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番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的生產(chǎn)工藝
番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的生產(chǎn)工藝【1】
摘 要：通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的最佳工藝條件進(jìn)行了確定。
結(jié)果表明：制備軟膠囊的最佳工藝條件為明膠∶甘油∶水=1∶0.4∶1 ，膠液溫度為65℃;在此條件下，番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的平均包埋率可達(dá)42.1%;番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的保存率均比其純提物保存率高。
關(guān)鍵詞：番茄紅素;紫蘇籽油;軟膠囊;生產(chǎn)工藝
番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊中的主要營(yíng)養(yǎng)性成分是番茄紅素(Lycopene)和α-亞麻酸(Alpha-linolenic acid)。
熱點(diǎn)研究主要在四個(gè)方面，一是預(yù)防冠心病的發(fā)生，二是對(duì)于自由基反應(yīng)而形成的老年性色斑明顯的褪色作用，三是抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和增值，四是防治前列腺增生和病變。
[2]正是番茄紅素具有以上的保健功能，現(xiàn)在已成為功能性食品和保健食品中重要的研發(fā)熱點(diǎn)成分。[3]
紫蘇籽油是從藥食兩用植物紫蘇的成熟果實(shí)榨取，其營(yíng)養(yǎng)成分很高，含亞油酸14.10%、亞麻酸68.47%。
亞油酸中還含有0.1～1.0 %的谷維素和0.1～0.52%的維生素E。
紫蘇籽油不含芥酸，長(zhǎng)期食用對(duì)高血壓、高血脂、冠心病、慢性心 臟病等疾病有療效。
所含亞麻酸和亞油酸有調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能的作用，是人類理想的食用油。
α-亞麻酸是紫蘇籽油的主要營(yíng)養(yǎng)成分。
α-亞麻酸是人體必需的脂肪酸，具有降血脂、降膽固醇和促進(jìn)肝細(xì)胞再生、提高機(jī)體免疫力，降低癌變幾率等作用，具有很好的藥用和保健價(jià)值，但由于其含有三個(gè)雙鍵，易受氧、光、熱等的作用而發(fā)生氧化變性[4]，從而限制了它的應(yīng)用。
由于番茄紅素和α-亞麻酸極不穩(wěn)定，在光照、熱處理和酸堿環(huán)境下易氧化、分解和發(fā)生異構(gòu)化，這不但會(huì)影響產(chǎn)品的色澤，而且會(huì)降低產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
將番茄紅素和紫蘇籽油制備成軟膠囊劑并添加抗氧化劑天然維生素E可提高其穩(wěn)定性。
本試驗(yàn)對(duì)番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的制備工藝進(jìn)行了研究。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
1.1.1 番茄果實(shí)：黑龍江省樺南縣有機(jī)種植的新鮮番茄。
1.1.2 紫蘇籽油：樺南仙紫食品科技有限公司的有機(jī)紫蘇籽油。
1.2 方法
1.2.1 提取番茄紅素
將番茄剝?nèi)ケ砥で兴�，用堿洗，加入乙酸乙酯按體積料液比為1∶2，2 h 恒溫水浴溫度為35℃，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，至原體積的1/8，真空冷凍干燥，得到番茄紅素粉末。
1.2.2 番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的生產(chǎn)工藝
1.2.2.1 配料
由于番茄紅素是粉末固體，因此首先將番茄紅素粉末過(guò)100～200目篩，再與紫蘇籽油混合均勻，經(jīng)膠體磨研勻，制成極細(xì)膩、均勻的懸浮液，加入適量助懸劑蜂蠟，防止出現(xiàn)分層現(xiàn)象，造成裝量不準(zhǔn)確。
1.2.2.2 滴制和成丸
