（食品科学专业论文）番茄红素分离异构化及稳定性研究.pdf

i ，k 髑s yn d e u r u m i oh o n e s td oh e r e b ys o l e m n l yd e c l a r et h a tm ew o r kw h o s er e s u h s a r er e p o r t e dh e r e i ne h t i t l e d “a 乳u d yo ni s o i a t i o n ，i s o m e r i z a t i o na n ds t a b i l i 哆o f t b m a t ol f y c o p e n e w a sc a r r i e do u ts o l e l yb ym eu n d e rt 1 1 eg u i d 锄c e 觚ds u p e r v i s i o n o fp r o z h 锄g l i 锄如o fs c h o o lo ff o o ds c i e n c ea n ds 乜i t ck e yl a b o r a t o 巧o ff o o d s c i e n c e 粕dt c c l l l l o l o 踢j i 孤g n 锄u n i v e r s 时d 谢n gt h ea c a d e m i cy e 盯2 0 0 7 2 010 i 如r t h e rd e c l a r ct h a t l i sw o r kh a sn o tb e e ns u b m i 讹dt o 锄yo t h e ru n i v e r s i 哆肌讹r r e s e a r c hi 1 1 s t i t u t i o nf o rc o n s i d e 刎o n 锄讹ra w a r do fad e g r e e 觚讹ra c a d e m i c q u a l i f i c 砒i o n s i g n 姗p 譬董拿冷d a t e 置乏：只一衲j 旦 l k e s s yn d e u r u m i oh o n e s t ( m s c c 锄d i d a t e c e r t i f i c a t i o n t h i si st oc e r t i f yt h a tt h er e p o r tp r e s e n t e dh e r e i ne n t i t l e d as t u d yo ni s o l a t i o n ， i s o m e r i z a t i o na n d s t a b i l i t yo f1 o m a t ol y c o p e n e s u b m i t t e d b y o n ek e s s y n d e u r u m i oh o n e s tf o rr e q u i r e m e n t so ft h ea w a r do ft h ed e g r e eo fm s c i nf o o d s c i e n c ea n dt e c h n o l o g yi sb a s e do nt h er e s u l t so fw o r k sc a r r i e do u tb yh i m i nl i p i d a n dv e g e t a b l ep r o t e i ne n g i n e e r i n gl a b o r a t o 叫i nj i a n g n a nu n i v e r s i t y ，w u x i c h i n ap r u n d e rm yg u i d a n c ea n ds u p e r v i s i o na n ds u p e r v i s i o nd u r i n gt h ea c a d e m i cs e a s o n 2 0 0 7 - 2 0 0 9 ic e r t i f yf - u r t h e rt h a tn e i t h e ro ft h er e s e a r c hr e p o r tn o ra n yp a r tt h e r e o fh a s b e e ns u b m i t t e dp r e v i o u s l yf o rc o n s i d e r a t i o na n d o ra w a r do fa n yo t h e rd e g r e e s i g n a t u r e 7 ，一2 旬l o d a t e 厂q 曼 p r o f e s s o rz h a n g l i a n f u ( s u p e r v i s o r ) j i a n g n 锄u n i v e r s 时 m a s t e r st h e s i s2 0 1o a k n o w l e d g e m e n t s f o rm et oc o m p l e t et l l e s es t u d i e s s e v e r a lp e o p l eh a v ec o n t r i b u t e ds i g n i f i c a n t l ya n d t h e r e f o r eia mg l a dt oa c k n o w l e d g et h e mh e r e ia mg r a t e 如lt ot h eg o v e n l 】m e n t so fu n i t e dr c p u b l i co ft a 肱肌i a 锄dp e o p l e s r c p u b l i co fc h m af o ro 舵血gm e 1 eo p p o n u n 时t 0b ep a r to fm i se x c h 踟g e p r o g r a m i 锄e n t i r e l y 觯t e 如lt 0p r o f e s s o rz h 锄gl i 