番茄红素ppt
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番茄红素
在食用油中的应用
氧化劣变是食用油在贮藏过程中常常发生的不良反应，不仅导致食用油质量变化甚至失去食用价值，更严重 的是长期摄入劣变的食用油会衍变出各种疾病。
为了延缓食用油的劣变发生，在加工中常添加某些抗氧化剂。但随着人们食品安全意识的提高，各种抗氧化 剂的安全性问题也不断被提出，因此，寻找安全的天然抗氧化剂成为食品添加剂的一个重点。番茄红素具有优越 的生理功能，且抗氧化性强，能高效猝灭单线态氧和清除自由基，抑制脂质的过氧化。因此，将其添加到食用油 中可缓解油脂劣变。
理化性质
理化性质
番茄红素是一种不饱和烯烃化合物，是成熟番茄中的主要色素，也是常见的类胡萝卜素之一。番茄红素不具 有β-胡萝卜素的β-芷香酮环结构，故在体内不能转变为维生素A，不属于维生素A原。分子式为C40H56，有多种 顺反异构体。番茄红素是脂溶性物质，难溶于水、甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、 二硫化碳、苯等有机溶剂。番茄红素分子中有11个共轭双键和2个非共轭双键，故其稳定性很差，容易发生顺反 异构反应和氧化降解。影响番茄红素稳定性的因素包括氧、光、热、酸、金属离子、氧化剂和抗氧化剂等。
分布
番茄红素在人体主要分布在睾丸和肾上腺中，肝脏、脂肪组织、前列腺及卵巢中分布也较多。脑组织中未能 测出番茄红素（提示其可能无法越过血－脑屏障进入脑组织）。血中与组织中的番茄红素浓度在一定剂量范围内 成正相关关系。人体内含有的类胡萝卜素约50%是番茄红素，并且番茄红素也是人乳中含有的主要类胡萝卜素之 一。
化妆品
GNPD数据显示，含番茄红素的护肤新产品有81种，彩妆51种。典型的产品如番茄红素保湿乳液等，有美白 和抗衰老效果。国产产品有番茄红素美白精华涂抹针，具有抗氧化、抗过敏、美白的功效。
番茄红素ppt课件
14
γ-胡萝卜素
25
叶黄素
8
红木素
14
维生素E
0.3
番茄红素清除单态氧能力是常用抗氧化剂维生素E的100倍，是β-胡萝卜 素的两倍多。番茄红素是抗氧化性最强的类胡萝卜素。番茄红素能有效的 预防癌症，对子宫癌、肺癌细胞等的抑制作用显著高于β-胡萝卜素、α-
胡萝卜素。番茄红素还具有抑制低密度脂肪蛋白的氧化和抗紫外线作用。
番茄红素
防治心血管 疾病
增强免疫力
番茄红素
降血糖
其他功效
保护视力
科学证明，人体内的单线 态氧和氧自由基是侵害人 体自身免疫系统的罪魁祸 首。番茄红素清除自由基 的功效远胜于其他类胡萝 卜素和维生素E，因此它 可以有效的防治因衰老， 免疫力下降引起的各种疾 病。番茄红素没有任何副 作用，非常适合长期保健 服用。
番茄红素的生理功能
目录
►研究背景 ►番茄中的“黄金” ►生产工艺 ►生理功能 ►适用人群 ►发展前景
研究背景
番茄既是蔬菜也是一种水果，经常吃番茄的人皮肤通常嫩白细腻，这究 竟是为什么呢？原来是番茄中的一种番茄红素在起作用。番茄红素具有抗氧 化、清除自由基、预防心血管疾病、延缓动脉粥样硬化、调控肿瘤增殖、抗 衰老、保护皮肤等生理功能。
番茄红素的适用人群
番茄红素有两大主要特点：①抗氧化，天然产物中抗氧化性能最 强。因此可以预防并治疗高血压、抗衰老、延缓疲劳、提高抵抗力和 预防运动损伤等。②在人体前列腺、肾上腺等性腺器官富集，对男性 前列腺炎、前列腺增生，以及男性不育症等方面具有独一无二的功效 价值。
故番茄红素适用于所有人，但番茄红素的有效含量很重要，正常 人群保健需要10mg/天，辅助治疗则需20mg/天。
番茄红素具有优越的生理功能，它不仅具有抗癌抑癌的功效，而且对于 预防心血管疾病、动脉硬化等各种成人病、增强人体免疫系统以及延缓衰老 等都具有重要意义，是一种很有发展前途的新型功能性天然色素。
植物活性成分6--番茄红素
3 1
概述
理化性质 生理功能 提取分离
2
3 4
28
提取方法
番茄红素在自然界中分布十分广泛，原料较多，从天然 植物中提取是国内外普遍采用的方法。 番茄红素提取目前主要有以下几种： • 有机溶剂萃取法 • 超声波辅助提取法 • 超临界CO2萃取法 • 酶解提取法
29
提取方法
1. 有机溶剂萃取法
• 由图可知番茄红素对超氧阴离子自由基具 有清除作用且呈量效关系。 • 随着番茄红素浓度的降低，清除作用减弱。 • 当浓度大于3.0 mg· ml-1时，清除率较高； • 当浓度为0.375-1.5 mg· ml-1时，清除率变化 很小； • 浓度小于 0.375 mg· ml -1 时，清除率急速下 降。
