番茄皮渣中番茄红素的提取及其纯化研究

论文摘要

本文以番茄皮渣为实验原料,主要研究了番茄皮渣中番茄红素的提取和纯化工艺条件,并对番茄红素抗氧化性和番茄红素油树脂的稳定性进行了初步研究。首先,比较了原料预处理对番茄红素提取效果的影响,确定了原料的预处理方式和番茄红素有机溶剂浸提的最优工艺条件。番茄皮渣的预处理方式为:95%乙醇按1:3（g/mL）的比例对番茄皮渣脱水除杂处理三次。有机溶剂浸提的最优工艺条件为:以乙酸乙酯为提取溶剂,料液比1:6,提取温度50℃,提取时间1h,三级提取,番茄红素提取率为98%以上。在此基础上,进一步研究了超声波、微波辅助提取对番茄红素提取效果的影响。结果表明,超声波、微波辅助提取都能缩短提取时间,节约成本。超声波辅助提取的最优工艺条件为:以乙酸乙酯为提取溶剂,超声输出功率300 W,料液比1:6,超声提取时间6 min,超声辐射时间3s,3级提取,番茄红素提取率可达98%以上。微波辅助提取的最优工艺条件为:以乙酸乙酯为提取溶剂,微波辐射功率为400W,提取时间为35s,料液比为1:4,提取次数为2次,番茄红素提取率可达97%以上。微波提取优于超声提取。经测定,番茄皮渣中番茄红素得率为25mg/100g。其次,对提取物进一步纯化。用丙酮溶液脱蜡,然后在60℃下用KOH皂化3h。皂化液在常温下用硅胶柱层析,洗脱剂为石油醚:丙酮=3:2。在-5℃重结晶。经液相测定,番茄红素晶体的纯度为92.8%。再次,研究了番茄红素的抗氧化活性。采用鲁米诺化学发光法测定其清除·O2-、H2O2和·OH自由基的能力。实验结果表明,番茄红素清除自由基的能力:·OH＞H2O2＞·O2-,且清除作用与浓度呈量效关系。抑制脂质体过氧化活性的能力:番茄红素＞TBHQ＞BHA＞VE。番茄红素对小鼠肝组织匀浆自发性脂质体过氧化有很强的抑制作用。最后,对番茄红素油树脂的稳定性进行了初步研究。结果表明,温度、光和氧气均对番茄红素油树脂的稳定性有较强影响。因此,番茄红素油树脂需隔氧、避光、低温保存。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 番茄红素概述
• 1.1.1 番茄红素的发现和分布
• 1.1.2 番茄红素的分子结构和理化性质
• 1.1.3 番茄红素稳定性
• 1.1.4 番茄红素的生理功能
• 1.2 番茄红素分析检测方法
• 1.2.1 分光光度法
• 1.2.2 色谱法
• 1.3 番茄红素的制备方法
• 1.3.1 萃取法
• 1.3.2 超临界流体萃取法
• 1.3.3 微生物发酵法
• 1.3.4 化学合成法
• 1.3.5 生物育种法
• 1.4 番茄红素的浓缩纯化方法
• 1.4.1 溶剂法
• 1.4.2 皂化法
• 1.4.3 色谱法
• 1.4.4 结晶法
• 1.5 番茄红素的生产状况与应用
• 1.5.1 番茄红素的生产状况
• 1.5.2 番茄红素的应用
• 1.6 本论文研究的对象和主要内容
• 1.6.1 本论文立题背景
• 1.6.2 本论文主要研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 药品及试剂
• 2.1.3 主要仪器及设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 番茄红素含量的测定
• 2.2.2 有机溶剂浸提工艺优化实验
• 2.2.3 超声波辅助提取工艺优化实验
• 2.2.4 微波辅助提取工艺优化实验
• 2.2.5 不同提取方法工艺的比较
• 2.2.6 番茄红素的纯化与结构表征
• 2.2.7 番茄红素的抗氧化性实验
• 2.2.8 番茄红素油树脂的稳定性实验
• 3 结果与讨论
• 3.1 番茄红素含量的测定
• 3.1.1 紫外分光光度法测定
• 3.1.2 高效液相色谱法测定
• 3.1.3 原料中番茄红素含量的测定
• 3.2 原料预处理前有机溶剂浸提工艺优化实验
• 3.2.1 单因素实验
• 3.2.2 正交实验结果
• 3.3 原料预处理后有机溶剂浸提工艺优化实验
• 3.3.1 原料预处理方式的选择
• 3.3.2 单因素实验
• 3.3.3 响应面分析实验
• 3.4 超声波辅助提取工艺优化实验
• 3.4.1 单因素实验
• 3.4.2 响应面分析试验
• 3.4.3 提取级数的选择
• 3.5 微波辅助提取工艺优化实验
• 3.5.1 单因素实验
• 3.5.2 正交实验结果
• 3.6 几种提取工艺的实验结果比较
• 3.6.1 显微镜观察结果的比较（×1000）
• 3.6.2 工艺条件的比较
• 3.7 番茄红素的纯化与结构表征
• 3.7.1 脱蜡
• 3.7.2 皂化
• 3.7.3 硅胶柱层析
• 3.7.4 重结晶
• 3.7.5 番茄红素结构表征
• 3.8 番茄红素体外抗氧化性实验
• 2^-的清除作用'>3.8.1 对·O₂^-的清除作用
• 2O₂的清除作用'>3.8.2 对H₂O₂的清除作用
• 3.8.3 对·OH的清除作用
• 3.8.4 卵磷脂脂质体过氧化实验
• 3.8.5 番茄红素对小鼠肝组织匀浆自发性脂质过氧化的抑制作用
• 3.9 番茄红素油树脂的稳定性实验
• 3.9.1 温度对番茄红素油树脂稳定性的影响
• 3.9.2 光对番茄红素油树脂稳定性的影响
• 3.9.3 氧对番茄红素油树脂稳定性的影响
• 4 结论
• 4.1 番茄红素的提取工艺
• 4.2 番茄红素的纯化工艺
• 4.3 番茄红素的抗氧化活性
• 4.4 番茄红素油树脂的稳定性
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