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冷凍干燥機在番茄紅素的提取及其抗氧化作用研究

[導讀]通過重結晶法制備了番茄紅素晶體,經HPLC測定其濃度為99.1%,可作為標準品使用。

  番茄紅素(1ycopene)分子式為C40H56,分子量為536.85,熔點174℃(反式)。番茄紅素是一種脂溶性不飽和碳氫化合物,是類胡蘿卜素的一種,其晶體呈紅色,由于最早從番茄中分離制得,故稱番茄紅素。它可經過環化形成其它類胡蘿卜素。番茄紅素是由細菌、藻類及植物等生物合成的,動物無法自身合成,只能從食物中攝取。番茄紅素主要來源于番茄、番茄制品及西瓜、胡蘿卜、葡萄、紅色葡萄柚、草莓、柑橘的果實,其中番茄中含量最高。番茄紅素在番茄中的含量隨品種和成熟度的不同而不同,番茄的成熟度越高,番茄紅素的含量也越高。由于番茄紅素中含有11個共軛雙鍵,為高度不飽和碳氫化合物,具有較強的抗氧化性,能淬滅單線態氧和清除過氧化自由基,抑制脂質過氧化。因此,番茄紅素可減緩油脂的酸敗,可用作食用油的天然抗氧化劑。同時,番茄紅素是脂溶性物質,將其溶于食用油制得功能性油脂,可以更好地促進番茄紅素的吸收利用。研究發現,番茄紅素晶體分散或溶解在植物油中性質非常穩定,可長期保存,這為我們提供了一種保存番茄紅素的方法。本文用從番茄中提取的番茄紅素晶體溶于4種食用油中,對番茄紅素在油脂中的穩定性及抗氧化性進行研究,為配制功能性油脂提供參考依據。



材料與方法

實驗材料、主要試劑

  大豆油、玉米油、菜籽油、豬油,市售;新鮮番茄,購于武漢市廣埠屯菜場;番茄紅素標準品,sigma公司;NaOH、95%乙醇、乙酸乙酯、維生素E、檸檬酸等試劑均為分析純。

實驗主要儀器

  GZX-9240型MBE數顯鼓風干燥箱上海博訊實業有限公司醫療設備廠;高效液相色譜日本島津;SHZ-D(III)循環水式真空泵上海予華儀器設備廠;Scientz-10N真空冷凍干燥機寧波新芝生物科技股份有限公司;GL-24M高速冷凍離心機長沙湘麓離心機儀器有限公司;SP-1901UV型紫外可見分光光度計,熒光分光光度計上海光譜儀器有限公司。



實驗方法

番茄紅素的提取

  提取工藝流程:西紅柿→絞碎→皂化→脫水→抽提→濃縮→結晶。

樣品預處理

  新鮮番茄洗凈,去蒂,切丁,絞碎成番茄泥備用。

皂化

  稱取50g番茄泥,按照1:2(g:ml)的比例加入100ml 0.5mol/L的NaOH溶液于40℃恒溫水浴1h。

脫水

  用500ml 95%乙醇分3次洗滌皂化后產物,去雜,脫水,得到脫水番茄泥。

抽提

  向脫水番茄泥中加入150ml乙酸乙酯,40℃恒溫水浴提取2h,抽濾;向濾渣中加入100ml乙酸乙酯重復上述操作,合并2次濾液。



減壓濃縮

  上述抽濾液于40℃減壓濃縮,至總體積為原液的1/3。

  結晶將濃縮液置于0℃緩慢結晶,過濾。結晶產物于60℃重新溶解于乙酸乙酯中至飽和,置于0℃再次結晶。

  番茄紅素在不同油脂中的穩定性準確稱取等量番茄紅素分別溶于體積相等的大豆油、菜籽油、玉米油和豬油中,溶解,混勻,分別裝入帶帽大離心管中.于471nm處測量吸光度.取平均值作為起始值。將離心管置于25℃恒溫箱中保存,每隔240h測量吸光度1次,共測定4次,計算保留率。

  不同濃度番茄紅素對大豆油過氧化值(peroxidevalue,POV)的影響將番茄紅素晶體分別溶解在大豆油中配置成5,10,20mg/L 三個濃度梯度,按照GB/T 5009. 37-2003方法測定其POV值,時間間隔為3h。

  油脂中單體抗氧化劑的抗氧化作用比較將維生素E、番茄紅素晶體、檸檬酸分別用豬油配置成0.02%濃度,40℃恒溫箱中保存,每隔3天測定其POV值。



結果與分析

番茄紅素含量測定

  按文獻方法,經HPLC檢測重結晶后番茄紅素純度為99.1%。新鮮番茄中含有大量水分,不宜直接提取番茄紅素。通?刹捎煤娓苫蛴靡掖歼M行脫水。同時,番茄中含有大量黃色素,經乙醇處理后能被充分抽提出來,避免其轉入到后續乙酸乙酯相中影響番茄紅素的純度。另外,皂化處理能將番茄中含有的脂肪酸甘油酯及各種游離脂肪酸等非水溶性組分清除,在用乙酸乙酯提取番茄紅素時避免它們被一并提取出來。這些非水溶性組分自然狀態下包絡在番茄紅素分子上,從而影響了番茄紅素的結晶和純度。本實驗中,經優化處理,皂化條件為采用新鮮番茄泥與0.5mol/L的NaOH溶液之比1:2(g:ml),40℃皂化1h效果較好。






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