• 化学方面：番茄红素可以和过氧化氢、二氧化氮等活性氧 碎片直接反应，从而清除氧自由基。
18
1. 抗氧化功能
作用方式：
• 中国药科大学在 2008 年研究了番茄红素对超氧阴离子、羟 基自由基和 Cu2+ 引发的血清脂蛋白过氧化自由基的清除作 用。 • 结果显示：番茄红素浓度大于 3.0 mg· ml-1时，对超氧阴离 子自由基的清除率较高；并且其浓度在0.4-0.8 mg· ml-1时， 有明显抑制血清脂蛋白氧化的作用。
23
2. 抗癌预防肿瘤
（2）调节肿瘤细胞的周期调控分子
• 观察了15种类胡萝卜素对3种人前列腺癌细胞生长的影响， 结果显示，来自番茄中的番茄红素、六氢番茄烃均可显著 抑制3种癌细胞的生长。
• 进一步研究发现，番茄红素具有降低乳腺癌细胞有丝分裂 的活性。
• 番茄红素抑制人乳腺癌和子宫内膜癌细胞生长与抑制细胞 周期进程G1有关。
20
1. 抗氧化功能
番茄红素
进T、B淋巴细胞增殖，刺激效应T细胞的功能，增强
巨噬细胞和天然杀伤细胞杀伤肿瘤细胞的能力，减少 淋巴细胞DNA氧化损伤，以及促进某些白介素的产生。 在细胞模型中发现，番茄红素对T淋巴细胞转化有促进 作用。其原因可能是一方面番茄红素保护了T淋巴细胞 的DNA，避免了增殖过程中DNA复制时可能发生的损 伤;另一方面，可能是番茄红素促进了淋巴细胞间的相
柱层析法
薄膜层析法
设备简单，操作易行， 成本低廉，分析结果可 作为永久证据 操作简单分离效率高， 适合工业化大规模生产 要求
皂化法和重结晶法结合
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4 番茄红素的应用和产品开发
美国、日本、法国等已经研发出番茄红素的系列产品。随着人们 对番茄红素的浸提合成工艺的研究，番茄红素将发挥越来越重要 的作用。番茄红素目前主要应用在医药和保健品、食用色素、化
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1.6 番茄红素含量的测定
紫外分光光度法 番茄红素最大吸收峰波长约为472-484nm，虽然在较短波区和较长波区 的吸收也很强，但比最高峰弱，所以人们经常将样品溶解在石油醚或正 己烷中，在最大吸收波长下，用分光光度计测定溶液的吸光度，以此来 表示番茄红素的浓度。
由于与番茄红素共存的其它类胡萝卜素如β-胡萝卜素都在 472nm处有一 较强的吸收峰，这会对测定产生干扰，引起较大的系统误差。张连富、 丁霄霖等人建立了一种番茄红素的简便测定方法，即选择长波区的峰 (502nm)作为测定波长，避免了其它类胡萝卜素的影响，可以用来检测番 茄红素油脂中的番茄红素含量。
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3.2 番茄红素的纯化
纯化方法 HPLC法 优点 灵敏度高，快速简便准 确，分析纯的可达99% 以上 吸附剂可再生使用 缺点 浸提费用高，对技术人 员要求高，难以普及 操作复杂，效率低，灵 敏度准确度低，难满足 大规模工业化生产的要 求 不可用于定量分析，无 法收集产品，灵敏度准 确度低 研究较少
番茄红素
“半”：初次服用者，一定按常规量减半 服用，以便减轻或减少调整反应的发生。
“一”：购买产品第一天，一定要在这天服用产品 之前给顾客打电话，用关爱的口吻问顾客如何服用的 产品？已经服用者，叮嘱顾客继续服用；没有服用的 顾客，督促顾客马上服用，防止退货。
“三”：服用产品第三天，一定询问顾客服用情况 ，如有调整反应，自己或请专家给予科学解释，避免 退货，坚决杜绝由于工作失误，让顾客把产品正常调 整反应当成的副作用，进行宣传。 “七”：第七天给顾客电话，没有调整反应的，请 加量到正常服用量；如有调整反应的，请继续按当前 量服用，直到调整反应消失，再加量到正常服用量。
05、小西红柿为什么称为“圣女果”？
06、西红柿是水果还是蔬菜？
西红柿被划分为蔬菜。（源于 美国海关的一个小故事。原来由 于西红柿被出口到美国的时候， 美国海关认为西红柿可以直接食 用，属于水果，所以要交纳关税 ；而出口商认为西红柿要进入厨 房，经过料理之后可以端上饭桌 ，因此属于蔬菜，应该免除关税 。双方互不相让。最后只得通过 法律解决，最后法院最后认定西 红柿属于蔬菜，并以法律的形式 确定了它的地位。从此西红柿就 成了人们餐桌上的一道美食）。
番茄红素广泛存在于人体各种器官和组织中，主要 分布在人的血液、肾上腺、肝脏、睾丸、前列腺、乳 腺、卵巢、子宫、消化道等器官中，其中血液、肾上 腺、睾丸、肝脏等器官中含量较高。
