浸提法提取番茄红素的工艺

食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第37卷 第9期

生物工程· 234 ·

番茄红素是一种不饱和类胡萝卜素，分子式为C 4OH 56[1]，末端无芳香环，为开环结构。番茄红素在自然界中主要存在于番茄、西瓜、柿子、南瓜、灯笼大红魏椒、葡萄柚、番石榴等[2]食物中，其中在番茄中含量最高，且随成熟度的升高而升高，在成熟番茄果实中，含量可达3.14 mg/100 收稿日期：2012-02-10

作者简介：刘雪凌(1976—)，女，河北三河人，硕士，讲师，研究方向为天然产物有效成分提取。

g，我国新疆产加工用番茄的番茄红素含量可达40 mg/100 g [3]以上。它的一系列生理功能[4]如抗氧化作用、抗癌作用、保护心血管作用、延缓衰老、增强免疫力作用等已经在保健品市场崭露头角。目前的常规提取方法包括直接粉碎法、浸提法和超临界流体萃取法、酶反应法以及微生物发刘雪凌1，姜 玲1,2，陈旭华3

(1.北京化工大学北方学院，三河 065201；2.南京博润医疗集团有限公司

，南京

210003；3.中国农业科学院农产品加工研究所，

北京 100193)摘要：以正己烷、石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷以及丙酮这些有机溶剂为提取溶剂，采用有机溶剂提取法，通过分光光度计测定吸光度进而比较各个影响提取效果的因素，探讨有机溶剂提取番茄红素时的最佳工艺条件。经过平行试验，结果表明：番茄红素的最大吸收波长为470 nm 、最佳提取溶剂为石油醚。之后又采用L 9(34)正交试验得出最佳组合条件：当浸提温度为45 ℃，时间为90 min ，提取剂用量为15 mL 时，可取得最佳提取效果。

关键词：番茄红素；浸提法；平行试验；正交试验

中图分类号：R 284.2 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)09-0234-03

Extraction of lycopene with organic solvent

LIU Xue-ling 1, JIANG Ling 1,2, CHEN Xu-hua 3

(1.North College of Beijing University of Chemical Technology, Sanhe 065201; 2.Nanjing Bo-Run Medical Group, Nanjing 210003; 3.Agricultural Product Processing Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Scienes, Beijing 100193)

Abstract: Using hexane, petroleum ether, ethyl acetate, dichlorome thane and acetone as extraction solvent, extraction with organic solvent, the absorbance to be tested by spectrophotometer, then compare the various factors that affect the extraction, the best process of organic solvent extraction of lycopene conditions to be discussed. Through parallel experiments, The results show that: the maximum absorption of lycopene wavelength was 470 nm, the best extraction solvent was the petroleum ether. Using L 9(34) orthogonal get the best combination of conditions which are: 45 ℃, 90 min, 15 mL.

Key words: lycopene; extraction; parallel experiments; orthogonal 浸提法提取番茄红素的工艺研究

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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第37卷 第9期

生物工程酵法。本实验以最基本和简便的浸提法研究了影响提取番茄红素的各种因素，确定了最佳提取工艺，对优化工业生产提供了依据。1 材料与方法1.1 材料与试剂番茄粉(批号：101127)：上海融禾医药科技有限公司；番茄红素(>98%)：上海惠诚生物科技有限公司；乙酸乙酯、正己烷：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；二氯甲烷、丙酮：分析纯，天津市福晨化学试剂厂；石油醚(分析纯)：天津市永大化学试剂有限公司。 1.2 仪器与设备

FA1640N电子天平：上海精密科学仪器有限公司；HH-6恒温水浴锅：国华电器有限公司；SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵：巩义市予华仪器先公

司；722E可见光分光光度计：上海光谱仪器有限公司；R201D旋转蒸发仪：河南省予华仪器有限

公司。

1.3 实验方法

本实验采用有机溶剂提取法，将一定质量的番茄粉在一定温度下用有机溶剂提取一定时间，得到粗提液，再用分光光度计测量吸光度，计算粗提液中的番茄红素含量[5-7]。工艺流程如图1。

图2 不同波长下所对应的吸光度

图3 番茄红素标准曲线

∎䪫 ON

≿ ®H N- 图1 实验工艺流程简图

↓

番茄粉→有机溶剂→减压过滤→旋转蒸发浓缩→浓缩液→测量吸光度—

番茄红素标准品→测量最大吸光度→标准曲线回归方程—→计算番茄红素含量(mg/100 g)

2 结果与讨论2.1 有机溶剂种类对番茄红素提取的影响2.1.1 最大吸收波长的确定和标准曲线回归方程的建立 在实验中，采用乙酸乙酯做浸提溶剂，对番茄粉进行了30 min的避光浸提。稀释抽滤后的滤液，以乙酸乙酯做空白，用分光光度计320～550 nm范围进行可见光区扫描，测出番茄红素在不同波长下的吸光度， 其结果如图2所示。根据图2所示，在320~470 nm这一阶段，番茄

红素的吸光度一直随着波长的增加而加大，在470 nm处达到最大值；当波长继续增加时，吸光度随之下降，由此，番茄红素的最大吸收波长是470 nm。以番茄红素标准品的浓度为横坐标，吸光度

为纵坐标绘制标准曲线，如图3所示。

番茄红素的浓度在6~14 μg/mL，与吸光度

呈线性关系。统计得出回归方程为：Y=0.094x-0.4305。由此可计算出番茄红素在提取液中的浓度，通过浓度可计算出番茄红素的产率。2.1.2 最佳单一溶剂的确定 实验中采用5种不同的有机溶剂对5 g(精确到0.0001 g)番茄粉提取30 min，分别为正己烷、二氯甲烷、丙酮、石油醚、乙酸乙酯，各加入20 mL。在密封避光条件下静置

30 min。在470 nm波长下测其吸光度值，并记录数据。再由回归方程计算出番茄红素的浓度，并求得其提取量。实验结果见表1。

表1 不同浸提液的吸光度及番茄红素提取量

溶剂正己烷二氯甲烷丙酮石油醚乙酸乙酯

吸光度0.0660.0730.0680.1120.075

番茄红素浓度/

(μg/mL) 5.282 5.356 5.303 5.771 5.378番茄红素提取量

/(mg/100 g) 2.641 2.678 2.651 2.885 2.689

由上述番茄红素提取量比较可以看出：用石油醚提取的番茄红素，吸光度和浓度最大，番茄红素提取量最多，所以石油醚的提取效果

最好；乙酸乙酯次之，所以实验中采用石油醚

作为提取溶剂。但考虑到石油醚极易挥发，尤其不宜加热，会影响后面温度、时间因素的试验，所以本试验采用乙酸乙酯作为浸提液提取番茄红素。

2.2 乙酸乙酯提取番茄红素的工艺研究

用乙酸乙酯做提取溶剂，采用L 9(34)正交试