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1、 中药制药毕业设计题 目 不同条件下番茄红素含量变化的研究 学 生 姓 名 刘丽丽 所 在 院 系 化 学 化 工 系 专 业 班 级 2009 级中药制药技术 学 号 2009243728 指 导 教 师（职称） 黄九林 日 期 2012 年 5 月 23 日 安康学院不同条件下番茄红素含量变化的研究一、概述1.1总体概述番茄红素 (Lycopene)属类胡萝卜素，Minhthy 等人研究报道，番茄红素分布于番茄、西瓜、南瓜、李子、柿子、桃、木瓜、芒果、葡萄、红肉脐橙、柑橘等的果实和茶的叶片，其中番茄和番茄制品是西方主要的番茄红素来源，占番茄红素总摄入量的80%以上 1，科学研究表明，番茄红
2、素最易被人体吸收、代谢和利用，是人体血清中浓度最高的类胡萝卜素，占人体血清中类胡萝卜素的50%左右。由于哺乳类动物不能在体内合成类胡萝卜素(包括番茄红素)，因此人体中番茄红素主要是从水果和蔬菜中获得，尤其是番茄和番茄产品 2。番茄红素具有独特的长链分子结构，比其它类胡萝卜素多13个双键，所以它的特殊结构使它具有强有力的消除自由基能力和较高的抗氧化能力，它还具有细胞间信息感应和细胞生长调控等生化作用，并能预防癌症。番茄红素还具有抑制低密度脂肪蛋白的氧化和抗紫外作用，因而番茄红素在食品、化妆品以及医药领域具有重要的应用 3。番茄红素是由异戊二烯单位构成的直链型碳氢化合物，在类胡萝卜素结构中是最为简
3、单的主要色素，是结合于有色体膜上的深红针状结晶，分子式为C 40H564，具有一系列的顺反异构体，反式结构是最稳定的结构形式，番茄红素在自然界中经常以全反式 (All一E一isomer)的形式存在，在植物中大约90% 以上的番茄红素为反式结构，而动物体中则顺式结构所占比例较大 5。番茄红素不仅是天然、无毒 6、安全、理想的食品色素，80年代后期研究结果更表明，番茄红素还具有优越的生理功能。由于它没有-胡萝卜素那样的-紫罗酮环，所以不具有维生素 A原活性 7，因此人们对其未加重视。自从二十世纪五十年代中期发现其在人类健康上的作用以来，番茄红素的研究受到了普遍关注。番茄红素的主要生理功能有：(1)
4、在植物体内的功能在植物细胞中，番茄红素的合成在质体和叶绿体中进行。(2)对人体的保健功能 1) 抗氧化：番茄红素能够淬灭活性氧，消除体内自由基，防止其氧化对人体造成损害。番茄红素还能有效地阻止低密度脂蛋白胆固醇的氧化，从而减少动脉粥状硬化及冠心安康学院病的发生。番茄红素能够防止皮肤受紫外线的伤害。研究表明，当紫外线照射皮肤时，皮肤中的番茄红素首先被破坏，照射紫外线的皮肤中的番茄红素比未照射时减少了3146% 3。因此表明，番茄红素具有较强的减轻组织氧化损伤的作用。2) 防癌 、抗癌：细胞培养、动物试验、流行病研究及其它相关的分析表明，番茄红素具有抑制癌细胞增多和扩散的作用，经常摄入番茄及番茄制
5、品，保持血清中的番茄红素较高的含量，能够极大地降低各种癌症的患病机会。1994年，Franceschi 等报导了食用大量的番茄可以防癌；1999年，在Giovannuai的综述中，提到了番茄红素对肺癌、胃癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌等癌症均有抑制作用。美国哈佛药物学校和哈佛公众健康学校经过6年对47894名男性作跟踪调查发现在4种水果和蔬菜中，只有番茄产品对前列腺癌具有统计学意义上的抑制作用，目前关于番茄红素的防癌抗癌机理有：淬灭单线氧和消除自由基，防止其氧化损伤；促进细胞间正常结合；抑制癌细胞的增殖因子；活化免疫细胞 8。1.2依据本试验以番茄品种、加工方法、检测项目平均值、萃取方法等为指标