將紫蘇籽油加入料斗中，再將明膠漿加入膠漿斗中，并保持一定的溫度，盛軟膠囊器中放入液體石蠟，根據(jù)每一膠丸內(nèi)含藥量多少，調(diào)節(jié)好出料口和出膠口，膠漿、油料先后以不同的速度從同心管滴出，明膠在外層，藥液從中心滴出后制得軟膠囊。
1.2.2.3 吹干和干燥
將制得的膠丸在室溫(20℃～30℃)冷風(fēng)干燥，再經(jīng)石油醚洗滌兩次，在經(jīng)過(guò)95%乙醇洗滌后于30℃～35℃烘干，直到水分合格后為止，即得軟膠囊。
1.2.3 番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊包埋率的計(jì)算
乙酸乙酯為空白溶液，用分光光度計(jì)分別在472nm測(cè)定番茄紅素提取液和350nm紫蘇籽油中α-亞麻酸吸光度，樣品中番茄紅素和α-亞麻酸的含量的計(jì)算是通過(guò)稀釋倍數(shù)的折算。
取100μL番茄紅素和紫蘇籽油的內(nèi)容物，按照滴制法制成番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊，冷卻，吹干并干燥。
再將制成的番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊溶解于蒸餾水和石油醚中，用分液漏斗振蕩，保留油相;再往水相加入適量石油醚，合并油相定容至10 mL，用分光光度計(jì)在472 nm和350nm測(cè)定吸光度。
包埋率(%) = (W2-m2)/W2×100%
制備軟膠囊時(shí)內(nèi)容物的原始添加量為W2，殘余內(nèi)容物的量為m2
1.2.4 保存率計(jì)算將待測(cè)番茄紅素提取液、紫蘇籽油和番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊酸堿處理和加熱處理后，分別測(cè)定處理前后其吸光度值。
保存率(%)=(處理后番茄紅素的含量/處理前總番茄紅素的含量)×100
2 結(jié)果
2.1 番茄�t素紫蘇籽油軟膠囊生產(chǎn)工藝的正交試驗(yàn)
由表1可知，影響的顯著性順序?yàn)椋耗z液溫度>增塑劑的用量>水與明膠的比例，以滴制法生產(chǎn)軟膠囊的最佳工藝條件組合為：C1A2B2，即明膠∶甘油∶水為1∶0.4∶1、膠液溫度65℃。
正交驗(yàn)證試驗(yàn)表明：在此最佳條件下，番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的包埋率可達(dá)42.1%。
2.2 重復(fù)性試驗(yàn)
以最佳組合C1A2B2進(jìn)行3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，番茄紅素紫蘇籽油軟膠囊的包埋率分別為42.3%、41.6%和42.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.95%。
可知，該工藝條件重現(xiàn)性好。
3 討論
軟膠囊是指把一定量的原料、原料提取物加上適宜的輔料密封于球形、橢圓形或其他形狀的軟質(zhì)囊中制成的劑型[6]。
試驗(yàn)結(jié)果表明：以明膠、甘油和水為壁材，將其制成軟膠囊具有可行性，包埋率穩(wěn)定(平均包埋率為40%)。
但甘油作為增塑劑是否為最佳選擇，還需進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)：
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番茄紅素提取工藝【2】
摘要：番茄紅素是一種重要的類胡蘿卜素，具有很強(qiáng)的抗氧化。
抗癌作用，并且還是天然色素和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，其應(yīng)用和研究得到了迅猛發(fā)展，本文綜述了目前提取番茄紅素主要的幾種方法。
關(guān)鍵詞：番茄紅素 提取方法
番茄紅素(lycopene)是成熟番茄的主要色素，是一種不含氧的類胡蘿卜素[1]。
1873年Hartse首次從漿果薯蕷TamuscommunisL.中分離出這種紅色晶體。
1913年Schunk發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)和胡蘿卜素的不同，將其首次命名為lycopene，使用至今。
其分子式為C40H56，分子量為536.85，純品為針狀深紅色晶體，在分子結(jié)構(gòu)上有11個(gè)共軛雙鍵和2個(gè)非共軛雙鍵組成的直鏈型碳?xì)浠衔铩?/p>
