番茄各部位和番茄酱中番茄红素提取效果比较
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1 材料与方法 1.1 原料与试剂
新鲜番茄：无疤痕，成熟度高，大小均一，购自超市。 苏丹Ⅰ色素；无水乙醇、甲醇、甲苯、乙醚、乙酸乙 酯、丙酮、苯、正己烷、三氯甲烷、石油醚均为分析纯。 1.2 主要仪器设备 FK-A 组织捣碎机：江苏金坛市金城国胜实验仪器 厂；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限 公司；XMTB 数显温控仪：余姚市东方电工仪器厂。
果皮研磨后，用有机溶剂浸提，测浸提液的吸光
度值。
番茄籽研碎后，用有机溶剂浸提，测浸提液的吸
光度值。
果浆经过离心，去上清液，然后用有机溶剂浸提，
测浸提液吸光度值。
1.4 分析方法
1.4.1 番茄红素含量的测定
采 用 外 标 法 [5]。 1.4.2 番茄红素提取率测定
图 2 番茄红素在不同有机溶剂中波长扫描图 Fig.2 UV-vis detection of extractions at different extracting agent
健食品原料， 主要由成熟番茄提取的含有番茄红素的 提取液，其中已检出 21 种类胡萝 卜素成分，其中主要 是番茄红素， 另有少量的四氢番茄红素、 六氢番茄红 素、八氢番茄红素以及 α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡 萝卜素、δ-胡萝卜素和叶黄素等[4]。 本文将番茄皮、番茄 籽和番茄酱中番茄红素分别提取并比较提取效果。
番茄红素是一种天然类胡萝卜素，因为最早从番 茄中得到， 所以命名为番茄红素。 它的分子式为 C40H56，相对分子量为 536.85，熔点为 174 ℃。 番茄红素 分子中含有四个异戊二烯单位，中间两个尾尾相接，两 端两个首尾相接，形成一个链状的共轭结构，因此含有 11 个共轭双键和 2 个非共轭双键。 番茄红素的分子结 构与 β-胡萝卜素相似，唯一的区别是番茄红素结构中 没有 β-胡萝卜素分子中的酯香环结构，因此番茄红素 不是维生素 A 原，但番茄红素对单线态氧的清除能力 却约为 β-胡萝卜素的 2 倍以上[1]。 因此，近年来对番茄 红素营养学的研究，尤其是血清浓度、组织浓度以及与 肿瘤、糖尿病、消化道疾病、衰老等之间关系的研究非 常活跃[2]。 番茄红素在人体血浆和组织 中主要以顺式 结 构 存 在 ， 其 稳 定 性 如 下 ：5- 顺 > 全 反 式 >9- 顺 >13- 顺 >
图 5 时间对番茄红素提取效果的影响 Fig.5 The influence of time to lycopene extraction
2.7 浸提次数对提取率的影响 称取番茄酱 5g（精确至 0.000 1 g），放置于三角瓶
中，加入 15 mL 三氯甲烷，在 45 ℃条件下，浸提30 min， 抽滤，滤渣在相同条件下重复浸提，合并滤液，适当稀释， 在 470 nm 波长下测定吸光度值。 试验结果如图 6 所示。
从 图 5 可 看 出 ，在 30 min～90 min，番 茄 红 素 的 提 取效率随 时 间 增 加 而 增 大 ，当 时 间 为 90 min 时 ，提 取 效果最好。 随着时间的延长，提取率变小，这是因为番
图 6 提取级数对番茄红素提取效果的影响 Fig.6 The influence of degree to lycopene extraction
称 取 番 茄 酱 5 g（精 确 至 0.000 1 g），分 别 放 置 于 6 个三角瓶中， 加入 15ml 三氯甲烷于 45 ℃条件下浸 提 30、60、90、120、150、180 min， 然后 将 浸提液抽滤， 滤液适当稀释，于 470 nm 波长下测定其吸光度值。 试 验结果如图 5 所示。
2009 年 5 月
第 30 卷第 5 期
65
茄红素对热不稳定，当加热时间过长时，部分番茄红素
发生降解反应[7]。 所以选 90 min。
图 3 不同料液比对提取率的影响 Fig.3 The influence of weight to volume ratio to lycopene extraction
COMPARE THE EXTRACTED EFFECT IN TOMATO PEEL, SEED AND PASTE JIANG Hong, ZHANG Kun-sheng*, REN Yun-xia
(Key Laboratory of Food and Biology Technology of Tianjin, Department of Food Engineering, Tianjin University of Commerce, Tianjin, 300134, China)
提取率/%=（Mn/M）×100
图 2 中从 1 至 3 分别为苯、丙酮、乙酸乙酯提取
式 中 ：Mn 为 提 取 液 中 番 茄 红 素 总 量 ，mg；M 为 原 物波长扫描图,由图 2 看出，番茄红素在各有机溶剂中
料 中 番 茄 红 素 总 量 ，mg。
的最大吸收峰均在 460 nm~490 nm 范围内。
