技術領域

本發(fā)明涉及番茄紅素的提取技術，具體地說，涉及一種黑番茄中番茄紅素的提取精制方法。

背景技術：

黑番茄（Black tomato）原產南美洲，是番茄家族的珍品，因其果色和果實均為紅黑色而得名，其果實藥食兼用，研究證明黑番茄具有滋陰護腎，減肥瘦身和預防癌癥與心臟病的功效。黑番茄中不僅含有豐富的花青素，還含有大量的番茄紅素及抗氧化劑，黑番茄中番茄紅素含量高達28.0μg/g，是番茄中番茄紅素的２倍之多，黑番茄可作為功效成分番茄紅素的潛力原料來源。

番茄紅素在人體內不能合成，只能通過食物來補充，因此，番茄紅素的制備方法、藥用和保健價值及深度利用的研究受到廣泛關注，目前番茄紅素主要從番茄、番茄皮、秋橄欖、西瓜等天然產物中提取，提取方法主要有溶劑提取法、微波提取波、超臨界CO₂萃取法等。以有機溶劑提取法應用最為廣泛，盡管此法工藝簡單，但產品質量不太理想，存在色素溶解差、色澤變化較大等缺點，且提取過程使用大量的有機溶劑，易導致產品中溶劑殘留、生產成本偏高。微波萃取在短時間內完成多種樣品組分的萃取，溶劑用量少，但微波萃取番茄紅素時，仍用有機溶劑，產品中還殘存有機溶劑。超臨界CO₂流體能有效地將脂溶性物質從混合物中提取出來，具有溶解力強，傳質速率快、清潔環(huán)保等優(yōu)點，采用超臨界CO₂萃取的番茄紅素無異味、無溶劑殘留，而且對番茄紅素這類熱敏性物料的提取也尤為合適。多篇文獻及專利報道超臨界CO₂萃取番茄紅素，如王曉岑等報道《超臨界CO₂萃取番茄紅素工藝條件的研究》，以番茄粉為原料，萃取壓力38MPa，萃取溫度61℃，夾帶劑添加64mL大豆色拉油、萃取時間120min，番茄紅素的萃取率為1.18mg/100g。王世寬等報道《番茄紅素超臨界二氧化碳萃取研究》采用最佳工藝條件為：萃取壓力25MPa，萃取時間3h，萃取溫度50℃，CO₂流量40L/h。楊萬政等報道《超臨界二氧化碳萃取番茄紅素的研究》，萃取壓力35MPa，萃取溫度55℃，解析溫度35℃，以投料量20%的正己烷為夾帶劑萃取2h的情況下，番茄紅素的提取率可達93.98%。王憲青等報道《超臨界CO₂提取番茄紅素的工藝研究》，在30MPa，60℃，2h條件下，以無水乙醇作夾帶劑，100g番茄粉中可以獲取47.986g純度為0.803%的番茄紅素的提取物，番茄紅素的量可以達到38.551mg左右。CN 1364832A 公開《一種從番茄中萃取分離番茄紅素的方法》，采用將番茄破碎成漿料，再把番茄資料經過氮氣保護干燥與真空干燥相結合的方法處理，最后粉碎成番茄粉，將番茄粉進行超臨界CO₂萃取，萃取溫度：40～80℃，壓力15～50MPa，CO2流量為5～30kg/h，萃取時間3～8h，一級分離器的溫度為35～80℃，壓力為5～15MPa，二級分離器的溫度為5～50℃，壓力為3～8MPa。夾帶劑為乙醇和丙酮的混合溶劑，此專利采用乙醇與丙酮溶劑，丙酮易揮發(fā)及安全性不佳，萃取時間長，3～8h。公開號 CN 1799674A公開《番茄果皮干粉中番茄紅素的超臨界二氧化碳萃取方法》，萃取壓力為28～50MPa，萃取溫度45～70℃，萃取時間為1.5～5小時，二氧化碳用量：20～60倍，助提劑為乙醇，該專利番茄經粉碎，噴干，番茄紅素不耐熱，不適宜噴干。