锄如，d rl il i n w e if o rp r o v i d i n g e n c o u r a g e m e n ta n da d v i c ei nc a r 巧i n go u tt 1 1 i sr c s e a r c h a l l o wm e t os p e c i f i c a l l y e m p h a s i s et l l ec o n s i d e r a b l er o l ep l a y e db yp r o f e s s o rz h 锄gi np r o v i d i n gg u i d 锄c e d u r i n gr e s e a r c h ，f o rn l a t 锄g r e a t l yi i l d e b 钯d ia mm o s tg r a t e 如l t om yl a b o r a t o 叮c o m r a d e se s p e c i a l l yz h 粕gh u aw e i ，w hh a im i l l ， m e nz h e n z h e n ，c h e nj i e ，l i h u i 舭do t l l e r sw h op r o v i d e dm ew 曲c o n s i d e r a b l y i 删 t l e n s ea d v i c e 锄dg u i d 锄c ei nm 觚ym 喀e so fm yw o r k 1w o u l dl i k et 0t 1 1 龇kt l l es c h o o lo fi n t e m a t i o n a le d u c a t i o nf o rt i l ee n d u r i l l ge 筋r t s m e yp u ti n 仃y m g t om a k em ys t a yi nm eu n i v e r s i 够m o r ea c a d e m i c a l l y 行i e n d l ya n d c o n d u c i v e imi n d e b t e dt 0f e l l o wi n t e m a t i o n a l咖d e n t s ，f o rc o n d u c i v ee n v i r 0 胁e n tt l l e y p r 0 v i d e dd u r i n gm ys t u d i e s i 锄w i t l l o u tw o r d st oe x p r e s sm yt h a i l l 【st om ym 锄a ，e s t e r 粕dp 印ae u g e n w h ot a u 曲tm et 1 1 a t “刀了d u g h 7 s 彳咫刀啦7 ，( 迟”锄dw a n t i n gn o t i l i i l gb u tb e s tf o r m e io w es p e c i a lt i l a i l l 【st om y 衔e n d sr e b a o t s w 粕a ) a n dk 锄叭e n y a ) 锄db r o t l l e r s 锄ds i s t e r sf o r 廿l e i re n c o u m g e m e n t 趴dm o m ls u p p o r ti n 廿l ec o u r s eo fm ys t u d y a b o v ea l l ，t og o da l m i 曲妙b et l l eg l o r y d e d i c a t i o n t h i sw o r ki sd e d i c a t e dt om y p a r e n t s l i s to ff i g u r e s f i g u 心1 1 ：s t l l j c t u r eo f m o s tc o m m o nl y c o p e n ei s o m e r s 5 f i g u r e 2 1 ：s t r u c t u r eo f d e o x y c h o l i ca c i d ( d c a ) 1 4 f i g u n 2 2 ：d i c h l o r o m e m 觚es o l u t i o nw i 廿lt o m a t oo l e o r e s i n ：a - b e f o r e 锄db a 舭r a d d i t i o no f d c a 1 8 f i g u i e 2 3 ：l y c o p e n es 1 _ 盘n d a r dc u r v e 18 f i g u 代2 4 ：u v v i ss p e c 们p h o t o m e t e r 锄dh i 曲- p e 墒咖a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) c h r o m 纳o g r 锄so fl y c o p 即ei nt o m a t oo l e o r e s i nb e f o r e ( a ) 锄da r e r ( b ) r e n u x i n g 1 9 f i g u 旭2 5 ：g e o m “c a li s o m e r i z a t i o no f9 0 锄d6 p u r i t ) ，t o m a t o l y c 叩c n ei ne 也y l a c e 忱l t e 。