番茄红素的提取技术

番茄红素的提取技术

摘要：番茄红素(Lycopene)是一种天然类胡萝卜素，广泛存在于自然界的植物中，因最先发现于番茄而得名，番茄红素具有抗氧化、消除人体自由基、防癌、抗癌等优越的生理功能,是一种很有发展前途的功能性天然色素，本文主要介绍使用有机溶剂萃取方法和超临界CO2萃取方法从番茄果皮中提取番茄红素。

关键词：番茄红素；生理功能；有机溶剂萃取；超临界CO2萃取

The technology of extracting Lycopene

YAO Cui-fang

(College of Life Science, Hebei University , 09 Bioengineering, Baoding 071002)

Abstract:Lycopene is a kind of natural carotenoids,it exists widely in nature，it is named lycopene because it is first found in tomatoes, lycopene has the physical function of antioxidation, eliminating human free radicals, and the activity of prevention cancer and anti-cancer. It is a promising functional natural pigment.This paper mainly introduces the application of organic solvent extraction method and supercritical CO2 extraction method in extracting Lycopene from tomatoe skins.

Key words：Lycopene ; physical function ; organic solvent extraction ; supercritical CO2 extraction

番茄红素(Lycopene)是一种在动植物体中广泛分布的类胡萝卜素,呈红色,因最先发现于番茄而得名，过去一直未受到重视，但是近些年来，由于国内外对番茄红素研究的深入，发现番茄红素，具有淬灭活性氧、消除人体自由基、预防心脏病、减缓动脉粥样硬化、抗癌、保护心血管、抗老化等一系列生理功能，说明番茄红素是一种很有发展前景的色素，人不能合成番茄红素，因此要应用它，它的理化性质的研究和提取方法就成为人们研究的一个热点。

1番茄红素的理化性质

番茄红素(lycopene)是一种类胡萝卜素,为暗红色粉末或油状液体，不溶于水，难溶于甲醇等极性有机溶剂，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯、油脂等［1］。番茄红素油溶液呈

黄橙色，晶体为红色长针状，熔点 174℃。

番茄红素分子式为C40H56,结构为含有11个碳碳双键的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃，经过环化可形成β-胡萝卜素［2］，多双键结构使番茄红素的化学性质非常活泼,极不稳定。易被氧化分解和从反式向顺式转变。番茄红素纯品在日光下12 h基本损失殆尽,紫外光下3 d损失40%,且温度越高降解越快，因此在提取番茄红素时要避免阳光,可在红光或黄光下进行［3］。在番茄红素提取、加工和保藏过程中,光、热、氧化剂、高价金属离子及表面活性剂等都可以促进或加速这些变化。因此在分离提取过程中应尽量减少氧气和高价金属离子存在,可添加抗氧化剂减少氧化和异构化;通过抽真空和充包装可降低离体番茄红素被氧化程度。

2 番茄红素的生理功能

2.1抗癌作用

20世纪50年代，美国医学专家首先提出了番茄红素具有抗癌效应，越来越多的研究实验表明，番茄红素具有预防和抑制恶性肿瘤的作用，番茄红素能通过诱导细胞间隙连接通讯(GJIC),使肿瘤细胞间受到抑制或破坏的通讯功能得到恢复，从而抑制子宫内膜、肺、乳腺癌等细胞的增殖［4］。

2.2抗氧化抗衰老作用

研究发现，血清中番茄红素的低水平与衰老和低含量LDL胆固醇直接相关，也有实验发现，老年人的自理和自控能力与血清中高水平的番茄红素有关，番茄红素的抗氧化作用主要表现在它能高效猝灭单线态氧及清除过氧化自由基，属于物理猝灭。

2.3调节机体免疫力

研究表明，番茄红素保护淋巴细胞免受二氧化氮自由基造成的细胞膜损害或细胞致死方面的能力非常强，番茄红素不仅能保护吞噬细胞免受自身氧化，还可以增强其杀伤能力，并增强细胞因子的产生，例如经常摄食番茄红素可以促进白介素-2(IT-2)和白介素-4(IT-4)的分泌能力。

2.4番茄红素能延缓或消除运动性疲劳

番茄红素分子可直接作用于自由基,而不仅仅是通过可逆的电子转移途径与氧自由基反应。故番茄红素可消除体内因运动产生的过多的过氧自由基,从而延缓疲劳的发生或有助于运动后疲劳的消除。

经调查资料显示，番茄红素目前的提取方法主要有:有机溶剂提取法、超临界萃取法等,根据比较以上提取方法，超临界CO2提取法以其安全、无污染、无残留等优点成为最有前途的提取方法［5］。下面对两种提取方法进行比较介绍。

3有机溶剂法萃取番茄红素

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、二硫化碳、苯等有机溶剂。利用这一性质,一般选用亲油性有机溶剂提取番茄红素。北京农学院进行以丙酮和氯仿为提取剂提取番茄红素研究,分别确定了两种方法最佳工艺参数和影响提取效果因素。

使用有机溶剂提取番茄红素的工艺是：先将番茄皮剥下，进而烘干粉碎，加入以上所介绍的有机溶剂进行萃取，由于要获得比较纯的番茄红素，必须先将番茄红素与叶黄素分离，就需要先加入分离叶黄素的有机溶剂，这给最后的分离带来了一些困难，番茄红素提取物中包含大量脂肪酸甘油酯及各种游离脂肪酸等非水溶性组分,既影响产品纯度,又使包含在其中的番茄红素不能释放出来。