已報道的文獻及專利均報道采用超臨界技術對番茄或西瓜中的番茄紅素的萃取，未有文獻或專利報道黑番茄中的番茄紅素的超臨界CO₂萃取。且已報道超臨界CO₂萃取番茄紅素工藝，有的采用易揮發(fā)，安全性不高的有機溶液，有的操作壓力高，有的萃取時間長，有的原料前處理繁瑣。因此上述超臨界CO₂萃取技術不適合黑番茄中番茄紅素的提取，本專利發(fā)明一種黑番茄果的預處理，超臨界CO₂萃取，硅膠柱層析，得到番茄紅素晶體的方法，為黑番茄中提取精制番茄紅素提供一種可操作、工業(yè)化的提取精制方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、純度高、易產業(yè)化的從黑番茄中提取精制番茄紅素的方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種黑番茄中番茄紅素的提取精制方法，包括以下步驟：

1）原料選擇：選擇黑番茄凍干粉；

2）制粒：采用95%乙醇對黑番茄凍干粉進行制粒，40～50℃干燥2～4小時，即得黑番茄顆粒；

3）萃取：將黑番茄顆粒放入超臨界二氧化碳萃取釜中，萃取壓力為20～35MPa、萃取溫度為35～50℃的超臨界狀態(tài)下向萃取釜中流入二氧化碳，二氧化碳流量：10～20l/h，經過1.5～4小時萃取，減壓得到萃取物；

4）在萃取物中加入5倍體積的95%乙醇稀釋，置于分液漏斗中分離，分離下層油層，油層進行真空濃縮，用10倍體積量的乙酸乙酯溶解濃縮物置于0～-25℃，6～12小時析晶，過濾，即得到黑番茄紅素粗品；

5）取黑番茄紅素粗品，用3倍體積量的石油醚溶解上硅膠柱，先用體積比乙酸乙酯：石油醚=95﹕5洗脫，得洗脫液Ⅰ，再用體積比乙酸乙酯：石油醚=40﹕60洗脫，得洗脫液Ⅱ；

或者是用體積比甲醇﹕二氯甲烷＝90﹕10洗脫，得洗脫液Ⅰ，再以體積比甲醇﹕二氯甲烷＝20﹕80洗脫，得洗脫液Ⅱ；

或者用體積比無水乙醇﹕丙酮＝85﹕15洗脫，得洗脫液Ⅰ，再以體積比無水乙醇﹕丙酮＝10﹕90洗脫，得洗脫液Ⅱ；

6）收集洗脫液Ⅱ，30～50℃真空濃縮，加5倍體積量的乙酸乙酯靜置0～-25℃，6～12小時析晶，過濾，40～50℃真空干燥，得到黑番茄紅素晶體。

作為優(yōu)選的，在上述黑番茄中番茄紅素的提取精制方法中，步驟3）中所述減壓是分兩級減壓，一級分離減壓至6～15Mpa，二級分離減壓至3～8Mpa。

作為優(yōu)選的，在上述黑番茄中番茄紅素的提取精制方法中，步驟5）中洗脫液Ⅰ、洗脫液Ⅱ的用量均為1～4倍柱體積。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.由于本發(fā)明將黑番茄粉制粒后進行超臨界CO_２萃取，一方面可以提高黑番茄中的番茄紅素萃取率，為番茄紅素下一步精制工藝提供純度高的原料，另一方面可以有效保留易氧化的番茄紅素。采用本發(fā)明方法制備而得的番茄紅素，番茄紅素含量至少能達到70%。

2.本發(fā)明不需要對番茄紅素進行皂化法精制，因皂化時加入的堿液溶液高、堿液量大，從而減少試劑處理費用，工藝更環(huán)保。

3.本發(fā)明所提供的方法，產品質量穩(wěn)定，目標成分含量高，是一種安全可靠的提取精制工藝。

4.由于本發(fā)明提取精制過程工藝簡單，操作方便，番茄紅素純度高，綜合成本低，適合于工業(yè)化生產。

具體實施方式：

以下實施例中所選用的黑番茄凍干粉均為市售，經檢測，其番茄紅素含量僅為0.08%。硅膠選用青島海洋化工廠生產的柱層析硅膠100～200目。

實施例1：黑番茄中番茄紅素的提取精制方法：

（1）取100g黑番茄凍干粉，采用95%乙醇10目制粒，45℃干燥2小時；

（2）將干燥后的黑番茄顆粒放入超臨界流體萃取釜，萃取溫度50℃，萃取壓力35MPa，二氧化碳流量：20L/h，萃取時間：2h，分離釜壓力：8MPa，收集萃取液5.4g；

