【文章內(nèi)容簡介】 、日本和我國港臺地區(qū)被廣泛接受。對防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌 、胃癌、乳癌有奇效，有效抑制癌細胞的擴散和復制，被西方國家稱為 “植物黃金 ”，保護細胞 DNA 免受自由基損害，防止細胞病變、突變、癌變；含強力抗氧化生物活物質(zhì)，能促使細胞的生長和再生，美容袪皺，延緩衰老，維技皮膚健康。 番茄紅素是植物中所含的一種天然色素，是迄今為止自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強抗氧化劑之一。主要存在于茄科植物西紅柿的成熟果實中。它是目前自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強抗氧化劑?？茖W證明，人體內(nèi)的單線態(tài)氧和氧自由基是侵害人體自身免疫系統(tǒng)的罪魁禍首。番茄紅素清除自由基的功效遠勝于其他類胡蘿卜素和維生素 E，其淬滅單線態(tài)氧 速率常數(shù)是維生素 E 的 100 倍。它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各種疾病。 番茄紅素的功效：對防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有奇效；有效抑制癌細胞的擴散和復制，被西方國家稱為 “ 植物黃金 ” ；保護細胞 DNA免受自由基損害，防止細胞病變、突變、癌變；含強力抗氧化生物活物質(zhì)；能促使細胞的生長和再生，美容祛皺，延緩衰老，維技皮膚健康。 番茄紅素的穩(wěn)定性 從番茄中提取的番茄紅素粗品分離純化研究 論文 番茄紅素為番茄及其產(chǎn)品提供了鮮艷的紅色，番茄紅素同時具有重要的生物學活性，因此，保持其穩(wěn)定性，減少其在加工和儲存中的損失十分必要 。番茄紅素是多不飽和碳氫化合物，分子中有 11個共扼及 2個非共扼雙鍵。因此番茄紅素的穩(wěn)定性很差，容易發(fā)生順反異構(gòu)化和氧化降解。尤其是高純度番茄紅素由于缺少其他物質(zhì)的保護，極不穩(wěn)定，容易被氧化破壞。 Sharma S． K等人研究了番茄漿和種子在不同加工和貯藏環(huán)境中番茄紅素的 降解動力學，認為番茄紅素的降解為擬一級反應，表明番茄紅素的降解受多種因 素的影響， Schierl和 Bretzel等的研究報告指出，熱處理可使番茄汁中順式番茄紅素顯著增加。 Stahl和 Sies等還發(fā)現(xiàn)加熱處理可以提高番茄汁中番茄紅素被人體的吸收。但 有些學者持不同意見Nguyen和 Schwartz等研究報道，人體中較高的順式番茄紅素含量與是否食用熱處理過的食物無關(guān)。 Nguyen和 Schwartz等人還發(fā)現(xiàn)，加工過程中的熱處理對番茄制品中番茄紅素含量沒有很大的影響。番茄紅素從反式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轫樖浇Y(jié)構(gòu)時光密度會降低，但順反異構(gòu)對番茄紅素的總量并沒有影響，而目前一般的測定方法還很難區(qū)分化學降解和立體異構(gòu)所引起的差異，加上番茄紅素含量的變化受很多因素影響， 所以上述研 究結(jié)果的差異尚難進行統(tǒng)一。孫慶杰、丁霄霖通過對番茄紅素穩(wěn)定性研究認為， K+、 Mg2+、 Ca2+、 Zn2+素的損失較少，番茄紅素對光十分敏感，尤其是對口光和紫外光，口光下半天，番茄紅素基本損失殆盡，紫外光下三天損失 40％。番茄紅素對酸不穩(wěn)定，對堿穩(wěn)定。 Simpson等發(fā)現(xiàn)，存在于番茄和番茄制品中的番茄紅素比較穩(wěn)定，而離體番茄紅素的穩(wěn)定性較差，可能是由于分離出來的番茄紅素失去了細胞成分如水的保護作用的緣故；抽真空和充氮包裝可以降低氧化的程度；在分離過程中添加抗氧化劑如 BHT，也可減少氧化和異構(gòu)化。 Sharma S． K等人在干燥番茄渣 (富含纖維素 )的實驗中發(fā)現(xiàn)，冷凍干燥方式處理后，番茄渣中番茄紅素 的降解率高于在 25℃和 75℃干燥的樣品。但也有學者研究報道冷凍干燥和熱滅菌的番茄在常溫貯存中番茄紅素有較好的穩(wěn)定性。日本學者利用熱風干燥、冷凍干燥以及乙醇脫水來處理樣品，發(fā)現(xiàn)乙醇脫水的番茄紅素得率最高，可達 90％左右 ． T． Lee和 B． H． C hen等通過對隔氧條件下純品番茄紅素的加熱和光照模型研究發(fā)現(xiàn)，番茄紅素的降解在熱處理和光照環(huán)境中為一級反應。