06、番茄红素的三种主要提取方法各有 什么优缺点？ 生产方法主要有三类： （1）、化学合成法，优点：成本低，生产 工艺简单。缺点：含有大量合成番茄红素，不 利于长期服用且含有无法脱离的化学残留。 （2）、生物合成（酶法和发酵法）优点： 成本低，速度快，工艺简单。缺点：含有机溶 剂残留。 （3）、co2超临界流体技术萃取。优点：物 理提取，无化学残留和有机溶剂残留，纯度高。 缺点：生产成本高，提取工艺复杂。
“一”：购买产品第一天，一定要在这天服用产品 之前给顾客打电话，用关爱的口吻问顾客如何服用的 产品？已经服用者，叮嘱顾客继续服用；没有服用的 顾客，督促顾客马上服用，防止退货。
“三”：服用产品第三天，一定询问顾客服用情况 ，如有调整反应，自己或请专家给予科学解释，避免 退货，坚决杜绝由于工作失误，让顾客把产品正常调 整反应当成的副作用，进行宣传。 “七”：第七天给顾客电话，没有调整反应的，请 加量到正常服用量；如有调整反应的，请继续按当前 量服用，直到调整反应消失，再加量到正常服用量。
05、小西红柿为什么称为“圣女果”？
06、西红柿是水果还是蔬菜？
西红柿被划分为蔬菜。（源于 美国海关的一个小故事。原来由 于西红柿被出口到美国的时候， 美国海关认为西红柿可以直接食 用，属于水果，所以要交纳关税 ；而出口商认为西红柿要进入厨 房，经过料理之后可以端上饭桌 ，因此属于蔬菜，应该免除关税 。双方互不相让。最后只得通过 法律解决，最后法院最后认定西 红柿属于蔬菜，并以法律的形式 确定了它的地位。从此西红柿就 成了人们餐桌上的一道美食）。
番茄红素广泛存在于人体各种器官和组织中，主要 分布在人的血液、肾上腺、肝脏、睾丸、前列腺、乳 腺、卵巢、子宫、消化道等器官中，其中血液、肾上 腺、睾丸、肝脏等器官中含量较高。
06、番茄红素的三种主要提取方法各有 什么优缺点？ 生产方法主要有三类： （1）、化学合成法，优点：成本低，生产 工艺简单。缺点：含有大量合成番茄红素，不 利于长期服用且含有无法脱离的化学残留。 （2）、生物合成（酶法和发酵法）优点： 成本低，速度快，工艺简单。缺点：含有机溶 剂残留。 （3）、co2超临界流体技术萃取。优点：物 理提取，无化学残留和有机溶剂残留，纯度高。 缺点：生产成本高，提取工艺复杂。
番茄红素的介绍
3、番茄红素可以调节胆固醇的代谢
• 番茄红素是一种胆固 醇生物合成的限速酶。 实验发现，在培养巨 噬细胞的介质中加入 番茄红素后，其胆固 醇合成降低，同时番 茄红素还增大巨噬细 胞低密度脂蛋白（LDL） 受体活性。
4、番茄红素可以作为保健品
番茄红素的保健作用
• ⑴ 预防和抑制癌症； ⑵ 保护心血管；⑶抗 紫外线辐射功能；⑷ 抑制诱变作用；⑸ 延 缓衰老、增强免疫力； ⑹番茄红素可大大改 善皮肤过敏症，消除 因皮肤过敏而引起的 皮肤干燥和瘙痒感， 令人感觉轻松愉快；
番茄红素
目录
• 一：番茄红素的结构 • 二：番茄红素的功效
• • • • • 1、番茄红素具有抗氧化性 2、番茄红素对细胞生长代谢起调控作用 3、番茄红素可以调节胆固醇的代谢 4、番茄红素的保健作用 5、预防和抑制肿瘤的作用
• 三：含番茄红素的食物 • 四：番茄红素的制备 • 五：目前番茄红素的应用
• 5、预防和抑制肿瘤 的作用
• 番茄红素具有预防和 抑制肿瘤作用，一方 面是因为它的抗氧化 作用；另一方面是番 茄红素能够阻断组织 细胞在外界诱变剂的 作用下发生基因突变 过程，这是肿瘤生成 的重要机制之一。
含番茄红素的食物
最主要的分布
• 不同于其他的营养素，像维生素C，会在烹煮的过程中流 失。蕃茄的食品加工，反而会提高番茄红素的生物利用度。 蕃茄酱中的番茄红素的生物利用度比生鲜蕃茄高了四倍。 这是因为番茄红素不溶于水，但是溶于油，而且紧密地结 合在植物纤维里，所以烹煮、打碎蕃茄和加入油脂，可以 大大提高消化系统吸收番茄红素的能力。因此加工过的蕃 茄制品像是蕃茄汁、汤、酱反而有比较高的生物利用度。
番茄红素
1、番茄红素的抗氧化性
• 从紫外光产生的单线 态氧是皮肤老化的主 要起因。茄红素是单 线态氧最强有力的熄 灭器。茄红素的抗氧 化能力能有效保护生 物膜免受氧自由基的 损伤作用，延缓细胞 和人体的衰老。
番茄红素
(1)分子结构和理化性质
1.分子结构
1.1 分子式为 C40H56，具有 11 个 共轭及2个非共轭的碳-碳双键组成 的非环状平面脂溶性不饱和碳氢化 合物，具有淬灭单线态氧和清除自 由基的作用。
