番茄中番茄紅素的提取【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述應(yīng)用化學(xué)番茄中番茄紅素的提取番茄紅素(lycopene)是成熟番茄的主要色素，它是一種不含氧的不飽和類胡蘿卜素。1875年，Millardet從番茄中得到了番茄紅素的粗提取物，當(dāng)時(shí)將其命名為solanorubin[1]。后來，Schunck發(fā)現(xiàn)番茄中的這種紅色素和其中所含的胡蘿卜素不同，將這種紅色素命名為Lycopene，使用至今。1910年Willstaller和Escher對(duì)番茄紅素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)番茄紅素是胡蘿卜的異構(gòu)體，并首次確定了其分子式為C40H56[2]，分子量為536.85。番茄紅素的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為含有11個(gè)碳碳雙鍵，末端無芳香環(huán)，為開環(huán)結(jié)構(gòu)的平面共軛多不飽和脂肪烴

2、。番茄紅素呈黃色到紅色，純品為針狀深紅色，晶體熔點(diǎn)為175℃，不溶于水，難溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯、油脂等有機(jī)溶劑。番茄紅素在自然界中常以全反式的形式存在，主要存在于番茄、西瓜、木瓜和芒果等水果的根部，其中番茄中番茄紅素含量為最高。而人體血清中的番茄紅素主要以順式構(gòu)型存在，含量為0.2-1.0umol/L，反式構(gòu)型只占41%[3]。在之前的一段時(shí)間里，人們研究最多的是β-胡蘿卜素，因?yàn)樗蔷S生素A的前體，對(duì)維持人體健康起到了重要的作用。長期以來，由于沒有β-胡蘿卜素那樣的β-芷香環(huán)結(jié)構(gòu)，不具有維生素A源活性，番茄紅素一直作為一種普通的植物色素，

3、所以并未引起太多的關(guān)注。然而，番茄紅素不僅給番茄等其他水果提供了鮮艷的紅色，而且還具有較強(qiáng)的抗氧化性和防癌抗癌的作用。番茄紅素是目前已知的最具有效抗氧化的活性物質(zhì)，最新研究結(jié)果表明番茄紅素的抗氧化性很強(qiáng)，是維生素E的100倍，是β-胡蘿卜素的2倍以上。番茄紅素已經(jīng)成為一種很有應(yīng)用前景的脂溶性天然色素，它被人們譽(yù)為“藏在西紅柿里的黃金”[4]。目前，世界上番茄紅素的開發(fā)生產(chǎn)主要是從植物番茄中提取，主要有直接粉碎法，固液萃取（浸提法），酶反應(yīng)法，超臨界萃取法。此外，化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法，高效液相色譜法，有機(jī)物制備色譜分析系統(tǒng)提取法也可以生產(chǎn)番茄紅素。一、直接粉碎法4將番茄皮粉碎，作為著色粉直

4、接添加于食品中。工藝：原料→番茄皮→晾干→粉碎→著色→包裝→產(chǎn)品二、固液萃取法（溶液浸提法）番茄紅素不溶于水，難溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯、油脂等有機(jī)溶劑。根據(jù)這一性質(zhì)，可利用親脂性有機(jī)溶劑從番茄中提取番茄紅素，即固液萃?。ㄈ芤航幔４朔ㄖ饕襟E包括將新鮮番茄或番茄皮制成漿體，選用一種有機(jī)溶劑或混合溶劑作為萃取液進(jìn)行固液萃取最后將萃取液真空濃縮，得到色素產(chǎn)品，此方法簡單易行，不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備和工藝條件。沈蓮清[5]等采用溶劑提取法，研究了預(yù)處理方法、溶劑的選擇、液料比、pH值等條件對(duì)番茄紅素提取率的影響。結(jié)果表明最佳提取條件為：番茄原料經(jīng)離

5、心脫水的預(yù)處理后，使用丙酮:正己烷(2:l)為提取劑，料液比1:6，PH6。張曉敏[6]等選用番茄醬和新鮮番茄皮為原料，以丙酮為提取溶劑，料液比1:8，提取溫度40℃，每次提取70min，提取級(jí)數(shù)為3，可獲得最佳提取效果。張亮[7]等也進(jìn)行了有機(jī)溶劑提取番茄紅素的研究。原料番茄醬經(jīng)CaCO3、異丙醇處理后，用混合溶劑（石油醚:丙酮=1:l）抽提至溶液無色，利用HPLC法測得提取率為26.60mg/100g。國內(nèi)還有專利報(bào)道可將含油樹脂和丙酮/乙酸乙醋溶劑混合、加熱，然后真空過濾，之后可得到番茄紅素含量90%的晶體。在研究提取番茄紅素方法過程當(dāng)中，考慮到成本和技術(shù)問題，大部分的學(xué)者都采用溶固液

6、萃取法（溶液浸提法）進(jìn)行研究。選取適當(dāng)萃取液是影響產(chǎn)品純度和收率的重要因素，常用的萃取液有石油醚、丙酮、石油醚丙酮的混合液和正己烷等[8]。但由于番茄中還含有其它成分，而且有機(jī)溶劑會(huì)有痕量殘留，只單單采用溶劑萃取，得到的產(chǎn)品一般純度不高，番茄紅素含量約在5-10%左右，而且通常不會(huì)產(chǎn)生番茄紅素晶體，而是一種呈油狀的物質(zhì)，即番茄紅素油樹脂。番茄中除番茄紅素外還含有其它的成分，如糖分、果膠、無機(jī)鹽、有機(jī)酸和醋類物等，為了得到純度更高的番茄紅素晶體，人們通常對(duì)番茄進(jìn)行預(yù)處理，水洗掉其中的水溶性物質(zhì)或把固液萃取后的番茄紅素油樹指進(jìn)一步純化。專利報(bào)道，將番茄紅素油樹脂溶解在丙三醇中，加溶液，進(jìn)行皂化反

7、應(yīng)，可將番茄細(xì)胞碎片中的蛋白質(zhì)、脂肪酸、二甘油脂、三甘油脂和脂肪酸指分開，形成水溶性皂化產(chǎn)物，釋放出其中包含的水不溶性番茄紅素?？傮w流程：新鮮番茄→搗碎→水洗→減壓抽濾（去除水分）→濾渣→固液萃取→離心→粗產(chǎn)品→加丙三醇皂化→其他精制純化→成品[9]。4三、酶反應(yīng)法1979年，日本一專利介紹了利用番茄皮自身酶反應(yīng)來提取番茄紅素的方法。在微堿性條件下（pH=7.5-9.0），使番茄皮中的果膠酶和纖維素酶反應(yīng)，分