一种番茄红素的提取制备方法技术

本发明专利技术公开了一种番茄红素的提取制备方法，属于食品工程技术领域。该方法以番茄或西瓜果肉为原料，采用超声波和提取袋技术，包括以下步骤：（１）原料处理、打浆；（２）果浆的固、液分离；（３）果酱的乙醇水溶液处理；（４）果酱的番茄红素提取剂提取；以及（５）番茄红素结晶品的制备。本发明专利技术提取时间由常规的１０～２０ｈ减少为１０～６０ｍｉｎ，并明显提高了产物的纯度含量，由一般的１０～２０％提高为７０～８０％，具有高效、快速、易操作、低成本、产品番茄红素含量高等特点，适宜在工业化大规模生产高纯度天然番茄红素的企业中推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品工程
，尤其涉及一种以番茄、两瓜为原料，提取、 制备天然番茄红素的方法。
技术介绍
番茄红素是一种呈红色的脂溶性多功能天然色素，主要存在于成熟的番茄、 西瓜、番石榴等蔬菜与水果中。除色素功能外，番茄红素还具有强抗氧化功能， 能有效清除体内自由基、防止细胞病变与癌变、保持细胞正常代谢等，从而起 到提高人体免疫力和延缓人体衰老的作用，另外对三高症、心脑血管疾病、前 列腺疾病、食道癌、肺癌、乳腺癌、子宫癌、皮肤癌等病症也有显著改善效果。 番茄红素也因其在色素、医药、添加剂、保健品、化妆品等领域的应用价值而 成为当今国际上功能性天然色素研究与开发的个热点。目前关于天然番茄红素提取、制备方法的专利和文献已有许多，其中溶剂 法尤其是单一溶剂法结合加热搅拌工艺，成为工业化大规模生产番茄红素最常用方法。比如专利号02124576. 2以番茄浓縮物或粉碎的湿番茄皮为原料，先用 甲醇、乙醇、丙酮或丁酮50 9(TC逆流搅拌浸提或连续搅拌浸提多次，每次 20min;残留固体在50 85。C条件下先减压脱除残留有机溶剂再用乙酸乙酯、丙 醚、乙醚、石油醚、二氯甲烷、丙酮或丁酮加热[Hl流提取多次，每次25min;提取液减压浓縮后析出结晶体，抽滤、洗涤、真空干燥结晶体得到纯度大于50%的番茄红素粉，总路线耗时至少4 8h。专利号00128226. 3以番茄酱或番茄皮 渣为原料，20 7(TC加热搅拌，经水洗——离心、碱洗——离心、水洗——离 心后用常压方式干燥粉碎，再用酒精、汽油、乙酸乙酯、乙醚、石油醚、己烷 或丙酮30 75。C加热搅拌浸提2 7次，每次10 60min，提取液经滤布过滤后 用闪蒸浓縮，_25 -10°〇低温条件下结晶(0.5 5h)，干燥结晶物得到番茄红 素含量大于10%的结晶产品，总程序耗时6 14h。专利号200410003051.6以 番茄酱为原料，在自制的一个浸提装置中加热搅拌条件下用己烷、氯仿、乙酸 乙酯或丙酮50 55"C加热搅拌浸提45min，提取两次，过滤分离后低压浓縮， 再经15 24h的-10 -25。C的结晶，得到1 6%的天然番茄红素油树脂，总程 序耗时约30h。虽然以上所述方法具有设备简易、成本低廉的优点，但普遍存在提取级数 多、耗时长、提取率偏低、溶剂用量大、能源消耗高等弊端，不利于工业化的 高效率、低成本地番茄红素生产，而且操作时间过长易造成番茄红素的氧化损 失。近年来超声波辅助提取在医药、食品分析中的应用日益广泛。