專利名稱：一種精制番茄紅素的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種精制番茄紅素的工藝，特別涉及利用現(xiàn)代生物工程技術發(fā)酵生產(chǎn)與純化番茄紅素的方法。
背景技術：
番茄紅素(Lycopene)是一種類胡蘿卜素，分子式為C40H56，分子量為536.88，純品為針狀深紅色晶體。番茄紅素在分子結構上有11個共軛雙鍵和2個非共軛雙鍵組成的直鏈型碳氫化合物。
番茄紅素是胡蘿卜素的異構體，由于它沒有β-胡蘿卜素那樣的β-芷香環(huán)結構，所以不具有維生素A原活性。但它具有最強的抗氧化活性，其淬滅單線態(tài)氧的速率常數(shù)是維生素E的100倍，清除自由基的功效遠勝于其他類胡蘿卜素和維生素E，是目前自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強抗氧化劑之一。
番茄紅素普遍存在于一般食用水果與食品中，但番茄含量最高，在其葉綠體中，番茄紅素與蛋白質(zhì)形成光合成色素蛋白質(zhì)復合體附著在葉綠體膜上，至番茄成熟時，葉綠體中番茄紅素形成折皺狀晶體。人體的各種器官和組織中也廣泛存在番茄紅素，它是人體血漿中最主要且含量最高的類胡蘿卜素。植物中的番茄紅素幾乎都是反式的，而在動物體內(nèi)存在的番茄紅素則是以順式異構體為優(yōu)勢，反式番茄紅素生理活性較順式異構體高，而順式番茄紅素易溶于膽酸微粒并可優(yōu)先融合乳糜微粒，故易為人體吸收及利用。
番茄紅素具有多種生物學作用，如猝滅單線態(tài)氧、清除自由基、誘導細胞間連接通訊、調(diào)控腫瘤增殖等。番茄紅素具有比其它類胡蘿卜素更強的清除猝滅單線態(tài)氧的能力；它強有力的清除自由基的能力，對預防前列腺癌、結腸癌和子宮癌等具有顯著的相關作用；番茄紅素具有延緩衰老的作用，主要表現(xiàn)在人體器官中的番茄紅素含量與大多數(shù)退化性疾病呈負相關；番茄紅素對氧化脅迫介導的皮膚損害有保護效應；番茄紅素可令不育男子的精子數(shù)目增多，精子的活躍性增強，從而醫(yī)治不育問題。番茄紅素作為天然色素已在全世界范圍內(nèi)被廣泛接受，目前主要用于幾個方面(1)用于防止紫外線灼傷，保護皮膚的產(chǎn)品；(2)用于延緩衰老的產(chǎn)品；(3)用于類胡蘿卜素復合產(chǎn)品；(4)應用于預防前列腺癌的產(chǎn)品；(5)用于食品、藥品、化妝品的著色劑。
目前，獲得番茄紅素常用的有以下幾種方法有機溶劑提取法、超臨界CO2萃取法、HPLC法、酶工程法、化學合成方法等。
采用有機溶劑提取法，以常用的非極性萃取劑氯仿與弱極性萃取劑乙醇為代表的有機溶劑提取法研究的最多。因番茄紅素是油溶性色素，氯仿作為浸取劑溶解色素能力較強，其自身性質(zhì)與其它溶劑相比更加穩(wěn)定，當料液質(zhì)量比為1∶5，浸提時間為7h，浸提溫度為35℃時，浸取效果最好；同時，適當增加浸提次數(shù)及攪拌速度也可以提高番茄紅素的提取量。而乙醇脫水處理后提取的最優(yōu)佳工藝為乙醇浸泡處理3次、料液比為1∶5，二氯甲烷在30℃振蕩提取45min，番茄紅素得率為85.7％。《番茄紅素提取工藝的初步研究，鄧宇，楊燕等，<化工科技，02，第10(1)期，P11，>》、《乙醇處理對番茄紅素提取的影響姜雨，趙廣華等，腰三角形<食品科技，04，第8期，P49>》。采用有機溶劑提取法，產(chǎn)品質(zhì)量較差，純度低，有異味和溶劑殘留。