在類胡蘿卜素中，它具有最強(qiáng)的抗氧化活性。
番茄紅素清除自由基的功效遠(yuǎn)勝于其它類胡蘿卜素和維生素E，其淬滅單線態(tài)氧的速率常數(shù)是維生素E的100倍，是迄今為止自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑之一[2]。
長(zhǎng)期以來(lái)，番茄紅素一直作為一種普通的植物色素，并未引起太多的關(guān)注。
近年的研究證實(shí)，番茄紅素不僅分布在番茄中，還存在于西瓜、南瓜、李子、柿子、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、紅莓、云莓、柑橘等的果實(shí)，茶的葉片及蘿卜、胡蘿卜、蕪菁甘藍(lán)等的根部。
番茄及其制品的番茄紅素是西方膳食
中的類胡蘿卜素最主要的來(lái)源，人體從番茄中獲得的番茄紅素占總攝入量的80%以上。
番茄紅素在人體中主要分布在血清以及組織中，具有很強(qiáng)的抗氧化活性，當(dāng)它在血液中循環(huán)時(shí)能阻止自由基損害細(xì)胞、脫氧核糖核酸和基因，能消除過(guò)氧化自由基，具有抗衰老的作用，對(duì)預(yù)防癌癥有顯著效果[3]。
因而，番茄紅素在食品、化妝品以及醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
目前，番茄紅素的提取及測(cè)定是國(guó)內(nèi)外的一個(gè)研究熱點(diǎn)[4]。
1、番茄紅素提取方法
番茄紅素是脂溶性色素，可采用有機(jī)溶劑浸提法、酶輔助法、超聲波輔助法、微波提取法、超臨界流體萃取法來(lái)提取。
1.1 有機(jī)溶劑浸提法
根據(jù)番茄紅素不溶于水，難溶于甲醇、乙醇，可溶于石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、苯等有機(jī)溶劑的性質(zhì)，可利用親油性有機(jī)溶劑來(lái)提取番茄紅素。
現(xiàn)在常用的提取劑有丙酮、氯仿、正己烷、乙酸乙酯。
根據(jù)馬卡迪[3]研究表明，1，2- 二氯乙烷作為提取劑，溶解色素能力強(qiáng)，其自身性質(zhì)與其它溶劑相比也較穩(wěn)定，同時(shí)其含氯量也較其它溶劑低。
據(jù)鄧書(shū)平[5]研究表明：乙酸乙酯可作為新鮮番茄中番茄紅素提取的最佳提取劑。
1.2 酶輔助提取法
番茄紅素是成熟番茄果實(shí)的主要色素物質(zhì)，番茄果實(shí)組織細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，番茄紅素主要存在于番茄果皮部分的色素細(xì)胞中，膠質(zhì)部分的色素細(xì)胞主要含β- 胡蘿卜素。
果實(shí)中的類胡蘿卜素成分從在葉綠體中占主導(dǎo)地位的鏈孢紅素、胡蘿卜素變成在有色體中占主導(dǎo)地位的番茄紅素，導(dǎo)致果實(shí)色澤由綠轉(zhuǎn)紅。
據(jù)沈蓮清等[6]報(bào)道，用果膠酶和纖維素酶輔助提取番茄紅素，其得率分別提高了160%和120%，說(shuō)明果膠酶和纖維素酶都能極大的提高番茄紅素的產(chǎn)率。
1.3 超聲波輔助提取法
番茄紅素現(xiàn)在主要的提取方法仍然是有機(jī)溶劑提取法，但是有機(jī)溶劑的毒性大， 提取率低且耗時(shí)長(zhǎng)是這種方法最突出的問(wèn)題。
據(jù)何晗等人[7]報(bào)道，以乙酸乙酯為提取劑，結(jié)合超聲波和提取促效劑A的共同作用，建立了從番茄中提取番茄紅素的新工藝， 具有毒性較小、提取率高、溶劑使用量少等優(yōu)點(diǎn)， 并大大縮短操作時(shí)間。
1.4 微波提取法
據(jù)許慶陵等[8]報(bào)道，微波提取法與溶劑浸提法相比，不僅有較高的提取率，同時(shí)具有時(shí)間短、試劑少、污染小等優(yōu)點(diǎn)。
主要由于番茄紅素是脂溶性色素，有機(jī)溶劑不易滲透穿過(guò)物質(zhì)的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，采用經(jīng)典的有機(jī)溶劑浸提法難以很好地將提取物從細(xì)胞器中溶出;微波提取法有利于有機(jī)溶劑滲透穿過(guò)物質(zhì)的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，較好將提取物從細(xì)胞器中溶出，從而能獲得較高提取率。
