微波法提取番茄中番茄紅素的工藝研究

劉春連

（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原030024）

微波法提取番茄中番茄紅素的工藝研究

劉春連*

（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原030024）

番茄紅素（Lycopene）是一種具有防癌抗癌活性的類胡蘿卜素，廣泛存在于動植物中。國內(nèi)外研究表明，番茄紅素具有淬滅單線態(tài)氧、清除體內(nèi)自由基、阻斷亞硝胺形成、抑制細胞增殖、誘導(dǎo)細胞分化、增強免疫力、減少DNA損傷以及增強細胞間隙連接通訊等方面的作用，其在保健食品中的應(yīng)用已被世人高度重視。

番茄品質(zhì)的好壞不僅影響其食用價值，也關(guān)系到番茄的經(jīng)濟效益。番茄內(nèi)含有蛋白質(zhì)、總酸、還原糖和番茄紅素等多種營養(yǎng)成分。番茄紅素早在1873年從莓果中分離出來，為結(jié)晶性深紅色色素。1875年Millardet從番茄中萃取出含有番茄紅素的粗提物。20世紀(jì)初，人們開始對番茄紅素的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)進行研究。番茄紅素具有抗癌作用，可以減少宮頸癌、結(jié)腸癌、食道癌、直腸癌和胃癌等疾病的發(fā)生。

目前番茄紅素的提取和測定已有研究報道，提取溶劑多選用丙酮、乙酸乙酯等，提取方法有浸提法、超臨界萃取法、酶反應(yīng)法、生物及化學(xué)合成法等。本試驗以乙酸乙酯為提取劑，采用微波法提取番茄紅素，并通過正交試驗得出最佳的微波提取條件。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

番茄，購于太原美特好超市，貯藏于4℃冰箱中備用。

番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品，蘇丹紅Ⅰ號色素，美國Sig-ma化學(xué)公司；無水乙醇、無水甲醇、乙酸乙酯，均為分析純。

1.2儀器和設(shè)備

WFJ7200型紫外分光光度計，上海龍尼柯儀器有限公司；BS 224S、BSA 224S分析天平，北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；EM720KG1-PW微波爐，美的集團有限公司；HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州翔天試驗儀器廠。

1.3試驗方法

1.3.1原料預(yù)處理

在番茄頂上劃十字，置于沸水中2 min～3 min，去皮，切碎后至于燒杯中備用。

1.3.2樣品預(yù)處理

準(zhǔn)確稱取樣品10.000 g，加入50 mL無水乙醇，迅速調(diào)勻，移入漏斗中，用無水甲醇反復(fù)洗滌至濾液無色，濾液棄去。

1.3.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精確稱取0.025 0 g蘇丹紅I號，用無水乙醇溶解后，定溶至50 mL。用移液管移取0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL蘇丹紅I號色素溶液，加無水乙醇至50 mL，分別配置成相當(dāng)于1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、3.0 μg/mL、4.0 μg/mL、5.0 μg/mL番茄紅素的蘇丹紅I號色素標(biāo)準(zhǔn)溶液。在472 nm處測定其吸光度值，測定光壓10 V，光徑1 cm，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。以番茄紅素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并采用線性擬合求得標(biāo)準(zhǔn)方程。

1.3.4番茄紅素提取含量的測定

分別稱取10.000 g經(jīng)預(yù)處理過的樣品于錐形瓶中，向各錐形瓶中加入80 mL的乙酸乙酯，微波提取一定時間，50℃水浴60 min。待提取完畢過濾，浸提液稀釋25倍，測定其在472 nm處的吸光度值。

樣品番茄紅素含量計算公式為：X=C×V×N/m，

式中：X——番茄紅素含量，μg/g；

C——稀釋后番茄紅素的質(zhì)量濃度，由標(biāo)準(zhǔn)

曲線計算求得，μg/mL；

V——番茄紅素浸提液體積，mL；

M——樣品質(zhì)量，g；

N——稀釋倍數(shù)。

2　結(jié)果與分析

2.1繪制番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線

蘇丹紅I號為標(biāo)準(zhǔn)品，以質(zhì)量濃度C（μg/mL）為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：y=0.083 7x-0.005 4（R2=0.999 7）。

2.2番茄紅素提取的正交試驗

番茄紅素提取正交試驗因素水平見表1。

表1　因素水平表

根據(jù)單因素試驗設(shè)計，番茄紅素提取的含量是一個多因素相互作用復(fù)雜過程，探討各個單因素和多因素交互作用對番茄紅素提取率影響，可更加直觀分析此復(fù)雜工藝過程。以微波時間、微波功率、料液比和提取級次數(shù)為影響因素，采用四因素三水平正交試驗進行分析，以吸光度值為試驗指標(biāo)，確定最佳提取工藝條件。正交試驗結(jié)果見表2。

表2　L9（34）正交試驗結(jié)果

R值越大，表明該因素影響越重要；反之則越不重要。主要因素按各因素的最好水平選擇組合，次要因素選取最好的或者操作簡便的。由表2分析可知，各因素對番茄紅素提取率的影響主次順序為D＞C＞B＞A，即提取次數(shù)＞料液比＞微波功率＞微波時間。從正交試驗得出最佳提取工藝為A2B3C1D2，即提取次數(shù)3次，料液比1∶2，微波功率360 W，微波時間15 s，此條件下提取的番茄紅素為32.32 μg/g。

3　討論

本文主要采用化學(xué)溶劑浸提法，將番茄原料經(jīng)預(yù)處理后結(jié)合微波法提取番茄紅素，縮短萃取組分的分子由物料內(nèi)部擴散到萃取溶劑界面的時間，從而使萃取速率提高數(shù)倍，同時還降低了萃取溫度，最大限度保證萃取的質(zhì)量。本試驗提取方式與傳統(tǒng)的超臨界法萃取的回收率無多大差別，但明顯節(jié)省溶劑和時間，可同時處理多個樣品。通過正交試驗得出最佳微波提取工藝為：微波時間為15 s，微波功率360 W，料液比1∶2，提取級數(shù)為3次，此條件下的番茄紅素為32.32 μg/g。試驗結(jié)果表明，選用50 mL無水乙醇和無水甲醇對番茄進行預(yù)處理，并合理結(jié)合微波法進行提取，通過紫外及可見光譜分析確定所提取的番茄紅素純度較高，提取效果好。

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Research of lycopene extracting from tomato by m icrowave method

LIUChunlian*
（Shanxi food industry research institute，Shanxi Taiyuan 030024，China）

番茄經(jīng)過預(yù)處理后，以乙酸乙酯為溶劑，采用微波法提取番茄中的番茄紅素，并通過正交試驗得出最佳的微波提取條件。試驗結(jié)果表明，微波提取最佳條件為提取級數(shù)3次，料液比1∶2，微波功率360 W，微波時間15 s，此條件下提取的番茄紅素為32.32 μg/g。

番茄紅素；微波提取；番茄

After pretreatment of tomato，ethyl acetate as the solvent，the microwave extraction of tomato lycopene，microwave optimum extraction conditions by orthogonal experiment.The results showed that the optimum extraction conditions for microwave extraction series three times，solid-liquid ratio 1∶2，microwave power 360 W，microwave time 15 s，the concentration of lycopene extracted under these conditions is 32.32 μg/g.

lycopene；microwave extraction；tomato

TS255.3

A

1673-6044（2016）03-0055-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2016.03.015

*劉春連，女，1975年出生，2014年畢業(yè)于大連海洋大學(xué)食品生物技術(shù)專業(yè)，工程師。

2016-05-04