CN108017505B - 提取番茄红素的方法 - Google Patents

Abstract

提取番茄红素的方法，包括以下步骤：(1)将含有番茄红素的微生物菌体发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将所述发酵液处理后得到含水量小于10%的干菌体；(2)将所述干菌体均匀的填充至串联的反应柱中；(3)向所述串联的反应柱中添加有机溶剂，使所述有机溶剂依次通过所述串联的反应柱，萃取菌体中的番茄红素；(4)收集所述番茄红素萃取液，脱溶、结晶、过滤、真空干燥，得到番茄红素。本发明将传统的批次提取替换成连续提取，可有效提高番茄红素的提取收率。进一步的，提取过程中对反应柱进行实时监测，既能保证对菌体充分的提取，也能避免菌体中番茄红素提取完成后造成的无效提取。

Description

提取番茄红素的方法

技术领域

本发明涉及一种提取番茄红素的方法，尤其是一种从微生物菌体发酵后的产物中提取番茄红素的方法。

背景技术

类胡萝卜素是自然界中发现数量最多且广泛分布的一类颜料，可以在水果、蔬菜、树叶、微生物和海洋生物中找到。类胡萝卜素化合物的一些具体实例是：β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素、虾青素、玉米黄质、隐黄质、柠黄质等。

类胡萝卜素，如β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素具有增强免疫、抗氧化等多种重要的生理作用。目前β-胡萝卜素、番茄红素、虾青素、叶黄素已被广泛应用于食品、化妆品、药品、保健品等行业。其中，β-胡萝卜素是一种广泛存在的脂溶性类胡萝卜素，与人体的健康密切相关，不仅具有抗癌、抗氧化、抗辐射等很高的药用价值，而且在人体和动物体内可转化为维生素A，是人体必需的维生素A的重要来源。番茄红素经体外试验显示能有效去除单态氧，抑制脂质过氧化作用，其血清水平与发生胰腺癌和子宫癌的危险成反比。

类胡萝卜素晶体通常通过常规化学方法来生产。然而，现在广泛要求产物来自于天然来源。天然的类胡萝卜素可从植物、藻类、真菌类等生物中提取，但受产量、条件等限制，产量较低。发酵法生产类胡萝卜素具有与天然产物相同的结构产物，且不需要复杂的光照的过程，生物产量大。

现有从三孢布拉霉菌发酵液制备β-胡萝卜素的技术常因浸提不完全导致收率不高，为了提高收率，通常采用破壁技术。而采用破壁的方法又往往造成固液不易分离，处理过程复杂，工业化困难。如专利申请00116697.2公开了一种β-胡萝卜素的提取方法，从三孢布拉霉菌发酵液制备β-胡萝卜素，其过程包括：过滤发酵液得到菌丝体；将菌丝体进行细胞破壁；固液分离得到菌丝体；用脱水剂进行脱水；脱水后用有机溶剂提取β-胡萝卜素；提取液经结晶、真空干燥得到β-胡萝卜素晶体。该专利中使用破壁技术，还使用脱水剂，因此在后续固液分离的步骤增加难度，且使用多种溶剂，对溶剂回收和循环利用造成困难，处理过程困难，成本大。另一方面，单次大批量的溶剂提取，对设备的容积和密封性要求较高，因此成本较高。且由于菌体容易结团，溶剂渗透的难度增加，提取的收率也比较低。

基于现有技术存在的缺陷，本发明考虑将提取番茄红素的方法改进。具体的说，本发明将大量的微生物发酵菌体分散成若干体积较小的量，分别置入串联的反应柱中，使用有机溶剂进行连续萃取，在连续萃取过程中，并通过取样口定时观察萃取液中番茄红素的含量，进而及时调整反应柱。本发明的方法将传统的批次提取替换成连续提取，可有效提高番茄红素的提取收率。进一步的，在提取过程中对反应柱进行实时监测，既能保证对菌体充分的提取，也能避免菌体中番茄红素提取完成后造成的无效提取。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的可实现连续萃取的提取番茄红素的方法。

为实现上述目的，本发明的提取番茄红素的方法，包括以下步骤：(1)将含有番茄红素的微生物菌体发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将所述发酵液处理后得到含水量小于10％的干菌体；(2)将所述干菌体均匀的填充至串联的反应柱中；(3)向所述串联的反应柱中添加有机溶剂，使所述有机溶剂依次通过所述串联的反应柱，萃取菌体中的番茄红素；(4)收集所述番茄红素萃取液，脱溶、结晶、过滤、真空干燥，得到番茄红素。