它與超臨界CO2提取工藝相比，具有成本低，投資少，提取率高等優(yōu)點(diǎn)，可以說(shuō)，微波提取在天然色素的提取工藝中具有廣闊的應(yīng)用前景。
1.5 超臨界二氧化碳萃取法
超臨界萃取是利用超臨界流體的優(yōu)良溶解與傳質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分離的一項(xiàng)新型高效分離技術(shù)，與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取法相比，其工藝簡(jiǎn)單，耗能低，萃取劑便宜，無(wú)毒，易回收，它是低溫處理，適于提取番茄紅素等熱敏性成分。
楊萬(wàn)正等人[9]研究了超臨界二氧化碳從番茄粉中提取番茄紅素，在萃取壓力35 MPa ，萃取溫度55 ℃，解析溫度35 ℃，以投料量20 % 的正己烷為夾帶劑萃取2 h條件下番茄紅素的提取率可達(dá)93.98%。
2、提取番茄紅素存在的問(wèn)題及解決思路
番茄紅素在提取過(guò)程中， 無(wú)論是利用傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取， 還是利用近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)提取， 都存在著一定的局限性， 要更好解決在提取過(guò)程中存在的問(wèn)題，首先控制環(huán)境因素。
番茄紅素對(duì)熱具有很好的穩(wěn)定性，45 ℃以內(nèi)不會(huì)發(fā)生變性，在100 ℃以下加熱損失率不大;對(duì)光十分敏感，尤其是日光直射下一天即可全部損失，對(duì)紫外光也較敏感，在暗處保存效果較好。
酸對(duì)番茄紅素有較強(qiáng)的破壞作用，而堿對(duì)其影響并不大[10]。
番茄紅素對(duì)氧化劑、還原劑較穩(wěn)定。
因此在提取過(guò)程中要避免光的直射。
另外，在提取過(guò)程中也可以加入抗氧化劑(如BHT和VE)。
其次，可以利用微生物發(fā)酵的方法制備番茄紅素。
3、展望
近年來(lái)， 番茄紅素的研究與應(yīng)用取得了迅猛發(fā)展。
如果能充分有效地利用番茄醬生產(chǎn)的副產(chǎn)品， 生產(chǎn)出具有高附加值的番茄紅素，將會(huì)大大提高番茄種植的經(jīng)濟(jì)效益。
另外，番茄紅素作為非常有前途的食品添加劑發(fā)揮著天然色素和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的作用，正在不斷受到人們的普遍關(guān)注。
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年的番茄產(chǎn)量達(dá)1 000 多萬(wàn)噸，我們可以利用這種優(yōu)勢(shì)，以新鮮番茄和番茄副產(chǎn)品為原料，再將傳統(tǒng)工藝進(jìn)行優(yōu)化選擇出合適的提取方法生產(chǎn)出純度高、成本低的番茄紅素產(chǎn)品。
由此可見(jiàn)，在我國(guó)開(kāi)發(fā)番茄紅素及其產(chǎn)品將會(huì)有著十分廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)：
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番茄中番茄紅素提取工藝的優(yōu)化【3】
摘要：采用浸提法從番茄(Lycopersicon esculentum)中提取番茄紅素，建立番茄紅素含量測(cè)定的方法，并在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)優(yōu)化提取溶劑、料液比、提取時(shí)間和提取溫度等提取條件。
結(jié)果表明，以蘇丹Ⅰ色素代替番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，適合實(shí)驗(yàn)室常規(guī)定量測(cè)定番茄紅素含量。
優(yōu)化的提取工藝條件為氯仿作提取溶劑、料液比1∶7(m番茄漿∶V提取溶劑，g/mL)、提取時(shí)間2.0 h、提取溫度35 ℃，此條件下番茄紅素提取率為0.483%。
關(guān)鍵詞：番茄紅素;番茄(Lycopersicon esculentum);提取;優(yōu)化
番茄紅素是植物和微生物合成的一種天然色素，具有極強(qiáng)的抗氧化活性。
經(jīng)流行病學(xué)研究證明，番茄紅素具有預(yù)防癌癥、延緩衰老、保護(hù)心血管、防止和減輕紫外線照射、保護(hù)皮膚、預(yù)防白內(nèi)障等功用[1]。
