【正文】 處于起步階段, 與國外相比差距還很大, 至今國內(nèi)市場番茄紅素的生產(chǎn)和應(yīng)用尚屬空白, 沒有真正意義上的番茄紅素產(chǎn)品。本文以番茄紅素的純化工藝研究為主，主要采用柱色譜法純化番茄紅素，在論文的第一章主要介紹了番茄紅素的理化性質(zhì)以及一些生物活性，還有一些從番茄粗提物中純化番茄紅素的研究方法及現(xiàn)狀；第二章主要介紹了利用柱色譜法純化番茄紅素的實驗預(yù)備，粗品的提取以及粗品處理的方法和試驗用到的儀器及實驗材料與試劑和柱色譜純化番茄紅素的工藝過程；第三章對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理；第四章對本論文做了簡單的總結(jié)。1910 年Willstaller 和Escher 在對番茄紅素的研究中指出, 番茄紅素是胡蘿卜素的異構(gòu)體, 并首次確定了其分子式為C40H56, 。下圖為番茄紅素的結(jié)構(gòu)式。番茄紅素是一種非環(huán)狀平面直線型碳?xì)浠衔?，深紅色針狀晶體(從二氧化碳和乙醇混合液中的析出物)，熔點為174℃(全反式），在 472nm處有一強(qiáng)吸收峰。自然界中的番茄紅素主要以全反式存在，只有小部分是順式構(gòu)型，并以5一順、9一順和13一順型為主。動物體內(nèi)則以順式構(gòu)型為主，人血清中的番茄紅素含量為 ~， 其中順式構(gòu)型的58％～73％。理論上應(yīng)有 211(即2048） 種異構(gòu)體，但由于甲基化引起的位阻作用，大大限制了重排的數(shù)目，目前發(fā)現(xiàn)的異構(gòu)體約有72種。順式構(gòu)型的顏色弱，熔點低(小于174℃），消光系數(shù)小，極性強(qiáng)，更易溶解，并在紫外一可見光區(qū)的短波長處（350～365nm）會出現(xiàn)較強(qiáng)的吸收，而全反式的番茄紅素?zé)o此吸收，通?？捎么宋辗鍋頇z驗番茄紅素中順式異構(gòu)體的存在與否。凡對其他類胡蘿卜素可造成降解的物理或化學(xué)因素包括光照、溫度的升高、ｐＨ降低、與氧接觸以及表面活性劑等均可使它降解。因此在提取番茄紅素時要避免陽光，可在紅光或黃光下進(jìn)行。還原劑如 VE、VC及BHT(二丁基羥基甲苯）可延緩其氧化。物理方式是通過把激發(fā)態(tài)氧的能量傳遞給番茄紅素，產(chǎn)生基態(tài)的氧和激發(fā)態(tài)的三線態(tài)番茄紅素，再通過三線態(tài)番茄紅素和周圍介質(zhì)之間相互的分子振動和轉(zhuǎn)動作用, 使能量散發(fā)，同時產(chǎn)生基態(tài)番茄紅素。％，它主要是通過番茄紅素分子與氧作用發(fā)生分解的方式來完成。番茄紅素（Lycopene）是類胡蘿卜素的一種，是一種很強(qiáng)的抗氧化劑，具有極強(qiáng)的清除自由基的能力，對防治前列腺癌、肺癌、乳腺癌、子宮癌等有顯著效果，還有預(yù)防心腦血管疾病、提高免疫力、延緩衰老等功效，有植物黃金之稱，被譽(yù)為“21世紀(jì)保健品的新寵”。在清除人體“萬病之源”――自由基方面，番茄紅素的作用比β胡蘿卜素更強(qiáng)大。目前，番茄紅素已在歐美、日本和我國港臺地區(qū)被廣泛接受。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(qiáng)抗氧化劑之一。它是目前自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑。番茄紅素清除自由基的功效遠(yuǎn)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。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(xì)胞的擴(kuò)散和復(fù)制，被西方國家稱為“植物黃金”；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；含強(qiáng)力抗氧化生物活物質(zhì)；能促使細(xì)胞的生長和再生，美容祛皺，延緩衰老，維技皮膚健康。番茄紅素是多不飽和碳?xì)浠衔?，分子中?1個共扼及2個非共扼雙鍵。尤其是高純度番茄紅素由于缺少其他物質(zhì)的保護(hù)，極不穩(wěn)定，容易被氧化破壞。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。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。孫慶杰、丁霄霖通過對番茄紅素穩(wěn)定性研究認(rèn)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％。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(xì)胞成分如水的保護(hù)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。但也有學(xué)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。并進(jìn)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溫度的升高而提高。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。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 ，成熟度越高，番茄紅素的含量越高。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(dá)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％。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。番茄紅素在人體中以順式構(gòu)型的形式存在的比例較高。日本也有一種商品番茄紅素，番茄紅素含量為5177。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％。用于防止紫外線灼傷，保護(hù)皮膚的產(chǎn)品上，典型的產(chǎn)品有：IⅣC．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。(澳大利亞)。用于類胡蘿卜素復(fù)合產(chǎn)品，主要與a．，p一胡蘿卜素、葉黃素合用于功能食品。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國己有不下幾百個栽培品種。鮮食型番茄的產(chǎn)業(yè)鏈比較短，易為市場反饋調(diào)節(jié)，發(fā)展比較平穩(wěn)。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(dá)到4噸每畝的水平，總產(chǎn)堪稱當(dāng)今番茄生產(chǎn)的大國。特別是當(dāng)今人們更加注重天然植物的活性成分對疾病的預(yù)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(xué)研究繼續(xù)進(jìn)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(jì)營養(yǎng)保健品市場令人矚目的一員。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。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(jìn)行加工，將傳統(tǒng)工藝與先進(jìn)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。目前主要有以下幾種：直接粉碎法、浸提法、酶反應(yīng)法、超臨界萃取法，還有化學(xué)合成、生物工程等方法。 浸提法番茄皮—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(jī)溶劑。雖然這種方法的應(yīng)用對象廣泛，而且具有良好的回收率，但應(yīng)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。所得色素為水分散性色素。 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。超臨界流體萃取法：具有工藝簡單、能耗低、萃取劑便宜、無毒、易回收、可低溫處理，適于番茄紅素等熱敏性成分的優(yōu)點。目前超臨界萃取技術(shù)在我國尚處于起步階段，無錫輕工業(yè)大學(xué)的孫慶杰、丁霄霖做了超臨界CO2萃取番茄紅素的初步研究，對萃取條件如壓力、溫度、CO2流量、時間做了一定研剄401。 酶促法目前有研究證明， 除了從番茄皮中提取番茄紅素之外，還可以采用藻類和真菌及酵母發(fā)酵制備番茄紅素。日本Kirin公司已成功采用生物工程技術(shù)，即通過DNA重組技術(shù)改變細(xì)胞的代謝系統(tǒng)生產(chǎn)出了番茄紅素，并提高了番茄紅素的產(chǎn)率。也可根據(jù)不同數(shù)目碳原子結(jié)合的方式可分為：2C15+C10：C20+C20；2C10+C20等。