番茄红素生产工艺研究进展.pdf

第42卷第12期
工艺与设备
化工设计通讯
2016年12月
Technology and 1 quipment
Chemical I ngineering Design Communicalion
番茄红素生产工艺研究进展
陈瑶
(常州市生物技术发展中心,江苏常州213131)
摘要:随着科学技术的进步,人们对于番茄红素的研究更加深入,通过改进生产工艺提高产量,成为相关企业的重要研
究课题。首先概述了番茄红素的特点,然后介绍了保健功能,最后阐述了目前常见的生产工艺,以供参考。
关键词:番茄红素:保使功能:生产エ艺
中图分类号:TS202.3文献标志码:A文章编号:1003-6490(2016)12-0058-02
Research Progress of Lycopene Production
Chen Yao
Abstract: With the advancement of science and technology, the research on lycopene is more and more, and It is an important
research topic for the related enterprises to improve the yield by improving the producuon Lechnology. This article lirst outlined the
charactcristics of lycopene, and then introduced the health function, and finally claborated on the current common production proccss
tor reterence
Key words: lycopene; health function production technology
磻茄红素概述
(3)产蛋白假丝酵母是转入番茄红素合成的控制基因,产
番茄红素最早出现在1875年,分」式为CuHs,属于脂蛋白假丝酵母的基因重组后,能够生产出番茄红素。月前1g
溶性的类胡萝ト素,由于人体内不能合成,因此只能通过饮产貨白假丝酵母中,可以获得0.758mg番茄红素
的方式获取。番茄红素主要存在于番茄(以及番茄制品)中,3.2化学合成法
其次是西瓜、石榴、木瓜、葡萄柚中,除此之外其他的水果
化学合成法的优势是生产速度快、成本低,是目前生产
或蔬菜中含量很低。以番茄为例,般每100g番茄中,含有番茄红素的主要途径。缺陷则是生产期间会使用多种化学试
的番茄红素为3~14mg,而且越成熟其含量越高,最高达到剂,而且会出现杂质和利异构体,容易造成环境污梁,因此在
400mg以上H。
保健品中禁止使用。常见生产工艺如下
番茄红素作为天然色素的种类型,颜色为黄色一红色之
(1) Ramberg成烯法。使用原料包括二溴烯丙基硫醚、C-15
?。目前在欧洲、英国,番茄红素属于可以食用的色素;在日本,二砜,经反应后脱砜、成烯,最后得到的番茄红素合成收率
已经研制出番茄红素商品,是一种红祸色液体,其中番茄红为65%。生产期间二溴烯丙棊硫醛原料难以获得,而且反应过
素含量占比5%左右。在我国,针对番茄红素的研究较少,以程缓慢。针对于此,原料选用柠檬醛、2-腈基-3-甲基-2-
下针对它的功能和生产工艺进行详细介绍
烯酸甲酯,反应后得到的番茄红素收率达到75%。
碈茄红素的保健功能
2) Wittig反应法。选用原料为三苯基、乙炔基假紫罗
国内外针对芥茄红索的研究均表明,具有多种保健功能,兰醇、2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯二醛,反应后得到的番
常见如下:1)能够清除自由基、猝灭单线态氧,从而起到抗茄红素收率为68%。目前己经有公司通过该方法,实现了工
氧化的效果。在·定范围内,质量浓度越高,清除效果越好,业化生产,优势体现在:原料普通低,反应过程安全环保,
即使在水溶液环境中,依然具各活性氧的抑制和清除作用。2)反应快、收率高,番茄红素容易分离等。另外,在该方法的
延缓衰老。作为脂溶性物质,可以用于美容产品中,发挥出基础上,又出现了改艮版,即 Willig Horner反应法,相比之
抗衰老的效果,原理就得益于对自由基的清除。3)保护心血下副反应明显减少
管。番茄红素可以减少血清中TC、T.DI.的水平,从而改善脂3.3提取萃取法
质代谢,降低动脉粥样嗖化的发生率。4)防癌抗癌。针对肺
考虑到番茄红素在自然界中的存在较广,因此可以直接
癌、乳腺癌、于宫癌等细胞,番茄红素均有明显的抑制作用,进行提取萃取,优势在于产品质量高,缺陷则是成本高、收
并能够降低癌症复发概率。
率低,而且会受到季节时间因索的影响,难以实现规模化生产
3番茄红素的生产工艺
常见T.艺如
微生物发酵法
(1)有机溶剂提取。以番茄为原料,经捣悴、烘干、浸提、
微生物发酵法的应用需要依靠基因工程,优势在于工艺过滤、精制,最终获得番茄红素,虽然操作简单,但是整个
简单、生产成木低,而且不受地理位置、季节时间的影响:流程长、收率低,而且有机溶剂的应用会污染环境
缺陷则是中间产物影响番茄红素的分离纯度,而且日前难以
(2)超临界CO2提取。和有机溶剂提取工艺相类似,但
实现工业化生产。常用微生物如下
增加了动/静态萃取、分离塔分离等流程,能够有效提高收率。
(1)红酵母,研究实验表明円,红酵母用于番茄红素的发研究显示,将萃取压力控制在26MPa,时间控倒在3h,温
酵,主要利用葡萄糖、酸镁、酵母提取物,将发时间控度控制在40℃,CO2流量控制在30kgh,此时属于最使条件,
制在108h,其中发哮60h加入阻断剂,发酵48h加入过氧化氢,得到的番茄红素产量为26g1009左右。
最终得到的番加红素产量达到6.8mg
(3)超声波辅助提取法,顾名思义,在生产中加入了超
(2)二孢布拉氏霉菌,用前生产能力最高,能够实现工声波提取工艺,优势在于缩短了提取时间,避免番茄红素流失,
业化生产,主要是向发酵液中加入维A醋酸盐、二孢布拉氏、从而节约成本、提高收率,适合规模化生产。研究显示,该
菌、NRRL2895和2896,发酵后得到的番茄红素产量约为工艺的最住条件,是将超声波功率控制在120W,提取温度和
175mL。但在发酵期间会存在菌种衰退、番茄红素产量减少时间分別为40℃C、20min,料液比为1:3,最终得到的番茄红
的问题,针对于此,选用培养菌落孢子悬液进行接种,不仅素产量为7.8mg100g左右
培养工序减少,而且菌种的能力提升。
4结束语
综上所述,番茄红素属于类胡萝ト索,是可以食用的色
收稿日期:2016-12-02
素之一。通过分析可知,它的保健功能,体现在抗氧化、延
作者简介:陈瑶(1979-),女,江苏常州人,工程师,主要研究方缓衰老、保护心血管、防癌抗癌等。在生产工.艺上,目前主
向化学工艺、医药
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