專利名稱：：一種生產(chǎn)番茄紅素油樹(shù)脂和富含番茄紅素的植物油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種利用脫水番茄塊、番茄丁或生產(chǎn)番茄醬的副產(chǎn)物番茄皮渣和一定比例的植物種子混合后為原料，采用超臨界萃取、亞臨界萃取或溶劑萃取等裝置，選擇相應(yīng)的萃取溶劑和萃取、分離工藝，從中提取含有番茄紅素和植物油的混合物，并經(jīng)進(jìn)一步處理后，得到番茄紅素油樹(shù)脂和富含番茄紅素的植物油的方法。
背景技術(shù)：
：番茄紅素(lycopene)是成熟番茄的主要色素，是一種不含氧的類胡蘿卜素，它不僅提供了鮮艷的紅色，而且也有很強(qiáng)的抗氧化性和防癌抗癌作用，對(duì)防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有非常明顯的效果，可以有效抑制癌細(xì)胞的擴(kuò)散和復(fù)制，同時(shí)，它還具有細(xì)胞間信息感應(yīng)和細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控等生化作用。番茄紅素具有很強(qiáng)的猝滅單線態(tài)氧自由基的能力，其淬滅單線態(tài)氧的速率常數(shù)是維生素E的100倍，是迄今為止自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑之一，它可以保護(hù)細(xì)胞DNA免受自由基損害，防止細(xì)胞病變、突變、癌變，能促使細(xì)胞的生長(zhǎng)和再生，美容祛皺，延緩衰老，維護(hù)皮膚健康，被西方國(guó)家稱為“植物黃金”。但新鮮番茄中番茄紅素的數(shù)量相對(duì)較低，要滿足體內(nèi)每天IOmg左右的番茄紅素?cái)z入量，以最成熟季節(jié)時(shí)番茄中番茄紅素的含量計(jì)算，每人每天至少要吃掉2kg以上的番茄才行，這對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。隨著番茄紅素生物學(xué)功能的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，番茄紅素的制備技術(shù)也逐漸成為研究熱點(diǎn)之一，目前，番茄紅素可通過(guò)化學(xué)合成、植物萃取和微生物發(fā)酵三種方法來(lái)獲得，以植物萃取所得到的番茄紅素的生理活性最好。通常采用植物萃取法生產(chǎn)番茄紅素的方法有溶劑浸提法、超臨界或亞臨界萃取法等[W097/48287，W096/13178,CN1176577A]。但由于番茄紅素在番茄中的含量較低，現(xiàn)有萃取工藝中通常都是采用番茄醬、干燥的番茄粉或番茄皮渣直接提取番茄紅素，在提取過(guò)程中普遍存在著原料中的番茄紅素提取不完全，或由于原料所含的糖、果膠及其他粘液質(zhì)較多，在提取過(guò)程中導(dǎo)致原料結(jié)塊，影響番茄紅素的浸出效率，造成番茄紅素的提取效率較低，生產(chǎn)成本偏高等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中采用番茄醬、干燥的番茄粉或番茄皮渣直接提取番茄紅素，在提取過(guò)程中普遍存在著原料中的番茄紅素提取不完全，或由于原料所含的糖、果膠及其他粘液質(zhì)較多，在提取過(guò)程中導(dǎo)致原料結(jié)塊，影響番茄紅素的浸出效率，造成番茄紅素的提取效率較低，生產(chǎn)成本偏高等不足，由于番茄紅素是脂溶性色素，較易溶解于植物油脂中，本發(fā)明的目的是提供一種以番茄粉和植物種子按一定比列進(jìn)行混合為原料，采用超臨界、亞臨界或溶劑浸提等裝置，選擇合適的提取溶劑，并控制相應(yīng)的萃取溫度、萃取壓力、分離溫度、分離壓力等工藝參數(shù)，提取含有番茄紅素和植物油的提取物，并經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)木铺幚?包括超臨界流體精制、分子蒸餾精制及離心或過(guò)濾分離等)，得到富含番茄紅素的植物油和番茄紅素油樹(shù)脂兩個(gè)產(chǎn)品。該工藝即具備了傳統(tǒng)有機(jī)溶劑提取成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又具有超臨界CO2萃取技術(shù)所具備的產(chǎn)品無(wú)溶劑殘留、無(wú)污染、生物學(xué)活性高等特點(diǎn)，具有生產(chǎn)設(shè)備的投資小、生產(chǎn)規(guī)模大，能耗低，單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而解決超臨界萃取番茄紅素的生產(chǎn)成本長(zhǎng)期以來(lái)居高不下的技術(shù)難題。