CN101823934A - 一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺，该工艺包括以下步骤：(1)制备新鲜样品；(2)制备番茄酱；(3)将番茄酱真空过滤后，得到红色产物；该红色产物与丙酮按1∶0.8～1.2的质量体积比混合、搅拌后，在40～50秒内萃取3次，得到紫红色固相物；(4)将紫红色固相物用乙醚按1∶0.8～1.2的质量体积比提取3次后，得到白色的固相粉末和红色的乙醚萃取液；(5)将乙醚萃取液经减压蒸馏，并置于氮气流中5～15分钟后，即可得到产品番茄红素。本发明采用机械方法和化学方法共同破坏番茄组织细胞，从而保证了番茄中的番茄红素被完全提出。本发明快速、低成本，可实现工业规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种番茄红素的提取工艺，尤其涉及一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺。
背景技术
番茄红素是一种脂溶性不饱和碳氢化合物，是胡萝卜素的一种，其晶体呈红色，分子式为C40H56，分子量为536.85，熔点为174℃，由于最早从番茄中分离制得，故称番茄红素。
番茄红素是许多类胡萝卜素生物合成的中间体，经过环化可形成其它类胡萝卜素。番茄红素像其它类胡萝卜素一样，是由细菌、藻类及植物生物合成的，动物无法自身合成，只有从食物中摄取。大量研究表明，番茄红素具有优越的生理功能，是一种很有发展前途的新型功能性天然色素，也是目前国际上功能性食品成分研究中的一个热点。
虽然已有许多学者研究了多种提取番茄红素的方法，但在已有的方法中，很难得到高纯度的产品，也很难将番茄红素从原料中完全分离，其中效果最好的方法是超临界萃取法。但是，这一方法主要装置的高价格限制了其在研究领域的应用，更限制了工业生产的规模化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种快速、低成本的从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺。
为解决上述问题，本发明所述的一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺，包括以下步骤：
(1)将体积＜1.8cm3的新鲜番茄碎块粉碎至粒子小于4mm，即得新鲜样品；
(2)将所述步骤(1)所得的新鲜样品与去离子水按1∶0.8～1.2的质量体积比混合均匀后，在避光条件下煮沸8～12分钟，得到混合液；该混合液经减压过滤、水洗后，得到含水量为45～55％的番茄酱；
(3)将所述步骤(2)所得的番茄酱真空过滤后，得到含水量为12～18％的红色产物；该红色产物与丙酮按1∶0.8～1.2的质量体积比混合、搅拌后，在40～50秒内萃取3次，得到紫红色固相物；
(4)将所述步骤(3)所得的紫红色固相物用乙醚按1∶0.8～1.2的质量体积比提取3次后，得到白色的固相粉末和红色的乙醚萃取液；
(5)将所述步骤(4)所得的乙醚萃取液在28～32℃温度下减压蒸馏，并置于氮气流中5～15分钟，得到产品番茄红素，该产品在-20℃下避光保存即可。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、由于本发明采用的提取剂具有对番茄红素选择性高、溶解性好和易分离的特性，提取的操作过程简单易行。因此，使得整个提取过程耗时不超过2小时，这是现有技术所无法达到的。
2、由于本发明使用乙醚和丙酮作为提取剂，而这两种物质具有易与产物分离、不会在产品中有残留的特点，因此，有效地避免了现有技术中以三氯甲烷等有机溶剂为提取剂所造成的不易与产物分离，易残留于产品中的缺陷；同时，本发明中的提取剂易回收和纯化，可重复使用，从而不仅降低了生产成本，而且符合零污染物排放的绿色环保要求。
3、由于本发明采用了机械方法和化学方法共同破坏番茄组织细胞，因此，保证了番茄中的番茄红素被完全提出。
4、对本发明所得的番茄红素分别采用美国安捷伦1100型液相色谱仪(反相色谱柱为4.6nm×250mm，5um；流动相为乙腈∶甲醇∶乙酸乙酯＝70∶10∶9；紫外检测器的检测波长472nm，柱温25℃，流速1.0mL/min，进样量20ul。)、紫外光谱(北京瑞利分析仪器公司的UV-2100双光束紫外-可见分光光度计，将番茄红素用乙酸乙酯定容，使其浓度为0.1mg/ml；用分光光度计在350～600nm波长下扫描)检测分析后，显示本发明所得的番茄红素无杂质，纯度高。
5、本发明所需装置简单，易操作，可实现工业规模化生产。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明中番茄红素的高效液相色谱(HPLC)图。
图2为本发明中番茄红素的紫外光谱吸收图。
具体实施方式
为了减少番茄红素的损失，番茄样品避光避氧保存。整个提取过程都在室温避光的条件下进行。
实施例1 一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺，包括以下步骤：
(1)将体积＜1.8cm3的新鲜番茄碎块采用粉碎机以15000～23000RPM的速率将其粉碎至粒子小于4mm，即得新鲜样品。
