CN1176158C - 一种从番茄中萃取分离番茄红素的方法 - Google Patents
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Abstract
一种从番茄中萃取分离番茄红素的方法，主要步骤为：1)制备番茄干粉；2)装填番茄干粉，保证超临界二氧化碳流动和分布均匀；3)启动萃取分离装置，调整二氧化碳和提携剂的流量，调节萃取器和两级分离器的压力；4)在超临界二氧化碳为流动状态条件下，从番茄中连续萃取分离番茄红素有效成分；5)卸出分离产物。本发明采用超临界二氧化碳对番茄红素进行萃取分离，不仅具有萃取分离速度快、萃取效率高和分离产物纯度高等优点，而且运行成本低、生产中无三废排放和不产生二次污染。
Description
1、所属领域
本发明属于超临界流体萃取分离技术领域，特别涉及一种采用超临界二氧化碳从番茄中萃取分离番茄红素的方法。
2、背景技术
番茄红素(Lycopene)是类胡萝卜素的一种，广泛存在于番茄、西瓜、木瓜、葡萄、李子和番石榴中，最早是从番茄中提取分离的，故称为番茄红素。番茄红素具有抗氧化性、防癌和抗癌、预防和治疗心血管病等特殊作用，倍受制药行业和保健品制造行业的关注，具有广阔的应用背景。
从番茄中提取分离番茄红素的方法主要有：1)直接机械粉碎法，它是将番茄皮经过干燥和机械粉碎等工艺，制成着色粉末；2)溶剂浸提法，该方法是将番茄皮经过干燥和粉碎后，用亲油性有机溶剂(如氯仿等)浸渍提取分离；3)微生物和酶发酵法，这类方法是利用微生物和食用菌定向转化反应分离番茄红素。
传统的机械粉碎和溶剂浸渍法，工艺简单、操作方便，但是存在萃取收率低、萃取产物纯度低、质量差、有异味和溶剂残留等缺点，应用受限。微生物和酶发酵法要求技术水平高，并且工艺复杂，目前仍处于实验室阶段。
3、发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种利用超临界流体二氧化碳萃取分离技术从番茄(包括单独使用皮或籽)中提取分离番茄红素的方法。
本发明是通过以下方式实现的：
一种从番茄中萃取分离番茄红素的方法，其特征是包括以下步骤：
1)机械法将番茄(包括单独使用皮或籽)破碎成浆料，再把番茄浆料经过氮气保护干燥与真空干燥相结合的方法处理，最后粉碎，使其番茄干粉所含水分为5～10％(质量)，粒径为0.1～1.0毫米；氮气保护分为0～15℃冷冻干燥和40～60℃气流干燥两种，真空干燥温度为40～60℃；
2)将番茄干粉装入超临界二氧化碳萃取器中，超临界二氧化碳为连续流动状态，调整萃取温度为40～80℃，压力为15～50兆帕，每千克番茄干粉的二氧化碳流量为5～30千克/小时，萃取时间为3～8小时；
3)利用分离器从二氧化碳中分离萃取物番茄红素，分离器为二级；一级分离器的温度为35～80℃，压力为5～15兆帕；二级分离器的温度为5～50℃，压力为3～8兆帕；
4)从萃取器中取出萃取余物，从一级分离器中取出紫红色粉状或者膏状番茄红素，从二级分离器中取出油状混合物。
为加快番茄红素的萃取速率，在萃取过程中向萃取器中施加提携剂，提携剂为乙醇和丙酮的混合溶剂，其中乙醇的含量为10～90％(体积)；在超临界流体二氧化碳流量为5～30千克/小时状态下，每千克番茄干粉提携剂流量为0～1.0升/小时。
本发明的萃取器可以并联两个或两个以上，分离器可串联三级或三级以上，也可以包括分离柱。
采用超临界二氧化碳进行萃取分离，不仅具有萃取分离速度快(溶剂法萃取6～15小时，超临界二氧化碳萃取3～8小时)、萃取率高(溶剂萃取率为30～70％，超临界二氧化碳萃取率为80～90％)和产物纯度高等优点，而且运行成本低、生产中无三废排放和不产生二次污染等，且利用该方法从番茄中萃取分离番茄红素时，萃取产物中不存在任何有机溶剂和残留物。
4、附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图中，1二氧化碳增压系统，2提携剂泵，3萃取器，4一级分离器，5二级分离器，6过滤器，7二氧化碳储气罐。
5、具体实施方式
超临界二氧化碳连续流动萃取分离系统包括：萃取器、分离器、二氧化碳增压系统、提携剂泵、电控系统、调压系统和过滤器等等，除电控系统外它们之间用阀门和管道连接。萃取器和一级分离器带有加热设施，二级分离器带有加热和冷却设施，以控制萃取或分离温度。二氧化碳增压系统分两种类型：一是由压缩机增压的直接压缩型；二是由制冷液化器、二氧化碳高压泵和气化预混器构成的液化加压气化型。
下面结合图1，以一次装0.5千克番茄干粉采用一个萃取器二级分离器为例，对本发明作详细的描述。
1)称取0.5千克含水6％(质量)的番茄干粉，放入萃取器3内，保证超临界二氧化碳流动和分布均匀；
2)启动萃取器3、一级分离器4和二级分离器5的控温系统，使萃取器3、一级分离器4和二级分离器5的温度分别为60、55和15℃；
3)开动二氧化碳增压系统1和提携剂泵2，调整二氧化碳和提携剂流量流量为8千克/小时和0.25升/小时；
4)调节节流减压阀，控制萃取器3压力为26兆帕，一级分离器4的压力为8兆帕，二级分离器5的压力为4兆帕，动态萃取5小时；
5)停止控温系统的冷热源和关掉二氧化碳增压系统1和提携剂泵2的
电源，减压并回收二氧化碳；
6)从一级分离器4中取出紫红色粉状或者膏状番茄红素，从二级分离器5中取出油状混合物；
7)称量萃取余物和分离产物番茄红素，计算萃取率。分析测试分离产物，评价分离效果。
Claims (2)
1、一种从番茄中萃取分离番茄红素的方法，其特征是包括以下步骤：
1)用机械法将番茄破碎成浆料，再把番茄浆料经过氮气保护干燥与真空干燥相结合的方法处理，最后粉碎，使其番茄干粉所含水分为5～10％(质量)，粒径为0.1～1.0毫米；
2)将番茄干粉装入超临界二氧化碳萃取器中，超临界二氧化碳为连续流动状态，萃取温度为40～80℃，压力为15～50兆帕，每千克番茄干粉的二氧化碳流量为5～30千克/小时，萃取时间为3～8小时；
3)利用分离器从二氧化碳中分离萃取物番茄红素；分离器为二级，一级分离器的温度为35～80℃，压力为5～15兆帕；二级分离器的温度为5～50℃，压力为3～8兆帕；
4)从萃取器中取出萃取余物，从一级分离器中取出紫红色粉状或者膏状番茄红素，从二级分离器中取出油状混合物。
2、根据权利要求1所述的从番茄中萃取分离番茄红素的方法，其特征是：为加快番茄红素的萃取速率，在萃取过程中向萃取器中施加提携剂；提携剂为乙醇和丙酮的混合溶剂，其中乙醇的含量为10～90％(体积)，在超临界流体二氧化碳流量为5～30千克/小时状态下，每千克番茄干粉提携剂流量为0～1.0升/小时。
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