當(dāng)前從番茄(Lycopersicon esculentum)果實(shí)中提取番茄紅素和測(cè)定番茄紅素含量的方法很多，本研究旨在建立一種簡(jiǎn)便易行、適合農(nóng)業(yè)種植中心使用、常規(guī)實(shí)驗(yàn)室可行、具有一定穩(wěn)定性的番茄紅素含量測(cè)定方法，并優(yōu)化提取工藝條件，為進(jìn)一步研究番茄紅素提供科學(xué)根據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
提取番茄紅素的原料為取自南寧市廣西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)展示中心內(nèi)塑料大棚溫室種植的金丹Ⅰ番茄。
主要試劑包括蘇丹Ⅰ、乙醇、丙酮、氯仿等，均為國(guó)產(chǎn)分析純。
主要儀器包括800B型臺(tái)式離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠;CR-10小型色差計(jì)，杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司;VIS-7220型可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京瑞利分析儀器公司;AL204型電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;多功能食品攪拌機(jī)，任發(fā)電器實(shí)業(yè)有限公司。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 番茄中番茄紅素的提取流程 番茄→水洗后打漿→準(zhǔn)確稱取番茄漿3 g→無(wú)水乙醇預(yù)處理→加入有機(jī)溶劑在一定溫度下避光浸提→測(cè)定提取液體積→取提取液1 mL定容至10 mL→測(cè)定番茄紅素提取率。
1.2.2 番茄紅素的吸收光譜 取堅(jiān)熟期金丹Ⅰ番茄樣品8個(gè)，洗凈打漿，準(zhǔn)確稱取3 g番茄漿，用2 mL無(wú)水乙醇處理后3 000 r/min離心10 min，棄上清，沉淀中加入20 mL丙酮—石油醚提取2 h，水洗除去丙酮，取上層有機(jī)相1 mL用石油醚定容至10 mL，在波長(zhǎng)400～700 nm范圍內(nèi)進(jìn)行吸收光譜掃描。
1.2.3 番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 純番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品極不穩(wěn)定，且價(jià)格極其昂貴[2]，而蘇丹Ⅰ色素穩(wěn)定，價(jià)格便宜，其乙醇溶液與番茄紅素提取液的最大吸收波長(zhǎng)相似，因此本試驗(yàn)參照文獻(xiàn)[3]、[4]的測(cè)定方法，采用蘇丹Ⅰ代替純番茄紅素繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算番茄紅素提取率。
稱取0.025 0 g精制蘇丹Ⅰ，用適量無(wú)水乙醇溶解后定容至50 mL，得蘇丹Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)液。
準(zhǔn)確吸取0.26、0.52、0.78、1.04、1.30 mL蘇丹Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)液，用無(wú)水乙醇稀釋并定容至50 mL，所得蘇丹Ⅰ系列工作液分別相當(dāng)于0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 μg/mL的番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)液。
以蒸餾水為對(duì)照，用分光光度計(jì)測(cè)定蘇丹Ⅰ系列工作液在“1.2.2”測(cè)得的番茄紅素最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度，以吸光度y為縱坐標(biāo)、蘇丹Ⅰ工作液所相當(dāng)?shù)姆鸭t素濃度x為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
同法測(cè)定番茄紅素提取液的吸光度，計(jì)算提取液中番茄紅素濃度和番茄紅素的提取率。