2 0 f i 印心4 1 ：1 1 鹏e d i m 锄s i o n p l o t ss h o w i n g i i l n u e n c eo ft e n l p e r a n 鹏- t i m e ( a ) t e m p e r a t u r e - s ：la n d ( b ) 粕dt i m e s ：l ( c ) i n t e m c t i o n so nc i sl y c o p e n ei s o m e r si n w a t e n n e d i a 3 6 f i g u r e 4 2 ：1 1 1 r e ed i m e n s i o np l o t ss h o w i n gi n f l u e n c eo ft e n l p e r ：牡u r e t i m e ( a ) t i m e - t e m p e r a t u r e ( b ) t i m e - s ：l ( c ) i l l t c r a c t i o no nc i sl y c o p e n ei s o m e 瑙c o n t e n ti no i l m e d i a 3 8 l v l i s to ft a b l e s t a b l e1 1 ：l y c o p e n ec o n t e n to f f m i t sa n dv e g e 讪l e s 3 7 i a b l e1 2 ：p h y s i c a lp r o p e r t i e so f l y c o p e n e 4 t a b l e2 1 ：h p l cr e s u l t s 2 1 t h b l e3 l ：c h a n g ei nl y c o p e n ei s o m e rc o n t e n t s ( o ft o t a ll y c o p e n e ) d u r i n g r e f l u x i n g i ne t h y la c e t a t ea t7 6 0 c 一2 6 t h b l e3 2 ：r o o mt e m p e r a t u r es t a b i l i t yo fl y c o p e n ei s o m e r si nad r i e di s o m e r i z e d t o m a t oe x t r a c tp r e p a r e db y2 4 hr e f l u x i n go ft h ee t h y la c e t a t e9 0a n d6 l y c o p e n e p u n t y 2 7 t h b l e4 1 ： i n d e p e n d e n tv a r i a b l e sa n dt h e i rc o d e da n da c t u a lv a l u e su s e df b r o p t i m i z a t i o n 3 2 t h b l e4 2 ：s t a t i s t i c a ld e s i g n ( b o x b e h n k e n ) m a t r i xa n d r e s p o n s e so fd e p e n d e n tp e r c e n to f c i sl y c o p e n ei s o m e r s 3 3 7 r a b i e4 3 ：a n o v at a b l ef o rm o d e l s 3 5 t h b l e4 4 ：r e s u l t sf o ro p t i m i z a t i o no fc i sl y c o p e n ei s o m e r si nw sa n d0 s m e d i a 3 9 j l a n g n a nu n l v e r s l t ym a s t e r st h e s i s2 0l0 1 d c a 2 a r e 3 0 2 4 o h 5 r 0 2 。 6 r o 7 0 3 - 8 h 2 0 2 9 h 印g 2 1 0 m c f 7 1 1 n 咆 1 2 l n c a p 1 3 e p h x l 1 4 s o d 1 1 5 c a t 1 6 t f 1 7 d n a 1 8 e h e b 1 9 k 5 6 2 2 0 e c c 1 2 2 ( 、j c 2 3 k b 1 2 4 e c c 1 2 5 h p l c 2 4 t l c 2 5 c 0 2 2 6 w s 2 7 o s l i s to fa b b r e v l 蜩r i o n s d e o x y c h o l i ca c i d ( 3 旺，l2 ad i h y d r o x y - 5 p c o l a n - 2 4 - o i c - a c i d ，) a n t i o x j d 柏tr e s p o n s ee j e m e n t s u p e r o x i d er a d i c a l h y d r 0 x y l r a d i c a l p e r 0 巧l 刚i c a l a l k o x y lm i d i c a l o z o n e h y d r o g e np e r o 】【i d e h 啪锄l i v e rh 印a t o c e l l u l a rc a r c i i l o m ac e l ll i n e h u m 锄b r e a s ta d e n o c 踟c i n o m ac e n1 i n e n u c l e 盯f i a c t o re 巧m r o i d - 2 h 啪粕p r o s t a t ec 锄c e rc e l l l i n e e p o x i d eh y d r o l a s e1 s u p e x i d ed i s m u t a s e l c a t a l a s e m e t a lb i n d i n g p r o t e i i l 臼孤s f e r r i i l g d e o 口r i b o n u c l e i ca c i d l y m p h o c ”i ci e u l ( e m i ab c e i l s h 啪锄e 珂t l l r o l e l l l ( e m i ac e l l s e n d o m e 仃i a