【文献综述】番茄中番茄红素的提取

番茄红素 论文

摘 要：综述了番茄红素的理化性质，重点介绍了番茄红素提取方法的研究，并对其应用前景作了展望。

关键词：番茄红素；提取；生理功能

番茄是茄科多年生草本植物，又称西红柿。番茄含有丰富的胡萝卜素、维生素C以及B族维生素，尤其是维生素C含量是蔬菜之冠。番茄富含纤维素与钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜、碘等多种元素。番茄还含番茄红素、苹果酸、柠檬酸和糖类。其中的番茄红素在近些年颇受研究者关注。

据科学研究证实：番茄中所含番茄红素具有抗氧化作用，可清除体内的自由基，预防心血管疾病的发生，有效地减少胰腺癌、直肠癌、口腔癌、乳腺癌的发生，尤其可阻止前列腺癌变的进程。番茄也含有谷胱甘肽，具有推迟细胞衰老, 降低恶性肿瘤发病率的作用，因此番茄拥有“长寿果”之美誉。

番茄红素是一种天然类胡萝卜素，其分子式为C40H56，分子量为536.85。天然的番茄红素是反式结构，而动物体内的番茄红素则以顺式结构为主，研究表明顺式结构的番茄红素预防疾病的作用比反式结构的番茄红素强。通过高温处理或油炸的番茄红素由反式向顺式构型转变，颜色变浅， 溶解度降低。而简单加工(加热)不会改变番茄红素的同分异构体形式。番茄红素是含有11个共轭双键及2个非共轭双键的非环状平面多不饱和脂肪烃．正是由于番茄红素具有同一平面上较多共轭双键的结构，其化学结构不稳定，极易被氧化，所以它们具有还原性，使其在清除自由基的反应中速率最大，其清除速率是维生素E的1 OO倍，是β—胡萝卜素的2倍[1-4]。共轭双键还能降低电子跃升到高能阶所需的能量，使分子吸收更长波长的可见光。番茄红素能接受不同电子的激发，生成基态氧或三重态氧番茄红素。一个三重态氧番茄红素，可消除数千个单线态氧自由基。由于番茄红素吸收大多数的可见光，因此是红色。有颜色的化学物质结构中大多都含有共轭双键的发色团和助色团，由以上可得明白为什么保健专家提倡大家多吃深色蔬菜和水果用以达到抗氧化、抗衰老的目的的理由。

番茄红素提纯工艺条件的研究

本文主要研究番茄红素的提纯工艺条件，首先介绍了番茄的提纯的历史背景和技术，然后根据现有知识对提纯工艺条件进行了系统的分析、比较和评估，以得出较完善、比较高效的番茄红素提纯工艺。

一、番茄红素提纯工艺历史

番茄红素作为食物用途十分广泛，于是有许多方法开发出提纯番茄红素的方法，其中有两类比较常用的提取方法：一是经典的化学衍生法，二是固定液相萃取法。

1、化学衍生法

这种方法是利用碱性浸提溶剂与番茄汁里的红素反应，溶解出红素的脂溶性化合物，然后把红素物质与其他杂质分离，最后利用醚沉淀或浓缩处理以达到提纯番茄红素的目的。

2、固定液相萃取法

这种方法将番茄汁与溶剂混合，然后过滤，将粗提液进行抽提，将红素结合在吸附剂上，经过洗脱和蒸发完成提纯步骤，获得提纯的番茄红素。

二、番茄红素提纯工艺条件分析

1、提纯前的准备工作

番茄汁的准备工作十分重要，需要挑选无污染的新鲜番茄，新鲜度越高、红素质量越好，质量费更低，提纯效果也能得到更好地保证。

2、碱提取条件

提取前需要探测番茄汁中的酸度，优化浸提溶剂的种类、浓度，使其达到最佳提取效果；此外，还需要适当控制浸提温度以及时间以保证浸提效果。

3、固定液相萃取条件

萃取时需要选择良好的溶剂，以确保最佳的萃取效果；此外，需要考虑抽提的压力，以尽量提高抽提的效率。另外，还要注意洗脱工序的控制滤液的温度和流速，确保提纯物的纯度。

三、结论

番茄红素的提纯工艺条件有不同的选择，比如化学衍生法和固定液相萃取法，在实践过程中，需要根据番茄汁的特点，选择最佳的参数条件，即碱提取前要探测番茄汁的酸度，以及萃取时需要选择良好的溶剂、考虑抽提的压力，和洗脱滤液的控制温度和流速。因此，只有掌握正确的参数和条件，才可以获得更高质量的番茄红素提纯。