进一步的，步骤(1)中，处理后的所述干菌体总量的至少80％可过40目筛。

进一步的，步骤(1)中，处理发酵液的手段包括：对所述发酵液进行浓缩和干燥。

进一步的，步骤(1)中，处理所述发酵液的手段进一步包括粉碎干菌体。

进一步的，步骤(2)中，所述每一反应柱上均设有取样口及压力表；步骤(3)中，对反应柱定时取样，检测所述串联的反应柱中处于首位的反应柱出料口萃取液中番茄红素的含量，当所述番茄红素含量低于0.1g/L时，拆下所述处于首位的反应柱，并在所述串联的反应柱末端串联新的、填充有干菌体的反应柱。

进一步的，步骤(2)中，串联的反应柱放置于恒温箱中，恒温箱的温度控制在25℃～75℃。

进一步的，步骤(2)中所使用的有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯或正己烷。

进一步的，将步骤(4)脱溶后的有机溶剂回收后进行循环利用。

本发明具有如下有益效果：本发明将传统的批次提取替换成连续提取，可有效提高番茄红素的提取收率。进一步的，提取过程中对反应柱进行实时监测，既能保证对菌体充分的提取，也能避免菌体中番茄红素提取完成后造成的无效提取。

附图说明

图1是实现本发明提取番茄红素方法的设备的示意图。

具体实施方式

实施例1

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为7.5％，经检测，干菌体中β-胡萝卜素的含量为5.4％。

(2)取500克所述干菌体，将其中的200克干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于55℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中55℃的乙酸乙酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，β-胡萝卜素在55℃的乙酸乙酯中的溶解度为2g/L。调节溶剂的流速为2ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.16MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中β-胡萝卜素含量依次为：0.5g/L、0.8g/L、1.2g/L、1.5g/L。8小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度为0.09g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充50克新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将500g干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有β-胡萝卜素的萃取液，在40℃下真空脱溶，并将乙酸乙酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含β-胡萝卜素溶液放置10℃水浴中进行6小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置50℃真空干燥箱中烘4小时，最终得到β-胡萝卜素晶体18g，收率为66.7％。进一步检测，该晶体中β-胡萝卜的含量为98.7％。

实施例2

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为5％。经检测，干菌体中β-胡萝卜素的含量为8％。将干菌体粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80％可过40目筛。

(2)取其中1000g进行实验，将其中的400g干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于65℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中60℃的正己烷输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，β-胡萝卜素在60℃的正己烷中的溶解度为3g/L。调节溶剂的流速为3ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.15MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中β-胡萝卜素含量依次为：1.1g/L、1.7g/L、2.3g/L、2.9g/L。2小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度为0.08g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充100克新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中β-胡萝卜素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将1000g干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有β-胡萝卜素的萃取液，在50℃下真空脱溶，并将正己烷回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含β-胡萝卜素溶液放置4℃水浴中进行16小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到β-胡萝卜素晶体60g，收率为75％。进一步检测，该晶体中β-胡萝卜素的含量为96.5％。

实施例3

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液过板框，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为4％。经检测，该干菌体总量的至少80％可过40目筛，干菌体中β-胡萝卜素的含量为4％。

(2)取其中10kg进行中试实验，将其中的4kg干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于60℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中60℃的乙酸丁酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，β-胡萝卜素在60℃的乙酸丁酯中的溶解度为2.5g/L。调节溶剂的流速为5ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.16MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中β-胡萝卜素含量依次为：0.8g/L、1.2g/L、1.7g/L、2.3g/L。6小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度为0.08g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充1kg新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将10kg干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有β-胡萝卜素的萃取液，在50℃下真空脱溶，并将乙酸丁酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含β-胡萝卜素溶液放置4℃水浴中进行16小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置50℃真空干燥箱中烘4小时，最终得到β-胡萝卜素晶体288g，收率为72％。进一步检测，该晶体中β-胡萝卜素的含量为95％。

实施例4

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为5％。经检测，干菌体中β-胡萝卜素的含量为6％。将干菌体进行粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80％可过40目筛。

(2)取其中200kg进行中试实验，将其中的80kg干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于75℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中75℃的乙酸异丁酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，β-胡萝卜素在75℃的乙酸异丁酯中的溶解度为4g/L。调节溶剂的流速为30ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.21MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中β-胡萝卜素含量依次为：1.7g/L、2.5g/L、3.2g/L、3.9g/L。2小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度为0.08g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充20kg新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中β-胡萝卜素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将200kg干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有β-胡萝卜素的萃取液，在60℃下真空脱溶，并将乙酸异丁酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含β-胡萝卜素溶液放置4℃水浴中进行16小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到β-胡萝卜素晶体8.4kg，收率为70％。进一步检测，该晶体中β-胡萝卜素的含量为96％。