利用超声波 辐射压强在媒质中产生的强烈空化效应、热效应以及搅拌、均质、分散、破碎、 凝聚和定向等的力学效应，可以增大物质分子运动频率和速度、增加溶剂穿透 力、加速欲提取成分的扩散释放，从而促进欲提取成分的提取。另外，超声波 还具有杀菌、干燥、除气和结晶等有利于提高提取质量和效率的其它辅助作用。张泽生等2006年初次报道了超声波辅助提取番茄红素的方法，主要歩骤包括番 茄酱的水洗、离心——70%乙醇搅拌提取酱渣3次(每次20min)——抽滤—— 用乙酸乙酯在超声波加热条件下提取酱渣2次(每次20min)——抽滤、真空减 压浓縮得到番茄红素含量为7.7%的油树脂(《食品研究与开发》2006年27巻10 期超声波湿法提取番茄酱中番茄红素工艺的研究)。不过，此方法只在有机 溶剂提取番茄红素步骤中使用了超声波技术，而在预处理过程中仍使用常规的 加热搅拌技术，没有充分利用超声波技术，整个过程至少需2 3h，并且仅仅获 得番茄红素含量较低的油树脂。
技术实现思路
本专利技术目的是，针对上述已有技术存在的提取级数多、提取率偏低、溶剂 用量大、能源消耗高及操作时间长等缺陷，提供一种高效、快速、易操作、低 成本的适宜于工业化大规模生产高纯度天然番茄红素的提取制备方法。 本专利技术目的通过以下技术方案得以实现。 ，该方法按以下步骤进行(1) 原料处理、打浆以番茄或西瓜果肉为原料，经去皮、去籽后用打浆 机制备成果浆，备用；(2) 果浆的固、液分离将果浆装入提取袋内、扎口后放入负压抽滤装置 中，经负压抽滤分离出滤液l，提取袋内留存果酱l;(3) 果酱的乙醇水溶液处理将含果酱l的提取袋放入提取罐l中，并按 果酱1与乙醇水溶液为1Kg : 5 15L的重量体积比向提取罐1中加入70 95%乙醇水溶液；超声波提取1 5min后，把提取液以及提取袋一并放入负压抽滤 装置中，抽滤分离出滤液2，袋内留存果酱2;果酱2再按照相同方法提取、抽 滤1次后获得滤液3与果酱3，完成第1次乙醇水溶液去杂处理；并从滤液2和 滤液3中回收乙醇；(4) 果酱的番茄红素提取剂提取将含果酱3的提取袋放入提取罐2中， 按果酱3与番茄红素提取剂为1Kg : 25 100L的重量体积比，向提取罐2中加 入番茄红素提取剂，进行超声波提取1 5min后，把提取液及提取袋一并放入 负压抽滤分离装置中，分离出酱渣1与滤液4;袋内留存的酱渣l再用相同方法 提取、抽滤1次获得酱渣2与滤液5;(5) 番茄红素结晶品的制备在低于番茄红素提取剂沸点5 1(TC温度下， 用旋转蒸发仪蒸干滤液4和滤液5，得番茄红素结晶粗品，并回收番茄红素提取 剂；按结晶粗品与乙醇为1Kg : 10L的重量体积比例，用-20'C冷乙醇缓慢淋洗 结晶粗品2min，完成第2次乙醇去杂处理，并从乙醇洗涤液中回收乙醇；将淋 洗后的结晶粗品在-2(TC条件下用氮气吹干得番茄红素结晶品，经包装、封口即 成产品。