科技论坛　・５ｌ・　《从番茄中提取番茄红素和１３一胡萝卜素》实验综述报告　邹影王洪涛　（阜阳师范学院化学与材料工程学院，安徽阜阳２３６０７１）　摘要：实验阐述了《从番茄中提取番茄红素和Ｂ一胡萝卜素》实验的地位和作用、实验的目的、实验原理、实验步骤、实验结果和注　意事项，色素提取是应用化学中重要的操作过程，洗脱剂和展开剂的选取对分离的效果起到了决定性的作用。　关键词：番茄红素；色素提取；实验综述　１实验的地位和作用　根据我院应用化学专业实际教学条件，结合专业特点及实际应　用，制定该实验方案。色素分人工合成色素和天然色素两大类。一般　合成色素都有不同程度的毒性，因而现在人们倾向使用天然色素。　天然色素来源于植物色素、动物色素和微生物色素，其中以植物色　素缤纷多彩，是构成食物色泽的主体。　色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。具有　广泛的用途。它是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解　性能不同，或其它亲和作用性能的差异，使混合物的溶液流经该种　物质，进行反复的吸附或分配等作用，从而将各组分分开。　２实验目的　２．１熟悉从天然物中提取分离色素的常用方法和操作技能。　２．２掌握色素提取方法、柱层析分离方法及薄层色谱初步定性　方法。　３实验原理　番茄中含有番茄红素和少量的Ｂ一胡萝卜素，二者均属于类　胡萝卜素。类胡萝卜素是由异戊二烯残基为单元组成的长链共轭双　键为基础的一类多烯色素，属于酯溶性物质。本实验采用二氯甲烷　作为萃取剂。因为ＣＨ：Ｃｌ：不与水混溶，所以必须先除去样品中的水　分才能有效地从组织中萃取胡萝卜素来。故在此之前先用９５％的乙　醇把番茄组织中的水分除去。根据番茄红素与Ｂ一胡萝卜素极性　的差别，用柱层析可以将它们分离。分离效果可以用薄层层析进行　检验。　４实验步骤　４．１仪器及药品　回流装置、旋转蒸发仪、分液漏斗、层析柱、层析缸、圆底烧瓶、　抽滤装置、柱色谱、玻璃棒、破碎机、番茄（市售）９５％乙醇、二氯甲　烷、中性Ａｌ２（），、环己烷、石油醚（６０—９０＇：Ｃ）、硅胶板。　４．２步骤　４．２．１提取　新鲜番茄洗净，称取３０克，用破碎机破碎，放人５０毫升圆底烧　瓶中，加入ｌ５毫升９５％乙醇，摇匀，装上回流冷凝管。在水浴上加热　回流１０分钟趁热抽滤（只把溶液倒出，残渣留在瓶中）。再加入１０　毫升二氯甲烷，在水浴上回流５分钟。冷却，将上层溶液倾出抽滤，　固体仍留在烧瓶中，再加１Ｏ毫升二氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇　和二氯甲烷的提取液，倾人１２５毫升分液漏斗中，加几毫升饱和　ＮａＣ１溶液，振摇，静置分层。将分出的二氯甲烷溶液置于旋转蒸发　仪上，旋蒸至仅有少量的粘稠状物质，盖上盖子待用。　４．２．２柱色谱分离Ｂ一胡萝卜素和番茄红素　称取１０克中Ｊ胜氧化铝，置于烧杯中，加人１Ｏ毫升石油醚，搅拌　均匀成浆状。将它从色谱柱顶加入，此时柱中应先加入７毫升石油　醚。打开活塞，让液体流人接收瓶中。继续将料注人柱中，直到得到　１５厘米高的氧化铝柱。在这过程中，应轻轻叩击柱子，并要以稳定　的速率装柱，使柱装得均匀。装好的柱不能有裂缝和气泡，否则影响　分离效果。在装好的氧化铝柱表面放上０．５厘米厚的棉花，然后放　走过剩的溶剂，直至溶剂面刚刚达到棉花顶部上面，关闭活塞。　将粗制的类胡萝卜素溶于１—２毫升石油醚中，用滴管加人柱　顶。并留下几滴供以后的薄层色谱用，打开活塞。让有色物质流到　柱上。当柱顶刚变干时即关闭活塞。用滴管沿柱的四壁加人几毫升　石油醚，打开活塞。当液面下降到棉花表面时即可加洗脱剂３Ｏ毫升　洗脱。黄色的６一胡萝卜素在柱中移动较快，红色的番茄红素则移　动较慢。收集洗脱液直至黄色的Ｂ一胡萝卜从柱上完全除去。然后　换用极性较大的氯仿作洗脱剂洗番茄红素，换接受锥瓶。将收集到　的两个部分在通风橱内水浴蒸发至于，加塞，留待薄层色谱用。　４．２－３薄层色谱　在硅胶板上距离底边约ｌｅｍ处，分别用毛细管点上三个样品。　中间点未提纯的混合物，两边分别点上从柱色谱分离得到的１３一胡　萝卜素和番茄红素。如果配制的样品较稀，可多次在原来的位置上　点样，但要尽量使样品斑点小。各样品点之间的距离为１～１．５厘　米。　将此薄板放入装有展开剂的层析缸中，盖上盖子。注意切匆让　展开剂浸没样品点。待溶剂上升，展开剂前沿离顶端约ｌｃｍ附近时，　取出薄层板凉干。计算Ｒ　值。　５结果处理（见表１）　表１　序号　第一组　一　第二组　第三组　第四组　洗脱剂的配比　石油醚：丙酮一百油醚：环己烷－石油醚：丙酮－二氯甲烷：环己烷　９：１　－　１：９　：　３：２　；　１：９　番茄红素Ｒ，　Ｂ一胡萝卜素　ＲＩ　６注意事项　６．１　Ｂ一胡萝卜素对光及氧非常敏感，对酸、碱也敏感，重金属　离子特别是铁离子也可使其颜色消失。　６．２番茄红素的耐光、耐氧化性也很差。实验时要特别注意。　７思考题　７．１一般每公斤新鲜成熟的番茄含Ｏ．０２克番茄红素，试分析可　能导致提取率降低的原因。　７．２柱色谱分离Ｂ一胡萝卜素和番茄红素时若分离效果不好可　能的原因有哪些？　参考文献　［１】王清廉，沈风嘉．有机化学实验【Ｍ】．北京：高等教育出版社，１９９２．　［２】阚健全．食品化学［Ｍ】．北京：中国农业大学出版社，２００８．　［３］ｚ艺旋，杨志伟等．番茄红素提取的研究进展［Ｊ】．安徽化工，２０１６，０６：　】８－２０．　

