專利名稱：一種番茄紅素提取物及其提取工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于天然色素的提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種番茄紅素提取物及其提取工藝。
背景技術(shù)：
番茄紅素(Lycopene)是從成熟番茄中提取的一種常用色素，是一種獨(dú)特的不含氧元素的環(huán)狀結(jié)構(gòu)類胡蘿卜素。番茄紅素在自然界中分布廣泛，主要存在番茄中，在西瓜、南瓜、葡萄柚中也有部分含量。番茄及其制品的番茄紅素是西方膳食中類胡蘿卜素最主要的來(lái)源，人體從番茄中獲得的番茄紅素占總攝入量的80%以上。早在1873年，Hartsen首次從漿果薯蕷(Tamuscommunis L.)中分離出番爺紅素的紅色晶體,是自然界中發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的抗氧化劑之
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番茄紅素具有極強(qiáng)的清除自由基的能力，清除單線態(tài)氧的能力是目前常用的抗氧化劑維生素E的100倍，是￠-胡蘿卜素的2倍多，對(duì)防治前列腺癌、肺癌、乳腺癌、消化道癌、子宮癌等有顯著效果，并可降低皮膚癌、膀胱癌的發(fā)病率。番茄中紅色素的提取方法一般有熱水提取法、溶劑提取法、堿性稀醇或堿性水提取法、超聲波提取法、微波提取法和超臨界二氧化碳提取法等。而其中溶劑提取法由于提取設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便、成本低廉成為目前最為常用的色素提取方法，如:楊春文.番茄紅素的提取及純化條件的研究[J].甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23 (I):64-66，該報(bào)道中分別采用乙酸乙酯、乙醇、丙酮、石油醚、甲苯和甲醇作為浸提液。夏萍，盛建軍.番茄紅素的提取工藝研究[J].應(yīng)用化工，2007，36 (10):975-979，對(duì)溶劑提取法進(jìn)行改進(jìn)，使用混合溶劑作浸提齊U，并在提取前使用弱堿進(jìn)行皂化，達(dá)到了破壞番茄組織細(xì)胞，從而使番茄紅素得以“完全”釋放出來(lái)，縮短了提取時(shí)間，最終番茄紅素的提取量比普通提取法提高4倍。番茄紅素為脂溶性物質(zhì)，提取可用的有機(jī)溶劑有正己烷，丙酮，氯仿，乙酸乙酯，石油醚等，氯仿浸提效果較好，但毒性很大，而以乙酸乙酯作浸提劑可以獲得很高的浸提率。如:張建，李寶坤，毛曉英，等.番茄紅素提取工藝的研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13 (7):86-87.對(duì)I，2- 二氯乙烷等5種有機(jī)溶劑提取番茄紅素的效果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示乙酸乙酯的提取效果最好，產(chǎn)物中番茄紅素含量達(dá)74.91mg/100g。同時(shí)，在用有機(jī)溶劑提取番茄紅素時(shí)，由于有機(jī)溶劑滲透穿過(guò)物質(zhì)的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的能力較差，不能很好地將提取物從細(xì)胞壁中溶出，要達(dá)到較高的提取效果，必須輔以有效的方法。