天然色素及紅色素的研究進展

◎ 雪熱提江·麥提努日

（民豐縣第一高中學校，新疆 民豐 848599）

天然色素及紅色素的研究進展

◎ 雪熱提江·麥提努日

（民豐縣第一高中學校，新疆 民豐 848599）

本文主要介紹色素的種類和天然色素的分類，并介紹紅色素的中番茄紅素的物理化學性質和功能作用，從番茄渣中提取番茄紅素的工藝有機溶劑萃取法、超臨界CO2、超聲波法輔助提取、微波預處理法提取和超高壓法提取等。

色素；番茄紅素；提取

番茄紅素是一種直鏈的類胡蘿卜素，過去被認為是一種不重要的類胡蘿卜素[1]。在所有的類胡蘿卜素中，番茄紅素具有同一平而上更多共軛雙鍵的結構，使其在清除自由基團的反應中速率最大，具有抗氧化、消除香煙中有毒物質等功能[2]。番茄加工制品廢料番茄渣中含有相對較高的番茄紅素，因而從番茄渣中提取番茄紅素可節省新鮮番茄資源，并防止環境污染。

1 色素的種類

隨著消費者對食品安全問題的重視，對合成色素越來越擔心。天然色素是微生物、動植物物質和能量代謝物質，對人及動植物的生長、發育起著重要的作用。據統計，世界含有色素的植物有2 000多種，植物色素成為人類獲得安全可靠的色素的重要來源[3]。

食品色素可分為天然色素和人工合成色素兩大類。人工合成色素具有著色力強、穩定性好、無臭無味、易溶于水、品質均一、成本低的特點，而天然色素的安全性為人們所信賴，其使用范圍超過人工合成的色素。

2 天然紅色素的分類

富含天然色素的食物有很多，富含紅色素的有大棗、山楂、枸杞子、可食用玫瑰花、番茄和紅辣椒等；富含金紅色的有胡蘿卜、柑橘等；富含紫色的有紫甘藍、紫葡萄、莧菜等；富含黃顏色的有菠蘿等；富含綠色的有各種綠葉蔬菜等。本文主要介紹紅色素中番茄紅素的物理化學性質，提取原理與含量測定法等。

3 番茄紅素

番茄紅素是一種直鏈的類胡蘿卜素，過去被認為是一種不重要的類胡蘿卜素。最近的研究發現，在所有的類胡蘿卜素中，番茄紅素具有同一平面上更多共扼雙鍵的結構，使其在清除自由基團的反應中速率最大，是最強的單線態氧淬滅劑，并具有抗氧化、消除香煙中的有毒物質等功能。番茄紅素是一種不飽和雙鍵的脂肪烴，熔點為174 ℃，不溶于水，難溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳苯等有機溶劑。根據這一性質，可利用親脂性有機溶劑從番茄中提取番茄紅素[4]。

4 番茄紅素的其他功能作用

番茄紅素雖然在自然界分布較廣，但含量較少，番茄加工制品的廢料番茄渣中番茄紅素的含量相對較高[5]，因而從番茄渣中提取番茄紅素然后混合玉米秸稈把番茄廢棄物成為有價值的資源，既節省了新鮮番茄資源，又充分利用番茄渣，提高其附加值，防止了環境污染，是一個可行有效的方案。

實驗過程中需確定番茄紅素的最大吸收波長并繪制出番茄紅素的標準曲線，所以需要番茄紅素標準品，因為標準品價格過高，所以用蘇丹紅Ⅰ號代替番茄紅素標準品測定最大吸收波長和標準曲線。建立了測定食品中蘇丹紅I含量的新方法紫外可見分光光度法，方法的線性回歸方程為A=0.005 83+0.151 05C，R2=0.999 9，線性范圍為0.5～14 g/mL，檢測限為0.05 g/mL。通過對實際樣品的檢測和與其他檢測方法的比較，證明該方法具有良好的重現性，簡便、準確、適合蘇丹紅的日常檢測。

5 從番茄渣中提取分離番茄紅素的過程

用電子天平稱取5.000 g番茄廢棄物樣品，按一定的物料比有機溶劑進行浸提，用真空過濾器抽濾，再用紫外分光光度計測定濾液的吸光度，根據黑色素的標準曲線來計算黑色素的濃度及提取率。工藝流程為：

取樣→洗凈→晾干→稱取→浸提→過濾→測定

準確稱取5.000 g樣品于圓底燒瓶中，分別加入不同的提取劑30.00 mL，在一定的溫度下回流提取3 h后，過濾，靜置，取1.50 mL上清液用相應的提取劑稀釋，定容至25.00 mL的比色管中，使用分光光度計波長在360～560 nm范圍內測定。根據測定的結果可以得到番茄紅素的最大吸收峰。

6 番茄紅素最大吸收波長的測定

準確稱取5.000 g番茄渣粉樣品于錐形瓶中，加入無水乙醚30.00 mL，回流提取3 h后，過濾，靜置，取1.50 mL上清液，用相應的提取劑稀釋，定容至25.00 mL，使用分光光度計測定在400～630 nm范圍內（根據有關參考文獻可得，食品中天然黃色素的波長范圍為400～630 nm），通過分光光度計測定方法找出番茄紅素的最大吸收波長。試驗測定番茄紅素最大吸收波長均為470 nm。

7 最佳條件下番茄紅素含量的測定

用電子天平準確稱量5 g番茄廢棄渣，小心放入圓底燒瓶加入幾塊沸石，然后回流提取。提取條件：提取劑為無水乙醚，pH為8，溶劑容量30 mL，時間3 h，溫度為60 ℃?；亓魍旰筮^濾，把溶液放入錐形瓶用移液管取1.5 mL樣品加入25 mL比色管中用相應溶劑稀至25 mL。用分光光度計470 nm測定吸收波長。含量計算方程為A=0.005 83 + 0.151 05C，R2=0. 999 9。

其中，m為番茄紅素的含量，g；C為番茄紅素的濃度，μg/mL；V為提取劑的容量，mL；M為番茄紅素分子量，536.85。計算可得，C=2.9604 μg/ml，m=0.047 67g。

8 結語

本文主介紹了番茄紅素及其種類、天然紅素及其種類和物理化性質、從番茄渣中提取番茄紅素的原理、番茄紅素最大吸收波長的測定和最佳條件下番茄紅素含量的測定等內容。

[1]陳建軍，楊濟龍.產番茄紅素紅酵母培養條件研究[J].云南農業大學學報自然科學，2005（3）：381-383.

[2]李春生.番茄紅素的研究概況[J].農產品加工，2009（1）：72-74.

[3]劉遠鵬.健康食品配料—番茄紅素的性質及應用[J].中國食品添加劑，2005（2）：104-106.

[4]王 燕，劉 紹，劉 焱，等.番茄紅素最佳提取方法的研究[J].食品與機械，2005（1）：10-12.

[5]鄧 宇，張衛強.番茄紅素提取方法的研究[J]現代化工，2002（2）：25-28.

Research on Progress of Natural Pigments and Pigment

Xueretijiang·Maitinuri
(The First High School in Minfeng County, Minfeng 848599, China)

This paper mainly introduces the classifcation of types of pigment and natural pigment and the pigment of lycopene physical and chemical properties and functions in the extraction process of lycopene with organic solvent extraction, supercritical CO2, ultrasonic assisted extraction, microwave pretreatment extraction and ultra high pressure extraction from tomato pomace.

Pigment; Lycopene; Extraction

TS202

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.24.039