采用超臨界CO2提取西紅柿皮中番茄紅素的工藝中，有四個因素較為重要萃取壓力(7.5～30.0Mpa)，溫度(40～50℃)，CO2流速(5～50kg/h)，萃取時間(0.5～4.0h)，得到最佳工藝(得率90％)為溫度40～50℃，壓力為15～20Mpa，流速為20kg/h，萃取1～2小時?！斗压麑嵵蟹鸭t素的超臨界二氧化碳提取，惠伯棣，朱雨杰等，<現(xiàn)代儀器使用與維修，99·第一期>》。采用超臨界CO2提取西紅柿皮中的番茄紅素，條件極為苛刻，不宜作為首選。
HPLC法是一種較為方便的番茄紅素提取法，一般是將所有的類胡蘿卜素經(jīng)過高壓液相色譜柱而將番茄紅素分離出來，但成本昂貴。
酶工程法主要是利用西紅柿皮自身酶反應來提取西紅柿紅素，在堿性條件下促使西紅柿皮中的果膠酶和纖維素酶反應，分解果膠和纖維素使得番茄紅素的蛋白質(zhì)復合物從細胞中溶出，所得色素為水分散性色素，酶制劑影響提取效果順序從大到小為復合酶＞纖維素酶＞果膠酶。單一用纖維素酶作外加酶時，最佳工藝條件為加入纖維素酶0.1％，酶作用時問2.5h，提取時間3.5h；單一用果膠酶作外加酶時，最佳工藝條件為加入果膠酶0.1％；酶作用時間2.5h，提取時間3.5h；用復合酶作外加酶時，最佳工藝條件為加入纖維素酶0.07％，果膠酶0.04％，酶作用時間2.5h，提取時間4h?！睹阜ㄌ崛》鸭t素的研究》，趙功玲，婁天軍，<食品工業(yè)科技，03-第4期，P61>。酶參與生化反應的環(huán)境為堿性，而番茄紅素在堿性條件下極不穩(wěn)定；再者，利用西紅柿皮自身的酶系統(tǒng)進行分解果膠、纖維素等，其因其濃度較小，很難將底物分解完全，從而便番茄紅素的得率大大降低。
化學合成法生產(chǎn)的番茄紅素純度較高。羅氏公司所采用的合成番茄紅素工藝是由三苯基(3，7，11-甲基-2，4，6，10-十二四烯基)-氯化磷與2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯二醛用甲醇鈉一甲醇在2-丙醇中進行wittig烯化反應，制得番茄紅素，收率65％。此外wegner等也完成由三苯基(3，7，11-三甲基-2，4，6，10-十二四烯基)-甲磺化磷與2，4，6-辛三烯二醛經(jīng)wittig烯化反應得到番茄紅素的下藝開發(fā)，并在歐洲提出專利申請1999年10月獲批準。但隨著人們對自身生活質(zhì)量要求的逐漸提高，化學合成番茄紅素受到冷落?！斗鸭t素的提取與合成工藝研究進展》，李士雨，李子穎，<中草藥，第34卷，第1期，03年1月>。
在各國學者的不斷努力下，又開發(fā)出許多高科技的生產(chǎn)技術。日本KirinBrewerrv公司采用代謝工程技術，即通過DNA重組技術改變細胞的代謝系統(tǒng)生產(chǎn)番茄紅素。Kajivara等從產(chǎn)生蝦黃素的酵母Pharff iarhosoayrna和雨生紅球藻中分離出cDNA編碼異戊烯焦磷酸藻酯(IPP)異構酶，將編碼IPP異構酶cDNA轉入E.codi菌株JM101能增加番茄紅素的產(chǎn)量3.4-4.5倍。
歐共體很早就允許使用番茄紅素，但由于其在各植物體內(nèi)含量均較低(西紅柿中平均只含有20mg/100g)，番茄紅素因而一直未能大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)，也難以滿足市場的需求。在發(fā)現(xiàn)番茄紅素的特殊生理功能后，以色列率先開發(fā)番茄紅素產(chǎn)品，他們以通過基因工程獲得的高番茄紅素含量的雜交西紅柿為原料，在生產(chǎn)各種西紅柿加工制品的同時，利用有機溶劑萃取殘渣中的番茄紅素，但因轉基因食品的認可問題，規(guī)模化推廣未能實現(xiàn)。