实施例5

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤(相当于浓缩发酵液)，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为5％，经检测，干菌体中β-胡萝卜素的含量为6.5％。

(2)取1吨所述干菌体，将其中的400公斤干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于55℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中55℃的乙酸乙酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，β-胡萝卜素在55℃的乙酸乙酯中的溶解度为2g/L。调节溶剂的流速为60ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.27MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中β-胡萝卜素含量依次为：0.5g/L、0.9g/L、1.3g/L、1.9g/L。8小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度为0.09g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充100公斤新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中，β-胡萝卜素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将1000kg干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有β-胡萝卜素的萃取液，在40℃下真空脱溶，并将乙酸乙酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含β-胡萝卜素溶液放置10℃水浴中进行6小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置50℃真空干燥箱中烘4小时，最终得到β-胡萝卜素晶体46.1kg，收率为71％。进一步检测，该晶体中β-胡萝卜的含量为98.7％。

实施例6

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将发酵液用板框过滤(相当于浓缩发酵液)，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为5％。经检测，干菌体中番茄红素的含量为8％。将干菌体粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80％可过40目筛。

(2)取其中500g进行实验，将其中的400g干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于60℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中60℃的正己烷输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，番茄红素在60℃的正己烷中的溶解度为2.5g/L。调节溶剂的流速为3ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.15MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中番茄红素含量依次为：1.0g/L、1.6g/L、2.0g/L、2.4g/L。2小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，番茄红素浓度为0.08g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充100克新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中番茄红素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将500g干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有番茄红素的萃取液，在50℃下真空脱溶，并将正己烷回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含番茄红素溶液放置4℃水浴中进行16小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到番茄红素晶体22.4g，收率为56％。进一步检测，该晶体中番茄红素的含量为96.5％。

实施例7

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将发酵液用板框过滤(相当于浓缩发酵液)，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为4.5％。经检测，干菌体中番茄红素的含量为9％。将干菌体粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80％可过40目筛。

(2)取其中1000g进行实验，将其中的400g干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于55℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中55℃的乙酸乙酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，番茄红素在55℃的乙酸乙酯中的溶解度为2.0g/L。调节溶剂的流速为2ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.18MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中番茄红素含量依次为：0.6g/L、1.1g/L、1.5g/L、1.8g/L。2小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，番茄红素浓度为0.1g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充100克新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中番茄红素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将500g干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有番茄红素的萃取液，在30℃下真空脱溶，并将乙酸乙酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含番茄红素溶液放置4℃水浴中进行12小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到番茄红素晶体25g，收率为55.5％。进一步检测，该晶体中番茄红素的含量为97.3％。

实施例8

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将发酵液用板框过滤(相当于浓缩发酵液)，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为4.5％。经检测，干菌体中番茄红素的含量为9％。将干菌体粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80％可过40目筛。

(2)取其中10kg进行实验，将其中的4kg干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于65℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中65℃的乙酸丁酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，番茄红素在65℃的乙酸丁酯中的溶解度为3.5g/L。调节溶剂的流速为6ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.2MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中番茄红素含量依次为：1.6g/L、2.1g/L、2.7g/L、3.4g/L。2小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，番茄红素浓度为0.1g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充1000克新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中番茄红素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将10kg干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有番茄红素的萃取液，在50℃下真空脱溶，并将乙酸丁酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含番茄红素溶液放置4℃水浴中进行16小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到番茄红素晶体550g，收率为61％。进一步检测，该晶体中番茄红素的含量为96％。

实施例9

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将发酵液用板框过滤(相当于浓缩发酵液)，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为6％。经检测，干菌体中番茄红素的含量为8％。将干菌体粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80％可过40目筛。

(2)取其中100kg进行实验，将其中的40kg干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于75℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中75℃的乙酸异丁酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，番茄红素在75℃的乙酸异丁酯中的溶解度为4.5g/L。调节溶剂的流速为25ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.25MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中番茄红素含量依次为：1.9g/L、2.5g/L、3.5g/L、4.4g/L。2小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，番茄红素浓度为0.1g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充10公斤新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中番茄红素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将100kg干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有番茄红素的萃取液，在50℃下真空脱溶，并将乙酸异丁酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含番茄红素溶液放置4℃水浴中进行16小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到番茄红素晶体4.8kg，收率为60％。进一步检测，该晶体中番茄红素的含量为95％。

实施例10

(1)将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将发酵液用板框过滤(相当于浓缩发酵液)，得到湿菌体。将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为8％。经检测，干菌体中番茄红素的含量为6％。将干菌体粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80％可过40目筛。