1.3 天然存在的番茄红素 90% 以上 都是全反式构型，只有一小部分为 顺式构型，以 5-顺、9-顺和13-顺 为主。而在人体组织中则大部分为 顺式构型
提取方法
4.酶反应法： 酶反应法是利用番茄皮自身所含有的酶或人为添加酶的方法，将番茄红素释
放出来加以提取的方法。 优点：酶法提取番茄红素可缩短浸提时间、提高产品得率，所得色素为水分散 性色素。 缺点：酶反应法虽然有无溶剂残留的优点，但提取过程中需要的辅助萃取步骤 较多，且提取时间长，番茄红素含量一般小于 1% ，有的产品含有一些不溶性 物质和可溶性物质，这些问题都在一定程度上限制了其应用。
提取方法
2.有机溶剂浸提法： 优点：在提取之前首先运用皂化法来破坏番茄的组织细胞，使番茄红素能完全地释放 出来，然后再用混合溶剂作为浸提剂来提取，这种在提取之前使用弱碱 Na2CO3对番 茄糊进行皂化的方法，不仅缩短了提取时间，而且提取的番茄红素含量比普通方法高 出 4 倍，又能消除 β-胡萝卜素对番茄红素测定的影响，具有很强的操作性，发展前景 广阔。 缺点：用氯仿提取番茄渣中的番茄红素该方法存在提取时间过长的问题、存在有机溶 剂残留，单采用溶剂萃取法提取的番茄红素是一种呈油状的番茄红素油树脂，含量为 5% ～15% ，且产品纯度不高。
2
3
活化和增强免疫 细胞活性的作用， 分泌的细胞活化 因子可以活化细 胞，促进吞噬细 胞向淋巴细胞的 转化，进而保护 吞噬细胞免受自 身氧化损伤。
4
3.生物合成途径及 提取工艺
番茄红素的提取与番茄酱制作演示文稿
番茄红素的提取与番茄酱制作 演示文稿
第1页，共62页。
番茄红素的提取与番茄酱制作
第2页，共62页。
糖（碳水化合物）
水果中所有的糖主要有葡萄糖、果糖和蔗糖。
番茄主要含葡萄糖，果糖次之。一般只在后期采 收时含0.1-0.2%的蔗糖，前期一般没有。葡萄糖、果 糖和蔗糖三种糖的比例为11﹕10﹕1。
胡萝卜含糖主要是蔗糖，西瓜主要为果糖，甘蓝 主要为葡萄糖。
第6页，共62页。
色素物质
番茄红素为胡萝卜素同分异构体，番茄的红色就是这种 颜色的反映。
番茄中的类胡萝卜素为番茄红素、β-胡萝卜素、γ 胡萝卜素及叶黄素等。色泽的好坏决定于色素含量的 多少。番茄中一般胡萝卜素平均含量为0.40.75mg/100g，果肉中的类胡萝卜素的含量约为 812mg/100g , 其中番茄红素含量为85～90% 时 , 呈深 红色；若含量为 70～80%时 , 呈橙红色。番茄红素最 适宜温度24℃，30℃以上时番茄红素不能形成。成熟度
第4页，共62页。
果胶
果胶酸有使碱土金属成为非水溶性盐类的能力，比如果 胶酸与钙化合后，即成为果胶酸钙而不溶于水，并成 为胶冻状沉淀，在加工整番茄罐头是常利用这种性质 来增加番茄的硬度。 番茄中的果胶可分为可溶性和不溶性两大类。
可溶性果胶与浓缩番茄制品的粘稠性有密切关系。随 着番茄成熟度的增长，不溶性原果胶逐渐水解。在
高的红番茄的呈色物质 , 除类胡萝卡素外 , 尚含有少量的 黄酮类化合物。
第7页，共62页。
维生素
维生素C、维生素B2在番茄中含量 较多，而未成熟的番茄富含维生素K。 番茄中没有维生素A，但含维生素A 原（胡萝卜素），进入人的机体内能 转化成维生素A，耐高温。但维生素 A原（胡萝卜素），在加热时遇氧则 易氧化，番茄汁在100℃加热4小时 胡萝卜素损失为12%。
第1页，共62页。
番茄红素的提取与番茄酱制作
第2页，共62页。
糖（碳水化合物）
水果中所有的糖主要有葡萄糖、果糖和蔗糖。
番茄主要含葡萄糖，果糖次之。一般只在后期采 收时含0.1-0.2%的蔗糖，前期一般没有。葡萄糖、果 糖和蔗糖三种糖的比例为11﹕10﹕1。
胡萝卜含糖主要是蔗糖，西瓜主要为果糖，甘蓝 主要为葡萄糖。
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色素物质
番茄红素为胡萝卜素同分异构体，番茄的红色就是这种 颜色的反映。
番茄中的类胡萝卜素为番茄红素、β-胡萝卜素、γ 胡萝卜素及叶黄素等。色泽的好坏决定于色素含量的 多少。番茄中一般胡萝卜素平均含量为0.40.75mg/100g，果肉中的类胡萝卜素的含量约为 812mg/100g , 其中番茄红素含量为85～90% 时 , 呈深 红色；若含量为 70～80%时 , 呈橙红色。番茄红素最 适宜温度24℃，30℃以上时番茄红素不能形成。成熟度
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果胶