采用該方法可提高番茄紅素的提取效率，在生產(chǎn)番茄紅素油樹(shù)脂的同時(shí)，根據(jù)所混合的植物種子的不同，還可得到不同的富含番茄紅素的植物油，這些植物油產(chǎn)品為具有保健功能的食用植物油，也能夠用其作為進(jìn)一步生產(chǎn)番茄紅素膠囊或其他保健品的原輔料。此外，番茄紅素保存在植物油脂中還可提高其穩(wěn)定性，更便于儲(chǔ)存。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種生產(chǎn)番茄紅素油樹(shù)脂和富含番茄紅素的植物油的方法，包括如下流程(1)以脫水番茄塊、番茄丁、干燥的番茄皮渣和一定比例的植物種子等為原料經(jīng)過(guò)粉碎處理，得到混合有一定比例植物種子的混合番茄粉；(2)將上述步驟中所得到的混合番茄粉采用超臨界、亞臨界或溶劑萃取的裝置，控制相應(yīng)的萃取溫度、萃取壓力、分離溫度和分離壓力，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的萃取后得到含有番茄紅素和植物油的提取物；(3)將上述步驟中分離出的提取物經(jīng)進(jìn)一步精制分離后，得到富含番茄紅素的植物油和番茄紅素油樹(shù)脂兩個(gè)產(chǎn)品。(4)上述步驟中分離出的番茄紅素油樹(shù)脂能夠作為進(jìn)一步提純番茄紅素或生產(chǎn)以番茄紅素為主要成分的藥品、保健品或食品的原料。(5)上述步驟(3)中分離出的富含番茄紅素的植物油為食用油或作為生產(chǎn)食用保健品的原輔料。所述的提取番茄紅素油樹(shù)脂的方法，其萃取番茄紅素的原料是脫水番茄塊、脫水番茄丁或生產(chǎn)番茄醬、番茄汁等產(chǎn)品過(guò)程中的副產(chǎn)物番茄皮渣等，所加入的植物種子為包括番茄籽、紅花籽、亞麻籽、葵花籽、油菜籽、玉米胚芽、小麥胚芽、花生、大豆油等在內(nèi)的用于生產(chǎn)食用或保健用的植物油的原料，優(yōu)選的為番茄籽、亞麻籽、紅花籽、小麥胚芽和玉米胚芽等。所述的采用超臨界萃取裝置實(shí)現(xiàn)的萃取工藝中提取溶劑包括液態(tài)、亞臨界或超臨界狀態(tài)的CO2、丙烷或其他適合作為超臨界萃取的任何溶劑。所述的采用亞臨界裝置實(shí)現(xiàn)的萃取工藝中所采用的溶劑為含有1-3個(gè)碳原子的碳?xì)浞衔锘蛘咂渌踩軇?，所述的?-3個(gè)碳原子的碳?xì)浞衔餅槎彝椤⑺姆彝?、五氟乙烷、六氟丙烷、氫氟丙烷等的純組分，或者是二氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷、六氟丙烷、氫氟丙烷等中的至少一種與烴類組成的混合溶劑；其他共溶劑為烴類、醚類、醇類、醛酮類和脂類等中的一種或多種溶劑組成的；這些萃取溶劑和被提取的番茄粉充分接觸，從而得到包含有番茄紅素和植物油的提取液。所述的采用溶劑萃取裝置實(shí)現(xiàn)的萃取工藝中采用溶劑包括正己烷、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、氯仿、甲苯等在內(nèi)的適合作為提取番茄紅素和植物油的任何溶劑。所述的萃取溫度和壓力可以根據(jù)所選用的萃取溶劑組分的物理化學(xué)性質(zhì)、臨界溫度和臨界壓力的不同進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選的萃取溫度為10°C-100°c之間。所述的各種番茄粉與植物油種子的混合比例可以為任意比例，優(yōu)選的比例根據(jù)所希望得到的目標(biāo)產(chǎn)品的質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。所述的提取番茄紅素和植物油的方法，還包括如下步驟，采用溶劑萃取的工藝提取番茄紅素和植物油時(shí)，萃取溶劑與被萃取的番茄粉原料的物料比為21201，混合番茄粉原料應(yīng)當(dāng)保證完全浸泡于萃取溶劑中?；旌戏逊墼现械姆鸭t素和植物油需要采用多次循環(huán)萃取后才可以萃取完全，經(jīng)分離出其中的提取溶劑，得到番茄紅素和植物油的提取物。所述的采用超臨界、亞臨界和溶劑萃取等工藝所得到的番茄紅素和植物油的提取物，經(jīng)過(guò)精制處理后(包括超臨界精制、分子蒸餾精制、離心或過(guò)濾分離等)后，得到富含番茄紅素的植物油和番茄紅素油樹(shù)脂兩個(gè)產(chǎn)品。也可將番茄紅素和植物油的提取物在60-120°C加熱0.5-1.5小時(shí)后，再進(jìn)一步進(jìn)行精制分離。