(2)取其中1000kg进行实验，将其中的400kg干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于75℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中55℃的乙酸乙酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，番茄红素在55℃的乙酸乙酯中的溶解度为2.0g/L。调节溶剂的流速为100ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.18MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中番茄红素含量依次为：0.5g/L、1.1g/L、1.5g/L、1.9g/L。2小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，番茄红素浓度为0.1g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充100公斤新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中番茄红素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将1000kg干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有番茄红素的萃取液，在50℃下真空脱溶，并将乙酸乙酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含番茄红素溶液放置4℃水浴中进行12小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到番茄红素晶体39.57kg，收率为66％。进一步检测，该晶体中番茄红素的含量为96.5％。

实施例11

(1)将市售红酵母菌发酵，获得含有虾青素的发酵液，将发酵液浓缩，得到湿菌体。将湿菌体喷雾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为4％。经检测，该干菌体总量的至少80％可过40目筛，干菌体中虾青素的含量为10％。

(2)取其中500g进行中试实验，将其中的400g干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱1、2、3、4中，每一反应柱上均设有取样口11、21、31、41及压力表12、22、32、42，串联的反应柱整体置于50℃恒温箱中。

(3)将存储罐3中50℃的乙酸乙酯输送到串联柱1、2、3、4中。经检测，虾青素在50℃的乙酸乙酯中的溶解度为2.8g/L。调节溶剂的流速为5ml/s，通过压力表12、22、32、42控制串联柱1、2、3、4的压力为0.2MPa，通过取样口11、21、31、41定时取样。初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中虾青素含量依次为：0.9g/L、1.5g/L、1.9g/L、2.7g/L。6小时后，检测到处于首位的反应柱(即离溶剂入口最近的那根反应柱)出料口萃取液中，虾青素浓度为0.1g/L。此时，需拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充100g新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端。此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位。当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中，虾青素浓度再次低于0.1g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将500g干菌体萃取完毕。

(4)收集前述含有虾青素的萃取液，在30℃下真空脱溶，并将乙酸乙酯回收后输送到储存罐3中，以达到循环利用的目的。将脱溶后的含虾青素溶液放置4℃水浴中进行5小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置40℃真空干燥箱中烘3小时，最终得到虾青素晶体30.8g，收率为61.6％。进一步检测，该晶体中虾青素的含量为97％。

本发明将大量的微生物发酵菌体分散成若干体积较小的量，分别置入串联的反应柱中，使用有机溶剂进行连续萃取，在连续萃取过程中，并通过取样口定时观察萃取液中类胡萝卜素的含量，进而及时调整反应柱。本发明的方法将传统的批次提取替换成连续提取，可有效提高类胡罗卜素的提取收率。进一步的，在提取过程中对反应柱进行实时监测，既能保证对菌体充分的提取，也能避免菌体中类胡萝卜素提取完成后造成的无效提取。

Claims (1)

1.提取番茄红素的方法，包括以下步骤：

（1）将市售三孢布拉霉菌发酵，获得含有番茄红素的发酵液，将发酵液用板框过滤得到湿菌体，将湿菌体沸腾干燥得到干菌体，干菌体的含水量为8%，干菌体中番茄红素的含量为6%，将干菌体粉碎，使粉碎后的干菌体总量的至少80%可过40目筛；

（2）取其中1000kg进行实验，将其中的400kg干菌体等量均匀地填充至4根串联的反应柱中，每一反应柱上均设有取样口及压力表，串联的反应柱整体置于75℃恒温箱中；

（3）将存储罐中55℃的乙酸乙酯输送到串联柱中，经检测，番茄红素在55℃的乙酸乙酯中的溶解度为2.0g/L，调节溶剂的流速为100ml/s，通过压力表控制串联柱的压力为0.18MPa，通过取样口定时取样，初始状态下，测得每根反应柱出料口萃取液中番茄红素含量依次为：0.5g/L、1.1g/L、1.5g/L、1.9g/L，2小时后，检测到处于首位的反应柱即离溶剂入口最近的那根反应柱出料口萃取液中，番茄红素浓度为0.1 g/L，此时，拆下所述处于首位的反应柱，将反应柱中的菌体清洗干净，并重新填充100公斤新鲜的干菌体，串联至所述串联的反应柱末端，此时，初始状态下处于第二位的反应柱升到首位，当检测到处于首位的反应柱出料口萃取液中番茄红素浓度再次低于0.1 g/L时，重复上述拆除更换动作，直到将1000kg干菌体萃取完毕；

（4）收集前述含有番茄红素的萃取液，在50℃下真空脱溶，并将乙酸乙酯回收后输送到储存罐中，以达到循环利用的目的，将脱溶后的含番茄红素溶液放置4℃水浴中进行12小时结晶，过滤收集晶体，将得到的晶体放置60℃真空干燥箱中烘2小时，最终得到番茄红素晶体。

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