1 / 3 从番茄中提取番茄红素和β－胡萝卜素

1．目的要求

掌握色素提取方法、柱层析分离方法及薄层色谱初步定性方法。了解β－胡萝卜素与番茄红素性质的差别。

2．方法原理

番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类胡萝卜素。类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于脂溶性有机溶剂。本实验先用乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃取类胡萝卜素。因为二氯甲烷与水不混溶，故只有除去水分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。分离效果可以用薄层层析进行检验。

3．主要实验仪器及材料

新鲜番茄（或番茄酱）。95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60℃～90℃），氯仿，中性或酸性氧化铝（柱层析用），环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶液，无水硫酸钠。

4．掌握要点

层析柱装填与操作方法，薄层点样与展开方法。

5．实验步骤

1）原料处理与色素提取

称取新鲜番茄20g捣碎，于100 mL圆底烧瓶中，加95％乙醇40 mL，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5min，趁热过滤，只将溶液倾出，残渣留在瓶内，加入30 mL二氯甲烷，水浴上加热回流5 min，冷却，将上层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10

mL二氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和2次二氯甲烷提取液，倒入分液漏斗中，加5 mL饱和氯化钠溶液（有利分层），振摇，静止分层。分出橙黄色有机相，使其流经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1 cm厚的无水硫酸钠的三角漏斗，以除去微量水分。将此溶液贮存于干燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风橱中用热水浴蒸发至干。

2）柱层析分离 2 / 3 氧化铝层析柱的装填方法：将层析柱垂直固定于铁架上，铺上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥形瓶中，加入15ml石油醚（顺序不能反）边加边搅，且不断旋摇直至成均匀浆液（稠厚但能流动），向柱内加入溶剂（石油醚）至半满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥瓶中，摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上样。