维普资讯 http://www.cqvip.com 第９期 ２００８年９月 ＣＨＩＮＡ ＣｏＮＤＩＭＥＮＴ 中目调味品 ＮＯ．９ Ｓｅｐｔ．２００８ 番茄红素提取工艺的初步研究 沈莲清，王校冬，王向阳 （浙江工商大学食品学院，杭州 ３１００３５） 摘要：实验主要对番茄渣中番茄红素的提取工艺和影响番茄红素提取的诸因素，如漫提液种类 及料液比、漫提温度、时间、ｐＨ、浸取级数等进行了研究，并用正交实验确定了最佳的工艺条 件。结果表明：选用丙酮：正己烷（３：１）的混合溶剂作为浸提溶剂，浸提温度为３５℃、ｐＨ值 为６、漫提料液比为１：３、浸提时间为４ ｈ，漫提级数２次可取得最佳提取效果。 关键词：番茄红素；提取；影响因素 中图分类号：ＴＳ２６４．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０ｏＯ一９９７３（２ｏ０８）Ｏ９—０Ｏ８０一Ｏ４ Ｐｒｅｌ ｉｍｉｎａｒｙ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ０ｆ Ｉｙｃｏｐｅｎｅ ＳＨＥＮ Ｌｉａｎ－ｑｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｎｇ—ｙａｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｇｏｎｇｓｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００３５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｅａｌｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｙｃｏｐｅｎｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ， ｓｕｃｈ ＵＳ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｉｍｅ，ｐＨ，ｓｏｌｖｅｎｔ ａｎｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｒａｔｉｏ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ａｎｄ ｕｓｅ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｏ ｈａｖｅ ａｓｃｅｒｔａｉｎｅｄ ｏｐｔｉｍｕｍ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ ｌｙｃｏｐｅｎｅ ｗｉｔｈ １：３ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｓｏｌｖｅｎｔ（ａｃｅｔｏｎｅ ：ｈｅｘａｎｅ＝３：１）ｆｏｒ ４ｈ ｉｎ ｕｎｄｅｒ Ｔ一３５℃，ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｔｗｏ ｔｉｍｅｓ ｃｏｕｌｄ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｙｃｏｐｅｎｅ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ 番茄红素是天然类胡萝卜素的一种。近年来 的研究表明，番茄红素可猝灭单线态氧，清除自由 基，防止脂质过氧化，保护机体免受伤害，它的抗 氧化性优于其他类胡萝卜素，猝灭单线态氧的速 率常数是维生素Ｅ的１００倍，是胡萝卜素的２倍 明嗍、邓宇 等学者。本实验采用溶剂提取法从 番茄中提取番茄红素，并对其浸取工艺条件作了 初步研究。所用溶剂都为食品添加剂允许的，旨 在为其工业化生产摸索条件。 多［ｔ，２３。番茄红素还能有效的阻止低密度脂蛋白 （ＬＤＬ）胆固醇的氧化，从而减少动脉粥样硬化及 冠心病［３］，另外，它还能促进细胞间的正常结合， 有防癌治癌的功效［４ ］。目前番茄红素已成为一 种重要的功能性天然色素，因此对番茄红素的开 发很有前途。 １ 材料与方法 １．１材料与设备 番茄产地福建购于杭州物美超市，丙酮、石 油醚、乙醇、正己烷、乙酸乙酯、１，２一二氯乙烷均为 国产分析纯，购于杭州汇谱试剂有限公司。 ＵＶｍｉｎｉ一１２４０紫外分光光度计（ＳＨＩＭＡＤ— ｚＵ），Ｌ）（Ｊ一Ⅱ离心机（上海医用分析仪器厂）， ＳＨＺ一８２恒温振荡器（国华企业），ＬＧＪ－ＩＯ冷冻干 燥器（ｆｉｇ京四环科学仪器厂），ＦＡ２００４电子分析 目前国内番茄红素的提取方法，主要是溶剂 直接浸提法、超临界流体ＣＯｚ萃取法、酶反应法 等。