[发明专利]一种稳定的顺式番茄红素的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于食品原料加工领域，涉及一种稳定的顺式番茄红素的制备方法。

背景技术

番茄红素是类胡萝卜素的一种，由11个共轭双键和2个非共轭双键组成的直链型多不饱和烯烃，分子式为C₄₀H₅₆，分子量536.85。番茄红素广泛存在于植物中，成熟的番茄、西瓜、胡萝卜、红色葡萄柚等红色果实等红色果实的含量较多，同时在人体的各种器官和组织中也广泛存在，其中血液、肾上腺、睾丸、肝脏等含有较多的番茄红素，由于番茄红素是一种脂溶性天然色素作为食品添加剂，具有极强的清除自由基、抗氧化的能力，其淬灭单线氧，清除自由基的能力是目前常用抗氧剂维生素E生物100倍，是β‐胡萝卜素的2倍多，能够阻断亚硝胺的形成、诱导细胞分化、增强免疫力、抑制细胞增殖、减少DNA的损伤，受到广大消费者的欢迎，流行病学的研究的大量证据证实番茄红素对预防前列腺癌、乳腺癌、肝癌等恶性肿瘤方面具有重要的作用，因此番茄红素的研究逐渐受到重视。

最近研究发现番茄红素存在顺式和反式异构体，由于分子中存在较多的具有刚性的共轭双键，番茄红素在理论上有多达211种的空间异构体，实际可能存在的异构体种类也有72种，人体中最常见的番茄红素空间构型如图1所示，现有研究表明，食物(如番茄酱)中天然存在的番茄红素以全反式结构为主(90～98％)，而人体的血清和肾上腺等组织中含有的番茄红素主要是以顺式结构为主(79％～88％)，这表明顺式结构的番茄红素可能具有更高的生理活性——很多关于番茄制品中番茄红素顺式异构体含量及生理活性间关系研究的结果也证实了这一点：Boileau等进行体外实验发现，顺式异构体比较容易被细胞吸收，证实顺式结构的番茄红素的生理活性较全反式高；Bohm等也证实顺式异构体的抗氧化性好于全反式异构体，因此对天然番茄红素提取物(番茄红素油树脂或番茄酱)或经纯化的番茄红素进行了异构化处理，提高其中更具生理活性的顺式异构体的比例，可以显著提高产品的应用价值，具有显著的经济社会效益。。

由于番茄红素的特殊链状结构和不饱和双键的存在，导致其稳定性极差，容易发生顺反异构化和氧化降解，顺式结构由于具有更强的抗氧化活性，因此对光、热、氧更敏感，因此提供一种制备高稳定顺式番茄红素的方法显得尤为重要。

目前关于制备顺式番茄红素的制备方法均工艺复杂，如：专利CN101314554：光化学异构化反应从全反式番茄红素合成顺式番茄红素异构体的方法”，此专利采用光化学合成技术，氮气保护，高压汞灯滤光处理对番茄红素进行异构化处理3～6h，此方法中高压汞灯的光能量的利用率较低，同时需添加冷阱对灯进行降温，能力消耗极大，生产成本较高，同时，转化过程中应用了大量易燃易爆或有毒的有机溶剂，如石油醚、环己烷、正己烷、环戊烷、四氢呋喃、二氧六环、乙酸乙酯、丙酮等，这些有机溶剂的应用增加了生产的安全隐患，生产可行性值得商榷。

专利CN1380009：富含顺式异构体的番茄红素的制备方法，将番茄酱溶于食用油中，在近100℃条件下分阶段加热近6h，该法操作步骤易造成油脂氧化变性、酸败，产生有害物质，导致此法的实际应用价值大打折扣。

专利CN101575256：番茄红素顺式异构方法及高顺式异构体含量的番茄红素产品，采用高温(80～120温度)、有毒有机溶剂、高纯氮保护，处理番茄红素，生产条件苛刻，导致产率极低，难以工业化生产。

PCT/EP2007/006747：Stable and biovailable compositions of isomers of carotenoidsdor skin and hair，采用溶剂热回流方法制备含顺式异构体番茄红素，但此法工艺处理时间长，既增加了操作成本，也降低了生产效率。

专利CN 101798256：一种富含顺式异构体的番茄红素产品及其制备方法，采用短时热回流——低温静置结晶——去除结晶——母液回收溶剂方法制备顺式番茄红素，但此方法采用有机毒性溶剂处理、极端低温能耗高(‐20℃)、工艺时间过长(最长达36h)、产品中有机溶剂难以去除完全，导致难以工业化生产、产品安全性有待考证。

以上专利方法均存在，转化效率低、时间长、采用大量有机溶剂，造成安全隐患且转化后的顺式番茄红素难以稳定保存，以上种种原因限制了顺式番茄红素的广泛应用。