果胶酸有使碱土金属成为非水溶性盐类的能力，比如果 胶酸与钙化合后，即成为果胶酸钙而不溶于水，并成 为胶冻状沉淀，在加工整番茄罐头是常利用这种性质 来增加番茄的硬度。 番茄中的果胶可分为可溶性和不溶性两大类。
可溶性果胶与浓缩番茄制品的粘稠性有密切关系。随 着番茄成熟度的增长，不溶性原果胶逐渐水解。在
高的红番茄的呈色物质 , 除类胡萝卡素外 , 尚含有少量的 黄酮类化合物。
第7页，共62页。
维生素
维生素C、维生素B2在番茄中含量 较多，而未成熟的番茄富含维生素K。 番茄中没有维生素A，但含维生素A 原（胡萝卜素），进入人的机体内能 转化成维生素A，耐高温。但维生素 A原（胡萝卜素），在加热时遇氧则 易氧化，番茄汁在100℃加热4小时 胡萝卜素损失为12%。
番茄红素的提取PPT课件
控制适宜的提取温度和时间，以提 高提取效率。
提取液的分离
将提取液进行分离，去除残渣和多 余的溶剂。
精制与纯化
浓缩
将提取液进行浓缩，减少溶剂的 含量。
结晶
通过结晶方法使番茄红素纯化。
干燥
将结晶物进行干燥处理，得到纯 度较高的番茄红素。
05
提取设备与操作要点
提取设备介绍
01
02
03
04
离心机
用于分离不同密度的物质，如 固体和液体。
01
02
03
溶剂提取法
使用有机溶剂如乙酸乙酯、 丙酮等，从番茄中提取番 茄红素。
压榨法
通过压榨番茄皮得到番茄 红素，但这种方法提取率 较低。
渗漉法
将番茄浸泡在有机溶剂中， 然后逐渐渗漉出溶剂，收 集渗漉液得到番茄红素。
现代提取方法
超临界流体萃取法
微波辅助提取法
利用超临界流体（如二氧化碳）作为 萃取剂，从番茄中提取番茄红素。
过滤与分离
提取后需要进行过滤和分离， 以获得纯度较高的番茄红素。
安全与环保问题
防爆防燃
在提取过程中应避免产生火花和 高温，以防发生爆炸和火灾。
废液处理
提取过程中产生的废液应进行妥 善处理，以避免对环境造成污染 。
06
提取产物的应用与市场前景
提取产物的应用
食品添加剂
番茄红素作为天然色素，可用于食品 加工中，增加食品的色泽和风味。
风味。
番茄红素的来源
01
番茄红素主要来源于番 茄，尤其是成熟的红番 茄中含量最为丰富。
02
其他富含番茄红素的蔬 果包括西瓜、葡萄柚、 胡萝卜等。
03
某些深色蔬菜和藻类中 也含有一定量的番茄红 素。
提取液的分离
将提取液进行分离，去除残渣和多 余的溶剂。
精制与纯化
浓缩
将提取液进行浓缩，减少溶剂的 含量。
结晶
通过结晶方法使番茄红素纯化。
干燥
将结晶物进行干燥处理，得到纯 度较高的番茄红素。
05
提取设备与操作要点
提取设备介绍
01
02
03
04
离心机
用于分离不同密度的物质，如 固体和液体。
01
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03
溶剂提取法
使用有机溶剂如乙酸乙酯、 丙酮等，从番茄中提取番 茄红素。
压榨法
通过压榨番茄皮得到番茄 红素，但这种方法提取率 较低。
渗漉法
将番茄浸泡在有机溶剂中， 然后逐渐渗漉出溶剂，收 集渗漉液得到番茄红素。
现代提取方法
超临界流体萃取法
微波辅助提取法
利用超临界流体（如二氧化碳）作为 萃取剂，从番茄中提取番茄红素。
过滤与分离
提取后需要进行过滤和分离， 以获得纯度较高的番茄红素。
安全与环保问题
防爆防燃
在提取过程中应避免产生火花和 高温，以防发生爆炸和火灾。
废液处理
提取过程中产生的废液应进行妥 善处理，以避免对环境造成污染 。
06
提取产物的应用与市场前景
提取产物的应用
食品添加剂
番茄红素作为天然色素，可用于食品 加工中，增加食品的色泽和风味。
风味。
番茄红素的来源
01
番茄红素主要来源于番 茄，尤其是成熟的红番 茄中含量最为丰富。
02
其他富含番茄红素的蔬 果包括西瓜、葡萄柚、 胡萝卜等。
03
某些深色蔬菜和藻类中 也含有一定量的番茄红 素。
番茄红素的发酵生产PPT学习教案
第12页/共28页
三孢布拉氏霉菌的发酵生产
1菌 种选育
利用基因工程技术实现了从实验室规模走向小规模产业化,但工 程细胞携带的质粒对过程控制条件要求苛刻,易脱落, 番茄红素产量 大幅降低。 在产业化过程中, 研究者更多的倾向于选择天然生产菌种, 如具有 较高生产能力的三孢布拉氏霉菌,这样就可以避免发酵工程上游技术 中容易遇到的问题。
2021/7/15
第19页/共28页
2. 氧载体与表面活性剂
三孢布拉霉是高度嗜氧的
微生物，从发酵动力学方面
去改善培养介质的性能，可
以通过添加氧载体、表面活
第20页/共28页
性剂来提高同一反应系统的
3. 番茄红素环化酶抑制剂