但考虑到成本和技术问题，大部分的学者都 采用溶剂浸提法进行研究，如：张连富［８］、侯纯 收稿日期：２ＯＯ８一Ｏ４—２８ 天平（上海天平仪器厂）。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第９期 食品添加剂 番茄红素提取工艺的初步研究 ８１ １．２番茄红索的提取 １．２．１提取方法 新鲜番茄洗净后，经打浆后，所得浆液经离心 后去除水分，称取一定量的番茄渣，经冷冻干燥后 （含水量一般为３ 左右），按一定比例（质量：体 积）加入浸提剂，恒温震荡、避光、过滤、定容，得红 色透明液。 １．２．２浸提液的选择 以不同溶剂作浸提液进行实验，所得溶液分 别以相应溶剂作参比，用紫外可见光度计在 ５０２ ｎｍ处测其吸光度 ］。 １．２．３平行实验 称取５ ｇ番茄渣若干份，分别在不同的温度、 提取时间、ｐＨ、浸提剂、料液比及其提取级数等条 件下做单因子平行实验，定容后经稀释数倍按 １－２．２的方法在５０２ ＦｔｌＸＩ处测量各样品的吸光度 Ａ。 １．２．４正交实验 采用Ｌ。（３ ）正交试验设计表头，对提取温 度、提取时间、ｐＨ、料液比４因子在３个不同水平 进行优选，见表１。按１．２．２的方法在５０２ ｒｉｍ处 测量各样品的吸光度Ａ。 表１正交试验的因子和水平 Ｔａｂｌｅ １ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ２ 结果与讨论 ２．１浸提液的选择 ５ ｇ番茄渣样品经冷冻于燥后以料液比１：３ 加入正己烷、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、１，２一二氯 乙烷、乙醇各１５ ｍＬ，在温度４Ｏ℃的条件下密封 避光浸提２ ｈ，抽滤定容至１５ ｍＬ后，再稀释２Ｏ 倍，取浸提液在５０２ ｎｍ波长条件下测其吸光度。 实验结果见表２。 从表２可见，正己烷的浸提效果最好，但与丙 酮和石油醚相差不是很大，因此考虑正己烷和丙 酮，石油醚，分别按１：３，１：２，１：１，２：１，３：１ （ｖ／ｖ）混合得到的试剂来浸提番茄红素，处理同 上，测吸光度，结果见表３。 表２不同浸提液的吸光度 Ｔａｂｌｅ ２ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｌｖｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｂａｎｅｅ 表３不同混合溶剂的吸光度 Ｔａｂｌｅ ３ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｉｘｅｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｂａｎｃｅｅ 溶剂 吸光度 溶剂 吸光度 从表３可见，混合试剂中以丙酮：正己烷（３ ：１）吸光度为０．９７４，是其它混合浸提液的２倍 左右，其溶解色素的能力较强，且较单一的溶剂浸 提效果更好，是其４倍左右。故本次实验采用丙 酮正己烷（３：１）的混合溶液作为浸提液。 ２．２ 温度对番茄红素浸提效果的影响 对提取温度２５，３Ｏ，３５，４０，４５，５Ｏ℃进行了平 行实验，测其在５０２ ｎｌＴｌ处吸光度，实验结果见图 １ ０．７０ ０ ６５ 会０．６０ 憾０．５５ 督０．５０ ０ ４５ ０．４０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ 温度℃ 图１ 温度对浸提效果的影响 由图１可见，浸提液吸光度在３５℃时达最大 值，因此，在考虑单一因素影响时最佳浸提温度是 ３５℃，且正己烷和丙酮的沸点都不高，温度越高， 其浸提液会挥发。番茄红素易氧化，易见光分解， 所以整个实验应在密闭避光条件下进行，当番茄 红素作为营养成分或色素添加剂食品中的一般应 在较低温度下，且应避免阳光暴晒。为了确定在 多因子条件下的最佳浸提温度与单因子条件下的 最佳浸提温度是否吻合，因此选定浸提温度３５， ４０，４５℃作为正交试验的３个水平。 维普资讯 http://www.cqvip.com ８２ 中国调味品 总第３５５期 ２．３ ｐＨ对番茄红素浸提效果的影响 对浸提液ｐＨ ２，４，６，８，１Ｏ进行了平行实验， 测其在５０２ ｎｍ处吸光度，实验结果见图２。 ＝ 链 群 圈２ ｐＨ对浸提效果的影响 由图２可知，ｐＨ值对番茄红素的提取有较 大影响，浸提液吸光度在酸性环境中随ｐＨ值的 增加而增加，当ｐＨ值为６时，吸光度达最大值。 之后，在碱性条件下浸提液的吸光度显著降低。 为了确定在多因子条件下的最佳浸提液ｐＨ与单 一《一髓 昏 ０ ０ ０ ０ ０ ｌ ９ ８ ７ ６ ５ 因子条件下的最佳浸提液ｐＨ是否吻合，因此选 定浸提液ｐＨ４，６，８作为正交试验的３个水平。 ２．４料液比对番茄红素提取效果的影响 对浸提剂用量１Ｏ，１５，２Ｏ，２５，３０，３５，４Ｏ ｍＬ 进行了平行实验，测其在５０２ ｎｍ处吸光度，实验 结果见图３。 ０．４８ ０．４ ６ Ｓ ０．４４ ０．４２ 督 ０．４ ０．３８ ５ １５ ２５ ３ ５ ４５ 浸提剂用量（卫Ｌ） 图３料液比对浸提效果的影响 由图３可见，当物料在料液比１：３的条件下 提取效果最好，说明料液比１：３时已达到饱和， 再多放溶剂也不会浸提更多的番茄红素。故单因 素实验中最佳料液比为１：３。为了确定在多因 子条件下的最佳料液比与单因子条件下的最佳料 液比是否吻合，因此选定料液比１：２，１：３，１：４ 作为正交试验的３个水平。 ２．５浸提时间对番茄红素提取效果的影响 对浸提时间１，２，３，４，５，６，７，８ ｈ进行了平行 实验，测其在５０２ ｎｍ处吸光度，实验结果见图４。 图４数据表明，１～４ ｈ番茄红素的浸提效果 随时间的增加而增加，４ｈ后浸提效果逐渐变小， 说明长时间的浸提无法增加番茄红素的浸提效 果。为了确定在多因子条件下的最佳浸提时间与 单因子条件下的最佳浸提时间是否吻合，因此选 定浸提时间３，４，５ ｈ作为正交试验的３个水平。 时间（ｈ） 圈４浸提时间对浸提效果的影响 ２．６ 浸提级数对番茄红素提取效果的影响 称取２０ ｇ番茄渣，经冷冻干燥后，以料液比１一《一越 螫 ８ ６ ４ ２ ０ ８ ６ ４ ２ ０ ：３加入正己烷和丙酮混合试剂１５ ｍＬ，在３５℃， ｐＨ值为６的条件下密封避光浸提３ ｈ，并进行多 级浸提，实验结果见图５。 图５浸提级数对提取效果的影响 由图５数据表明，物料经两级浸提后，其提取 效果已经很小了，大部分的番茄红素已经提出，故 以二级提取番茄红素比较合理。 ２．７溶剂法正交实验 由以上实验可以看到，番茄红素浸取温度、 ｐＨ值、料液比、时间对提取率均有显著的影响， 因此正交实验由浸提温度（Ａ）、ｐＨ（Ｂ）、料液比 （Ｃ）和时间（Ｄ）４因素确定，正交分析见表４。 由正交实验分析可知，从Ｒ值看，浸提液 ｐＨ值（Ｏ．１８５）＞浸提料液比（Ｏ．１８３）＞浸提温 度（０．１ＯＯ）＞浸提时间（０．Ｏ９５）。番茄红素提取方 法的研究由此可见番茄浸提液ｐＨ值和番茄红素 浸提料液比分别为最显著和显著影响因素。由以 上正交实验分析还可知：最佳条件为Ａ ＢｚＣｚ Ｄ２， 维普资讯 http://www.cqvip.com
第９期 食品添加剂 番茄红素提取工艺的初步研究 ８３ 即浸提温度为３５℃、ｐＨ值为６、浸提料液比为１ ：３、浸提时间为４ ｈ。 表４正交实验结果 Ｔａｂｌｅ ４ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ［２］Ｒｉｂａｙａ—Ｍｅｒｃａｄｏ Ｊ Ｄ，Ｇａｒｍｙｎ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｓｋｉｎ ｌｙｃｏ－ ｐｅｎｅ ｉｓ ｄｅｓｔｒｏｙｅｄ ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｖｅｒ ｐ—ｃａｒｏｔｅｎｅ ｄｕｒ－ ｉｎｇ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｈｕｍａｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，１９９５，１２５：１８５４－１８５９． ［３］Ｏｓｈｉｍａ Ｓ．Ｏｉｉｍａ Ｆ，Ｓａｋａｍｏｔｏ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎ－ ｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓ ｉｎｈｉｂｉｔｓ ｓｉｎｇｌｅｔ ｏｘｙｇｅｎｍｅ－ ｄｉａｔｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｐｌａｓｍａ ｌｏｗ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｌｉｐ－ ｏｐｍｔｄｎ［Ｊ］．Ｊ Ａｇｉｌｅ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ，１９９６，４４：２３０６－２３０９． ［４］ＹｕｎＷ。Ｔｉａｎｙｏｕ Ｚ，Ｇｕｏｑｉｎｇ Ｘ，ｅｔ ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ａｎｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｃｏｕｎｔｅｒ－ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｆｏｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｙｃｏｐｅｎｅ ｆｒｏｍ ｃｒｕｄｅ ｏｆ ｔｏｍａｔｏ ｐａｓｔｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ，２００１，９２９：１６９—１７３． ［５］ＬｉｖｎｙＯ，Ｋａｐｌａｎ Ｉ，Ｒｅｉｆｅｎ Ｒ，ａｔ ａ１．