Abstract: Chloroform is selected as extracting agents to investigate the effects of extracting ratio of weight to volume, extracting temperature, time and extracting times. The experiments result in optimum conditions as follows, weight to volume ratio of 1:3, temperature 50 ℃, time 80 min and 3 times. Then lycopene was extracted from tomato peel, seed and paste on the optimum conditions in order to compare the different contents of lycopene and its extracted ratios in the three parts respectively and to give the reasonable theoretical basis for the utilization of tomato stuff. Key words: lycopene; tomato peel; tomato seed; tomato paste; content; ratio
extracting agent
序号 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
有机溶剂 Extracting agent
苯 正己烷
丙酮 甲苯 环己烷 三氯甲烷 无水乙醚 石油醚 乙酸乙酯
提取率/% Extracted ratio/%
55.4 8.5 20.1 57.9 5.5 55.9 51.5 1.4 21.4
科学研究
食品研究与开发
2009 年 5 月
第 30 卷第 5 期
63
番茄各部位和番茄酱中番茄红素 提取效果比较
姜红，张坤生 * ，任云霞 （天津市食品生物技术重点实验室，天津商业大学食品工程系，天津 300134）
摘 要：以有机溶剂法从番茄中提取番茄红素，得到最佳提取溶剂为氯仿。考察料液比、温度、时间、提取次数对提取 率的影响，并采用正交试验进行优化，得到优化提取条件为料液比 1：3，温度 50 ℃，时间 80 min，提取次数 3 次。然后 在此条件下分别提取番茄皮、番茄籽和番茄酱中番茄红素，并比较提取效果，为番茄原料的合理利用提供理论依据。 关键词：番茄红素；番茄皮；番茄籽；番茄酱；含量；提取率
从图 3 可看出，当料液比为 1:3 时，可以将大部分 番茄红素提取出来，之后随着溶剂量的增加，提取率 下降。 因此选取料液比为 1：3。 2.5 温度对提取率的影响
称取番茄酱 5 g（精确至 0.000 1 g），分别放置于 7 个三角瓶中， 加入 15 mL 三氯甲烷中， 在 30、35、40、 45、50、55、60 ℃下 ，浸 提 30 min，然 后 将 浸 提 液 抽 滤 ， 滤液稀释适当倍数，用三氯甲烷作空白，在 470 nm 下 测定其吸光度值。 试验结果如图 4 所示。
1
乙 醚 ： 氯 仿 （2 ：1 ）
13.7
2
乙 醚 ： 氯 仿 （3 ：1 ）
10.5
3
乙 Hale Waihona Puke Baidu ： 氯 仿 （4 ：1 ）
5.8
4
苯 ：氯仿（4：1）
18.5
5
甲 苯 ： 氯 仿 （4 ：1 ）
19.7
6
苯 ： 丙 酮 （4 ：1 ）
11.8
7
甲 苯 ： 丙 酮 （4 ：1 ）
13.1
从表 2 中可以看出，甲苯、氯仿混合溶剂的提取 效果好于其它溶剂。 苯、氯仿的提取效果也较好。 但需 注意的是甲苯毒性较高，苯和乙醚是易挥发性的有毒 物质。 2.4 浸提料液比对提取率的影响
2009 年 5 月
64
第 30 卷第 5 期
食品研究与开发
科学研究
1.3 提取方法
从表 1 中可以看出，不同的溶剂提取率差别很大。
新鲜番茄洗净，仔细剥下果皮；将去皮的果实切
部分提取物的紫外可见吸收光谱扫描图谱见图
开，取出番茄籽，用水洗净；将除皮去籽的果肉于组织 2 所示。
捣碎机中捣烂成浆，然后对三部分分别处理并提取。
乙酯、丙酮、苯、正己烷、三氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯，
避光静置 30 min，抽滤，滤液稀释 25 倍后，以相应溶剂
作空白，测定吸光度值，结果见表 1。
表 1 单一溶剂提取番茄红素的提取率 Table 1 The extracted ratio in different temperatures by one
图 4 温度对番茄红素提取率的影响 Fig.4 The influence of temperatures to lycopene extraction
从 图 4 可 看 出 ，在 30 ℃～45 ℃之 间 时 ，吸 光 度 值 随温度升高而增加，这是因为升高温度会加快分子扩 散速度,即原料和溶剂间的对流扩散速度，而且随着温 度的升高，溶剂对番茄红素的溶解能力也增大，从而提 高了提取效果[6]。 而当温度达到 60 ℃时，接近三氯甲烷 的沸点，且番茄红素也易分解，故选 45 ℃。 2.6 浸提时间对提取率的影响
图 1 以苏丹Ⅰ色素为标准品的番茄红素标准曲线 Fig.1 Standard curve of lycopene using SudanⅠdyes as standard
sample
2.2 最佳单一提取溶剂的确定
称取 5 g（精确至 0.000 1 g）番茄酱 9 份，分别置于
三角瓶中，并向其中分别加入 20 mL 甲苯、乙醚、乙酸
表 2 混合溶剂提取番茄红素效果比较 Table 2 The extracted ratio in different temperatures by mixture
extracting agent
序号
有机溶剂（体积分数）
提取率/%
No.