（3）在萃取液中加入5倍量的95%乙醇稀釋，傾入分液漏斗中靜置，上層為乙醇相，下層為油脂相（含有番茄紅素），待分層后，小心轉移下層油脂，油脂層45℃真空濃縮得浸膏3.4g；

（4）在浸膏中加10倍量加乙酸乙酯進行溶解，置于－20℃，6小時，過濾，得到黑番茄粗品2.5g；

（5）將黑番茄紅素粗品加5倍石油醚中，全部上樣到2.5×40cm硅膠，硅膠柱以20g青島海洋化工廠生產的100～200目柱層析硅膠填料，乙酸乙酯﹕石油醚＝95：5（體積比）為填充劑，以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（體積比）溶液洗脫，得洗脫液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（體積比）洗脫，得洗脫液Ⅱ。

以上洗脫液洗脫時，流速均控制在10ml/min左右

（6）洗脫液Ⅱ于45℃真空減壓濃縮后，加10倍量的乙酸乙酯，置于－20℃，6小時，過濾，45℃真空干燥，得到黑番茄紅素晶體82mg，含量為78.2%。

實施例2：黑番茄中番茄紅素的提取精制方法：

取100g黑番茄凍干粉，采用95%乙醇20目制粒，40℃干燥3小時，將干燥后的黑番茄顆粒放入超臨界流體萃取釜，萃取溫度40℃，萃取壓力25MPa，二氧化碳流量：15L/h，萃取時間：4h，分離釜壓力：8MPa，其它同實施例1的步驟。得到黑番茄紅素晶體83mg，含量為75.3%。

實施例3：黑番茄中番茄紅素的提取精制方法：

將實施例1的步驟5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（體積比）溶液洗脫，得洗脫液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（體積比）洗脫，得洗脫液Ⅱ，改為300ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（體積比）溶液洗脫，得洗脫液Ⅰ，然后用600ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（體積比）洗脫，得洗脫液Ⅱ。其余同實施例1，得到黑番茄紅素晶體88mg，含量為73.4%。

實施例4：黑番茄中番茄紅素的提取精制方法：

將實施例1的步驟5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（體積比）溶液洗脫，得洗脫液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（體積比）洗脫，得洗脫液Ⅱ，改為400ml甲醇﹕二氯甲烷＝90﹕10（體積比），洗脫液Ⅱ，400ml甲醇﹕二氯甲烷=20﹕80(體積比），其余同實施例1，得到黑番茄紅素晶體73mg，含量為65.9%。

實施例5：黑番茄中番茄紅素的提取精制方法：

將實施例1的步驟5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（體積比）溶液洗脫，得洗脫液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（體積比）洗脫，得洗脫液Ⅱ，改為300ml甲醇﹕二氯甲烷＝90﹕10（體積比），洗脫液Ⅱ，600ml甲醇﹕二氯甲烷=20﹕80(體積比），其余同實施例1，得到黑番茄紅素晶體89mg，含量為78.3%。

實施例6：黑番茄中番茄紅素的提取精制方法：

將實施例1的步驟5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（體積比）溶液洗脫，得洗脫液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（體積比）洗脫，得洗脫液Ⅱ，改為400ml無水乙醇﹕丙酮＝85﹕15（體積比），洗脫液Ⅱ，400ml無水乙醇﹕丙酮＝10﹕90（體積比）(體積比），其余同實施例1，得到黑番茄紅素晶體87mg，含量為70.8%。

實施例7：黑番茄中番茄紅素的提取精制方法：

將實施例1的步驟5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（體積比）溶液洗脫，得洗脫液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（體積比）洗脫，得洗脫液Ⅱ，改為300ml無水乙醇﹕丙酮＝85﹕15（體積比），洗脫液Ⅱ，600ml無水乙醇﹕丙酮＝10﹕90（體積比）(體積比），其余同實施例1，得到黑番茄紅素晶體88mg，含量為79.6%。