生物法生产番茄红素的关键步骤就是添加番茄红素环化酶抑制剂，打 断番茄红素至 β一胡萝卜素的环化反应，使代谢流停留在番茄红素阶段。 常见的番茄 红素环化酶抑制剂有两类： ➢叔胺类化合物：主要包括对二甲氨乙基苯酚、2-二甲氨基乙醇、2一二甲 氨基一1一丙醇、1一二甲氨基一2一丙醇、3一二异丙基氨基一1一丙醇、1 一二异丙基氨基一2一丙醇、三乙胺 、2一二甲氨基乙苯等；
第22页/共28页
Wang Jingfeng等[5]对三孢布拉霉NRRL 2895(+)和NRRL 2896(-)摇
瓶生产番茄红素发酵工艺进行了系统优化，研究发现正、负菌株的比
例、番茄红素环化酶抑制剂砒啶和肌酐、三孢酸结构类似物脱落酸、
3-羟基-3-甲基辅酶A(HMG-COA)前体物亮氨酸以及甲羟戊酸激酶激 活剂青霉素是影响番茄红素合成的关键因素。在最佳的发酵条件下，
第5页/共28页
：番茄红素的性质和提取
目前国外有日本、匈牙利、美国、俄罗斯的多家公司申请了关于
食品添加剂番茄红素
食品添加剂番茄红素食品添加剂番茄红素（合成）1 生产工艺由用于食品的其他类胡萝卜素生产中常用的合成中间体，通过维蒂希聚合反应制备而成的合成番茄红素。
商业上用于食品的配方型番茄红素制剂，是将其配制成悬浮于食用油中的乳液或水溶型的粉末。
2 性状番茄红素晶体为红色，几乎不溶于水，溶于氯仿等有机溶剂，对热、光、空气和湿度均敏锐，容易氧化。
3 技术要求附录 A检验方法A.1 总番茄红素含量和全－反式－番茄红素的含量的测定A.1.1 方法原理用高效液相色谱法在下列条件下测定总番茄红素含量和全－反式－番茄红素的含量A.1.2 试剂和材料(注意：所有溶剂均应为色谱级)A.1.2.1 正己烷。
A.1.2.2 用0.025%特丁基对苯二酚（BHT）稳固的四氢呋喃。
A.1.2.3 n-乙基－二异丙胺。
A.1.2.4 番茄红素标准品纯度≥95％。
A.1.3 仪器和设备A.1.3.1紫外/可见分光光度计，配备1cm吸取池。
A.1.3.2 高效液相色谱系统，配备合适的泵、进样器、色谱柱恒温箱和积分仪。
A.1.3.3 色谱柱：2根相连的不锈钢柱（250x4.0 mm）。
A.1.3.4 固定相：Nucleosil 300-5，5 mA.1.3.5 HPLC条件流速：0.8 mL/min进样量：20 µL柱温：20℃检测波长：470 nm流淌相：0.15% n-乙基－二异丙胺的正己烷溶液（V/V）A.1.3.6 HPLC测定用标准溶液：周密称取番茄红素标准品5.5-6.5mg，置100mL量瓶中，加入特丁基对苯二酚（BHT）稳固的四氢呋喃5ml使溶解，用正己烷稀释至刻度。
作为HPLC测定用标准品溶液。
A.1.3.7 分光光度测定用标准溶液：周密量取上述HPLC测定用标准溶液5.0mL，置100mL量瓶中，用正己烷稀释至刻度。
作为分光光度测定用标准溶液。
A.1.3.8 样品溶液周密称取本品4.5-5.5mg，置100mL量瓶中，加入特丁基对苯二酚（BHT）稳固的四氢呋喃5mL 使溶解，用正己烷稀释至刻度。
优选你所不了解的番茄红素
• 番茄红素的几种主要
的结构式。
• 所有—反式—番茄红素 • 15—顺式—番茄红素 • 13—顺式—番茄红素 • 11—顺式—番茄红素 • 9—顺式—番茄红素
番茄成熟过程中，其颜色会发生显著变化， 在番茄成熟初期，外观颜色逐渐由绿色转变为 橙红色至红色，果实内α—胡萝卜素及β—胡 萝卜素的含量达到最大值；在完全成熟后，番 茄红素含量达到最高值，一般为类胡萝卜素总 量的64中存在，而且在还
存在于人体内。番茄红素主要分布在人体的血 液、肾上腺、肝脏、睾丸、前列腺、乳腺、卵 巢、子宫、消化道器官中，其中肾上腺、睾丸、 肝脏等含有较高的番茄红素，人的晶状体中不 含番茄红素和β—胡萝卜素，人体部分器官和 组织中番茄红素的含量见下表
研究发现，天然植物中的番茄红素绝大部分 为全反结构（71%—79%），而人体中顺式结构 的番茄红素比例却高得多。在人的血液中全反 式结构仅占27%～42%，而顺式结构占到58%～ 73%；在人的前列腺组织中，全反式仅占12%～ 21%，而顺式结构占到79%～88%。从人体血清 中检出的顺式异构体，有：9—顺式—番茄红 素、13—顺式—番茄红素、15—顺式—番茄红 素三种。
番茄红素的分布
• 番茄红素在自然界中分布很窄，主要存在于番茄、西瓜、
红色葡萄柚、木瓜及苦瓜籽、番石榴等食物。如表：
表1：果蔬制品中番茄红素的含量
食品名称 番茄（鲜） 番茄（煮制后）
含量
0.88~4.20 3.70
食品名称
番茄（汁） 调味番茄酱
含量
食品名称