三孢布拉氏霉菌是生產(chǎn)番茄紅素的首選菌株?，F(xiàn)已知該發(fā)酵菌株有正、負兩種，一種為誘導菌，另一種為生產(chǎn)菌，當在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)48小時時，會形成2-4厘米的不均勻的菌斑，正菌株和負菌株只是在培養(yǎng)和形態(tài)上稍微有差異，正菌株菌絲呈灰色，負菌株菌絲呈黃色到褐色。
由絲狀真菌三孢布拉氏霉菌(Blakeslea crispora)生物合成β-胡蘿卜素的過程中，通過pH控制環(huán)化即可合成番茄紅素。Gavilou等在三孢布拉氏霉菌的生長介質(zhì)中加入工業(yè)番茄廢水，發(fā)現(xiàn)抑制了β-胡蘿卜素的生產(chǎn)并刺激番茄紅素的合成。Obata等通過對蜂房芽孢桿菌DC-1在6-7klx光照下培養(yǎng)生產(chǎn)番茄紅素。Matsmural等開發(fā)了能積聚番茄紅素螺旋藻的生產(chǎn)方法，通過發(fā)酵并在培養(yǎng)基中加入尼古丁200-500mmol/L生產(chǎn)番茄紅素，該方法成本較低。《ObataH，Kawahara H，Masamufi I，et al.Production of carotenoid analog[P].，Japan，TP9000293，97-01-07.》、《Matsumura H，Kusakabc E.Productionof spirulina accumulacing lycopcnc[P].，Japan，TP9313167，97-12-09.》

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用下述技術方案實現(xiàn)了解決目前技術中存在的問題。
我們采用微波輻射破壁，溫度為40-55℃，處理完畢，菌絲體基本破壁死亡。接著，我們采用濕法的高速珠磨機進一步破壞菌絲體的細胞壁，解決菌絲濃度過高的問題，此過程中需連續(xù)使用該法，菌絲體經(jīng)5分鐘可破碎，破碎率可達98％以上，菌絲體碎片大小為10-25微米。
我們用90-95％的乙醇并以微波輔助進行萃取，溫度為35-45℃，PH7.0，常壓，萃取2-4次。采用乙醇萃取的關鍵環(huán)節(jié)是濃度、溫度、PH的調(diào)節(jié)，本發(fā)明模擬各種條件的組合最后確定了番茄紅素得率提高的這個最佳萃取條件。
為徹底清除萃取液中的雜質(zhì)，我們加入蛋白酶(主要是內(nèi)切蛋白酶)、纖維素酶、果膠酶與淀粉酶來處理萃取液，蛋白酶水解三孢布拉氏霉菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，纖維素酶與果膠酶處理其中的纖維素與果膠物質(zhì)，淀粉酶用來水解殘留的淀粉。酶解過程結束后，回收乙醇。
我們采用了分子篩吸附法對番茄紅素進一步純化，分子篩孔徑要小于番茄紅素分子的直徑。吸附后，將熱飽和溶液冷卻析出結晶，因一次結晶番茄紅素的晶格中會包含雜質(zhì)，我們對番茄紅素重結晶，最后加熱干燥析出番茄紅素產(chǎn)品。最后，番茄紅素結晶度為75％，純度＞98.5％。
