[发明专利]一种利用大孔吸附树脂制备番茄红素的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种利用大孔吸附树脂从番茄或番茄酱中制备番茄红素(Lycopene)的方法。

背景技术

番茄红素(lycopene)是一种开链式的不饱和、不含氧的类胡萝卜素，在自然界分布很广，主要存在于植物、藻类和真菌中。在成熟的红色植物果实中含量较高，番茄、西瓜、红色葡萄柚、木瓜及苦瓜子、番石榴等食物中都有发现，尤其以番茄含量最大，可达3～14mg/100g，且番茄成熟度越高，番茄红素的含量越多。番茄红素也广泛分布于人体的各种器官和组织中，主要有血液、肾上腺、肝脏、睾丸、前列腺、乳腺、卵巢、子宫、消化道等，其中血液、肾上腺、睾丸、肝脏等中含量较多。

番茄红素是许多类胡萝卜素生物合成的中间体，具有独特的生物学功能，有“西红柿中的黄金”之美称。番茄红素的抗氧化性非常强，可以猝灭体内的单线态氧和自由基，还能促进细胞间的正常结合，抑制癌细胞增殖因子，另外，它还能通过抑制低密度脂蛋白(LDL)的氧化来防治心血管疾病。科学研究表明，在类胡萝卜素类物质中，番茄红素最易被人体吸收、代谢和利用，是人体血清中浓度最高的类胡萝卜素，占人体血清中类胡萝卜素的50％左右。因此，番茄红素有望成为多种保健药品及抗癌药品的原料，从而使得番茄红素的制备工艺研究受到广泛关注。

现已有多种方法介绍天然番茄红素的制备，但其机理主要集中于有机溶剂萃取结合重结晶和超临界流体萃取方面，有所区别的只是在上述两种基本方法的基础上辅以不同的预处理或中间处理步骤。

专利CN1298904、CN1328093、CN1341686、CN1403506主要是利用溶剂萃取法制备番茄红素，基本工艺流程为利用番茄酱或新鲜番茄为原料，经过不同的预处理工艺后采用有机溶剂进行萃取，最后利用重结晶的方法获得番茄红素产品；专利CN1472183、CN1775867是在番茄红素粗品的基础上，利用重结晶的方法获得较高纯度的番茄红素。此类方法工艺简单，操作方便，但萃取收率低，消耗溶剂量大，产品质量差、纯度低，有异味，溶剂残留较大，因此产品的实际应用受到限制。

专利CN1316468、CN1405234、CN1405235主要是利用色谱分离法制备番茄红素，基本工艺流程为采用溶剂萃取法得到番茄红素的粗品，再利用色谱柱进行分离，得到高纯度的番茄红素。此类方法可以得到较高纯度的番茄红素，但操作复杂，设备投入、运行、维护成本较高。专利CN1334328、CN1364832利用超临界流体萃取法制备番茄红素油树脂，基本工艺流程为把番茄原料干燥粉碎，再利用超临界萃取设备进行萃取，得到番茄红素油树脂。此方法效率高，能耗低，无污染，萃取剂便宜无毒，易回收，但获得的产品为油树脂状番茄红素，产品纯度较低，而且超临界萃取设备投入较大，设备的运行及维护成本较高，操作复杂。这些生产工艺均不适合大规模的工业化生产。

专利CN1439678利用大孔树脂提取番茄红素和β-胡萝卜素，基本工艺流程为从新鲜番茄中获得番茄红素粗品，利用有机溶剂溶解后再利用树脂吸附、解析，解析液重结晶得到番茄红素。此方法是在获得番茄红素粗品的基础上，再利用有机溶剂把番茄红素粗品溶解，然后利用树脂进行静态吸附、解析操作，整个操作过程较复杂，不利于工业化生产的连续进行。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述已有技术的缺点与不足，提供一种利用大孔吸附树脂制备高纯度番茄红素的方法，从而为医疗保健行业和食品加工行业提供原料。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：用有机溶剂萃取结合树脂吸附分离的方法制备番茄红素，具体方案如下：

(1)将粉碎后的番茄与预处理有机溶剂，按照料液比(W/V)(1∶1)～(1∶3)的比例，在15℃～35℃温度下，搅拌20min～40min，分离除去其中的水分、挥发油、糖类、粘校质等成分，抽滤，得到脱水番茄；

(2)将脱水番茄与萃取剂，按照料液比(W/V)(1∶2)～(1∶4)的比例，在25℃～45℃温度下，搅拌萃取20min～60min，萃取次数为2～4次，抽滤，得到萃取液；

(3)萃取液用浓度为60％～85％的乙醇水溶液，按照萃取液：乙醇体积比为7:3～9:1调整极性后，利用大孔吸附树脂柱进行吸附，吸附后树脂利用淋洗剂进行洗涤，最后用洗脱剂进行洗脱，收集洗脱液备用；

洗脱液经过真空浓缩、冷冻结晶、晶体洗涤、真空干燥，得到纯度90％以上的番茄红素晶体。

上述方案中；

步骤(1)所述预处理有机溶剂为工业纯乙醇、甲醇、丙酮中的一种；