5.00~11.60 红色葡萄柚
含量
3.36
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你所不了解的番茄红素
1
前言
• 番茄红素（lycopene）是膳食中的一种天然类
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在清除人体“万病之源”――自由基方面，番茄红素的作用比β-胡 萝卜素更强大。2003年，美国《时代》杂志把番茄红素列在“对人类健 康贡献最大的食品”之首，番茄红素也因此被称为“植物中的黄金”。目 前，番茄红素已在欧美、日本和我国港台地区被广泛接受。
番茄红素的生产工艺
生产方法
化学合成法
优点
成本低，生产工艺简单。缺点含有大量合成番茄红素，不 利于长期服用并且含有无法 脱离的化学残留。 含有机溶剂残留
生物合成法 CO2超临界流 体技术萃取
成本低，生产速度快，工 艺简单。
物理提取，无化学残留和 生产成本高，提取工艺复杂。 有机溶剂残留，纯度高。
番茄红素的生理功能
番茄红素具有优越的生理功能，它不仅具有抗癌抑癌的功效，而且对于 预防心血管疾病、动脉硬化等各种成人病、增强人体免疫系统以及延缓衰老 等都具有重要意义，是一种很有发展前途的新型功能性天然色素。
番茄红素的发展前景
作为功能性天然色素的番茄红素，人类自身不能合成，需通过膳食补 充，而且人们越来越注重绿色、健康，因而番茄红素不断受到人们的广泛 关注。番茄红素的主要来源是番茄等蔬果，但番茄果实中番茄红素的含量 为3.14mg／100g，生物价较低，一个成年人一天需摄入1～2kg番茄 或胡萝卜才能满足正常生理需求。从发展的眼光来看，利用天然植物中的 番茄红素添加到食品或作为药物食用非常必要。可以利用番茄红素不同的 生理功能，分别生产出以番茄红素为主要产品的各类具有针对功效的药物 或保健食品，其主要作用包括降低血压、治疗高胆固醇高血脂、降低癌细 胞活性等等。 番茄红素的开发应用在国际上处于发展初期， 在国内则刚刚起步。我国是个农业大国，每年番 茄产量达1000多万吨，如能充分利用资源优势 开发番茄红素，今后其国际国内市场潜力将不可 估量。
目录
研究背景 番茄中的“黄金” 生产工艺 生理功能 适用人群 发展前景
研究背景
番茄既是蔬菜也是一种水果，经常吃番茄的人皮肤通常嫩白细腻，这究 竟是为什么呢？原来是番茄中的一种番茄红素在起作用。番茄红素具有抗氧 化、清除自由基、预防心血管疾病、延缓动脉粥样硬化、调控肿瘤增殖、抗 衰老、保护皮肤等生理功能。
番茄红素 增强免疫力 降血糖
其他功效
保护视力
番茄红素的适用人群
番茄红素有两大主要特点：①抗氧化，天然产物中抗氧化性能最 强。因此可以预防并治疗高血压、抗衰老、延缓疲劳、提高抵抗力和 预防运动损伤等。②在人体前列腺、肾上腺等性腺器官富集，对男性 前列腺炎、前列腺增生，以及男性不育症等方面具有独一无二的功效 价值。 故番茄红素适用于所有人，但番茄红素的有效含量很重要，正常 人群保健需要10mg/天，辅助治疗则需20mg/天。
西方国家居民每天摄入的番茄量远远超过亚洲人，他们吃的番茄及番茄 制品的数量仅次于土豆。在这方面，我国居民很有必要来一点“洋为中 用”—多吃一些西红柿。
近10年，有关番茄红素的研究非常活跃，仅在中国申请番茄红素的国内 外专利就多达几十份。我国生物资源丰富，相信随着更多的药业公司和研究 人员的介入，我国在番茄红素及其相关健康产品的研发中会有更大的作为。
番茄红素的其他生理作用
抵抗癌症 保护皮肤 防治心血管 疾病 科学证明，人体内的单线 态氧和氧自由基是侵害人 体自身免疫系统的罪魁祸 首。番茄红素清除自由基 的功效远胜于其他类胡萝 卜素和维生素E，因此它 可以有效的防治因衰老， 免疫力下降引起的各种疾 病。番茄红素没有任何副 作用，非常适合长期保健 服用。
一些天然氧化剂猝灭单态氧的速率常数
抗氧化剂
番茄红素 α-胡萝卜素 β-胡萝卜素 γ-胡萝卜素 叶黄素 红木素 维生素E
猝灭单态氧速率常数109mol/s
31 19 14 25 8 14 0.3
番茄红素清除单态氧能力是常用抗氧化剂维生素E的100倍，是β -胡萝卜 素的两倍多。番茄红素是抗氧化性最强的类胡萝卜素。番茄红素能有效的 预防癌症，对子宫癌、肺癌细胞等的抑制作用显著高于β -胡萝卜素、α 胡萝卜素。番茄红素还具有抑制低密度脂肪蛋白的氧化和抗紫外线作用。
番茄中的黄金——番茄红素