Ｌｙｃｏｐｅｎｅ ｉｎｈｉｂｉｔｓ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｇａｐ—ｊ ｕｎｃｔｉｏｎ ｃｏｍｍｕｎｉ－ ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＫＢ一１ ｈｕｍａｎ ｏｒａｌ ｔｕｍｏｒ ｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ３ 结论 番茄红素是脂溶性色素，可溶于其它脂类和 非极性溶剂中，不溶于水。丙酮和正己烷的混合 溶剂做为浸提剂，溶解色素的能力较强，较单一的 溶剂浸提效果更好。 ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，２００２，１３２（１２）：３７５９—３８５４． ［６］Ｇｅｒｓｔｅｒ Ｈ．Ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｒｏｌｅ ｏｆ ｌｙｃｏｐｅｎｅ ｆｏｒ ｈｕｍａｎ ｈｅａｌｔｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔ－ ｉｏｎ，１９９７，１６：１０９—１２６． ［７］Ｓｈｉ Ｊ，Ｌｅ Ｍａｇｕｅｒ Ｍ．Ｌｙｃｏｐｅｎｅ ｉｎ ｔｏｍａｔｏｅｓ：ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｆｏｏｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ 由单因素实验和正交实验可知：当浸提温度 为３５℃、ｐＨ值为６、浸提物料比为１：３、浸提时 间为４ ｈ，浸提级数２次时，可取得最佳提取效果。 参考文献： ［Ｊ］．Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２ ０ ０ ０， ２０（４）：２９３—３３４． Ｅ８３张连富，丁霄霖．番茄红素简便测定方法的建立［Ｊ］．食 品与发酵工业．２００１，２７（３）：５１—５５． ［１］Ｄｉ Ｍａｓｃｉｏ Ｐ，Ｍｕｒｐｈｙ Ｍ Ｃ，Ｓｉｅｓ Ｈ．Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｄｅ－ ｌｅｎｓｅ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｃａｒｉｔｅｎｏｉｄ，ｔｏｃｏｐｈｅｒｏｌ ａｎｄ ［９］侯纯明，何美，张志刚，等．番茄红素提取工艺及稳 定性研究［Ｊ］．食品科学，２００６，２７（Ｏ８）：１５１—１５３． Ｅｌｏ］张卫强，邓宇．番茄红素的提取工艺初步研究［Ｊ］．中 国食品添加剂，２００１，０５：２０—２２． ｔｈｉｏｌｓ［Ｊ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ （Ｓｕｐｐ１．），１９９１，５３：１９４—２００． （上接第７９页）成肉香味所必需的一Ｓ—Ｓ＿结构，Ｌ＿半 胱氨酸盐酸盐经Ｓｔｒｅｃｋｅｒ降解首先产生巯基乙 醛，再继续分解产生乙醛和硫化氢，使反应向着产 生香味物质的方向进行，而形成非酶褐变产物的 Ｌ一半胱氨酸盐酸盐，以美拉德反应形式制备肉味 香精，其最佳条件是：在酶解液中添加１５ ９／６木糖 和０．８％Ｌ一半胱氨酸盐酸盐，在１２０℃、ｐＨ ７．０ 条件下反应６０ ｍｉｎ，此条件下反应可合成具有浓 郁的烤牛肉味的香精。 参考文献： 反应减少。当Ｌ厂半胱氨酸盐酸盐浓度为０．８ 时，产生的肉香气最强，当木糖浓度达到１．０ ９，６ 时，由于过量而产生不愉快的硫臭味，因而添加 ０．８ Ｌ－半胱氨酸盐酸盐较适宜。 ［１３王晓曦，李和平，秦波涛．薯类加工［Ｍ］．北京：中 国轻工业出版社，２００１：１－５． ３ 结论 胰蛋白酶水解马铃薯蛋白的最适条件为： ｐＨ８．０，水解时间２．０ ｈ，水解温度５５℃，酶用量 为６５０ ｕ／ｇ。 ［２３杨叶昆，李雪梅，周瑾，等．酪蛋白的酶促水解及其水解 物的美拉德反应［Ｊ］．食品科学，２００３，２４（４）：１０４—１０７． ［３］武彦文，张燕，阎晶辰，等．酶法水解植物蛋白制备肉味 香精的研究［Ｊ］．食品工业科技，２００３，２４（３）：５３—５５． ［４］檀志芬，生庆海，邱泉若，等．蛋白质水解度的测定方 法［Ｊ］．食品工业科技，２００５，２６（７）：１７４—１７５． 酶解马铃薯蛋白液可进一步通过添加木糖和