對結晶后的番茄紅素進行微膠囊化，噴霧干燥法制備番茄紅素微膠囊的壁材，采用具有較好溶解性、成膜性、干燥性和低粘度的食用明膠和蔗糖的混合物，同時制備芯材的油相溶液采用乙酸乙酯。我們的方案為明膠和蔗糖以3-4∶12-16的質(zhì)量比混合。這樣，包理效率最好，可高達95％。噴霧干燥適宜的工藝條件為進風溫度為180℃-200℃，出風溫度在80℃至100℃之間，進料溫度50℃-60℃，進料速度(泵速)為40-50檔，吹風速度為50-60檔，壓力適中即可。經(jīng)噴霧干燥制備的微膠囊產(chǎn)品，大大提高了番茄紅素的貯存穩(wěn)定性；在微膠囊化過程中添加抗氧化劑異VC鈉可起到保護番茄紅素的作用，提高其穩(wěn)定性。經(jīng)過微膠囊化后，番茄紅素的穩(wěn)定性明顯提高。保存至3周后其保留率仍在70％以上，而未微囊化的番茄紅素在3周后就絕大部分已經(jīng)氧化，保留率僅為10.43％。番茄紅素微膠囊的溶解度達到88.7％以上，這說明微膠囊的水溶性較好，所選壁材遇水易釋放芯材。噴霧干燥后色素損失率在11.46％-27.27％，平均損失率為19.93％，說明在噴霧干燥過程后其色素的保留率約80.07％左右。
我們采用三孢布拉霉菌正、負菌株單菌落發(fā)酵生產(chǎn)的番茄紅素，以補料分批發(fā)酵方式(即在發(fā)酵的不同時間不斷加入培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基的量逐漸增大)，發(fā)酵液培養(yǎng)基為玉米淀粉50-60％、糖漿(蜜糖)5-10％、葡萄糖10-18％、玉米蛋白粉(或黃漿粉)8-18％、植物油3-5％、(NH4)2SO4 3-6％、NaCl1-3％等，發(fā)酵液初始濃度為25g/L，終始濃度一般為200g/L。發(fā)酵時間固定在60-80小時內(nèi)，發(fā)酵溫度維持在30-40℃，通氣為0.2-0.3L/min。生物量達到40-50克/升，番茄紅素產(chǎn)量達到1.0克/升。通過本發(fā)明優(yōu)化了部分培養(yǎng)條件，番茄紅素產(chǎn)量得到了進一步提高。


圖1工藝流程示意圖具體實施方式
參照圖1，本發(fā)明具體實施方式
如下將三孢布拉氏霉菌(Blakelea trispora)原菌種(來自北京頤和天韻新技術研究所，正、負兩菌株)單菌落菌株接種到250mL搖瓶中，接種量為10％，裝液量為40mL/(250mL)，28℃，轉速為200轉/分，培養(yǎng)120h。將搖床后的菌株接種到種子罐，種子培養(yǎng)60-70小時，使其濃度達到200g/L，發(fā)酵溫度維持在30-40℃，通氣為-0.6L/min。種子培養(yǎng)完畢，將其接種到發(fā)酵液，發(fā)酵液初始濃度為25g/L，終始濃度一般為200g/L。發(fā)酵時間固定在60-80小時內(nèi)，發(fā)酵溫度維持在30-40℃，通氣為0.2-0.3L/min。采用補料分批發(fā)酵，補料的間歇時間按發(fā)酵液的濃度定奪，在發(fā)酵液30-40小時前，一般為補料2-4次，后期一般補料1-2次。發(fā)酵完成后，采取離心方法將發(fā)酵液中過多的水分脫去，然后微波破壁，溫度50℃，接著，采用濕法的高速珠磨機進一步破壞菌絲體的細胞壁，持續(xù)5分鐘。然后熱風干燥脫水取得固形物，用90-95％的乙醇并以微波輔助進行萃取，溫度為35-45℃，PH7.0，常壓，萃取2-4次，交叉過濾。在上述過濾液中，加入蛋白酶(主要是內(nèi)切蛋白酶)、纖維素酶、果膠酶與淀粉酶，處理萃取液，完畢后，回收乙醇。接著，采用分子篩吸附法對番茄紅素進一步純化，吸附后，對番茄紅素層進行反復清洗，最后加熱干燥以析出其結晶體，結晶度為75％，純度＞98.5％。對結晶后的番茄紅素利用噴霧干燥法進行微膠囊化，明膠和蔗糖以3-4∶12-16的質(zhì)量比混合成微膠囊的壁材，噴霧干燥進風溫度為180-200℃，出風溫度在80℃至100℃之間，進料溫度50-60℃，進料速度(泵速)為40-50檔，吹風速度為50-60檔，壓力適中即可。在微膠囊化過程中添加抗氧化劑異VC鈉以防番茄紅素遭破壞。