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% 15%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(shù)脂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服了傳統(tǒng)的提取番茄紅素的方法提取率不高或純度低等缺陷，從而提供了一種利用有機(jī)溶劑提取番茄紅素的方法以及由此得到的番茄紅素提取物，本發(fā)明改進(jìn)了傳統(tǒng)的浸提法，采用乙酸乙酯進(jìn)行提取，提取效果好，對(duì)人體無(wú)毒害，且溶劑易于回收，在不增加提取成本的同時(shí)提高了番茄紅素提取率，為擴(kuò)大番茄紅素的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值打下基礎(chǔ)。本發(fā)明提供了一種番茄紅素的提取工藝，其包括下述步驟:(1)取新鮮番茄，打碎、干燥后粉碎得粉碎物；(2)將所述粉碎物與乙酸乙酯混合，恒溫下，高速預(yù)處理、均質(zhì)提取后過(guò)濾；(3)將步驟⑵過(guò)濾后的濾渣與乙酸乙酯混合，再次在恒溫下均質(zhì)提取后過(guò)濾；(4)合并步驟⑵和(3)的濾液,離心，收集上清液；(5)冷凍干燥后即可；步驟(2)中，所述高速預(yù)處理的操作步驟為:以5000-10000轉(zhuǎn)/分鐘處理5分鐘以上，較佳地為5-10分鐘；步驟(2)或步驟(3)中，所述均質(zhì)提取的操作步驟為:以1000-4000轉(zhuǎn)/分鐘處理10分鐘以上，較佳地為10-30分鐘；步驟⑷中，所述離心的轉(zhuǎn)速為200-2000轉(zhuǎn)/分鐘。步驟(I)中，所述的打碎為將番茄制成番茄漿以便于干燥，所述的打碎可采用本領(lǐng)域常規(guī)方法進(jìn)行，如用果汁機(jī)打碎等。所述的粉碎采用本領(lǐng)域常規(guī)手段進(jìn)行，本發(fā)明優(yōu)選粉碎至50目以上。步驟⑵中，乙酸乙酯與所述粉碎物的體積質(zhì)量比較佳地控制在l-10mL/g，更佳地為 3-10mL/g。步驟(3)中，乙酸乙酯與所述濾渣的體積質(zhì)量比較佳地控制在l-10mL/g，更佳地為 3-lOmL/g。步驟(2)或步驟(3)中，所述恒溫的溫度較佳地為20_25°C。所述的高速預(yù)處理或均質(zhì)提取較佳地在均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行。在本發(fā)明一較佳的實(shí)施方式中，步驟(2)所述的高速預(yù)處理的具體操作為:以10000轉(zhuǎn)/分鐘處理5-10分鐘；步驟(2)或(3)的均質(zhì)提取的具體操作為:以3000轉(zhuǎn)/分鐘處理10-30分鐘。步驟(4)中，所述離心的轉(zhuǎn)速較佳地為1000轉(zhuǎn)/分鐘。所述離心的時(shí)間較佳地為5分鐘以上，更佳地為5-30分鐘，最佳地為5-15分鐘。在本發(fā)明一較佳的實(shí)施方式中，所述的離心條件為:以1000轉(zhuǎn)/分鐘離心5-15分鐘。在本發(fā)明一較佳的實(shí)施方式中，將上清液濃縮后再進(jìn)行步驟(5)的冷凍干燥。所述的濃縮采用本領(lǐng)域常規(guī)的操作步驟，一般采用真空濃縮的方式，濃縮至漿狀或糊狀即可。本發(fā)明還提供了一種由上述方法提取得到的番茄紅素提取物。在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。本發(fā)明使用的試劑、原料和設(shè)備皆市售可得，所有原料與試劑至少在食品級(jí)以上。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:(I)本發(fā)明番茄紅素的提取是在高剪切均質(zhì)機(jī)的輔助下分兩階段進(jìn)行，第一階段的高速均質(zhì)將番茄的小顆粒變的更小，使其更容易均勻的分布于溶液中，達(dá)到提取效果比較均勻，提取比較徹底；而較低速率下的均質(zhì)提取階段，相對(duì)于靜置提取或其他提取方法具有更聞的色素提取率。(2)番茄紅素是油溶性色素，用乙酸乙酯提取效果好，對(duì)人體無(wú)毒害，且溶劑易于回收。(3)本提取工藝簡(jiǎn)單，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求低，提取效率高，色素類物質(zhì)不易破壞，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)水浴提取法。(4)本工藝方法提取的番茄紅素水溶性好，產(chǎn)品外觀色澤鮮艷，性狀穩(wěn)定，適于作為食品添加劑和保健食品原料。


