从番茄中提取的番茄红素粗品分离纯化研究毕业设计论文(编辑修改稿)

从番茄中提取的番茄红素粗品分离纯化研究毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

、日本和我国港台地区被广泛接受。 对防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌 、胃癌、乳癌有奇效，有效抑制癌细胞的扩散和复制，被西方国家称为 “植物黄金 ”，保护细胞 DNA 免受自由基损害，防止细胞病变、突变、癌变；含强力抗氧化生物活物质，能促使细胞的生长和再生，美容袪皱，延缓衰老，维技皮肤健康。 番茄红素是植物中所含的一种天然色素，是迄今为止自然界中被发现的最强抗氧化剂之一。 主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。 它是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂。 科学证明，人体内的单线态氧和氧自由基是侵害人体自身免疫系统的罪魁祸首。 番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素 E，其淬灭单线态氧 速率常数是维生素 E 的 100 倍。 它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各种疾病。 番茄红素的功效：对防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有奇效；有效抑制癌细胞的扩散和复制，被西方国家称为 “ 植物黄金 ” ；保护细胞 DNA免受自由基损害，防止细胞病变、突变、癌变；含强力抗氧化生物活物质；能促使细胞的生长和再生，美容祛皱，延缓衰老，维技皮肤健康。 番茄红素的稳定性 从番茄中提取的番茄红素粗品分离纯化研究 论文 番茄红素为番茄及其产品提供了鲜艳的红色，番茄红素同时具有重要的生物学活性，因此，保持其稳定性，减少其在加工和储存中的损失十分必要。 番茄红素是多不饱和碳氢化合物，分子中有 11个共扼及 2个非共扼双键。 因此番茄红素的稳定性很差，容易发生顺反异构化和氧化降解。 尤其是高纯度番茄红素由于缺少其他物质的保护，极不稳定，容易被氧化破坏。 Sharma S． K等人研究了番茄浆和种子在不同加工和贮藏环境中番茄红素的 降解动力学，认为番茄红素的降解为拟一级反应，表明番茄红素的降解受多种因 素的影响， Schierl和 Bretzel等的研究报告指出，热处理可使番茄汁中顺式番茄红素显著增加。 Stahl和 Sies等还发现加热处理可以提高番茄汁中番茄红素被人体的吸收。 但 有些学者持不同意见Nguyen和 Schwartz等研究报道，人体中较高的顺式番茄红素含量与是否食用热处理过的食物无关。 Nguyen和 Schwartz等人还发现，加工过程中的热处理对番茄制品中番茄红素含量没有很大的影响。 番茄红素从反式结构转变为顺式结构时光密度会降低，但顺反异构对番茄红素的总量并没有影响，而目前一般的测定方法还很难区分化学降解和立体异构所引起的差异，加上番茄红素含量的变化受很多因素影响， 所以上述研 究结果的差异尚难进行统一。 孙庆杰、丁霄霖通过对番茄红素稳定性研究认为， K+、 Mg2+、 Ca2+、 Zn2+素的损失较少，番茄红素对光十分敏感，尤其是对口光和紫外光，口光下半天，番茄红素基本损失殆尽，紫外光下三天损失 40％。 番茄红素对酸不稳定，对碱稳定。 Simpson等发现，存在于番茄和番茄制品中的番茄红素比较稳定，而离体番茄红素的稳定性较差，可能是由于分离出来的番茄红素失去了细胞成分如水的保护作用的缘故；抽真空和充氮包装可以降低氧化的程度；在分离过程中添加抗氧化剂如 BHT，也可减少氧化和异构化。 Sharma S． K等人在干燥番茄渣 (富含纤维素 )的实验中发现，冷冻干燥方式处理后，番茄渣中番茄红素 的降解率高于在 25℃和 75℃干燥的样品。 但也有学者研究报道冷冻干燥和热灭菌的番茄在常温贮存中番茄红素有较好的稳定性。 