Extracting agent
Extracted ratio/%
基 金 项 目 ： 天 津 市 科 技 攻 关 计 划 培 育 项 目 （06YFGPNC03000 ） 作 者 简 介 ：姜 红 （1982— ），女 （汉 ），硕 士 研 究 生 ， 研 究 方 向 ： 食 品 科 学与工程。 * 通讯作者
15-顺>7-顺>11-顺[3]。 番茄红素虽存在于许多水果和蔬菜中， 但作为保
称取番茄酱 5 g（精确至 0.000 1 g），分别放置于 6 个 三角瓶中，分别加入三氯甲烷 10、15、20、25、30、35 mL，浸 提 30 min，然后将浸提液抽滤，滤液适当稀释，用三氯甲 烷作空白，于 470 nm 波长下测定其吸光度值。 试验结果 如图 3 所示。
科学研究
食品研究与开发
2.3 混合提取液的确定
2 结果与讨论
称 取 5 g 番 茄 酱 （精 确 至 0.000 1 g），分 别 置 于 三
2.1 以苏丹Ⅰ为代标准品的标准曲线（见图 1）
角瓶中， 并向其中分别加入 20 mL 的不同比例的有机
溶剂，避光静置 30 min，离心，滤液稀释 25 倍后，以相
应溶剂作空白，测定吸光度值，结果如表 2 所示。
新鲜番茄：无疤痕，成熟度高，大小均一，购自超市。 苏丹Ⅰ色素；无水乙醇、甲醇、甲苯、乙醚、乙酸乙 酯、丙酮、苯、正己烷、三氯甲烷、石油醚均为分析纯。 1.2 主要仪器设备 FK-A 组织捣碎机：江苏金坛市金城国胜实验仪器 厂；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限 公司；XMTB 数显温控仪：余姚市东方电工仪器厂。
果皮研磨后，用有机溶剂浸提，测浸提液的吸光
度值。
番茄籽研碎后，用有机溶剂浸提，测浸提液的吸
光度值。
果浆经过离心，去上清液，然后用有机溶剂浸提，
测浸提液吸光度值。
1.4 分析方法
1.4.1 番茄红素含量的测定
采 用 外 标 法 [5]。 1.4.2 番茄红素提取率测定
图 2 番茄红素在不同有机溶剂中波长扫描图 Fig.2 UV-vis detection of extractions at different extracting agent
健食品原料， 主要由成熟番茄提取的含有番茄红素的 提取液，其中已检出 21 种类胡萝 卜素成分，其中主要 是番茄红素， 另有少量的四氢番茄红素、 六氢番茄红 素、八氢番茄红素以及 α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡 萝卜素、δ-胡萝卜素和叶黄素等[4]。 本文将番茄皮、番茄 籽和番茄酱中番茄红素分别提取并比较提取效果。
番茄红素是一种天然类胡萝卜素，因为最早从番 茄中得到， 所以命名为番茄红素。 它的分子式为 C40H56，相对分子量为 536.85，熔点为 174 ℃。 番茄红素 分子中含有四个异戊二烯单位，中间两个尾尾相接，两 端两个首尾相接，形成一个链状的共轭结构，因此含有 11 个共轭双键和 2 个非共轭双键。 番茄红素的分子结 构与 β-胡萝卜素相似，唯一的区别是番茄红素结构中 没有 β-胡萝卜素分子中的酯香环结构，因此番茄红素 不是维生素 A 原，但番茄红素对单线态氧的清除能力 却约为 β-胡萝卜素的 2 倍以上[1]。 因此，近年来对番茄 红素营养学的研究，尤其是血清浓度、组织浓度以及与 肿瘤、糖尿病、消化道疾病、衰老等之间关系的研究非 常活跃[2]。 番茄红素在人体血浆和组织 中主要以顺式 结 构 存 在 ， 其 稳 定 性 如 下 ：5- 顺 > 全 反 式 >9- 顺 >13- 顺 >
图 5 时间对番茄红素提取效果的影响 Fig.5 The influence of time to lycopene extraction
2.7 浸提次数对提取率的影响 称取番茄酱 5g（精确至 0.000 1 g），放置于三角瓶
中，加入 15 mL 三氯甲烷，在 45 ℃条件下，浸提30 min， 抽滤，滤渣在相同条件下重复浸提，合并滤液，适当稀释， 在 470 nm 波长下测定吸光度值。 试验结果如图 6 所示。
从 图 5 可 看 出 ，在 30 min～90 min，番 茄 红 素 的 提 取效率随 时 间 增 加 而 增 大 ，当 时 间 为 90 min 时 ，提 取 效果最好。 随着时间的延长，提取率变小，这是因为番
图 6 提取级数对番茄红素提取效果的影响 Fig.6 The influence of degree to lycopene extraction
