番茄紅素提取工藝條件的研究

楊洪元

【摘要】本文探討了番茄紅素的提取工藝條件，并對番茄紅素提取工藝條件的影響因素做了初步研究。研究結(jié)果表明，用丙酮為浸提溶劑，按料液比為1:5，在45℃、pH6條件下浸提4 h，連續(xù)浸提3次提取效果最佳。

【關(guān)鍵詞】番茄紅素；提??；工藝條件

番茄紅素是一種脂溶性不飽和碳氫化合物，是類胡蘿卜素的一種，為針狀深紅色晶體，分子式為C40H56，分子量為536.85，熔點為174℃。番茄紅素在自然界中分布較少，主要存在于番茄、西瓜、紅色葡萄柚等食物中，其中在番茄中含量最高，且隨成熟度升高而增加，在成熟番茄果實中含量可達3～14mg/100g，我國新疆番茄中番茄紅素含量多達40mg/100g以上。研究表明，番茄紅素的抗氧化性很強，是維生素E的100倍，胡蘿卜素的2倍以上，它能高效淬滅人體中的單線態(tài)氧和清除自由基，可作為抗氧化劑、營養(yǎng)保健劑、天然色素等廣泛應用于保健食品。本文采用丙酮、乙醇、乙酸乙酯等溶劑為浸提溶劑，在不同pH值、溫度、時間因素下浸提番茄紅素，在此基礎上得出番茄紅素提取工藝條件。

一、實驗材料與儀器

（1）實驗材料。新鮮番茄：要求成熟度高，果皮紅色，市售。丙酮、氫氧化鈉、鹽酸、苯、甲醇、單硬脂酸甘油酯、苯甲酸、乙醇等均為分析純。（2）實驗儀器設備。高速組織搗碎機、電熱恒溫水浴鍋、減壓過濾裝置、721可見分光光度計等。

二、實驗方法

（1）番茄紅素提取工藝流程。新鮮番茄→破碎→預處理→浸提→抽濾→濾液濃縮→干燥→制品。（2）番茄紅素提取工藝實驗方法。采用不同溶劑浸提番茄紅素，取浸提液用721型分光光度計測其吸光度值，在初步確定最佳浸提溶劑的基礎上，對影響浸提率的主要因素：溶劑、溫度、時間、料液比、PH值、浸提次數(shù)，預處理等進行單因素實驗。在此基礎上得出番茄紅素最佳的提取工藝條件。（3）番茄紅素含量的檢測方法。將實驗設計的同一個因素中不同的試驗水平所得出的浸提液分別裝入1cm比色皿中，采用721型分光光度在番茄紅素最大吸收波長處測浸提液的吸光度值，然后根據(jù)吸光度值的大小比較番茄紅素含量的大小。

三、結(jié)果與分析

（1）番茄紅素最佳提取溶劑的確定。稱取相同質(zhì)量（10.00g）的番茄糊4份，分別置于具有相同體積（20ml）的正己烷、環(huán)己烷、石油醚、丙酮浸提容器中，在室溫下密閉，避光靜置2h，抽濾，取浸提液在波長410～520m范圍內(nèi)測吸光度，得到不同溶劑的浸提液在各自最大吸收波長處的吸光度，結(jié)果表明（見表1），5種提取溶劑中丙酮的提取效果最好，因此，本研究確定丙酮作為番茄紅素的提取溶劑。

（2）番茄紅素最佳提取溫度的確定。采用丙酮作為單一浸提溶劑，在不同的浸提溫度中進行試驗，測得提取液的吸光度見表2。從表2中的數(shù)據(jù)可以看出在25～50℃之間，隨著溫度的增加番茄紅素提取液吸光度值增大，然后在50～55℃之間持平，55℃以后就開始降低，原因可能是丙酮的沸點是56℃，當溫度超過56℃之后，隨溫度的升高溶劑會蒸發(fā)，故吸光度會下降，再者可能是隨著溫度的升高番茄紅素的穩(wěn)定性會越來越差，導致番茄紅素被氧化或者是分解，從而出現(xiàn)吸光度降低。所以確定45～50℃為最佳的提取溫度。

表2 番茄紅素不同溫度下的提取效果實驗

（3）番茄紅素最佳提取時間的確定。采用丙酮作為浸提溶劑在45℃的溫度下，進行不同的浸提時間試驗，測得提取液的吸光度見表3。由表3看出在浸提時間為4個小時的時候吸光度最大，超過5小時番茄紅素提取液吸光度值反而隨著浸提時間的延長減小，其原因可能與長時間浸提導致番茄紅素降解有關(guān)。因此，確定番茄紅素最佳浸提時間為4個小時。

表3 不同的浸提時間番茄紅素提取效果實驗

（4）番茄紅素提取料液比的確定。采用丙酮作為浸提溶劑，在45℃的溫度下、設計不同的料液比、浸提4個小時，其番茄紅素浸提液的吸光度見表4。從表4的數(shù)據(jù)看出，浸提溶劑的用量對番茄紅素的吸光度有很明顯的影響，隨著料液比的增加，吸光度增大，浸提效果越好，當料液比達到1:5時，吸光度達到最大，浸提效果最好，料液比超過1:5時，吸光度開始下降，浸提效果越來越差，說明料液比達到1:5時已達飽和，再多加浸提溶劑已不能浸提出更多的番茄紅素，故確定1:5的料液比為最佳的番茄紅素提取料液比。

表4 不同的料液比番茄紅素提取效果實驗

（5）番茄紅素提取酸度的確定。采用丙酮作為浸提溶劑，1:5的料液比，設計不同的pH值、在45℃的溫度下，浸提4個小時，測得浸提液的吸光度見表5。根據(jù)表5的數(shù)據(jù)可以看出料液的PH值為5～6時，吸光度最大，所以確定PH值為5～6之間為番茄紅素的最佳提取PH值。

表5 不同的pH值番茄紅素提取效果實驗

（6）提取次數(shù)的確定。稱取4份（每份10克）番茄糊分別裝入4個燒杯中，采用丙酮作為浸提溶劑，1:5的料液比，調(diào)PH值至6，在45℃的溫度下浸提4個小時，減壓過濾后，將濾渣在相同浸提條件下反復浸提（4次），用1cm比色皿在波長480nm處測得浸提液的吸光度見表6。由表6中的數(shù)據(jù)可以看出，前三次浸提液的吸光度值基本相當，后兩次浸提液的吸光度值明顯減少，從工業(yè)經(jīng)濟價值和效率分析后兩次浸提也無多大經(jīng)濟價值。由此確定番茄紅素最佳的浸提次數(shù)為三次。

表6 浸提次數(shù)對浸提效果的

四、結(jié)論

（1）番茄紅素是一種油溶性色素。丙酮作為提取溶劑溶解色素能力強，其自身性質(zhì)與其它溶劑相比更加穩(wěn)定，是用來提取番茄紅素的一種極好的單一浸提溶劑。（2）用丙酮為浸提溶劑，按料液比為1:5，在溫度為45℃，pH值為6的環(huán)境下連續(xù)浸提三次，每次浸提4 h可取得最佳的提取效果。（3）番茄紅素是類胡蘿卜素中的一種色素，極容易被氧化，因此浸提過程中要格外注意對溫度的控制，并且要注意所采用的各種化學試劑和有機溶劑，避免番茄紅素被氧化。（4）本實驗在確定番茄紅素最佳吸收波長的過程中由于實驗室儀器設備的限制沒有進行浸提液全波長的掃描，對實驗結(jié)果的精確度有一定的影響。

參 考 文 獻

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