lc a n c e rc e l l s g a pj u n c t i o n a lc e nc o m m u n i c a t i o n h u m a no i 甚lc a n c e rc e l l s e n d o m “a lc a n c e rc e n s h i g hp e 墒册粕c el i q u i dc l l m m a t o g r a p h y r n l i l ll a y e rc h m a t 0 铲a p h y c a r b o nd i o x i d e w a t e rf o o ds y s t e m o i lf o o ds y s t e m i i a b s t r a c t ad i e tr i c hi n c a r o t e n o i d - c o n t a i n i n gf o o d si sa s s o c i a t e dw i t han u m b e ro fh e a l t h b e n e 6 t s l y c o p e n ei san a t u r a l l yp r e s e n tc a r o t e n o i di nm a n yf r u i t sa n dv e g e t a b l e s t b m a t o e s ( e s p e c i a l l yd e e p r e d f - r e s ht o m a t o f - m i t s ) a n dt o m a t o p r o d u c t s a r e c o n s i d e r e dt h em o s t i m p o n a n ts o u r c eo fl y c o p e n ei nm a n yh u m a nd i e t s e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e sh a v ea s s o c i a t e di t s c o n s u m p t i o nw i t hn u m e r o u sh e a i t h b e n e 6 t s ，t h ee a e c t so fw h i c hh a v eb e e na t t r i b u t e dp r i m a r i l yt oi t sp o t e n ta n t i o x i d a n t p r o p e i r t i e s p u r i 6 c a t i o na n ds e p a r a t i o no fi y c o p e n ei s o m e r sv i ad e o x y c h o l i ca c i d ( 3 口，1 2 旺 d i h y d r o x y 5 p c o l a n - 2 4 - o i c - a c i d ，d c a ) w a si n v e s t i g a t e d h e t e r o g e n e o u sm i x t u r eo f t o m a t o0 1 e o r e s i nw i t h6 l y c o p e n ec o n t e n tc o n s i s t i n go f9 7 2 3 a l l - t r a n sl y c o p e n e a n dd c a ( 1 ：1 ，2 ：l ，3 ：1 w w ) i nd i c h l o r o m e t h a n ew a si n c u b a t e d a t2 5 0 cf o r2 h l y c o p e n ew i t h9 6 4 c o n t e n tc o n s i s t i n go f9 9 6 9 a l l - t r a n sl y c o p e n ew a sr e c o v e r e d a r e rw a s h i n gt h e ( 1 ：1w w ) m i x t u r ew i t he t h e r ，h e x a n ea n da l k a l i n es o l u t i o n i n c u b a t i o no fh e t e r o g e n e o u sm i x t u r eo ft h e r n l a l l yi s o m e r i z e d l y c o p e n es o l u t i o n c o n t a i n i n g5 4 a l l - t r a n sa n d41 c i sl y c o p e n ei s o m e r sa n dd c a ，9 6 a 1 1 t r a n s 1 y c o p e n ei s o m e r sw a sr e c o v e r e da r e rn l t e r i n ga n dw a s h i n go u tt h ed c a t h i sw o r k d e m o n s t r a t e dt h a t ，d c ac a nb eu s e di ni s o l a t i o no fa 1 1 t r a n s l y c o p e n e 疗o mo t h e r c a r o t e n o i d sa n dc i sl y c o p e n ei s o m e r s t h ed e g r e eo fi s o m e r i z a t i o no ft o m a t o o l e o r e s i n ( 1 y c o p e n ec o n t e n t6 ) a n d p u r i 行e dl y c o p e n e ( 1 y c o p e n ec o n t e n t9 0 ) ，t o g e t h e rw i t ht h e i