番茄红素的制备方法

背景及概述^[1]

番茄红素是一种脂溶性天然色素，属于类胡萝卜素。最近几年来对番茄红素生理功能的 研究发现，番茄红素具有比其他类胡萝卜素更为优越的性能，如其抗氧化性在类胡萝卜素中 最强，猝灭单线态氧能力是VE的100倍，β-胡萝卜素的2倍多，清除自由基的能力也优于 其他类胡萝卜素。其具有极强的抗氧化作用，可抑制癌细胞生长，减缓低密度脂蛋白(LDL) 的氧化，防治动脉硬化，保护心血管，清除香烟和汽车废气中的有毒物质等。

制备^[1-2]

报道一、

CN00128226.3报道了工业化生产一种番茄红素含量＞10％的高浓度的番茄红素结晶制品的方法。

①原料：本发明生产番茄红素所采用的原料有两种，其一为番茄酱，浓缩比3～8∶1(指由3～8份鲜番茄得到1份番茄酱)，其番茄红素含量为40～70mg/100g，并以大桶贮藏并供周年工业生产使用；其二为番茄酱生产过程中，从打浆机中所分离出来的下脚料—番茄皮渣，其组成成分主要为番茄皮和番茄籽，番茄皮中番茄红素的含量为35mg/100g左右。

②番茄酱中水溶性成份脱除：在浓缩番茄酱中分1～3次加入1～5倍的清水，搅拌，加热使温度维持在20～70℃，使番茄酱中的可溶性成份尽可能溶解在水中，离心脱去水分以及溶解在其中的可溶性物质如糖份、有机酸、无机盐、果胶等，所脱除的这部分汁液称为番茄清汁，番茄清汁可以进行下游产品的加工，如浓缩、配制番茄饮料等；得到番茄果肉渣为湿番茄酱渣，其中所包含的成分主要为纤维素、油脂类、类胡萝卜色素等成分，含水量为80％-90％；

如采用番茄皮渣作原料，因从番茄酱生产线的打浆机中排出的湿番茄皮渣含水量在80～93％，极易腐烂变质，可采用先干燥后分离皮、籽的方法；也可采用先分离皮、籽，后干燥的方法；本发明中优选先分离皮、籽，后进行干燥的方法，具体操作为在湿番茄皮渣中加入2～5倍的水，混合搅拌均匀，泵入旋液分离器中，利用番茄皮和籽沉降速度的差异，将两者分开，最终番茄皮从旋液分离器的上部排出，番茄籽从旋液分离器的底部排出；番茄皮通过离心机脱除其附着的水分，进入干燥设备干燥，优选采用带式干燥设备干燥，干燥温度为50～80℃，干燥时间为0.3～1h，将番茄皮干燥到含水量为1.0～8.0％。

③番茄酱渣的脱脂处理：在番茄酱渣中加入1～3倍量的0.5～5％(w/v％)碱液，所用的碱是氢氧化钠、碳酸钠或其它碱性物质，在20～70℃保温维持5～30min，以溶解番茄酱渣中的脂类等成份，离心除去碱液，用清水反复冲洗、离心脱水2～3遍。在本发明中也可不采用脱脂处理，但番茄红素提取液中油树脂含量较高，对番茄红素的结晶析出过程产生影响，本发明中优选用碱处理番茄酱渣。

④番茄酱渣干燥：可采用各种常规干燥设备对番茄酱渣或番茄皮干燥，优选采用浆叶式干燥设备将湿番茄渣干燥到含水量为60％-75％，再采用带式干式干燥设备，干燥温度为50～80℃，干燥时间为0.5～3h，将番茄酱渣干燥到含水量为3.0～12.0％，优选含水量为3～5％，番茄红素含量为150～360mg/100g；冷却至室温，装袋后在低于20℃的低温下，优选在0～5℃的温度下避光隔氧贮藏；经干燥的番茄酱渣可以做为一定期限内的番茄红素生产原料贮备；湿番茄酱渣也可不经干燥直接用于番茄红素的提取。