實施例1種子培養(yǎng)在250mL搖瓶中，采用種子液培養(yǎng)基，在28℃，接種量為10％，裝液量為40mL/(250mL)，轉速為200轉/分，發(fā)酵時間為120h，番茄紅素的產(chǎn)量可達到20g/L。種子液培養(yǎng)基酵母浸提物5g(浙江德清東成藥業(yè)有限公司，規(guī)格培養(yǎng)基專用，總氮60-75％，氨基氮5-8％，鹽小于1)麥芽浸提物20g(陜西宏達植物化工有限公司，規(guī)格4∶1提取物)葡萄糖8g(沈陽市試劑五廠，規(guī)格AR/500g)蔗糖12g(沈陽市試劑五廠，規(guī)格AR試劑級1)蒸餾水1000mlpH調(diào)至7.0將搖床后的菌株接種到種子罐，種子液配方玉米漿50-55％(河北健民淀粉糖業(yè)有限公司，蛋白質(zhì)含量≥42％，水份≤8％，總磷(D.S)％＞1.0)蔗糖24-28％(同實例1)葡萄糖18％(同實例1)(NH4)2SO42-4％(沈陽市試劑五廠，規(guī)格AR試劑級)NaCl1.5-3.5％(沈陽市試劑五廠，規(guī)格AR試劑級)PH調(diào)至7.0種子培養(yǎng)60-70小時，使其濃度達到200g/L，發(fā)酵溫度維持在30-40℃，通氣為0.4-0.6L/min。種子培養(yǎng)完畢，將其接種到發(fā)酵液。
實施例2發(fā)酵發(fā)酵液培養(yǎng)基(干物質(zhì)重)玉米淀粉50-60％(河北健民淀粉糖業(yè)有限公司，規(guī)格符合GB12309-90)糖漿(蜜糖)5-10％(上海達盛食品有限公司，規(guī)格麥芽糖≥55％)葡萄糖10-18％(同實例1)玉米蛋白粉(或黃漿粉)8-18％(河北健民淀粉糖業(yè)有限公司，規(guī)格粗蛋白濕基＞60％)植物油3-5％(德州大王集團蛋白食品有限公司，規(guī)格來自大豆)(NH4)2SO43-6％(同實例1)NaCl1-3％(同實例1)PH調(diào)至7.0發(fā)酵液初始濃度為25g/L，終始濃度一般為200g/L。發(fā)酵時間固定在60-80小時內(nèi)，發(fā)酵溫度維持在30-40℃，通氣為0.2-0.3L/min。
發(fā)酵類型補料分批發(fā)酵，即在發(fā)酵的不同時間不斷加入培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基的量逐漸增大。補料的間歇時間按發(fā)酵液的濃度定奪，在發(fā)酵液30小時前，一般為補料3次，后期一般補料1-2次。
補料成分為玉米淀粉50-60％(同發(fā)酵液培養(yǎng)基)糖漿(蜜糖)20-25％(同發(fā)酵液培養(yǎng)基)玉米蛋白粉5-10％(同發(fā)酵液培養(yǎng)基)(NH4)2SO43-5％(同實例1)按5g/L的濃度稀釋。
發(fā)酵液的預處理包括離心脫水和微波破壁過程。
發(fā)酵完成后的發(fā)酵液是一種混合物，一般為番茄紅素、殘余培養(yǎng)基、菌絲體及其它代謝產(chǎn)物。為徹底得到番茄紅素純物質(zhì)，必須經(jīng)過各種處理過程，首先，將發(fā)酵液中過多的水分脫去，這里采取離心方法。