rs t a b i l i t i e s ，w e r ec a r r j e d o u t g e o m e t r i c a li s o m e r i z a t i o no fl y c o p e n ew a ss t u d i e db yh e a t i n gt o m a t oo l e o r e s i n i ne t h y la c e t a t e a ni s o m e r i z e dt o m a t oo l e o r e s i nw i t h5 0 7 9 士2 13a n d4 8 0 3 士0 0 3 c o n t e n to ft h ec i s - i s o m e r sc o u l db eo b t a i n e db yr e f l u x i n gi n e t h y la c e t a t ef o r2 5h o u r s t h ec i si s o m e r si ni s o m e r i z e d t o m a t oo l e o r e s i nw e r es h o w nt od e c r e a s et o 3 4 5 7 士o 4 8 a n d2 6 8 士2 4 4 d u r i n gs t o r a g ef o r 觚om o n t h sa tr o o mt e m p e r a t u r e t h er e s u l t si n f e r r e dt h a tl y c o p e n ei np r o c e s s e dp r o d u c ti si nd y n a m i cs y s t e m t h eo p t i m u mp r o d u c t i o nc o n d i t i o n sf o ri m p r o v i n gc i s 1 y c o p e n ei s o m e r si n t o m a t op r o d u c t si nw a t e r ( w s ) a n do i l ( o s ) s y s t e m sw a sa s s e s s e d t h ei n t e r a c t i v e e f r e c t so fh e a t i n gt e m p e r a t u r e ( x 1 ) ，h e a t i n gt i m e ( x 2 ) ，s ：lo nc i si s o m e r sc o n t e n tw a s j i a i l 弘趾u m v e r s i t y m a s t e r st h e s i s2 0 lo o p t i m i z e du s i n gr e s p o n s es u m c em e t l l o d o l o g yw i t l lm eb o x - b d u l l ( e i ld e s i 印 t 1 1 eo p t i l i l 啪c o n d i t i o n sf o rw a t c r 锄do i ls y s t 锄sw e r et 锄p e r a t l l r e12 0 0 c ， h e a t i n gt i m e2 1 4 ha i l ds ：l = 1 ：1 ( w w ) ，t l l ep e r c e n t a g eo fc i si s o m e r sc o n t e n tw a s 5 1 士3 5 a n d5 7 士2 6 r e s p e c t i v e l y t h er a t i oo ft o m a t oe x 的c tt oo i l w a t e rh a dl i t l e i i l f l u e n c eo nn l ec i sl y c 0 p e i l ef o m a t i o n t h e r e f o r c ，f 如m 廿l e s er e s u l t si tc 锄b e c o n c l u d e d l a tm ec o m b i n a t i o no f1 l i g h t 锄p e r a t i l r ea n dr c l a t i v e l ys h o r th e a t i n g 仃e 她e n tt i i n ei i lo i lm e d i ac o u l di m p r o v ec i sl y c o p e n ei s o m e r so rr e d u c ed e 鲥a t i o n d u r i n gt o m a t 0p r o c e s s i i l g t h c s er c s e a r c hr e s l l l t sc a nb eu s e 如l i n 嬲s i s t i n gi n d u 蛐叮t o i m p r 0 v ep r o c e s s i n gt e c h n 0 1 0 9 y ，m 1 t r i t i o n a lv a l u ea 1 1 dh e a l t l l - b e n e f i t so ft o m a t o - b 嬲e d f o o d & k e yw o r d s ：砧l 一眦l s 舳dc i sl y c o p e n ei s o m e r s ，d e o x y c h 0 1 i ca c i d ( d c a ) ，h e a l m b e n e j e i t s ，i s o m e r i z a t i o n ，r e s p o n s es 矗c em e m o d o l o 跚 l x j i a n g l l a nu n i v e r s i t y m a s t e r st h e s i s2 0 1o 摘要 富含类胡萝卜素的饮食对健康有很大的好处。