日本学者利用热风干燥、冷冻干燥以及乙醇脱水来处理样品，发现乙醇脱水的番茄红素得率最高，可达 90％左右 ． T． Lee和 B． H． C hen等通过对隔氧条件下纯品番茄红素的加热和光照模型研究发现，番茄红素的降解在热处理和光照环境中为一级反应。 并进一步指出在 50℃ 时，最初 9小时内番茄红素的异构化为主要趋势，在 100℃和 150℃条件下番茄红素的降解为主要趋势，而且番茄红素降解的速率随从番茄中提取的番茄红素粗品分离纯化研究 论文 温度的升高 而提高。 活化能为 61． 0KJ／ mol，在光照环境中番茄红素的异构化为主要趋势。 氧、热、光会促使番茄红素的顺反异构化和氧化降解，因此番茄红素的稳定性研究是番茄红素研究领域的一个重要内容，这对于确定番茄红素的提取、储存、加工及分析的环境条件具有重大的实际意义。 番茄红素在自然界的分布 近年的研究证实番茄红素分布于番茄、西瓜，南瓜、李、柿，桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、红莓、云莓、柑橘等的果实和茶的叶片及萝卜、胡萝卜、芜菁、甘蓝等的根部。 番茄和番茄制品如番茄酱中的番茄红素，是西方膳食中类胡萝卜素 最主要的来源，其它的水果、蔬菜只提供了很少量的来源。 人们从番茄获得的番茄红素约占其总摄入量的 80％以上，番茄红素在番茄中的含量随品种和成熟度的不同而不同。 一般来说，加工用番茄中番茄红素的含量是鲜食用 番茄的3 倍，成熟度越高，番茄红素的含量越高。 我国新疆产加工用番茄 的番茄红素含量很高，番茄中含量为 3． 14mg／ 100g 以上，番茄皮中含量为 20mg／ 100g。 Sharma． S． K 等人测定了番茄中各部分番茄红素的含且，结果表明：表皮及番茄水溶部分含 72％ 79％的番茄红素。 番茄红素的前体物是植物组织中的有 色体，随着成熟度的增加，叶绿体向有色体转变，番茄红素的生物合成也 随之加快。 番茄刚成熟时，果实内 a 一胡萝卜素和 β一胡萝卜素的含量达到最大 值，完全成熟后番茄红素含量最高，一般为类胡萝卜素总量的 64％一 76％。 番茄红素也广泛存在于人体的各种器官和组织中。 主要分布在人的血液、肾上腺、肝脏、睾丸、前列腺、乳腺、卵巢、子宫、消化道等器官中。 其中血液、肾上腺、睾丸、肝脏等含有较多的番茄红素。 番茄红素在人体中以顺式构型的形式存在的比例较高。 番茄红素的研究状况 国外现状 在番茄红素生产方面，国外比较典型的生产厂家有以色列的 Lycorde 从番茄中提取的番茄红素粗品分离纯化研究 论文 NaturalProducts industries Ltd， 总部在以色列 Negev Destert City ofBeer Shera，该公司组织遗传、农业、工程等多学科专家组成的研究小组，通过杂交育种选育了一种番茄红素含量很高的番茄品种，其含量是其它番茄品种的 倍，并以此为原料采用一种非化学的比较传统的方法生产番茄提取物 (Tomato estract)，产品的商标为 LYC． O． MATO，目前该种产品己被多家生产营养补充剂的公司采用，如 TWin Labs， Weider Nutrion Group， Solgar,Jarrow and GeneralNutrition Centers。 日本也有一种商品番茄红素，番茄红素含量为 5177。 O． 25％，为红褐色液体。 目前对番茄红素提取物的商业品质通常要求番茄红素含量 3％。 国外番茄制品除传统的番茄酱 (Tomato sauce)番茄／ (Tomatojuice)；现在 向功能性生物制品发展，番茄红素主要被运用于如下几个方面。 用于防止紫外线灼伤，保护皮肤的产品上，典型的产品有： IⅣ C． O—MATO Sunscreen factor 8 撑 125mL 主要成分： Lycopene， ， VA， VE 用途：前 20． 30 min使用，防止紫外线 (UVA、 UVB)灼伤。 生产商： Bullivant’s Natural Heath Products P ty． Ltd。 (澳大利亚 )。 