并進一步指出在 50℃ 時，最初 9小時內(nèi)番茄紅素的異構(gòu)化為主要趨勢，在 100℃和 150℃條件下番茄紅素的降解為主要趨勢，而且番茄紅素降解的速率隨從番茄中提取的番茄紅素粗品分離純化研究 論文 溫度的升高 而提高?；罨転?61． 0KJ／ mol，在光照環(huán)境中番茄紅素的異構(gòu)化為主要趨勢。氧、熱、光會促使番茄紅素的順反異構(gòu)化和氧化降解，因此番茄紅素的穩(wěn)定性研究是番茄紅素研究領(lǐng)域的一個重要內(nèi)容，這對于確定番茄紅素的提取、儲存、加工及分析的環(huán)境條件具有重大的實際意義。 番茄紅素在自然界的分布 近年的研究證實番茄紅素分布于番茄、西瓜，南瓜、李、柿，桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、紅莓、云莓、柑橘等的果實和茶的葉片及蘿卜、胡蘿卜、蕪菁、甘藍等的根部。番茄和番茄制品如番茄醬中的番茄紅素，是西方膳食中類胡蘿卜素 最主要的來源，其它的水果、蔬菜只提供了很少量的來源。人們從番茄獲得的番茄紅素約占其總攝入量的 80％以上，番茄紅素在番茄中的含量隨品種和成熟度的不同而不同。一般來說，加工用番茄中番茄紅素的含量是鮮食用 番茄的3 倍，成熟度越高，番茄紅素的含量越高。我國新疆產(chǎn)加工用番茄 的番茄紅素含量很高，番茄中含量為 3． 14mg／ 100g 以上，番茄皮中含量為 20mg／ 100g。Sharma． S． K 等人測定了番茄中各部分番茄紅素的含且，結(jié)果表明：表皮及番茄水溶部分含 72％ 79％的番茄紅素。番茄紅素的前體物是植物組織中的有 色體，隨著成熟度的增加，葉綠體向有色體轉(zhuǎn)變，番茄紅素的生物合成也 隨之加快。番茄剛成熟時，果實內(nèi) a 一胡蘿卜素和 β一胡蘿卜素的含量達到最大 值，完全成熟后番茄紅素含量最高，一般為類胡蘿卜素總量的 64％一 76％。 番茄紅素也廣泛存在于人體的各種器官和組織中。主要分布在人的血液、腎上腺、肝臟、睪丸、前列腺、乳腺、卵巢、子宮、消化道等器官中。其中血液、腎上腺、睪丸、肝臟等含有較多的番茄紅素。 番茄紅素在人體中以順式構(gòu)型的形式存在的比例較高。 番茄紅素的研究狀況 國外現(xiàn)狀 在番茄紅素生產(chǎn)方面，國外比較典型的生產(chǎn)廠家有以色列的 Lycorde 從番茄中提取的番茄紅素粗品分離純化研究 論文 NaturalProducts industries Ltd， 總部在以色列 Negev Destert City ofBeer Shera，該公司組織遺傳、農(nóng)業(yè)、工程等多學科專家組成的研究小組，通過雜交育種選育了一種番茄紅素含量很高的番茄品種，其含量是其它番茄品種的 倍，并以此為原料采用一種非化學的比較傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)番茄提取物 (Tomato estract)，產(chǎn)品的商標為 LYC． O． MATO，目前該種產(chǎn)品己被多家生產(chǎn)營養(yǎng)補充劑的公司采用，如 TWin Labs， Weider Nutrion Group， Solgar,Jarrow and GeneralNutrition Centers。日本也有一種商品番茄紅素，番茄紅素含量為 5177。 O． 25％，為紅褐色液體。 目前對番茄紅素提取物的商業(yè)品質(zhì)通常要求番茄紅素含量 3％。 國外番茄制品除傳統(tǒng)的番茄醬 (Tomato sauce)番茄／ (Tomatojuice)；現(xiàn)在 向功能性生物制品發(fā)展，番茄紅素主要被運用于如下幾個方面。 用于防止紫外線灼傷，保護皮膚的產(chǎn)品上，典型的產(chǎn)品有： IⅣ C． O—MATO Sunscreen factor 8 撐 125mL 主要成分： Lycopene， ， VA， VE 用途：前 20． 30 min使用，防止紫外線 (UVA、 UVB)灼傷。生產(chǎn)商： Bullivant’s Natural Heath Products P ty． Ltd。 (澳大利亞 )。 用于預防前列腺產(chǎn)品上，典型產(chǎn)品有 ： Lycosoy Postrate Protector(60 粒膠囊 )；Wakunage ofAmerica CO， Ltd． (美國 ) 用于番茄紅素功能性產(chǎn)品，典型的產(chǎn)品如 ： Unique Lycopene(60 粒膠囊， Y瓶， 10mg)售價 29． 