番茄红素的提取方法

【专家解说】：1.1浸提法: 番茄红素不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂。利用这一性质，可利用亲油性有机溶剂浸提番茄红素。一般工艺为:番茄皮进行干燥后用有机溶剂提取;过滤后滤渣继续用有机溶剂进行二次浸提，滤液部分浓缩后成为粗产品，精制可得番茄红素。研究表明乙醇、正己烷、丙酮及其混合液是有效的萃取剂。 在提取过程中，为了分离叶黄素与番茄红素，一般先用有机溶剂洗去叶黄素，再加另一有机溶剂提取番茄红素，常常使用不止一种有机溶剂，给最后的精制带来一定麻烦。为此又有人对此工艺进行改进。改进一为利用皂化反应使晶体析出，其工艺为:将番茄皮或制品进行干燥，加入一定量的植物油，研磨成细小颗粒，加入丙二醇、氢氧化钾、水使之发生皂化反应;加水并静止搁置使晶体析出。这一过程关键是皂化反应时控制提取物、丙二醇、氢氧化钾与水的比例在4~5:3~4:1:1皂化反应原料添加顺序灵活，最佳为将碱液缓缓加入番茄红素油溶脂与丙二醇的均相液中，以保证晶粒的最好析出。 改进二为利用有机溶剂在不同浓度、温度下对不同物质的溶解度不同，采用单一溶剂二次萃取。工艺为:番茄及制品进行洗涤，破碎等预处理;加入72%的酒精加热沸腾15min，过滤后的不溶物继续用94%的酒精在72℃下浸提3~4次每次10min;将滤液合并，在10℃下静止2~12h晶体析出。该工艺以含水20%~30%(最好28%)的酒精进行预处理即可洗脱极性物质如叶黄素、胡萝卜素及农药，又可避免溶解番茄红素。 番茄红素(加工) 1.2超临界萃取法: 具有工艺简单，能耗低，萃取剂便宜、无毒、易回收，可低温处理，适于番茄红素等热敏性成分的优点。 Enzo等研究了温度在40℃~80℃，压力在1.8X105~2.88X105Pa，操作参数对β胡萝卜素与番茄红素分离的影响，日本一专利报道了超临界流体萃取精制番茄红素。将粗番茄红色粉末和己烷(1:2)放人抽提罐，形成均质混合系，使原料中的色素从己烷中溶出，在35℃~50℃300kg/cm2的条件下，接触超临界CO2;，用减压法进行色素回收，在分离罐中得到精制番茄红素(含量13.7%)。孙庆杰等报道了此方面的研究，并建立了一套实验装置。该装置可取得90%以上的番茄红素，经超临界萃取的番茄红素无异味，无溶剂残留。 1.3 酶反应法: 日本一些专利”’介绍了利用番茄皮自身酶反应来提取或制备番茄红素的方法。在微碱条件下(pH=7.5~9)，使番茄皮中的果胶酶和纤维素酶反应，分解果胶和纤维素，使得番茄红素的蛋白质复合物从细胞中溶出。所得色素为水分散性色素。 1.4 生物及化学合成法: 由于番茄红素在天然产物中的含量较低，提取代价较高，各国学者又相继在生物及化学合成领域进行了研究，并取得了一些突破。 由丝状真菌三孢布拉霉Blakesleatrispora生物合成β胡萝卜素的过程中，通过pH控制环化即可合成番茄红素。Gavilou等在三孢布拉霉的生长介质中加入工业番茄废水，发现抑制了β-胡萝卜素的生产并刺激番茄红素的合成。Obata等通过对蜂房芽孢杆菌DC-1在6~7klx光照下培养生产番茄红素。Matsmural等开发了能积聚番茄红素螺旋藻的生产方法，通过发酵并在培养基中加入尼古丁200~500mmol/L生产番茄红素，该方法成本较低。 罗氏公司所采用的合成番茄红素工艺是由三苯基(3，7，1l-三甲基-2，4，6，10-十二四烯基)-氯化磷与2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯二醛用甲醇钠甲醇在2-丙醇中进行Wittig烯化反应，制得番茄红素，收率65%。此外，Wegne等也完成了由三苯基(3，7，11-三甲基-2，4，6，10-十二四烯基)-甲磺化磷与2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯二醛经Wittig烯化反应得到番茄红素的工艺开发，并在欧洲提出专利申请，1999年10月获批准。 1.5 其他方法: 在各国学者的不断努力下，又开发出许多高科技的生产技术。日本Kirin Brewerry公司采用代谢工程技术，即通过DNA重组技术改变细胞的代谢系统生产番茄红素。Kajiwara等从产生虾黄素的酵母Pharffi'arhosozyma和雨生红球藻中分离出cDNA编码异戊烯焦磷酸酯(IPP)异构酶，将编码IPP异构酶cDNA转入E.codi菌株JMl01能增加番茄红素的产量3.6~4.5倍。相信随着科技的发展和研究的深入这些技术会更加完善和成熟。