由此得到的番茄紅素油樹(shù)脂可用于進(jìn)一步生產(chǎn)番茄紅素膠囊、其他番茄紅素保健品或生產(chǎn)高濃度番茄紅素的原料；富含番茄紅素的植物油為具有保健功能的食用油或用于生產(chǎn)保健食品、化妝品、按摩油等的原輔料。本發(fā)明所取得的有益效果是1.本發(fā)明所選用的提取原料為利用脫水番茄塊、番茄丁或生產(chǎn)番茄醬中的副產(chǎn)物番茄皮渣和一定比例的植物種子混合為原料，減少和避免了由于部分番茄原料中含糖、果膠和其他粘液質(zhì)等較高而容易出現(xiàn)的結(jié)塊、板結(jié)等現(xiàn)象的發(fā)生，使得既可以在番茄醬生產(chǎn)季節(jié)利用廉價(jià)的番茄皮渣為原料生產(chǎn)番茄紅素，又可以克服番茄皮渣的副產(chǎn)物只有在每年的番茄醬生產(chǎn)季節(jié)才會(huì)有原料的不足，利用適合長(zhǎng)時(shí)間保存的脫水番茄塊或脫水番茄丁來(lái)生產(chǎn)番茄紅素，實(shí)現(xiàn)番茄紅素油樹(shù)脂產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)，提高了設(shè)備的利用率。2.本發(fā)明所選用的原料可以采用超臨界、亞臨界和溶劑浸提等多種工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)番茄紅素的提取，適用范圍廣。3.本發(fā)明以混合番茄粉提取番茄紅素，由于提取原料中含有一定比例的植物種子，增加了番茄紅素的溶解性，從而提高了番茄紅素的提取率。同時(shí)，在提高番茄紅素提取收率的同時(shí)，得到了具有保健功能的食用植物油或生產(chǎn)保健品、化妝品等的功能性植物油質(zhì)，同時(shí)可根據(jù)市場(chǎng)和產(chǎn)品的需求，靈活地調(diào)整添加的植物種子的品種，得到具有不同功能的富含番茄紅素的多種功能性植物油脂，具有生產(chǎn)設(shè)備的投資小、產(chǎn)品可多樣化，工藝調(diào)整簡(jiǎn)單靈活，單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)。具體實(shí)施例方式下面采用具體實(shí)施例的方式具體地解釋本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于實(shí)施例。實(shí)施例1脫水番茄塊原料1000kg，其中番茄紅素含量為1.16%。，加入400kg番茄籽，粉碎混合后，投入亞臨界萃取的萃取釜中，以1，1，1，2_四氟乙烷為萃取劑，萃取溫度控制在45°C，壓力為1.16Mpa，萃取時(shí)間為lh，分離掉萃取劑，將萃取劑再次注入萃取釜中重復(fù)萃取6次，萃取分離時(shí)間共8h，分離釜中得番茄紅素和植物油提取混合物72kg;經(jīng)離心分離后，得番茄紅素油樹(shù)脂21.5kg(番茄紅素的含量為4.15%)和富含番茄紅素的番茄籽油50kg(番茄紅素含量為0.12%)。實(shí)施例2萃取條件壓力35Mpa；溫度60°C；CO2流量25kg/小時(shí)；原料粒度60-80目；萃取時(shí)間2小時(shí)；設(shè)備型號(hào)HA121-50-02原料番茄粉和亞麻籽粉的混合物<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3:萃取條件壓力30Mpa；溫度70°C；CO2流量200kg/小時(shí)；原料粒度60-80目；萃取時(shí)間2小時(shí)；設(shè)備型號(hào)GM32-50X3原料番茄粉和紅花籽粉的混合物<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例4萃取條件壓力12Mpa；溫度100°C；丙烷流量5kg/小時(shí)；原料粒度60_80目；萃取時(shí)間3小時(shí)原料番茄粉和番茄籽粉的混合物<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種生產(chǎn)番茄紅素油樹(shù)脂和富含番茄紅素的植物油的方法，其特征在于包括以下步驟(1)以脫水番茄塊、番茄丁、干燥的番茄皮渣和一定比例的植物種子等為原料經(jīng)過(guò)粉碎處理，得到混合有一定比例植物種子的混合番茄粉；(2)將上述步驟中所得到的混合番茄粉采用超臨界、亞臨界或溶劑萃取的裝置，控制相應(yīng)的萃取溫度、萃取壓力、分離溫度和分離壓力，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的萃取后得到含有番茄紅素和植物油的提取物；(3)將上述步驟中分離出的提取物經(jīng)進(jìn)一步精制分離后，得到富含番茄紅素的植物油和番茄紅素油樹(shù)脂兩個(gè)產(chǎn)品。