圖1為本發(fā)明提取方法的工藝流程圖。圖2為實(shí)施例3的提取產(chǎn)物的HPLC圖。圖3為實(shí)施例3產(chǎn)物提純后的番茄紅素HPLC圖。
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制，實(shí)施例中的原料均為常規(guī)市售產(chǎn)品。

實(shí)施例1I)取新鮮番茄、用果汁機(jī)打碎，烘干，并粉碎至50目，得番茄粉備用。2)稱取100克番茄粉，加入300毫升的乙酸乙酯，25°C下，10000轉(zhuǎn)/分鐘高速預(yù)處理5分鐘，再在3000轉(zhuǎn)/分鐘下均質(zhì)提取10分鐘后過(guò)濾。3)將上述步驟2)中的濾渣與300毫升乙酸乙酯混合，25°C下，在3000轉(zhuǎn)/分鐘下再均質(zhì)提取20分鐘，過(guò)濾。4)合并兩次濾液，于1000轉(zhuǎn)/分鐘下離心10分鐘，去沉淀，收集上清液。5)真空濃縮，冷凍干燥成粉末狀，得到番茄紅素粗品(顏色:鮮紅色)12.08毫克，其中番茄紅素64.8毫克，提取率達(dá)98.6%。實(shí)施例2I)取新鮮番茄、用果汁機(jī)打碎，烘干，并粉碎至50目，得番茄粉備用。2)稱取100克番茄粉，加入500毫升的乙酸乙酯，25°C下，9000轉(zhuǎn)/分鐘高速預(yù)處理10分鐘，再在4000轉(zhuǎn)/分鐘下均質(zhì)提取10分鐘后過(guò)濾。3)將上述步驟2)中的濾渣與500毫升的乙酸乙酯混合，25°C下，在4000轉(zhuǎn)/分鐘下均質(zhì)提取10分鐘，過(guò)濾。4)合并兩次濾液，于2000轉(zhuǎn)/分鐘下離心5分鐘，去沉淀，收集上清液。5)真空濃縮、冷凍干燥成粉末狀，得到番茄紅素粗品(顏色:鮮紅色)121.3毫克，其中番茄紅素65.3毫克，提取率達(dá)98.8%。實(shí)施例3I)取新鮮番茄、用果汁機(jī)打碎，烘干，并粉碎至50目，備用。2)稱取100克番茄漿(同上，同上)，加入1000毫升的乙酸乙酯，25°C下，10000轉(zhuǎn)/分鐘高速預(yù)處理10分鐘，再在1000轉(zhuǎn)/分鐘下均質(zhì)提取30分鐘后過(guò)濾。3)將上述步驟2)中的濾渣與1000毫升的乙酸乙酯混合，25°C下，在1000轉(zhuǎn)/分鐘下再均質(zhì)提取30分鐘，過(guò)濾。4)合并兩次濾液，于500轉(zhuǎn)/分鐘下離心15分鐘，去沉淀，收集上清液。5)真空濃縮、冷凍干燥成粉末狀，得到番茄紅素粗品(顏色:鮮紅色)118.5毫克，其中番茄紅素64.1毫克，提取率達(dá)98.5%。效果實(shí)施例1
對(duì)實(shí)施例1-3的番茄紅素粗品進(jìn)行HPLC測(cè)試，圖2為實(shí)施例3的HPLC測(cè)試結(jié)果，實(shí)施例1和2的結(jié)果同圖2。圖2中番茄紅素粗品在6.599處出峰，該峰為番茄紅素的特征峰之一，表明粗品中含有大量的番茄紅素。圖3為實(shí)施例3的產(chǎn)品經(jīng)提純番茄紅素后的HPLC 圖。
權(quán)利要求
1.一種番茄紅素的提取工藝，其包括下述步驟: (1)取新鮮番茄，打碎、干燥后粉碎得粉碎物； (2)將所述粉碎物與乙酸乙酯混合，恒溫下，高速預(yù)處理、均質(zhì)提取后過(guò)濾； (3)將步驟(2)過(guò)濾后的濾渣與乙酸乙酯混合，再次在恒溫下均質(zhì)提取后過(guò)濾； (4)合并步驟⑵和(3)的濾液,離心,收集上清液； (5)冷凍干燥后即可； 步驟(2)中，所述高速預(yù)處理的操作步驟為:以5000-10000轉(zhuǎn)/分鐘處理5分鐘以上； 步驟(2)或步驟(3)中，所述均質(zhì)提取的操作步驟為:以1000-4000轉(zhuǎn)/分鐘處理10分鐘以上； 步驟(4)中，所述離心的轉(zhuǎn)速為200-2000轉(zhuǎn)/分鐘。