⑤粉碎：在浸取当天，将这种干燥贮备的干番茄酱渣进行粉碎，并筛分，使其粒度在20～60目。

⑥番茄红素浸取：本发明是采用有机溶剂如酒精、溶剂汽油、乙酸乙酯、乙醚、石油醚、己烷、丙酮等浸提番茄红素，溶剂与原料比为1.2～5.0∶1，浸取温度30～75℃，一般进行2～7次浸提，单次浸提时间为20～60min，搅拌速度为1～20转/分钟；在开始浸提前，将浸提罐内的空气提出，借助于罐内的真空度将浸提溶剂吸入罐内；在整个浸取过程中采用惰性气体，如氮气、二氧化碳等进行保护，以防止有效成份损失；

⑦滤出番茄红素浸提液并浓缩结晶：浸提完成后，从浸提罐中滤出溶有番茄红素的浸提液，采用大于200目以上的高密度滤布对浸提液进行过滤番茄红素浸提液经过滤，送入闪蒸罐，采用200～2000Pa压力下进行闪蒸浓缩，除去浸提液中＞2/3的有机溶剂，浸提液被浓缩而使其中番茄红素的含量达到＞150mg/100ml，同时使浓缩浸提液的温度迅速降至-25℃～-10℃，在此温度下番茄红素的饱和溶解度在40～60mg/100ml，处于过饱和状态，因而有番茄红素结晶析出，送入结晶罐中完成结晶；

番茄红素结晶：在-5～25℃的低温结晶罐中，使浓缩提取液中所含的＞60％的番茄红素结晶析出；将结晶母液过滤得到番茄红素晶体，晶体在高真空度(＜200Pa)下干燥，得到番茄红素含量不低于10％的番茄红素结晶制品；

⑧获取的番茄红素结晶制品，在充入惰性气体(优选氮气、二氧化碳)的密封罐中保存；或稀释、溶解后配制成各种类型和各种需求浓度的番茄红素产品。

报道二、

收获3L三孢布拉霉菌发酵液，过滤发酵液，得到900g三孢布拉霉菌菌丝体。将该菌 丝体与2L 95％乙醇混合，搅拌30分钟。处理过的菌丝体再过滤分离得到540g湿菌丝体和 2.5L乙醇处理液。将该湿菌丝体在45℃真空干燥10小时，获得200g干燥菌丝体。干燥菌 丝体用球磨机在500rpm下粉碎1小时，然后过300目筛，得到三孢布拉霉菌菌丝体粉末样 品。

超临界CO2萃取三孢布拉霉菌菌丝体

将得到的200g三孢布拉霉菌菌丝体粉末样品装入2L萃取器中料筒，密封。启动超临 界CO2萃取器、一级分离器和二级分离器的控温系统，使萃取器、一级分离器和二级分离器的温度分别为40℃、55℃和30℃，然后关闭萃取器后的节流减压阀，启动压缩泵，向萃取器 中压入二氧化碳，待萃取器升压到30Mpa时，调节萃取器后的节流减压阀，使一级分离器压力为12Mpa，二级分离器压力为钢瓶气压，并控制CO2平均流量在20L/小时。待全部压力稳定后，循环萃取2小时。关闭控温系统和压缩泵的电源，减压并回收二氧化碳。卸出分离 器中的分离提取物，得到82g番茄红素含量为4.5％的番茄红素油树脂。

取40g上述番茄红素油树脂充分溶于50ml乙酸乙酯中，静置分层后，弃去下层，并过滤得到溶有番茄红素的乙酸乙酯溶液45ml，在-5℃到5℃氮气保护下向乙酸乙酯溶 液中加入50ml无水乙醇，电磁搅拌3小时。用布氏漏斗过滤得到结晶番茄红素，用无水乙 醇洗涤晶体3次，收集晶体进行真空干燥，得到2.1g纯度为60％的番茄红素晶体。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN00128226.3番茄酱制取结晶番茄红素及/或番茄红素油树脂的方法

[2] [中国发明,中国发明授权] CN200510095359.2 一种制取番茄红素油树脂和番茄红素的方法