6、，通过各项指标的对比，为番茄红素的提取提供依据。1.3 试验内容和范围1.3.1 材料与方法1.3.1.1 原料和来源来自各地区的新鲜番茄（小地窝堡三队、石家梁、昌吉南头工一区、八段四队、101团片区）。新疆统一食品有限公司生产的番茄酱 (热破酱：生产批次为7420174226、8420184237、9420194235；冷破酱：生产批次为7433174340、8430184224、9430194328,生产时间为平均在每年7月25日到2007年9月21日)。1.3.1.2 仪器设备及化学试剂722光栅分光光度计(型号：722N 、生产厂家：上海精密科学仪器有限公司)电光天平(型号：BS224
7、S 、生产厂家：北京赛多利斯仪器设备公司 ) 安康学院甲醇(分子量 32.04、纯度 AR、来源天津市北方化玻购销中心 )甲苯(分子量 92.14、纯度 AR、来源天津市北方化玻购销中心 )无水乙醇(分子量46.07、纯度 AR、来源天津市北方化玻购销中心 )1.3.2分析测定方法1.3.2.1 番茄红素含量的测定 a.标准曲线的绘制称取0.025g苏丹色素，精确到0.0001g，用少量无水乙醇溶解，定量移入50ml容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。准确吸取上述标准液0.26、0.52、0.78、1.04、1.30ml分别注入一组50ml容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度摇匀后即相当于0.5
8、、1.0、1.5、2.0、2.5g/ml番茄红素的标准溶液。然后，依次注入1cm比色皿中，在番茄红素抽提液的最大吸收波长下（485nm）。以甲苯为空白液，分别测定吸光度 4。以测得的吸光度为纵坐标，以苏丹色素标准液所相当的番茄红素浓度为横坐标，绘制标准曲线，做出标准曲线如下：Y = 0. 2533x + 0.0055R2=0.999番茄红素浓度（g/ml）图1 番茄红素标准曲线得回归方程如下：A =0.3268C-0.0074 r=1.0000安康学院注：由于纯番茄红素标准品极不稳定，且制备方法十分繁琐，而苏丹色素稳定，易储存，其乙醇溶液与番茄红素抽提液的最大吸收波长近似，故标准采用苏丹色素代
9、替纯番茄红素绘制标准曲线。b. 试样中番茄红素的提取（1）称取试样0.10.2g，准确至0.0002g，于10ml小烧杯中。（2）在盛有试样的小烧杯中加入少量甲醇，立即用玻璃棒充分。将抽提液移入带滤纸的玻璃漏斗中过滤，烧杯里剩余的残渣再加入少量甲醇，重复上述操作，直至滤液无色，弃去滤液。（3）用少量甲苯分数次按以上步骤提取番茄红素，直至滤液无色为止，滤液接入50ml棕色容量瓶中，用甲苯定容，摇匀，即为番茄红素提取液。c. 测定将上述提取液移入1cm比色皿中，在番茄红素提取液最大吸收波长下（485nm），以蒸馏水为空白液，用分光光度计测定吸光度。从标准曲线中查得番茄红素提取液中番茄红素的浓度。d
10、. 分析结果计算5NX= 100%W式中：X试样中番茄红素的含量，mg/100g；N色素提取液中番茄红素的浓度，g/ml；W试样质量， g。e. 允许差同一样品的两次测定值之差小于2 mg/100g。1.3.2.2 番茄红素提取率的测定称取一定量的番茄酱试样（其红素含量已按国标法测得），加入有机溶剂，在不同条件下浸提，滤出提取液冷却至室温后，测其体积并精密量取2 ml至小烧杯中，待溶剂挥干后用甲醇洗至甲醇液无色，挥干甲醇后的色素用甲苯定容安康学院至50 ml容量瓶中，测其吸光度值，计算番茄红素的总量（mg ），按下式计算提取率： Mn提取率（% ）= 100%M式中：Mn提取液中番茄红素总量，