為使菌絲體的多層細胞壁破碎，讓胞內(nèi)內(nèi)含物釋放出來，該工藝采取微波破壁方法。微波破壁，溫度為45-55℃，處理完畢，菌絲體基本破壁死亡。接著，我們采用濕法的高速珠磨機進一步破壞菌絲體的細胞壁，解決菌絲濃度過高的問題，此過程中需連續(xù)使用該法，菌絲體經(jīng)5分鐘可破碎，破碎率可達98％以上，菌絲體碎片大小為10-25微米。
實施例3萃取預處理結束后，進行熱風干燥脫水，以取得固形物便于萃取。
對脫水后的固形物進行萃取，用90-95％的乙醇并輔助以微波進行萃取，溫度為35-45℃，PH7.0，常壓，萃取2-4次。
為徹底清除萃取液中的雜質(zhì)，以便于得到番茄紅素的結晶體，在萃取完成后，加一交叉過濾的工藝，目的是將過多的菌絲體等雜質(zhì)預先清除，以防番茄紅素又重新吸附在菌絲體的表面。
在上述過濾液中，加入蛋白酶(主要是木瓜蛋白酶，廣州市酶制劑廠，活性單位100000IU)、纖維素酶(北京酶制劑總廠，活性單位10000IU)、果膠酶(北京酶制劑總廠，活性單位50000IU)與淀粉酶(廣州市酶制劑廠，活性單位50000IU)，處理萃取液。蛋白酶水解三孢布拉氏霉菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，纖維素酶與果膠酶處理其中的纖維素與果膠物質(zhì)，淀粉酶用來水解殘留的淀粉。
酶解過程結束后，回收乙醇。
回收乙醇完成后，將濃縮物置于蒸餾水中，反復清洗，并采用分子篩吸附法對番茄紅素進一步純化，分子篩孔徑要小于番茄紅素分子的直徑。吸附后，對番茄紅素層進行反復清洗，最后加熱干燥以析出其結晶體，結晶度為75％，純度＞98.5％。
采用三孢布拉氏霉菌正、負菌株發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素，產(chǎn)量可達到2g/L。
實施例4微膠囊化對結晶后的番茄紅素進行微膠囊化，噴霧干燥法制備番茄紅素微膠囊的壁材，采用具有較好溶解性、成膜性、干燥性和低粘度的食用明膠和蔗糖的混合物，同時制備芯材的油相溶液采用乙酸乙酯(沈陽市試劑五廠，規(guī)格CP化學純)。最佳方案為明膠(漯河市五龍明膠有限公司，規(guī)格食用骨膠)和蔗糖(同實例1)以3-4∶12-16的質(zhì)量比混合。這樣，包理效率最好，可高達95％。
噴霧干燥適宜的工藝條件為進風溫度為180-200℃，出風溫度在80℃至100℃之間，進料溫度50-60℃，進料速度(泵速)為40-50檔，吹風速度為50-60檔，壓力適中即可。
經(jīng)噴霧干燥制備的微膠囊產(chǎn)品，大大提高了番茄紅素的貯存穩(wěn)定性；在微膠囊化過程中添加抗氧化劑異VC鈉可起到保護番茄紅素的作用，提高其穩(wěn)定性。經(jīng)過微膠囊化后，番茄紅素的穩(wěn)定性明顯提高。保存至3周后其保留率仍在70％以上，而未微囊化的番茄紅素在3周后就絕大部分已經(jīng)氧化，保留率僅為10.43％。
番茄紅素微膠囊的溶解度達到88.7％以上，這說明微膠囊的水溶性較好，所選壁材遇水易釋放芯材。
噴霧干燥后色素損失率在11.46％-27.27％，平均損失率為19.93％，說明在噴霧干燥過程后其色素的保留率約80.07％左右。
權利要求
1.一種精制番茄紅素的方法。其特征在于采用三孢布拉氏霉菌(Blakeleatrispora)發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素，并通過破壁技術釋放出胞內(nèi)物，純化結晶得番茄紅素。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所述破壁技術為微波破壁、高速珠磨之一或其組合。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于可對結晶物進行微囊化處理。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于三孢布拉氏霉菌株發(fā)酵是采用補料分批發(fā)酵方式優(yōu)化三孢布拉氏霉菌株的擴繁條件。
