番茄红素提取工艺的研究 论文正文

毕业论文（设计）题目番茄红素提取工艺的研究指导老师专业班级生物技术及应用071姓名学号2010年5月30日摘要本文对超声波提取番茄红素的条件做了研究，确定了提取的最佳工艺条件。通过单因素试验来研究影响番茄红素的提取效果的主要因素提取剂的选择、提取温度、提取时间、超声功率、添加剂。根据这些因素选出较优水平进行正交试验。结果分析表明以乙酸乙酯作为提取溶剂，提取温度45，提取时间6MIN，超声功率120W，05NACL溶液为添加剂时提取条件最佳；提取时间是最主要的影响因素。关键词番茄红素；提取；影响因素；添加剂目录引言11材料与仪器111实验材料112实验试剂113实验仪器22试验方法221标准曲线的绘制222样液的制备223单因素试验方案2231不同提取剂对提取效果的影响2232时间对提取效果的影响3233温度对提取效果的影响3234超声功率对提取效果的影响3235添加剂对提取效果的影响324正交试验方案表33结果与分析431标准曲线的制作432单因素试验分析5321不同提取剂对提取效果的影响5322时间对提取效果的影响5323温度对提取效果的影响6324超声功率对提取效果的影响6325添加剂对提取效果的影响733正交试验分析74结论8参考文献10引言番茄红素是一种天然类胡萝卜素，由于最早从番茄中分离制得，故称番茄红素1。与其他类胡萝卜素一样，番茄红素由细菌、藻类及植物生物合成，动物自身无法合成，只能从食物中摄取。番茄红素为开链式不饱和类胡萝卜素，其抗氧化性很强，是VE的100倍，是胡萝卜素的2倍多。番茄红素还是许多类胡萝卜素生物合成的中间体，经过环化可形成其他类胡萝卜素。番茄红素具有抗氧化、清除自由基、促进细胞间连接与传导、防癌抗癌等多种生理功能2。番茄红素是一种很有发展前途的新型功能性天然色素，是目前国际上功能性食品成分研究中的一个热点。番茄红素的提取方法主要有有机溶剂提取法、皂化法、超临界CO2萃取法、色谱法和超声波提取法34。超声波提取法能大大的缩短提取时间，提高提取效率。通过单因素试验和正交试验研究番茄红素的最佳提取条件，为进一步开发利用这种功能性天然色素提供了一定的参考56。1材料与仪器11实验材料新鲜大番茄，购于都尚超市12实验试剂乙酸乙酯溶液分析纯，浙江杭州双林化工试剂厂甲苯溶液分析纯，上海三鹰化学试剂有限公司石油醚溶液分析纯，杭州炼油厂丙酮溶液分析纯，上海三鹰化学试剂有限公司氯仿溶液分析纯，浙江迪耳药液有限公司NAOH中国上海试剂总厂苏丹I精制品上海三鹰化学试剂有限公司无水乙醇安徽安特生物化学有限公司蔗糖杭州大方化学试剂厂NACL中国上海试剂总厂PH试纸上海三爱思试剂有限公司番茄红素标准溶液称取苏丹I精制品00250G,加无水乙醇溶解并定溶至500ML即浓度为50UG/ML13实验仪器超声提取器，昆山市超声仪器有限公司，型号KQ200VDE型双频数控电子天平，梅特勒托利多称重设备有限公司，型号SPS202F，组织破碎机，金坛富化仪器有限公司，型号多功能878B721分光光度计，上海精密科学仪器有限公司，型号16C142实验方法21标准曲线的绘制准确称取苏丹红I色素00250G，溶于无水乙醇中，用无水乙醇定容至500ML，再准确吸取溶液05、10、15、20、25、30ML，分别注入50ML容量瓶中。用无水乙醇定容至刻度，混匀后相当于05、10、15、20、25、30UG/ML番茄红素的标准溶液，以无水乙醇作空白，由于番茄红素在484NM波长下吸光度最大，试验用721紫外分光光度计在484NM处测其吸光度，绘制标准曲线，作线性回归方程78。22样液的制备将市售新鲜番茄去皮和籽，用组织破碎机均匀破碎，在破碎后的番茄糊中适当加入10NAOH溶液，加热搅拌，反应完毕时水洗，得到中性的番茄糊。23单因素试验方案231不同提取剂对提取效果的影响称取5G番茄糊，将其置于三角瓶中，以料液比为13的量加入不同有机溶剂，依次分别为甲苯、乙酸乙酯、石油醚、丙酮、氯仿。然后在提取温度45，超声功率100W的超声波提取器中避光提取6MIN。将提取物过滤后取滤液，测其吸光度值，计算番茄红素含量，选出最佳提取溶剂。232时间对提取效率的影响称取5G番茄糊5份，按照13（W/V）的料液比加入乙酸乙酯溶液，提取时间依次为2MIN、4MIN、6MIN、8MIN、10MIN。然后在提取温度45，超声功率100W的超声提取器中避光提取。将提取取物过滤后取滤液，测其吸光度值，计算番茄红素含量，选出最佳提取时间。233温度对提取效果的影响称取5G番茄糊5份，按照13（W/V）的料液比加入乙酸乙酯溶液，提取温度依次为25、35、45、55、65。然后在超声功率为100W的超声提取器中避光提取6MIN。将提取物过滤后取滤液，测其吸光度值，计算番茄红素含量，选出最佳提取温度。234超声功率对提取效果的影响称取5G番茄糊5份，按照13（W/V）的料液比加入乙酸乙酯溶液，超声功率依次为60W、80W、100W、120W、140W910。然后在提取温度45的超声提取器中避光提取6MIN。将提取物过滤后取滤液，测其吸光度值，计算番茄红素含量，选出最佳提取超声功率。