番茄红素（Lycopene）是类胡萝卜素的一种，是一种很强的抗氧 化剂，具有极强的清除自由基的能力，对防治前列腺癌、肺癌、乳腺癌、 子宫癌等有显著效果，有效抑制癌细胞的扩散和复制，还有预防心脑血管 疾病、提高免疫力、保护细胞DNA免受自由基损害，防止细胞病变、突 变、癌变；含强力抗氧化生物活物质，能促使细胞的生长和再生，美容袪 皱，维持皮肤健康，延缓衰老等功效，有“植物黄金”之称，被誉为 “21世纪保健品的新宠”。
番茄红素的生产工艺
生产方法
化学合成法
优点
成本低，生产工艺简单。缺点含有大量合成番茄红素，不 利于长期服用并且含有无法 脱离的化学残留。 含有机溶剂残留
生物合成法 CO2超临界流 体技术萃取
成本低，生产速度快，工 艺简单。
物理提取，无化学残留和 生产成本高，提取工艺复杂。 有机溶剂残留，纯度高。
番茄红素的生理功能
番茄红素具有优越的生理功能，它不仅具有抗癌抑癌的功效，而且对于 预防心血管疾病、动脉硬化等各种成人病、增强人体免疫系统以及延缓衰老 等都具有重要意义，是一种很有发展前途的新型功能性天然色素。
番茄红素的发展前景
作为功能性天然色素的番茄红素，人类自身不能合成，需通过膳食补 充，而且人们越来越注重绿色、健康，因而番茄红素不断受到人们的广泛 关注。番茄红素的主要来源是番茄等蔬果，但番茄果实中番茄红素的含量 为3.14mg／100g，生物价较低，一个成年人一天需摄入1～2kg番茄 或胡萝卜才能满足正常生理需求。从发展的眼光来看，利用天然植物中的 番茄红素添加到食品或作为药物食用非常必要。可以利用番茄红素不同的 生理功能，分别生产出以番茄红素为主要产品的各类具有针对功效的药物 或保健食品，其主要作用包括降低血压、治疗高胆固醇高血脂、降低癌细 胞活性等等。 番茄红素的开发应用在国际上处于发展初期， 在国内则刚刚起步。我国是个农业大国，每年番 茄产量达1000多万吨，如能充分利用资源优势 开发番茄红素，今后其国际国内市场潜力将不可 估量。
目录
研究背景 番茄中的“黄金” 生产工艺 生理功能 适用人群 发展前景
研究背景
番茄既是蔬菜也是一种水果，经常吃番茄的人皮肤通常嫩白细腻，这究 竟是为什么呢？原来是番茄中的一种番茄红素在起作用。番茄红素具有抗氧 化、清除自由基、预防心血管疾病、延缓动脉粥样硬化、调控肿瘤增殖、抗 衰老、保护皮肤等生理功能。
番茄红素 增强免疫力 降血糖
其他功效
保护视力
番茄红素的适用人群
番茄红素有两大主要特点：①抗氧化，天然产物中抗氧化性能最 强。因此可以预防并治疗高血压、抗衰老、延缓疲劳、提高抵抗力和 预防运动损伤等。②在人体前列腺、肾上腺等性腺器官富集，对男性 前列腺炎、前列腺增生，以及男性不育症等方面具有独一无二的功效 价值。 故番茄红素适用于所有人，但番茄红素的有效含量很重要，正常 人群保健需要10mg/天，辅助治疗则需20mg/天。
西方国家居民每天摄入的番茄量远远超过亚洲人，他们吃的番茄及番茄 制品的数量仅次于土豆。在这方面，我国居民很有必要来一点“洋为中 用”—多吃一些西红柿。
近10年，有关番茄红素的研究非常活跃，仅在中国申请番茄红素的国内 外专利就多达几十份。我国生物资源丰富，相信随着更多的药业公司和研究 人员的介入，我国在番茄红素及其相关健康产品的研发中会有更大的作为。
番茄红素的其他生理作用
抵抗癌症 保护皮肤 防治心血管 疾病 科学证明，人体内的单线 态氧和氧自由基是侵害人 体自身免疫系统的罪魁祸 首。番茄红素清除自由基 的功效远胜于其他类胡萝 卜素和维生素E，因此它 可以有效的防治因衰老， 免疫力下降引起的各种疾 病。番茄红素没有任何副 作用，非常适合长期保健 服用。
一些天然氧化剂猝灭单态氧的速率常数
抗氧化剂
番茄红素 α-胡萝卜素 β-胡萝卜素 γ-胡萝卜素 叶黄素 红木素 维生素E
猝灭单态氧速率常数109mol/s
31 19 14 25 8 14 0.3
番茄红素清除单态氧能力是常用抗氧化剂维生素E的100倍，是β -胡萝卜 素的两倍多。番茄红素是抗氧化性最强的类胡萝卜素。番茄红素能有效的 预防癌症，对子宫癌、肺癌细胞等的抑制作用显著高于β -胡萝卜素、α 胡萝卜素。番茄红素还具有抑制低密度脂肪蛋白的氧化和抗紫外线作用。
番茄中的黄金——番茄红素
番茄红素（Lycopene）是类胡萝卜素的一种，是一种很强的抗氧 化剂，具有极强的清除自由基的能力，对防治前列腺癌、肺癌、乳腺癌、 子宫癌等有显著效果，有效抑制癌细胞的扩散和复制，还有预防心脑血管 疾病、提高免疫力、保护细胞DNA免受自由基损害，防止细胞病变、突 变、癌变；含强力抗氧化生物活物质，能促使细胞的生长和再生，美容袪 皱，维持皮肤健康，延缓衰老等功效，有“植物黄金”之称，被誉为 “21世纪保健品的新宠”。