番茄紅素提取率=提取液中番茄紅素的濃度×提取液體積/番茄漿質(zhì)量×100%
1.2.4 番茄紅素提取工藝條件的優(yōu)化 設(shè)置單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)考察提取溶劑、料液比、提取時(shí)間和提取溫度對(duì)番茄紅素提取率的影響，優(yōu)化番茄紅素提取工藝條件。
�、偬崛∪軇⿲�(duì)番茄紅素提取率的影響。
準(zhǔn)確稱取3 g番茄漿5份于小燒杯中，用2 mL乙醇處理后于3 000 r/min離心脫水10 min，棄去上清液，分別加入20 mL氯仿、丙酮、石油醚、丙酮—石油醚(體積比1∶1，下同)、無(wú)水乙醇作為提取溶劑，于35 ℃下避光提取2 h，其中以丙酮—石油醚為提取溶劑時(shí)先水洗除去丙酮，測(cè)定番茄紅素提取率。
�、诹弦罕葘�(duì)番茄紅素提取率的影響。
準(zhǔn)確稱取3 g番茄漿5份，用2 mL乙醇處理后于3 000 r/min離心脫水10 min，棄去上清液，分別加入12、15、18、21、24 mL丙酮—石油醚，即料液比(m番茄漿∶V提取溶劑，g/mL，下同)分別為1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8，于35 ℃下避光提取2 h，測(cè)定番茄紅素提取率。
�、厶崛r(shí)間對(duì)番茄紅素提取率的影響。
準(zhǔn)確稱取3 g番茄漿5份，加入20 mL丙酮—石油醚，于35 ℃下避光提取，提取時(shí)間分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，測(cè)定番茄紅素提取率。
④提取溫度對(duì)番茄紅素提取率的影響。
準(zhǔn)確稱取3 g番茄漿5份，加入20 mL丙酮—石油醚，分別于25、35、45、55、65 ℃下避光提取2 h，測(cè)定番茄紅素提取率。
�、菡辉囼�(yàn)。
選取提取溶劑、料液比、提取時(shí)間和提取溫度4個(gè)因素，以番茄紅素提取率為指標(biāo)，設(shè)計(jì)四因素三水平正交試驗(yàn)優(yōu)化番茄紅素提取工藝條件，正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。
1.2.5 精密度和重復(fù)性試驗(yàn) ①精密度試驗(yàn)。
準(zhǔn)確稱取3 g金丹Ⅰ番茄漿，按優(yōu)化的提取方法提取番茄紅素，精確吸取2 份提取液各1 mL，分別用石油醚定容至10 mL;分別精確吸取蘇丹Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)溶液0.78、1.04 mL，用無(wú)水乙醇定容至50mL(相當(dāng)于番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)溶液1.5、2.0 μg/mL)，分別測(cè)定上述4份溶液的吸光度，重復(fù)5次。
計(jì)算RSD，評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法的精密度。
②重復(fù)性試驗(yàn)。
準(zhǔn)確稱取5份金丹Ⅰ番茄漿，按優(yōu)化的提取方法提取番茄紅素，分別測(cè)定提取液的吸光度，計(jì)算番茄紅素提取率，并計(jì)算RSD，評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法的重復(fù)性。
�、奂訕踊厥章试囼�(yàn)。
準(zhǔn)確稱取已測(cè)定番茄紅素含量的番茄漿1.5 g 5份，各加入1 mL無(wú)水乙醇預(yù)處理后再準(zhǔn)確加入0.58 mL蘇丹Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)溶液(相當(dāng)于55.77 μg番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品)，再次測(cè)定番茄紅素含量，計(jì)算回收率及RSD，評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度。
1.2.6 番茄紅素的穩(wěn)定性 準(zhǔn)確稱取3 g金丹Ⅰ番茄漿，按最佳提取工藝提取番茄紅素，精確吸取提取液1 mL，用石油醚定容至10 mL，加蓋后于自然光條件下放置0、1、2、4、6 h后測(cè)定溶液吸光度，考察番茄紅素的穩(wěn)定性。
2 結(jié)果與分析
2.1 番茄紅素的吸收光譜