步骤(2)、 (3)及(4)所述的提取袋，袋口设有抽拉式提绳，袋体材料为 100 400目耐高温、低温和有机溶剂腐蚀的锦纶筛绢或涤纶筛绢；步骤(3)及(4)所述的提取罐，设有罐体、提盖、提柄，罐体材料为耐 高温、低温和有机溶剂腐蚀的聚酰胺或聚四氟乙烯等材料；步骤(2)、 (3)及(4)所述的负压抽滤，是把存有果浆的提取袋或存有果酱或酱渣的提取袋连并提取罐中的提取液放入负压抽滤装置中，用-70 -10Kpa 的负压把液体抽至抽滤瓶中，实现固液分离；步骤(2)及(3)所述的果酱1、果酱2和果酱3的固形物含量为20 30 %;步骤(4)所述的酱渣1和酱渣2的固形物含量为80 90%;步骤(3)及(4)所述的超声波提取，是将内含果酱1或果酱2的提取袋 和乙醇水溶液的提取罐1，或内含果酱3或酱渣1的提取袋和番茄红素提取剂的 提取罐2，置入槽式超声波清洗机或超声波震板投入式清洗机内后，以水为工作 液，超声频率为40 80KHz，其中乙醇水溶液处理时的工作液为60 8(TC，番 茄红素提取剂提取番茄红素时的工作液温度比该提取剂的沸点低5 15°C;步骤(4)所述的番茄红素提取剂为四氢呋喃、丙酮、乙醚或甲基叔丁基醚； 所述的操作歩骤均要求在弱光条件下进行；制好的结晶品在-7(TC条件下密 闭遮光保存；步骤(2)所述的滤液1可用于加工果汁或饮料；步骤(4)所述的酱渣2 可用于加工果实纤维素。 本专利技术的有益效果是一、 本专利技术采用的番茄红素提取剂提取番茄红素的速度和提取率明显好于 上述国内外常用的其它单一提取剂方法；二、 本专利技术利用超声波的空化效应、热效应和力学效应，在果酱的杂质去 除和番茄红素提取两个步骤中都使用了超声波技术，超声波处理时间只需l 5min，提取级数只有2级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种番茄红素的提取制备方法，其特征在于按以下步骤进行：（１）原料处理、打浆：以番茄或西瓜果肉为原料，经去皮、去籽后用打浆机制备成果浆，备用；（２）果浆的固、液分离：将果浆装入提取袋内、扎口后放入负压抽滤装置中，经负压抽滤分离出滤液１，提取袋内留存果酱１；（３）果酱的乙醇水溶液处理：将含果酱１的提取袋放入提取罐１中，并按果酱１与乙醇水溶液为１Ｋｇ∶５～１５Ｌ的重量体积比例向提取罐１中加入７０～９５％乙醇水溶液；超声波提取１～５ｍｉｎ后，把提取液以及提取袋一并放入负压抽滤装置中，抽滤分离出滤液２，袋内留存果酱２；果酱２按照相同方法提取、抽滤１次获得滤液３与果酱３，完成第１次乙醇水溶液去杂处理，并从滤液２和滤液３中回收乙醇；（４）果酱的番茄红素提取剂提取：将含果酱３的提取袋放入提取罐２中，按果酱３与番茄红素提取剂为１Ｋｇ∶２５～１００Ｌ的重量体积比，向提取罐２中加入番茄红素提取剂，进行超声波提取１～５ｍｉｎ，把提取液及提取袋一并放入负压抽滤分离装置中，分离出酱渣１与滤液４；袋内留存的酱渣１再用相同方法提取、抽滤１次获得酱渣２与滤液５；（５）番茄红素结晶品的制备：在低于番茄红素提取剂沸点５～１０℃温度下，用旋转蒸发仪蒸干滤液４和滤液５，得番茄红素结晶粗品，并回收番茄红素提取剂；按结晶粗品与乙醇为１Ｋｇ∶１０Ｌ的重量体积比例，用－２０℃冷乙醇缓慢淋洗结晶粗品２ｍｉｎ，完成第２次乙醇去杂处理，并从乙醇洗涤液中回收乙醇；将淋洗后的结晶粗品在－２０℃条件下用氮气吹干得番茄红素结晶品，经包装、封口即成产品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新娟，杨悦俭，王荣青，叶青静，周国治，李志邈，姚祝平，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]