效率高等优势。

具体实施方式

下面采用具体实施例的方式具体地解释本发明，但本发明不局限于实施例。

实施例1：

脱水番茄块原料1000kg，其中番茄红素含量为1.16‰，加入400kg番茄籽，粉碎混合后，投入亚临界萃取的萃取釜中，以1，1，1，2-四氟乙烷为萃取剂，萃取温度控制在45℃，压力为1.16Mpa，萃取时间为1h，分离掉萃取剂，将萃取剂再次注入萃取釜中重复萃取6次，萃取分离时间共8h，分离釜中得番茄红素和植物油提取混合物72kg；经离心分离后，得番茄红素油树脂21.5kg(番茄红素的含量为4.15％)和富含番茄红素的番茄籽油50kg(番茄红素含量为0.12％)。

实施例2：

萃取条件：压力35Mpa；温度60℃；CO₂流量25kg/小时；原料粒度60-80目；萃取时间2小时；设备型号：HA121-50-02

原料：番茄粉和亚麻籽粉的混合物

实施例3：

萃取条件：压力30Mpa；温度70℃；CO₂流量200kg/小时；原料粒度60-80目；萃取时间2小时；设备型号GM32-50×3

原料：番茄粉和红花籽粉的混合物

实施例4：

萃取条件：压力12Mpa；温度100℃；丙烷流量5kg/小时；原料粒度60-80目；萃取时间3小时

原料：番茄粉和番茄籽粉的混合物

Claims (9)

1.一种生产番茄红素油树脂和富含番茄红素的植物油的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)以脱水番茄块、番茄丁、干燥的番茄皮渣和一定比例的植物种子等为原料经过粉碎处理，得到混合有一定比例植物种子的混合番茄粉；

(2)将上述步骤中所得到的混合番茄粉采用超临界、亚临界或溶剂萃取的装置，控制相应的萃取温度、萃取压力、分离温度和分离压力，经过一定时间的萃取后得到含有番茄红素和植物油的提取物；

(3)将上述步骤中分离出的提取物经进一步精制分离后，得到富含番茄红素的植物油和番茄红素油树脂两个产品。

(4)上述步骤中分离出的番茄红素油树脂能够作为进一步提纯番茄红素或生产以番茄红素为主要成分的药品、保健品或食品的原料。

(5)上述步骤(3)中分离出的富含番茄红素的植物油为食用油或作为生产食用保健品的原辅料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用于萃取番茄红素的原料是脱水番茄块、脱水番茄丁或生产番茄酱、番茄汁过程中的副产物番茄皮渣等，所加入的植物种子为包括番茄籽、红花籽、亚麻籽、葵花籽、油菜籽、玉米胚芽、小麦胚芽、花生、大豆油等在内的用于生产食用或保健用的植物油的原料，优选的为番茄籽、亚麻籽、红花籽、小麦胚芽和玉米胚芽等。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的采用超临界萃取装置实现的萃取工艺中提取溶剂包括液态、亚临界或超临界状态的CO₂、丙烷或其他适合作为超临界萃取的任何溶剂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的采用亚临界装置实现的萃取工艺中所采用的溶剂为含有1-3个碳原子的碳氢氟化合物或者其它共溶剂，所述的含1-3个碳原子的碳氢氟化合物为二氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷、六氟丙烷、氢氟丙烷等的纯组分，或者是二氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷、六氟丙烷、氢氟丙烷等中的至少一种与烃类组成的混合溶剂；其他共溶剂为烃类、醚类、醇类、醛酮类和脂类等中的一种或多种溶剂组成的；这些萃取溶剂和被提取的番茄粉充分接触，从而得到包含有番茄红素和植物油的提取液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的采用溶剂萃取装置实现的萃取工艺中采用溶剂包括正己烷、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、甲苯等在内的适合作为提取番茄红素和植物油的任何溶剂。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取温度和压力可以根据所选用的萃取溶剂组分的物理化学性质、临界温度和临界压力的不同进行调整，优选的萃取温度为10℃-100℃之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的各种番茄粉与植物油种子的混合比例可以为任意比例，优选的比例可以根据所得产品的指标进行调整。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所得的含有番茄红素和植物油的提取物经过精制处理后(包括超临界精制、分子蒸馏精制、离心或过滤分离等)，得到富含番茄红素的植物油和番茄红素油树脂两个产品。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所得的含有番茄红素和植物油的提取物为生产功能性食品植物油或保健品的原料。