一种生产番茄红素原料的预处理方法技术

一种生产番茄红素原料的预处理方法，包括：将番茄皮渣与发酵剂、抗氧化剂以及酶制剂混合均匀后进行避光厌氧发酵，发用菌酶耦合发酵技术既能够延长湿番茄皮渣的保存期，又能够破坏番茄皮的细胞壁，使番茄红素更有利于提取，提高后期番茄红素提取的纯度。

A pretreatment method for lycopene production

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种生产番茄红素原料的预处理方法
本专利技术属于天然植物提取物工业化生产领域，具体涉及一种天然产物的原料预处理方法，尤其是一种生产番茄红素的原料的预处理的方法。
技术介绍
番茄红素是植物中所含的一种天然色素。主要存在于茄科植物番茄的成熟果实中,目前番茄红素多从番茄果肉中提取，而番茄红素含量较高的番茄皮作为番茄酱生产的废料,如果能够加以利用，不仅能够变废为宝，而且能够创造巨大的社会效益。但是番茄皮渣由于水分含量高，极易容易腐败变质，而使用番茄皮渣生产番茄红素必须将新鲜的番茄皮渣立即处理，否则就会发霉变质，发霉变质后的番茄皮渣不仅会造成番茄红素的损失，而且容易产生黄曲霉等有害成分。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种生产番茄红素原料的预处理方法。具体而言，本专利技术提供的生产番茄红素原料的预处理方法包括：将番茄皮渣与发酵剂、抗氧化剂以及酶制剂混合均匀后进行避光厌氧发酵。本专利技术为了防止番茄皮渣在放置过程中发霉变质，开创了酶菌耦合发酵技术，通过复合菌种接种厌氧发酵的技术，将番茄皮渣的有害微生物彻底杀灭，提高番茄皮渣的保质期。同时通过掺入酶制剂的方式有效破坏番茄皮渣的细胞壁，保证了番茄红素更加易于提取，同时通过发酵技术使微生物降解了部分番茄皮渣中的杂质，有效提高后期番茄红素提取的纯度。本专利技术所述番茄皮渣是指以普通番茄为原料生产番茄酱的过程中产生的包括番茄皮和番茄籽的混合物，所述番茄皮渣的含水量在50～90％之间。为了提高预处理效果，以便于进一步提高番茄红素提取纯度和效率，本专利技术对所述发酵过程中采用的具体组分、用量以及发酵参数进行优化。具体而言：本专利技术采用的发酵剂的菌种优选为乳酸菌和枯草芽孢杆菌的混合物，二者的有效活菌数之比优选为2～4：1。本专利技术采用的发酵剂不仅单纯的采用乳酸菌以防止番茄皮渣腐败，而是采用枯草菌和乳酸菌混合发酵的方式发酵番茄皮渣，枯草菌能够在发酵初期迅速消耗番茄皮渣中的氧气，抑制其它腐败菌的生长，而且能够产生纤维素酶等破坏番茄皮的细胞壁，更有利于番茄红素的提取。为了确保所述发酵剂与番茄皮渣充分作用，所述发酵剂的活菌数量应在1×1010cfu/g以上，且发酵剂的添加量为10～20g/t番茄皮渣。本专利技术提供的方法采用酶菌耦合发酵。为了与上述特定的菌种进行协同作用，本专利技术优选所用的酶制剂为纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的混合物，三者的添加量的质量之比优选为2～4：2～4：1。为了确保所述酶制剂与番茄皮渣充分作用，所述酶制剂的总使用量为番茄皮渣重量的0.5‰～2‰。本专利技术提供的方法在使用发酵剂和酶制剂的基础上，还加入抗氧化剂。由于酶制剂会破坏番茄皮细胞壁，造成番茄红素暴露于番茄皮外部，而本专利技术通过添加抗氧化剂能够有效防止番茄红素的氧化，提高番茄红素的得率。具体而言，所述发酵过程中所用的抗氧化剂选自抗坏血酸钠、茶多酚、VE中的一种或几种混合物。发酵时抗氧化剂的添加量为番茄皮渣重量的1～5‰在对上述发酵剂、酶制剂以及抗氧化剂具体组成和用量进行优化的基础上，为了确保所述发酵能够高效、顺利进行，本专利技术优选所述发酵温度为25～35℃，发酵时间为5～10天。为了进一步提高发酵的效果，本专利技术优选对所述番茄皮渣的含水量进行控制。本专利技术通过大量实践发现，未处理的番茄皮渣含水量较高，在80％以上，在此水分含量的条件下，更有利于腐败菌的生长而非乳酸菌的生长，而将番茄皮渣水分控制到45～65％、优选为55％～65％左右时，在该水分条件下，不仅有利于乳酸菌的生长，而且能够抑制腐败菌的生长，更有利于发酵的成功，而且在发酵前进行压榨液能够降低番茄皮渣的水分，后期烘干能够减少能源消耗。所述控制水分的方法可采用本领域常规的脱水方式，如压榨。为了进一步确保原料中的番茄红素有效成分能够充分提取并避免氧化损失，本专利技术优选在进行番茄红素提取之前再向原料中加入一定量的抗氧化剂，添加量优选为原料0.5‰～2‰。所述抗氧化剂的具体组分可以与发酵时采用的抗氧化剂的具体组分相同，也可以不同。