用于预防前列腺产品上，典型产品有 ： Lycosoy Postrate Protector(60 粒胶囊 )；Wakunage ofAmerica CO， Ltd． (美国 ) 用于番茄红素功能性产品，典型的产品如 ： Unique Lycopene(60 粒胶囊， Y瓶， 10mg)售价 29． 95 美元。 用于类胡萝卜素复合产品，主要与 a．， p 一胡萝卜素、叶黄素合用于功能食品。 国内现状 我国的番茄育种、栽培和采后加工已初步形成规模化，系列化。 据不完全统计，我国己有不下几百个栽培品种。 它们可分为鲜食型和加工型两类，鲜食型番茄在我国种植广泛，其果实可直接食用。 鲜食型番茄的产业链比较短，易为市场从番茄中提取的番茄红素粗品分离纯化研究 论文 反馈调节，发展比较平稳。 加工型番茄在我国许多地区也己有大规模的生产。 我国西北的新疆地区已有庞大的加工型番茄生 产能力，年产超过 60 万吨。 加工型番茄产业己成为该地区经济发展的支柱产业。 加工型番茄的果实一般要经过加工才为人们食用，因此加工型番茄的产业链比鲜食型番茄的要长，加工环节的重要性尤为突出，如果按产量算，我国加工型番茄的单产也可达到 4 吨每亩的水平，总产堪称当今番茄生产的大国。 目前，保健食品越来越受到人们的重视，保健食品市场的崛起使得传统的医 药行业面临挑战，生病服药的概念正遭受到以预防生病为主概念的冲击。 特别是 当今人们更加注重天然植物的活性成分对疾病的预防作用，更注重饮食对健康的重要性，番茄红素作为一种非常有前途的 抗氧化剂正在不断受到人们的普遍关注，如果科学研究继续进一步支持番茄红素在抗癌、防癌方面的作用，番茄红素将会成为 2l 世纪营养保健品市场令人瞩目的一员。 加工型番茄的果实中含有丰富的类胡萝卜素，主要为番茄红素。 因此，在加工番茄的综合开发和利用中，番茄红素的开发和利用可以成为重点。 根据加工型番茄的特性，番茄的加工和综合利用的重要内容是其中所含的番茄红素，以加工型番茄为原料生产富含番茄红素的功能食品、保健食品和食品添加剂是加工型番 茄的综合开发利用的一条切实可行的途径。 虽然我国番茄红素研究与生产尚在起 步，但如果在现有番 茄品种的基础上，选择高含量的番茄作为原料进行加工，将传统工艺与先进手段结合，相信番茄红素在国内将会很快商品化、规模化。 番茄红素的生产方法 国内外对番茄红素制备方法和工艺的研究很活跃，新的方法不断出现。 目前主要有以下几种：直接粉碎法、浸提法、酶反应法、超临界萃取法，还有化学合成、生物工程等方法。 直接粉碎法 将番茄皮粉碎，作为着色粉直接添加于食品中。 浸提法 从番茄中提取的番茄红素粗品分离纯化研究 论文 番茄皮 — 晾干 — 粉碎 着色 — 包装 — 产品 番茄红素不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮、易溶 于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。 利用这一性质，可利用亲油性有机溶剂浸提番茄红素。 虽然这种方法的应用对象广泛，而且具有良好的回收率，但应用于商业目的时有一些明显的缺点，如：成本较高、萃取试剂的毒性所引起的产品安全性问题、 时间长等。 酶反应法 日本一专利介绍了利用番茄皮自身酶反应来提取番茄红素的方法，在微碱性条件下 (pH=7． 5． 9)，使番茄皮中的果胶酶和纤维素酶反应，分解果胶和纤维素，使得番茄红素的蛋白质复合物从细胞中溶出。 所得色素为水分散性色素。 工艺为： a 番茄打浆粉碎或番茄加工副产物，加碱 调整 pH7． 5— 9； b 45℃． 60℃加热搅拌 5小时左右； c 过滤除去表皮、种子和纤维等残渣，得提取液； d 加酸调整提取液至弱酸性 (pH4． 0— 4． 5)，类胡萝卜素凝聚沉淀、静置，虹吸除去上部浑浊液，得含类胡萝卜素的沉淀； e 沉淀调整 pH后真空浓缩，然后加酸或食盐保存。 超临界流体萃取法 超临界流体萃取是一种处于工业开发阶段的新型食品、化工分离过程。 其技术原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。 超临界流体萃取法：具有工艺简单、能 耗低、萃取剂便宜、无毒、易回。