95 美元。 用于類胡蘿卜素復合產(chǎn)品，主要與 a．， p 一胡蘿卜素、葉黃素合用于功能食品。 國內(nèi)現(xiàn)狀 我國的番茄育種、栽培和采后加工已初步形成規(guī)?；盗谢?。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國己有不下幾百個栽培品種。它們可分為鮮食型和加工型兩類，鮮食型番茄在我國種植廣泛，其果實可直接食用。鮮食型番茄的產(chǎn)業(yè)鏈比較短，易為市場從番茄中提取的番茄紅素粗品分離純化研究 論文 反饋調(diào)節(jié)，發(fā)展比較平穩(wěn)。加工型番茄在我國許多地區(qū)也己有大規(guī)模的生產(chǎn)。我國西北的新疆地區(qū)已有龐大的加工型番茄生 產(chǎn)能力，年產(chǎn)超過 60 萬噸。加工型番茄產(chǎn)業(yè)己成為該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。加工型番茄的果實一般要經(jīng)過加工才為人們食用，因此加工型番茄的產(chǎn)業(yè)鏈比鮮食型番茄的要長，加工環(huán)節(jié)的重要性尤為突出，如果按產(chǎn)量算，我國加工型番茄的單產(chǎn)也可達到 4 噸每畝的水平，總產(chǎn)堪稱當今番茄生產(chǎn)的大國。目前，保健食品越來越受到人們的重視，保健食品市場的崛起使得傳統(tǒng)的醫(yī) 藥行業(yè)面臨挑戰(zhàn)，生病服藥的概念正遭受到以預防生病為主概念的沖擊。特別是 當今人們更加注重天然植物的活性成分對疾病的預防作用，更注重飲食對健康的重要性，番茄紅素作為一種非常有前途的 抗氧化劑正在不斷受到人們的普遍關(guān)注，如果科學研究繼續(xù)進一步支持番茄紅素在抗癌、防癌方面的作用，番茄紅素將會成為 2l 世紀營養(yǎng)保健品市場令人矚目的一員。加工型番茄的果實中含有豐富的類胡蘿卜素，主要為番茄紅素。因此，在加工番茄的綜合開發(fā)和利用中，番茄紅素的開發(fā)和利用可以成為重點。根據(jù)加工型番茄的特性，番茄的加工和綜合利用的重要內(nèi)容是其中所含的番茄紅素，以加工型番茄為原料生產(chǎn)富含番茄紅素的功能食品、保健食品和食品添加劑是加工型番 茄的綜合開發(fā)利用的一條切實可行的途徑。雖然我國番茄紅素研究與生產(chǎn)尚在起 步，但如果在現(xiàn)有番 茄品種的基礎(chǔ)上，選擇高含量的番茄作為原料進行加工，將傳統(tǒng)工藝與先進手段結(jié)合，相信番茄紅素在國內(nèi)將會很快商品化、規(guī)模化。 番茄紅素的生產(chǎn)方法 國內(nèi)外對番茄紅素制備方法和工藝的研究很活躍，新的方法不斷出現(xiàn)。目前主要有以下幾種：直接粉碎法、浸提法、酶反應法、超臨界萃取法，還有化學合成、生物工程等方法。 直接粉碎法 將番茄皮粉碎，作為著色粉直接添加于食品中。 浸提法 從番茄中提取的番茄紅素粗品分離純化研究 論文 番茄皮 — 晾干 — 粉碎 著色 — 包裝 — 產(chǎn)品 番茄紅素不溶于水，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。利用這一性質(zhì)，可利用親油性有機溶劑浸提番茄紅素。 雖然這種方法的應用對象廣泛，而且具有良好的回收率，但應用于商業(yè)目的時有一些明顯的缺點，如：成本較高、萃取試劑的毒性所引起的產(chǎn)品安全性問題、 時間長等。 酶反應法 日本一專利介紹了利用番茄皮自身酶反應來提取番茄紅素的方法，在微堿性條件下 (pH=7． 5． 9)，使番茄皮中的果膠酶和纖維素酶反應，分解果膠和纖維素，使得番茄紅素的蛋白質(zhì)復合物從細胞中溶出。所得色素為水分散性色素。工藝為： a 番茄打漿粉碎或番茄加工副產(chǎn)物，加堿 調(diào)整 pH7． 5— 9； b 45℃． 60℃加熱攪拌 5小時左右； c 過濾除去表皮、種子和纖維等殘渣，得提取液； d 加酸調(diào)整提取液至弱酸性 (pH4． 0— 4． 5)，類胡蘿卜素凝聚沉淀、靜置，虹吸除去上部渾濁液，得含類胡蘿卜素的沉淀； e 沉淀調(diào)整 pH后真空濃縮，然后加酸或食鹽保存。 超臨界流體萃取法 超臨界流體萃取是一種處于工業(yè)開發(fā)階段的新型食品、化工分離過程。其技術(shù)原理是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。超臨界流體萃取法：具有工藝簡單、能 耗低、萃取劑便宜、無毒、易回