作为本专利技术的一种优选方案，所述预处理方法可包括以下几个具体步骤：(1)将番茄皮渣挤压脱水；(2)向脱水后的番茄皮渣中加入发酵剂、抗氧化剂和酶制剂，混合均匀后进行避光厌氧发酵；(3)将所述发酵后的产物干燥得到干番茄皮渣；(4)将所述干番茄皮渣进行皮籽分离得到干番茄皮；(5)将所述干番茄皮粉碎；(6)将所述粉碎后的干番茄皮中混入抗氧化剂，造粒得到番茄皮颗粒，即得用于生产番茄红素的原料。经本专利技术所述预处理后所得的产物，可作为生产番茄红素的原料。本专利技术同时保护采用上述预处理方法得到的生产番茄红素的原料。本专利技术进一步保护上述原料在生产番茄红素中的应用。所述生产番茄红素的方法可采用本领域的常规方法，如混合溶剂法提取番茄红素、超临界或亚临界方法提取番茄红素等，本专利技术不做特殊限定。与现有技术相比，本专利技术提供的生产番茄红素原料的预处理方法，摒弃传统发酵只接入菌种发酵的弊端，采用菌酶耦合发酵技术既能够延长湿番茄皮渣的保存期，又能够破坏番茄皮的细胞壁，使番茄红素更有利于提取，而且能够在发酵过程中消耗番茄皮中的部分杂质，有效提高后期番茄红素提取的纯度。且本专利技术提供的方法工艺简单，易于实现工业化生产。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本实施例提供了一种生产番茄红素原料的预处理方法，具体为：(1)将20吨番茄皮渣压榨脱水至水分含量55％；(2)在脱水后的番茄皮渣中掺入10g/t番茄皮渣量的复合菌种发酵剂(所述发酵剂中，乳酸菌的有效活菌数为1×1010cfu/g，枯草芽孢杆菌的有效活菌数为5×109cfu/g)，同时拌入皮渣重量的0.5‰的混合物酶制剂(所述酶制剂中，纤维素酶的添加量为0.2‰，半纤维素酶的添加量为0.2‰，果胶酶的添加量为0.1‰)，同时再加入皮渣重量的1‰的混合抗氧化剂(由抗坏血酸钠、茶多酚、VE以质量比1：1：1混合而成)；混合均匀后分装打包25℃进行避光厌氧发酵5天；(3)将步骤(2)得到的产物干燥，得到干番茄皮渣；(4)将所述干番茄皮渣进行籽皮分离，得到干番茄皮；(5)将所述干番茄皮粉碎；(6)将所述粉碎后的干番茄皮中混入0.3‰的步骤(1)采用的混合抗氧化剂，造粒得到番茄皮颗粒，即得用于生产番茄红素的原料。实施例2本实施例提供了一种生产番茄红素原料的预处理方法，具体为：(1)将40吨番茄皮渣压榨脱水至水分含量60％；(2)在脱水后的番茄皮渣中掺入15g/t番茄皮渣量的复合菌种发酵剂(所述发酵剂中，乳酸菌的有效活菌数为3×1010cfu/g，枯草芽孢杆菌的有效活菌数为1×1010cfu/g)，同时拌入皮渣重量的1.2‰的混合物酶制剂(所述酶制剂中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产番茄红素原料的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将番茄皮渣与发酵剂、抗氧化剂以及酶制剂混合均匀后进行避光厌氧发酵。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种生产番茄红素原料的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将番茄皮渣与发酵剂、抗氧化剂以及酶制剂混合均匀后进行避光厌氧发酵。


根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述发酵剂由乳酸菌和枯草芽孢杆菌混合而成，二者的有效活菌数之比优选为2～4：1；
所述发酵剂的有效活菌数总量在1×1010cfu/g以上，发酵剂的添加量为10～20g/t番茄皮渣。


根据权利要求1或2所述的预处理方法，其特征在于，所述酶制剂为纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的混合物；三者的添加量的质量之比优选为2～4:2～4:1；
所述酶制剂的总使用量为番茄皮渣重量的0.5‰-2‰。


根据权利要求1～3任意一项所述的预处理方法，其特征在于，所述抗氧化剂选自抗坏血酸钠、茶多酚、VE中的一种或几种混合物，所述抗氧化剂的添加量为番茄皮渣重量的1～5‰。


根据权利要求1～4任意一项所述的预处理方法，其特征在于，所述发酵温度为25-35℃，发酵时间为5-10天...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢庆国，韩文杰，张志明，安晓东，高伟，李乾丽，
申请(专利权)人：晨光生物科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13