5.根據(jù)權利要求1-4中之一所述的方法，其特征在于三孢布拉氏霉菌株發(fā)酵的補料成分包括玉米淀粉50-60％、糖漿20-25％、玉米蛋白粉5-10％、(NH4)2SO43-5％，按5g/L的濃度稀釋。在發(fā)酵開始后30-40小時前，一般為補料2-4次，后期一般補料1-2次。
6.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于發(fā)酵液的預處理采取了離心脫水、微波破壁和高速珠磨破壁相結合的方法。
7.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于用90-95％的乙醇并輔助以微波對脫水后的固形物進行萃取，溫度為35-45℃，PH7.0，常壓，萃取2-4次；萃取完畢，采取交叉過濾方法，預先清除過多的菌絲體等雜質(zhì)，以防番茄紅素又重新吸附在菌絲體的表面；并采用蛋白酶(主要是木瓜蛋白酶)、纖維素酶、果膠酶與淀粉酶處理萃取液以使其清澈。
8.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于采用分子篩吸附法對番茄紅素進一步純化，此后，反復清洗番茄紅素層，最后加熱干燥析出番茄紅素結晶，結晶度為75％，純度＞98.5％。
9.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于采取微膠囊化方法處理番茄紅素結晶后，采用具有較好溶解性、成膜性、干燥性和低粘度的食用明膠和蔗糖的混合物，同時制備芯材的油相溶液采用乙酸乙酯。其中明膠和蔗糖以3-4∶12-16的質(zhì)量比混合。
10.根據(jù)權利要求1或9的方法，其特征在于微膠囊化方法處理番茄紅素結晶時，噴霧干燥適宜的工藝條件為進風溫度為180℃-200℃，出風溫度在80℃至100℃之間，進料溫度50℃-60℃，進料速度(泵速)為40-50檔，吹風速度為50-60檔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種精制番茄紅素的工藝，特別涉及利用現(xiàn)代生物工程技術發(fā)酵生產(chǎn)與純化番茄紅素的方法。其目的在于采用三孢布拉氏霉菌(Blakeleatrispora)發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素，并通過破壁技術釋放出胞內(nèi)物，純化結晶得番茄紅素。我們采用三孢布拉霉菌以補料分批發(fā)酵方式發(fā)酵生產(chǎn)的番茄紅素，微波輻射破壁后，用90－95％的乙醇并以微波輔助進行萃取，加入蛋白酶、纖維素酶、果膠酶與淀粉酶徹底清除萃取液中的雜質(zhì)，并采用分子篩吸附法對番茄紅素進一步純化，將熱飽和溶液冷卻析出番茄結晶，最后對結晶后的番茄紅素進行微膠囊化。通過本發(fā)明優(yōu)化了三孢布拉氏霉菌發(fā)酵的部分條件，番茄紅素產(chǎn)量得到了進一步提高。
文檔編號C12R1/645GK1928098SQ20051009859
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權日2005年9月6日
發(fā)明者童志清, 方磊 申請人:童志清, 方磊