(2)将步骤(1)所得的0.25kg新鲜样品与去离子水按1∶0.8的质量体积比混合均匀后，在避光条件下采用山东永兴仪器厂生产的KDM型连续可调控温电热套加热，并在1000ml烧瓶中回流煮沸10分钟，得到混合液；该混合液趁热经巩义市予华仪器有限公司生产的SHZ-D(III)型循环水式真空泵减压过滤，并用0.2升水冲洗两次后，得到77g含水量为45％的番茄酱。
(3)将步骤(2)所得的番茄酱采用巩义市予华仪器有限公司生产的SHZ-D(III)型循环水式真空泵真空过滤后，得到30g含水量为12％的红色产物；该红色产物与丙酮按1∶0.8的质量体积比混合、搅拌后，用SHZ-D(III)型循环水式真空泵真空过滤来萃取，在40～50秒内萃取3次，得到18g紫红色固相物。
(4)将步骤(3)所得的紫红色固相物用乙醚按1∶0.8的质量体积比采用SHZ-D(III)型循环水式真空泵提取3次，每次用时20～40秒，得到8.40g白色的固相粉末——番茄中的纤维素和42ml红色的乙醚萃取液。
(5)将步骤(4)所得的乙醚萃取液在28℃温度下采用上海亚荣生化仪器厂生产的RE-52AA型旋转蒸发器减压蒸馏，将所得提取物中所含的番茄籽中的少量油在-15℃、避光条件下用滤纸吸3次，每次8～14秒钟；然后将红色产物置于氮气流中5～15分钟，以除去所有溶剂，得到0.08033g产品番茄红素，该产品在-20℃下避光保存即可。
实施例2 一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺，包括以下步骤：
(1)将体积＜1.8cm3的新鲜番茄碎块采用粉碎机以15000～23000RPM的速率将其粉碎至粒子小于4mm，即得新鲜样品。
(2)将步骤(1)所得的0.25kg新鲜样品与去离子水按1∶1的质量体积比混合均匀后，在避光条件下采用连续可调控温电热套加热，并在1000ml烧瓶中回流煮沸12分钟，得到混合液；该混合液趁热经SHZ-D(III)循环水式真空泵减压过滤，并用0.25升水冲洗两次后，得到77g含水量为50％的番茄酱。
(3)将步骤(2)所得的番茄酱采用SHZ-D(III)型循环水式真空泵真空过滤后，得到43.15g含水量为15％的红色产物；该红色产物与丙酮按1∶1的质量体积比混合、搅拌后，用SHZ-D(III)型循环水式真空泵真空过滤来萃取，在40～50秒内萃取3次，得到17.97g紫红色固相物。
(4)将步骤(3)所得的紫红色固相物用乙醚按1∶1的质量体积比采用SHZ-D(III)型循环水式真空泵提取3次，每次用时20～40秒，得到8.85g白色的固相粉末——番茄中的纤维素和45ml红色的乙醚萃取液。
(5)将步骤(4)所得的乙醚萃取液在30℃温度下采用旋转蒸发器减压蒸馏，将所得提取物中所含的番茄籽中的少量油在-15℃、避光条件下用滤纸吸3次，每次8～14秒钟；然后将红色产物置于氮气流中5～15分钟，以除去所有溶剂，得到0.08475g产品番茄红素，该产品在-20℃下避光保存即可。
实施例3 一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺，包括以下步骤：
(1)将体积＜1.8cm3的新鲜番茄碎块采用粉碎机以15000～23000RPM的速率将其粉碎至粒子小于4mm，即得新鲜样品。
(2)将步骤(1)所得的0.25kg新鲜样品与去离子水按1∶1.2的质量体积比混合均匀后，在避光条件下采用连续可调控温电热套加热，并在1000ml烧瓶中回流煮沸8分钟，得到混合液；该混合液趁热经SHZ-D(III)型循环水式真空泵减压过滤，并用0.3升水冲洗两次后，得到80g含水量为55％的番茄酱。
(3)将步骤(2)所得的番茄酱采用SHZ-D(III)型循环水式真空泵真空过滤后，得到46.33g含水量为18％的红色产物；该红色产物与丙酮按1∶1.2的质量体积比混合，搅拌，然后用SHZ-D(III)型循环水式真空泵真空过滤来萃取，在40～50秒内萃取3次，得到15.17g紫红色固相物。
(4)将步骤(3)所得的紫红色固相物用乙醚按1∶1.2的质量体积比采用SHZ-D(III)型循环水式真空泵提取3次，每次用时20～40秒，得到8.85g白色的固相粉末——番茄中的纤维素和47ml红色的乙醚萃取液。
(5)将步骤(4)所得的乙醚萃取液在32℃温度下采用旋转蒸发器减压蒸馏，将所得提取物中所含的番茄籽中的少量油在-15℃、避光条件下用滤纸吸3次，每次8～14秒钟；然后将红色产物置于氮气流中5～15分钟，以除去所有溶剂，得到0.1009g产品番茄红素，该产品在-20℃下避光保存即可。
Claims (1)
1.一种从番茄中提取高纯番茄红素的新工艺，包括以下步骤：
(1)将体积＜1.8cm3的新鲜番茄碎块粉碎至粒子小于4mm，即得新鲜样品；
(2)将所述步骤(1)所得的新鲜样品与去离子水按1∶0.8～1.2的质量体积比混合均匀后，在避光条件下煮沸8～12分钟，得到混合液；该混合液经减压过滤、水洗后，得到含水量为45～55％的番茄酱；
(3)将所述步骤(2)所得的番茄酱真空过滤后，得到含水量为12～18％的红色产物；该红色产物与丙酮按1∶0.8～1.2的质量体积比混合、搅拌后，在40～50秒内萃取3次，得到紫红色固相物；
(4)将所述步骤(3)所得的紫红色固相物用乙醚按1∶0.8～1.2的质量体积比提取3次后，得到白色的固相粉末和红色的乙醚萃取液；
(5)将所述步骤(4)所得的乙醚萃取液在28～32℃温度下减压蒸馏，并置于氮气流中5～15分钟，得到产品番茄红素，该产品在-20℃下避光保存即可。
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