(4)上述步驟中分離出的番茄紅素油樹(shù)脂能夠作為進(jìn)一步提純番茄紅素或生產(chǎn)以番茄紅素為主要成分的藥品、保健品或食品的原料。(5)上述步驟(3)中分離出的富含番茄紅素的植物油為食用油或作為生產(chǎn)食用保健品的原輔料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用于萃取番茄紅素的原料是脫水番茄塊、脫水番茄丁或生產(chǎn)番茄醬、番茄汁過(guò)程中的副產(chǎn)物番茄皮渣等，所加入的植物種子為包括番茄籽、紅花籽、亞麻籽、葵花籽、油菜籽、玉米胚芽、小麥胚芽、花生、大豆油等在內(nèi)的用于生產(chǎn)食用或保健用的植物油的原料，優(yōu)選的為番茄籽、亞麻籽、紅花籽、小麥胚芽和玉米胚芽等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的采用超臨界萃取裝置實(shí)現(xiàn)的萃取工藝中提取溶劑包括液態(tài)、亞臨界或超臨界狀態(tài)的CQe、丙烷或其他適合作為超臨界萃取的任何溶劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的采用亞臨界裝置實(shí)現(xiàn)的萃取工藝中所采用的溶劑為含有1-3個(gè)碳原子的碳?xì)浞衔锘蛘咂渌踩軇?，所述的?-3個(gè)碳原子的碳?xì)浞衔餅槎彝?、四氟乙烷、五氟乙烷、六氟丙烷、氫氟丙烷等的純組分，或者是二氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷、六氟丙烷、氫氟丙烷等中的至少一種與烴類組成的混合溶劑；其他共溶劑為烴類、醚類、醇類、醛酮類和脂類等中的一種或多種溶劑組成的；這些萃取溶劑和被提取的番茄粉充分接觸，從而得到包含有番茄紅素和植物油的提取液。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的采用溶劑萃取裝置實(shí)現(xiàn)的萃取工藝中采用溶劑包括正己烷、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、氯仿、甲苯等在內(nèi)的適合作為提取番茄紅素和植物油的任何溶劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取溫度和壓力可以根據(jù)所選用的萃取溶劑組分的物理化學(xué)性質(zhì)、臨界溫度和臨界壓力的不同進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選的萃取溫度為IO0C-100°c之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的各種番茄粉與植物油種子的混合比例可以為任意比例，優(yōu)選的比例可以根據(jù)所得產(chǎn)品的指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所得的含有番茄紅素和植物油的提取物經(jīng)過(guò)精制處理后(包括超臨界精制、分子蒸餾精制、離心或過(guò)濾分離等)，得到富含番茄紅素的植物油和番茄紅素油樹(shù)脂兩個(gè)產(chǎn)品。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所得的含有番茄紅素和植物油的提取物為生產(chǎn)功能性食品植物油或保健品的原料。全文摘要本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)番茄紅素油樹(shù)脂和富含番茄紅素的植物油的方法。本發(fā)明采用液態(tài)、亞臨界、超臨界萃取及溶劑萃取等裝置，以脫水番茄塊、番茄丁或生產(chǎn)番茄醬、番茄汁的副產(chǎn)物番茄皮渣和一定比例的植物種子混合后為原料，選用相應(yīng)的萃取溶劑，控制一定的萃取工藝條件，提取含有番茄紅素和植物油的提取物，并經(jīng)進(jìn)一步精制處理后得到番茄紅素油樹(shù)脂和富含番茄紅素的植物油產(chǎn)品。文檔編號(hào)A23L1/212GK101810225SQ20101014305公開(kāi)日2010年8月25日申請(qǐng)日期2010年4月9日優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日發(fā)明者劉奎鈁,劉玉梅,劉玉英申請(qǐng)人:新疆大學(xué)