11、mg；M原料中番茄红素总量，mg。1.4原则番茄红素的提取方法包括酶反应法、皂化法、微生物发酵法、微波法、超声波萃取法、超临界流体萃取法等等。在本实验中，采用热浸提法和微波法提取番茄红素 9-10，并做以对比。结果如图3。1 2 3 4 500.10.20.30.40.50.60.70.80.91热浸提处理组微波处理组两者结合组图3 不同浸提方法对番茄红素吸光度值的影响时间（min）吸光度值由图3可知，相同浸提条件下，有微波的吸光度值明显高于无微波组。说明微波处理能明显提高番茄红素的提取率。而微波萃取方法中，番茄浆易溢出，溶剂消耗大，而且吸光度值低于微波与热搅拌相结合的方法。故提取方法应选用微
12、波与热搅拌相结合的方法。二、工艺流程设计说明（含各个工段的说明）2.1 提取过程2.1.1 番茄红素提取过程安康学院新鲜番茄预处理有机溶剂浸提提取液滤液检测色素2.1.2番茄红素的预处理工艺流程2.1.3原料验收一级品：果实属同一品种，完全成熟，不带果蒂，色泽、品质、形状保持相当良好状态，没有裂果、皱纹、长霉、黑斑、损伤、虫害、日烧斑以及妨碍加工之极小果。安康学院二级品：果实属同一品种，已经成熟，不带果蒂，色泽、品质、形态较一级较差，但品质、形态仍保持良好，没有损伤（抽样造成的损伤除外）及病虫害，以及妨碍加工之小果。等外品：一级、二级以外者，如存在腐烂、虫害、青果、黑斑、损伤（抽样造成的损伤除
13、外）、以及妨碍加工之极小果。2.1.4 流廊选台挑选挑选出裂果、皱纹、长霉、黑斑、损伤、虫害、日烧斑的果子及杂草、铁棒等杂物。2.2 试验原理2.2.1 破碎机破碎安康学院挑选的可以加工的番茄经破碎机破碎成番茄粒，破碎温度在 85以上为热破酱(HB) ，在此温度以下为冷破酱（CB）。2.2.2浓缩锅浓缩汤汁一般含可溶性固形物为 4%7%，经浓缩锅浓缩,把番茄酱的糖度浓缩在 28%30%。2.3分析与讨论本试验以番茄品种、加工方法、检测项目平均值、萃取方法等为指标，通过各项指标的对比，为番茄红素的提取提供依据。2.3.1番茄红素在不同品种中的含量的比较番茄品种有很多种，常见品种有石番号、亚心号、
14、石红类、统番类、红钻类等。在本试验中，主要对比的番茄种类有石番号、亚心号、石红类、统番类，通过不同品种之间的可溶性固形物、酸度、番茄红素的对比，从而挑选出利用价值高的品种。其结果见表1。表1 不同品种间番茄指标的对比Brix Acid ( %) Lycopene (mg/100g)品种max min Ave max min Ave max min Ave石番 3 号 6.70 4.70 5.30 0.50 0.35 0.42 14.17 5.45 10.97石番 9 号 5.90 4.20 5.30 0.40 0.33 0.37 14.76 6.52 10.92石番 35 5.90 5.00
15、5.50 0.43 0.39 0.41 13.01 9.57 11.29亚心 8 号 5.90 4.50 5.40 0.66 0.36 0.49 15.29 7.35 10.04亚心 18 6.70 4.70 5.40 0.51 0.38 0.44 16.10 5.91 8.82安康学院亚心 208 5.10 4.10 4.60 0.47 0.37 0.42 9.43 7.09 8.26石红 201 6.00 4.90 5.50 0.51 0.38 0.45 18.15 8.75 11.48石红 203 6.50 4.70 5.40 0.58 0.31 0.46 15.44 8.61 12.04石红 301 5.50 5.30 5.40 0.49 0.46 0.48 13.72 11.36 12.54石红 302 5.40 5.10 5.30 0.49 0.38 0.44 16.58 5.80 11.19统番 032 5.30 4.10