称 取 番 茄 酱 5 g（精 确 至 0.000 1 g），分 别 放 置 于 6 个三角瓶中， 加入 15ml 三氯甲烷于 45 ℃条件下浸 提 30、60、90、120、150、180 min， 然后 将 浸提液抽滤， 滤液适当稀释，于 470 nm 波长下测定其吸光度值。 试 验结果如图 5 所示。
2009 年 5 月
第 30 卷第 5 期
65
茄红素对热不稳定，当加热时间过长时，部分番茄红素
发生降解反应[7]。 所以选 90 min。
图 3 不同料液比对提取率的影响 Fig.3 The influence of weight to volume ratio to lycopene extraction
COMPARE THE EXTRACTED EFFECT IN TOMATO PEEL, SEED AND PASTE JIANG Hong, ZHANG Kun-sheng*, REN Yun-xia
(Key Laboratory of Food and Biology Technology of Tianjin, Department of Food Engineering, Tianjin University of Commerce, Tianjin, 300134, China)
提取率/%=（Mn/M）×100
图 2 中从 1 至 3 分别为苯、丙酮、乙酸乙酯提取
式 中 ：Mn 为 提 取 液 中 番 茄 红 素 总 量 ，mg；M 为 原 物波长扫描图,由图 2 看出，番茄红素在各有机溶剂中
料 中 番 茄 红 素 总 量 ，mg。
的最大吸收峰均在 460 nm~490 nm 范围内。
Abstract: Chloroform is selected as extracting agents to investigate the effects of extracting ratio of weight to volume, extracting temperature, time and extracting times. The experiments result in optimum conditions as follows, weight to volume ratio of 1:3, temperature 50 ℃, time 80 min and 3 times. Then lycopene was extracted from tomato peel, seed and paste on the optimum conditions in order to compare the different contents of lycopene and its extracted ratios in the three parts respectively and to give the reasonable theoretical basis for the utilization of tomato stuff. Key words: lycopene; tomato peel; tomato seed; tomato paste; content; ratio
extracting agent
序号 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
有机溶剂 Extracting agent
苯 正己烷
丙酮 甲苯 环己烷 三氯甲烷 无水乙醚 石油醚 乙酸乙酯
提取率/% Extracted ratio/%
55.4 8.5 20.1 57.9 5.5 55.9 51.5 1.4 21.4
科学研究
食品研究与开发
2009 年 5 月
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番茄各部位和番茄酱中番茄红素 提取效果比较
姜红，张坤生 * ，任云霞 （天津市食品生物技术重点实验室，天津商业大学食品工程系，天津 300134）
摘 要：以有机溶剂法从番茄中提取番茄红素，得到最佳提取溶剂为氯仿。考察料液比、温度、时间、提取次数对提取 率的影响，并采用正交试验进行优化，得到优化提取条件为料液比 1：3，温度 50 ℃，时间 80 min，提取次数 3 次。然后 在此条件下分别提取番茄皮、番茄籽和番茄酱中番茄红素，并比较提取效果，为番茄原料的合理利用提供理论依据。 关键词：番茄红素；番茄皮；番茄籽；番茄酱；含量；提取率