235添加剂对提取效果的影响称取5G番茄糊3份，一份加5ML浓度为05的NACL溶液，另一份加5ML浓度为05的蔗糖，第三份作为空白11。按照13（W/V）的料液比加入乙酸乙酯溶液，提取温度45，在超声功率为100W的超声提取器中避光超声提取6MIN。将提取物过滤后取滤液，测其吸光度值，计算番茄红素含量，选出较好的添加剂。24正交试验方案表根据单因素试验，选出对影响番茄红素的提取效果的主要因素进行正交试验，并建立正交试验方案表。表21正交试验因素水平表水平ABCD提取温度（）提取时间（MIN）超声功率W添加剂125（1）2（1）100（1）05的NACL溶液（1）235（2）4（2）120（2）05的蔗糖溶液（2）345（3）6（3）140（3）不加任何添加剂（3）表22正交试验表水平ABCD提取温度（）提取时间（MIN）超声功率W添加剂1111121222313334212352231623127313283213933213结果与分析31标准曲线的制作Y02131X00003R209998001020304050607005115225335浓度UG/ML吸光度A图31番茄红素标准曲线32单因素试验分析321不同提取剂对提取效果的影响00102030405060708甲苯乙酸乙酯石油醚丙酮氯仿吸光度A图32不同有机溶剂对提取效果的影响从图32可以看出氯仿提取效果最好，其次分别为乙酸乙酯、甲苯、石油醚，丙酮最差。但乙酸乙酯比氯仿毒性较小，成本也较低的有机溶剂，而且提取效果尚好。所以，将乙酸乙酯作为最佳提取溶剂。322提取时间对提取效果的影响005115225335024681012提取时间（MIN）番茄红素含量（UG/ML）图33提取时间对提取效果的影响试验结果表明，提取时间对提取效果的影响很大。从图33可以看出在提取时间为6MIN时，番茄红素的含量达到最大值。在提取6MIN后，继续反应会导致番茄红素结构受到破坏，使番茄红素含量下降。所以，选择6MIN做为最佳提取时间。323温度对提取效果的影响0051152253020406080温度番茄红素的含量（UG/ML）图34提取温度对提取效果的影响试验结果表明，提取温度对提取率的影响很大。在提取温度为45时，吸光度达到最大值，其后吸光度呈明显下降趋势。在高于45时，番茄红素被破坏，导致提取率下降，因此可选择45作为提取温度。324超声功率对提取效率的影响005115225335480100120140160180200超声功率W番茄红素含量MG/G图35超声功率对提取效果的影响当功率增大到一定程度时，可能会使番茄红素结构发生改变，提取率下降。且由图35可知，输出功率增大到140W后，提取率增加不明显，因此选择超声输出功率140W作为适宜提取功率。325添加剂对提取效果的影响表31添加剂对提取效果的影响添加剂吸光度番茄红素含量（MG/G）05的NACL溶液070833205的蔗糖溶液0832390不加任何添加剂0551267从表格可以看出加入添加剂以后，番茄红素含量明显增大，而且加入05蔗糖溶液比加05的NACL溶液增加得更明显。33正交试验分析表32正交试验直观分析表试验号提取温度（）A提取时间（MIN）B超声功率WC添加剂D番茄红素含量MG/G125210005的NACL142225412005的蔗糖3273256140不加1564352120不加109535414005的NACL271635610005的蔗糖368745214005的蔗糖1038454100不加268945612005的NACL370T12083118025932610T22493288726872660T32470298017671777极差0410180009200883在单因素试验基础上，对影响番茄红素的提取效果的四个主要因素提取温度、提取时间、超声功率、添加剂所对应的较优水平进行正交试验，由表32直观分析可知，因各因素的主要因素BCDA，即最主要的影响因素是提取时间。A3B3C2D1提取效果是最好的，即提取温度45，提取时间6MIN，超声功率120W，05的NACL溶液为添加剂。4结论通过单因素试验来研究影响番茄红素的提取效果的主要因素提取剂的选择、提取温度、提取时间、超声功率、添加剂。根据这些因素选出较优水平进行正交试验。结果分析表明以乙酸乙酯作为提取溶剂，提取温度45，提取时间6MIN，超声功率120W，05NACL溶液为添加剂时提取条件最佳；提取时间是最主要的影响因素。超声波提取法提取番茄红素使提取的时间短，提取率较高，且经济简便，应用也逐渐的普遍。参考文献1许文玲,李雁,王雪霞番茄红素的提取及生理功能研究J农产品加工,2006,473102王燕燕,邸进申,郑宇皂化对番茄红素提取影响的研究J食品与发酵工业,2003,2937173李玉环皂化法提取番茄红素的研究J食品科学,2002,2381461504马卡迪,吴维敏浸提法提取番茄红素工艺研究J食品与发酵工业,2003,291172745蔡俊,邱雁临,谈小兰番茄红素提取工艺的研究J食品与发酵工业,1999,26250526王燕,胡亚平,张喻等影响番茄红素提取效果的因素的研究J食品