2.如權(quán)利要求1所述的提取工藝，其特征在于:步驟(2)中所述高速預(yù)處理的時(shí)間為5-10分鐘；步驟(2)或步驟(3)中所述均質(zhì)提取的時(shí)間為10-30分鐘。
3.如權(quán)利要求1或2所述的提取工藝，其特征在于:步驟(2)中所述高速預(yù)處理的具體操作為:以10000轉(zhuǎn)/分鐘處理5-10分鐘；步驟(2)或(3)中所述均質(zhì)提取的具體操作為:以3000轉(zhuǎn)/分鐘處理10-30分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的提取工藝，其特征在于:步驟(I)中所述的粉碎為粉碎至50目以上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的提取工藝，其特征在于:步驟(2)中乙酸乙酯與所述粉碎物的體積質(zhì)量比為l-10mL/g，較佳地為3-10mL/g;步驟(3)中乙酸乙酯與所述濾渣的體積質(zhì)量比為l-10mL/g，較佳地為3-10mL/g。
6.如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的提取工藝，其特征在于:步驟(2)或步驟(3)中，所述恒溫的溫度為20-25°C ;所述的高速預(yù)處理或均質(zhì)提取在均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1或2所述的提取工藝，其特征在于:步驟(4)中，所述離心的時(shí)間為5分鐘以上，較佳地為5-30分鐘，更佳地為5-15分鐘。
8.如權(quán)利要求1或7所述的提取工藝，其特征在于:所述離心的條件為:以1000轉(zhuǎn)/分鐘尚心5_15分鐘。
9.如權(quán)利要求1所述提取工藝，其特征在于:將所述上清液濃縮后再進(jìn)行步驟(5)的冷凍干燥；所述的濃縮較佳地為真空濃縮，所述濃縮的程度為濃縮至漿狀或糊狀。
10.由權(quán)利要求1-9中任 一項(xiàng)所述的提取工藝得到的番茄紅素提取物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種番茄紅素的提取工藝，(1)番茄打碎、干燥后粉碎；(2)與乙酸乙酯混合，恒溫下，高速預(yù)處理、均質(zhì)提取后過(guò)濾；(3)濾渣與乙酸乙酯混合，在恒溫下均質(zhì)提取后過(guò)濾；(4)合并濾液，離心，收集上清液；(5)冷凍干燥后即可；所述高速預(yù)處理5000-10000轉(zhuǎn)/分鐘處理5分鐘以上；所述均質(zhì)提取以1000-4000轉(zhuǎn)/分鐘處理10分鐘以上；所述離心的轉(zhuǎn)速為200-2000轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明還公開(kāi)了一種由該提取工藝提取得到的番茄紅素提取物。本發(fā)明改進(jìn)了傳統(tǒng)的浸提法，采用乙酸乙酯進(jìn)行提取，提取效果好，對(duì)人體無(wú)毒害，且溶劑易于回收，在不增加提取成本的同時(shí)提高了番茄紅素提取率，為擴(kuò)大番茄紅素的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值打下基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)A23L1/28GK103160140SQ20111040746
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者劉國(guó)慶, 趙肖, 胡衛(wèi)華, 錢曉勇 申請(qǐng)人:上海藍(lán)普生物科技有限公司