从图 3 可看出，当料液比为 1:3 时，可以将大部分 番茄红素提取出来，之后随着溶剂量的增加，提取率 下降。 因此选取料液比为 1：3。 2.5 温度对提取率的影响
称取番茄酱 5 g（精确至 0.000 1 g），分别放置于 7 个三角瓶中， 加入 15 mL 三氯甲烷中， 在 30、35、40、 45、50、55、60 ℃下 ，浸 提 30 min，然 后 将 浸 提 液 抽 滤 ， 滤液稀释适当倍数，用三氯甲烷作空白，在 470 nm 下 测定其吸光度值。 试验结果如图 4 所示。
1
乙 醚 ： 氯 仿 （2 ：1 ）
13.7
2
乙 醚 ： 氯 仿 （3 ：1 ）
10.5
3
乙 Hale Waihona Puke Baidu ： 氯 仿 （4 ：1 ）
5.8
4
苯 ：氯仿（4：1）
18.5
5
甲 苯 ： 氯 仿 （4 ：1 ）
19.7
6
苯 ： 丙 酮 （4 ：1 ）
11.8
7
甲 苯 ： 丙 酮 （4 ：1 ）
13.1
从表 2 中可以看出，甲苯、氯仿混合溶剂的提取 效果好于其它溶剂。 苯、氯仿的提取效果也较好。 但需 注意的是甲苯毒性较高，苯和乙醚是易挥发性的有毒 物质。 2.4 浸提料液比对提取率的影响
2009 年 5 月
64
第 30 卷第 5 期
食品研究与开发
科学研究
1.3 提取方法
从表 1 中可以看出，不同的溶剂提取率差别很大。
新鲜番茄洗净，仔细剥下果皮；将去皮的果实切
部分提取物的紫外可见吸收光谱扫描图谱见图
开，取出番茄籽，用水洗净；将除皮去籽的果肉于组织 2 所示。
捣碎机中捣烂成浆，然后对三部分分别处理并提取。
乙酯、丙酮、苯、正己烷、三氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯，
避光静置 30 min，抽滤，滤液稀释 25 倍后，以相应溶剂
作空白，测定吸光度值，结果见表 1。
表 1 单一溶剂提取番茄红素的提取率 Table 1 The extracted ratio in different temperatures by one
图 4 温度对番茄红素提取率的影响 Fig.4 The influence of temperatures to lycopene extraction
从 图 4 可 看 出 ，在 30 ℃～45 ℃之 间 时 ，吸 光 度 值 随温度升高而增加，这是因为升高温度会加快分子扩 散速度,即原料和溶剂间的对流扩散速度，而且随着温 度的升高，溶剂对番茄红素的溶解能力也增大，从而提 高了提取效果[6]。 而当温度达到 60 ℃时，接近三氯甲烷 的沸点，且番茄红素也易分解，故选 45 ℃。 2.6 浸提时间对提取率的影响
图 1 以苏丹Ⅰ色素为标准品的番茄红素标准曲线 Fig.1 Standard curve of lycopene using SudanⅠdyes as standard
sample
2.2 最佳单一提取溶剂的确定
称取 5 g（精确至 0.000 1 g）番茄酱 9 份，分别置于
三角瓶中，并向其中分别加入 20 mL 甲苯、乙醚、乙酸
表 2 混合溶剂提取番茄红素效果比较 Table 2 The extracted ratio in different temperatures by mixture
extracting agent
序号
有机溶剂（体积分数）
提取率/%
No.
Extracting agent
Extracted ratio/%
基 金 项 目 ： 天 津 市 科 技 攻 关 计 划 培 育 项 目 （06YFGPNC03000 ） 作 者 简 介 ：姜 红 （1982— ），女 （汉 ），硕 士 研 究 生 ， 研 究 方 向 ： 食 品 科 学与工程。 * 通讯作者
15-顺>7-顺>11-顺[3]。 番茄红素虽存在于许多水果和蔬菜中， 但作为保
称取番茄酱 5 g（精确至 0.000 1 g），分别放置于 6 个 三角瓶中，分别加入三氯甲烷 10、15、20、25、30、35 mL，浸 提 30 min，然后将浸提液抽滤，滤液适当稀释，用三氯甲 烷作空白，于 470 nm 波长下测定其吸光度值。 试验结果 如图 3 所示。
科学研究
食品研究与开发
2.3 混合提取液的确定
2 结果与讨论
称 取 5 g 番 茄 酱 （精 确 至 0.000 1 g），分 别 置 于 三
2.1 以苏丹Ⅰ为代标准品的标准曲线（见图 1）
角瓶中， 并向其中分别加入 20 mL 的不同比例的有机
溶剂，避光静置 30 min，离心，滤液稀释 25 倍后，以相
应溶剂作空白，测定吸光度值，结果如表 2 所示。