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番茄红素的提取工艺
徐岩李冰菲南洋*
(黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040)
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摘要:番茄红素是一类重要的胡萝」素,具有抗氧化、抗肿瘤、保护心血管和增强免度力等作用。番茄红素主要存在于番范成熟的果实中,它是一种不含氧的类胡萝下素,具有抗氧化、消除自由基、诱导细胞间接通讯、调控肿需增殖的功能。流行病学研究表明,它能降低人类患胃癌、前列腺癌、胰腺癌、结肠癌、口腔癌和予宫癌的危险性。对香茄红素的理化特性与提取工艺做一简要综述。
关键词:番茄红素;类胡萝下素;提取;分高
1概述
番茄红素(lyoopene)是成熟番茄果实中的主要色素,属于类胡萝下素的一种,1993年由Sehunek发现并命名。一直以来因为番萌红素不具有VA源活性,所以很少受到人们的重视。近年来,随着人们对番范红素生理功能了解的深人,发现其能够对抗四氯化碳所致急性肝损伤所产生的脂质过氧化作用,从而发挥保肝的作用。由于着茄红素良好的药用价值,充足的储量,在日常中也是常常被食用的一种蔬菜,故其在功能性食品研究中的价值逐渐凸显,目前番指红素的应用已成为一个科研工作者关注的新热点。
番茄红素能够降低患癌症的几率,对子宫癌、乳癌、肺癌细胞生长的抑制作用比α-胡萝卜素和β-胡萝下素强10倍;保护春噬细胞免受自身的氧化损伤,辐射起的造血和血渡系统损伤、染色体损伤、免疫损伤均有防护作用
2番茄红素的提取工艺
21常规溶剂提取(CES)番红素。传统的番茄红素提取方法是根据其性质,利用亲脂性有机性溶剂以固液萃取方式从番茄中提取番茄红素。任云霞等采用化学落剂没提法,得出了受提法提取番茄原浆中番萌红素工艺的优化条件,但产品纯度很低,番茄红索含量仅仅为5%-15%。赵惠芳等采用溶剂提取法从番茄中提取番茄红素,得到优化的条件为:固液比为1:4(g:ml),在锥形瓶中用石油醚-丙酮的混合溶剂(12.V/V)为萃取剂,50℃下萃取25min。此方法应用虽广,但是生产周期长、提取率低
22超声辅助提取(UAE)香茄红素。超声波辅助提取法在植物色素提取中应用较多。其提取原理主要是通过超声波能够产生空化作用,使物料中被提取物质快速振动脱离物料。在这个过程中超声波可以破坏组织细胞壁,便提取溶剂更容易渗透到细胞内部,从而降低提取温度,减少目标清性产物的高温损失,加快提取速率,达到高效高质的提取目的。苏文责7建立了超声波提取的理论模型。番茄红素最大提取效率预测值为0.6649m/g:将相应的模型和工艺用于生产实际,得到香茄红素的优化提取条件为超声波功率可达0.6594mg/g,提取率达到89.19℃
23有机溶剂浸提法。根据番葡红素可溶于脂肪烃和芳香烃类化合物这一特性,可采用亲脂性有机溶剂来浸提的方法进行提取,工艺过程图见图1。在提取之前首先运用皂化法来破坏番茄组织细胞,使番茄红素能完全地释放出来,然后再用混合溶剂作为漫提来提取,这种在提取之前使用弱碱Na2CO3对番范糊进行皂化的方法,不仅缩短了提取时间,而且提取的番红素含量比普通方法高出4借,文能消除β-胡萝下素对雷茄红系测定的影响,具有很强的操作性,发展前录广周,
粉碎一→有机落剂没提一过滤一→合并滤液一浓缩一精制番萌红
干燥一番茄皮
滤渣一二次浸提图1有机溶剂提取法
24醛反应法。醛反应法是利用番范皮自身所含有的醛或人为添加醛的方法,将番红素释改出来加以提取的方法。醛法提取香茄红素可缩短没提时间、提高产品得率,所得色素为水分散性色素。李激梅等用解反应法改进提取条件得出结论:最佳酶浓度和酶提取时间:果胶酶:纤维系解为4:1.静激加量为0.5%,静作用温度为40C,pH为4,在无水乙醇没提4h的前处理下能显著提高提取率。静反应法虽然有无落剂残留的优点,但提取过程中需要的辅助萃取步骤较多,且提取时间长,
基金:黑龙江省教育厅科学技术研究项目,GJD1214068。
葡红素含量一般小于1%,有的产品含有一此不溶性物质和可溶性物质,这些间题一定程度上限制了其应用。
2.5微波辐射基取法。微波辐射基取技术是将微波和传统的溶剂萃取法相结合而成的一种新的苯取方法。与溶剂法比较,该方法有提取时间短、提取率高、溶剂用量少、成本低、重现行好、质地纯无环境污染等优点。邓学等在国内首次应用此方法,综合考察微波功率、提取时间固波比、提取级数4个因索对提取率的影响,确定的最佳提取工艺:微波功率为360W,提取时间为20%,固液比为1-3,提取级数为3。
2.6微生物发酵法。近年来,研究人员也不断地探索新的生产番茄红素的方法,经过大量的研究发现微生物发酵法可以得到高产率的番茄红素,发现以下几种微生物适用于番靠红素索的生产;红色细菌、霉菌、基因改造过的醇母菌、藻类。Cavriow等在毒菌的发酵液中添加了1% 的烟草废弃物.经过110h发酵后,得到产率为600~800mg/ml的雷辅红素。Shimada等将外源基因插入到产蛋白假丝酵母中,利用转基因的技术方法,发醇生产番茄红素,得到含量可达7.8mgg的细胞干重。
2.7超临界CO,萃取法。利用超临界CO;作萃取剂,从液体或固体液料中萃取,分离有效成分。与传统的有效成分相比,SCE无化学溶剂残留,无污染,避免了萃取物在高温下热劣化,保护活性物质的生理活性,工艺简单,萃取剂无毒,易回收。超临界液体是物质的一种特殊相,有许多独特的性质。其工艺流程大致为从钢瓶敏出来的CO,经气体净化器然后进人液化槽内野花,再由液压泵经预热器、净化器打入萃取罐,增压到预定值,使之成为超取。当溶有苯取物的流体从基取罐进人分离罐,减压后,因固CO,溶解能力下降,从分离罐的底部放出,CO,从分离罐上部进人液化槽循环使用。
3结论
番施红素有很高的经济价值,利用各种加工产品的余料即可大量提炼出番茄红素,市场广阔。从番茄红索的理化性质、药理作用和提取方式三方面进行总结,并且着重介绍了各种提取方式的特点,为实验室研究和工业生产提供理论基础。
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