金丹Ⅰ番茄紅素提取液稀釋后在400～700 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行吸收光譜掃描，結(jié)果見(jiàn)圖1。
從圖1可以看出，樣品提取液在444、472、502 nm處各有一個(gè)吸收峰，其中最大吸收波長(zhǎng)為472 nm，與文獻(xiàn)報(bào)道的番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品的吸收特性[2]完全一致，說(shuō)明提取液中含有番茄紅素。
經(jīng)分析，番茄紅素提取液在502 nm處的吸光度為472 nm處吸光度的84.40%，此時(shí)β-胡蘿卜素等雜質(zhì)的干擾較小[4]，因此本試驗(yàn)選擇測(cè)定波長(zhǎng)為502 nm。
2.2 番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線
以價(jià)格便宜、性質(zhì)穩(wěn)定的蘇丹Ⅰ色素代替番茄紅素作為標(biāo)準(zhǔn)品，測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)液在502 nm處的吸光度，得到番茄紅素濃度x對(duì)吸光度y的標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2，回歸方程為y=0.266x+0.005，R2=0.999，線性關(guān)系較好，適用于實(shí)驗(yàn)室常規(guī)定量測(cè)定番茄紅素含量。
2.3 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.3.1 提取溶劑對(duì)番茄紅素提取率的影響 分別以氯仿、丙酮、石油醚、丙酮—石油醚、無(wú)水乙醇作提取溶劑提取番茄紅素，所得番茄紅素提取率結(jié)果見(jiàn)圖3。
由圖3可知，不同提取溶劑對(duì)番茄紅素的提取效果不同，其中氯仿作提取溶劑番茄紅素提取率最高，其次是丙酮—石油醚，番茄紅素提取率為以氯仿作提取溶劑時(shí)的93.1%;石油醚與無(wú)水乙醇的提取效果最差，與沈連清等[5]、俞健等[6]的研究結(jié)果一致。
試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)加入石油醚或無(wú)水乙醇后，經(jīng)脫水的番茄漿以團(tuán)狀存在，不能分散，與溶劑不能充分接觸，導(dǎo)致提取效果差，而加入其他3種提取溶劑后番茄漿能均勻分散在溶劑中，因此提取效果較好。
考慮到氯仿毒性較大，后續(xù)試驗(yàn)選擇丙酮—石油醚作提取溶劑。
2.3.2 料液比對(duì)番茄紅素提取率的影響 以丙酮—石油醚為提取溶劑，分別在料液比1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8的條件下提取番茄漿中的番茄紅素，所得番茄紅素提取率結(jié)果見(jiàn)圖4。
由圖4可知，番茄紅素的提取率先隨提取溶劑用量的增加而升高較快，料液比達(dá)1∶6后，再增加提取溶劑用量，提取率升高的幅度很小，提取效果基本穩(wěn)定。
2.3.3 提取時(shí)間對(duì)番茄紅素提取率的影響 提取時(shí)間分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，所得番茄紅素提取率結(jié)果見(jiàn)圖5。
從圖5可以看出，番茄紅素提取率隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)先迅速升高，提取時(shí)間超過(guò)1.0 h后升高速度較慢，提取時(shí)間為2.0 h時(shí)的提取率是提取時(shí)間為2.5 h時(shí)提取率的99.3%，說(shuō)明2.0 h時(shí)番茄紅素的提取已基本完成。
2.3.4 提取溫度對(duì)番茄紅素提取率的影響 提取溫度對(duì)番茄紅素提取率的影響結(jié)果見(jiàn)圖6。
從圖6可以看出，提取溫度由25 ℃升高到35 ℃，番茄紅素的提取率略有升高，提取溫度進(jìn)一步升高，番茄紅素提取率逐漸降低，表明番茄紅素對(duì)熱不穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間處在較高溫度條件下容易分解，從而造成提取率降低。