深红色的水果、番茄和番茄制 品是人们日常摄取番茄红素的重要食品。流行病学表明，由于番茄红素具有较强 的淬灭单线态氧的作用，所以可以预防由自由基引起的多种疾病。富含类胡萝卜 素的饮食对健康有很大的好处。深红色的水果、番茄和番茄制品是人们日常摄取 番茄红素的重要食品。流行病学表明，由于番茄红素具有较强的淬灭单线态氧的 作用，所以可以预防由自由基引起的多种疾病。 利用脱氧胆酸( 3 伍，1 2 a 二羟基5 p 胆烷酸2 4 酸，d c a ) 的吸附解吸附作用 纯化番茄红素并且对异构体进行分离。将6 的番茄红素油树脂( 9 7 2 3 为全反 式番茄红素) 与d c a 混合( 1 ：1 ，2 ：1 ，3 ：1 w w ) ，用二氯甲烷溶解后置于2 5 水浴中 保温2 h 。用乙醚正己烷洗涤d c a 与番茄红素油树脂( 1 ：1 ，w w ) ，用碱性溶液 将番茄红素洗脱，得到纯度为9 6 4 的番茄红素( 9 9 6 9 为全反式) 。 将热处理后的混合液( 5 4 全反式番茄红素，4 1 顺式番茄红素) 与d c a 混 合，经上述方法处理后得到纯度为9 6 的全反式番茄红素。这说明，d c a 可以用 来分离番茄红素和其他的类胡萝卜素或分离番茄红素的顺反异构体。 本实验还研究了番茄红素及其异构体的稳定性。采用乙酸乙酯热回流的方 法对番茄红素进行异构化，原料为6 的番茄红素油树脂和9 0 的高纯番茄红素。 处理2 5 h 后，可以得到含5 0 7 9 土2 1 3 反式番茄红素和4 8 0 3 士0 0 3 顺式番茄红 素的产品。此产品在室温避光条件下保存2 个月后，产品会降解为反式顺式分别 为3 4 5 7 土0 4 8 、2 6 8 士2 4 4 的产品。结论证明，番茄红素在加工过程中是处于 动态的可逆过程。 利用响应面分析法对番茄红素在水相体系( w s ) 和油相体系( o s ) 中异构化条 件进行优化。优化后的实验条件为：加热温度( x 1 ) 1 2 0 ，加热时间( x 2 ) 2 1 4 h ， s ：l = 1 ：1 ( w w ) ，顺式异构体的百分含量分别达到5 1 士3 5 和5 7 士2 6 。番茄提取 物与油水的比例对番茄红素异构化无明显影响。可知，油相体系中高温短时热 处理可以提高顺式异构体含量，同时也防止了长时问处理造成的番茄红素降解。 此结论可以用于相关行业提高加工技术水平，提高产品价值。 x ! ! 璺璺望塑旦翌堡! ! 墅壁坚璺! ! ! ! 兰! 坠坠! 兰q ! q i h b l eo fc o n t e n t s d e c l a ra t i o n i c e r t i f i c a t l 0 n 。i a k n o 、 ，l e d g e 删t s i i d e d i c a t i o n i i i l i s to ff i g u i t e s i v l i s to ft a b l e s 。i l i s to fa b b r e v i a t i o n s i i a b s t r a c t v i i i 摘要i x c h a p t e r1 。l n 呵t r o d u c t l 0 na n dr e v i e wo fr e l e v a n tl i t e ra t u r e 。1 1 1c 硼0 t e n o i d s 锄dp o t e n t i a is i 2 阻i f i c 锄c et oh 啪肌h e a l t l l 1 1 2 l y c o p e n e 访t o m a t 0 。l 1 2 1 p h y s i c a lp r o p e r t i e so f l y c o p e n e 3 1 2 2 c h e m i c a ls 劬c t l j r e 4 1 2 3 b i o c h e m i c a lp r o p e r t i e s 5 1 3 h e a l t l lb e n e f i t s j 6 1 3 1 m e c h a n i s m so fl y c o p e n ea c t i o n 7 1 4 j u s t i f i c a t i o na n dp r o b l e ms t a t e m e n t ll 1 4 1 j u s t i f i c a t i o n l1 1 4 2m a i no b i e c t i v e s 1 2 c h a p t e r2 1 4 p u r j f i c a t i o na n ds e p a ra 吸o no fl y c o p e n ei s o r sv i as e l e c t i v 器 i n c l u s i o ni nd e o x y c h o l i ca c i d 1 4 2 1 1 1 1 仃0 d u c t i o n 1 4 2 2 m a t e r i a l sa n dm e t l l o d s 16 2 2 1 m a 白e r i a l s 16 2 2 1 1 e 廿l o d s 1 6 2 3 r - e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 1 7 2 4 c o n c l u s i o n 21 h a p t e r3 2 2 s 1 ：a b i l i t yo fl y c o p e n ei ni s o m e r i z e dt o m a t oo l e o r e s i n 2 2 3 1 i n n o d u c t i o n 2 2 3 2 m a t c r i a l sa n dn l e t l l o d s 。2 3 3 2 1 m a t e r i a l s 2 3 3 2 2 m 甜l o d s 2 3 3 3 i 沁s u l t s 2 4 3 3 1 i s o m e r i z a t i o no fl y c o p e n e