2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，提取溶劑、料液比、提取時(shí)間和提取溫度等因素均對(duì)番茄紅素的提取率有一定影響，選取這4個(gè)因素及其對(duì)應(yīng)的3個(gè)較優(yōu)水平進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
由極差分析可知，各因素中對(duì)番茄紅素提取率影響最大的是提取溶劑，其次是提取溫度，再次是料液比，提取時(shí)間的影響最小。
最佳工藝組合為A1B2C3D2，即氯仿作提取溶劑、料液比1∶7、提取時(shí)間2.5 h、提取溫度35 ℃。
由于提取時(shí)間對(duì)番茄紅素提取率的影響很小，提取時(shí)間為2.0 h或2.5 h時(shí)提取率相差不大，從簡(jiǎn)化操作、節(jié)約成本的角度考慮，提取時(shí)間選擇2.0 h，此條件下番茄紅素的提取率為0.483%，高于其他正交試驗(yàn)組合的結(jié)果。
考慮到氯仿與丙酮—石油醚作提取溶劑提取率相差不大，且氯仿有毒，在實(shí)際操作中還是建議采用丙酮—石油醚作提取溶劑。
2.5 精密度和重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果
2.5.1 精密度試驗(yàn)結(jié)果 分別取番茄紅素提取液和蘇丹Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)溶液各2份，測(cè)定其在502 nm處的吸光度，用于表征番茄紅素的含量，重復(fù)5次，進(jìn)行精密度試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3可知，使用本測(cè)定方法精密度較高，RSD均小于1.60%。
2.5.2 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果 取5份番茄紅素提取液，分別測(cè)定各提取液吸光度A502 nm，計(jì)算番茄紅素提取率，結(jié)果見(jiàn)表4。
由表4可知，采用優(yōu)化的方法提取番茄紅素，重復(fù)性較好，平均提取率為0.782%，RSD為2.22%。
2.5.3 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果 準(zhǔn)確稱取已測(cè)定番茄紅素含量的提取液，進(jìn)行加樣回收率試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5，測(cè)得平均回收率為96.43%，RSD為3.57%，方法準(zhǔn)確度較好。
2.6 番茄紅素穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
將番茄紅素提取液用石油醚定容后加蓋，在自然光條件下放置0、1、2、4、6 h，測(cè)定溶液的吸光度，結(jié)果見(jiàn)圖7。
從圖7可以看出，提取液中番茄紅素的吸光度在6 h內(nèi)隨測(cè)定時(shí)間延長(zhǎng)而升高，可能是由于石油醚溶液揮發(fā)而導(dǎo)致提取液濃度增大。
但2 h內(nèi)吸光度變化較小，比0 h僅增加了0.02倍。
因此在試驗(yàn)過(guò)程中提取液中番茄紅素含量的測(cè)定應(yīng)在2 h內(nèi)完成。
3 小結(jié)與討論
本研究以金丹Ⅰ為原料采用熱浸提法提取番茄紅素，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)對(duì)影響番茄紅素提取率的因素提取溶劑、料液比、提取時(shí)間和提取溫度等進(jìn)行探討，優(yōu)化提取條件。
并建立簡(jiǎn)化的分光光度法測(cè)定提取液中番茄紅素的含量。
結(jié)果表明，提取番茄紅素的最優(yōu)工藝條件為氯仿作提取溶劑、料液比1∶7、提取時(shí)間2.0 h、提取溫度35 ℃，番茄紅素提取率為0.483%。
考慮到氯仿有毒，在實(shí)際生產(chǎn)中建議以丙酮—石油醚作提取溶劑。
該方法操作簡(jiǎn)便易行、精密度高、準(zhǔn)確度好，具有一定的穩(wěn)定性，適合農(nóng)業(yè)種植中心使用。
此外，在提取條件相同時(shí)，番茄紅素的提取率還與番茄原料的成熟度有關(guān)，番茄果實(shí)成熟度越高，番茄紅素提取率越高[7]。
因此，為了提高番茄紅素提取率，應(yīng)盡量采用成熟度高的番茄果實(shí)作原料。
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