专利名称：提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法
技术领域：
本发明涉及一种植物提取物的提纯方法，尤其是一种提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法。
背景技术：
番茄红素在自然界分布很广，在成熟的红色植物中含量较高，如番茄、西瓜、胡萝卜、葡萄、红色葡萄柚、草莓、柑桔等。其分子式为C4tlH56分子量为536. 85，是总类胡萝卜素的一种，在所有的类胡萝卜素中它具有强烈的消除单线态氧和消除自由基的功能，其对单线态氧的消除功能是胡萝卜素的2倍，维生素E的100倍，在清除人体“万病之源”自由基方面，番茄红素的作用比β_胡萝卜素更强大。2003年，美国《时代》杂志把番茄红素列在“对人类健康贡献最大的食品”之首，番茄红素也因此被称为“植物中的黄金”。目前，番茄红素已在欧美、日本和我国港台地区被广泛接受。对防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有奇效，有效抑制癌细胞的扩散和复制，具有抗癌防癌作用，同时能够保护细胞DNA免受自由基损害，防止细胞病变、突变、癌变；含强力抗氧化生物活性物质，能促使细胞的生长和再生，美容祛皱，延缓衰老，维持皮肤健康，被誉为“21世纪保健品新宠”。目前国内外大部分番茄红素产品都是以番茄果肉为原料提取的，但是由于受到原料番茄价格的影响，番茄红素的生产成本较高，导致番茄红素产品的价格一直居高不下。近年来，研究表明番茄皮中也含有大量的番茄红素。我国番茄皮资源巨大，而且番茄皮是生产番茄酱的下脚料，价格十分便宜，因此利用番茄皮提取番茄红素不仅可以大大提高番茄红素产量，还可以极大的降低番茄红素的生产成本。但是目前在番茄培育过程中只注重番茄的风味、甜度、果肉比重等，而忽视了其中的天然抗氧化物质“番茄红素”的培育，导致番茄皮与果肉中的番茄红素一直不高。而且在番茄酱生产过程中，将果肉与果皮分离采用冷剥与热剥两种方式。采用冷剥法，番茄皮中原有的番茄红素不宜损失，含量高；采用热剥法，番茄皮中原有的番茄红素损失较多，含量少。采用热剥法是目前番茄酱生产企业最常用的方法，也是番茄酱生产的发展趋势，这将会极大的降低番茄皮中番茄红素的含量，使得番茄皮中本来纯度就不高的番茄红素变得更少。这些因素直接导致了提取产物番茄红素油树脂的纯度不高(纯度在2 3%)，无法销售。 中国专利公开号CN 1965693Α，名称一种天然番茄红素的提纯方法，该方法以热食用酒精溶解番茄红素，然后过滤得到番茄红素晶体。此法尽管得到的番茄红素晶体纯度可以达到75 95%，但是对番茄红素的原料要求也很高(15 25%);同时此法的得率也不高，只有50%左右；目前市场上使用的番茄红素油树脂纯度一般在5 10%之间，番茄红素晶体如果要应用还需要加油及其他辅料将其变成油树脂，工艺较繁琐。中国专利公开号CN 1687239Α，名称一种番茄红素结晶及其浓缩物的制备方法，该方法先对原料番茄酱或番茄皮进行皂化后以酸中和，再采用低分子醇处理，然后利用有机溶剂对固体部分进行萃取、冷藏结晶等方法获得番茄红素晶体和番茄红素浓缩物。此专利与先提取番茄红素再皂化的方法相比，具有1)、所用的碱量较大，造成资源浪费；2)、需较大皂化设备，处理能力有限，产能低；3)、由于植物细胞壁的影响，皂化效果不好。除此之外，此专利步骤较多，较繁琐，不利于大规模工业化生产；
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，以得到高纯度的番茄红素油树脂。为解决上述技术问题，本发明所采取的工艺步骤为(1)向番茄红素油树脂中加入醇溶剂，搅拌均匀，得到混合液；
(2)向混合液中加入碱性水溶液并搅拌，中和油树脂中的脂肪酸类化合物，得到中和
液；
(3)向中和液中加入碱性水溶液并搅拌，皂化其中的油脂类化合物，得到皂化液；
(4)向皂化液中加入醇水溶液，搅拌；然后加入6#溶剂油，搅拌均匀后静置分层；收集6#溶剂层并浓缩，得到纯度提高的番茄红素油树脂。本发明所述步骤(2)中碱性水溶液为KOH或NaOH的水溶液，溶液的质量百分浓度为10 30% ;番茄红素油树脂碱性水溶液=1:0. I O. 3 (W/W)。所述的中和反应温度为40 45°C ;碱性水溶液的加入用时为10 20分钟，加入完毕后继续反应5 10分钟。本发明所述步骤(3)中碱性水溶液为KOH或NaOH的水溶液，溶液的质量百分浓度为50 56% ;番茄红素油树脂碱性水溶液=1:0. 6 I (W/W)。所述的皂化反应温度为55 63°C，皂化时间为90 120分钟。本发明所述步骤(I)中，在40 45°C下将番茄红素油树脂与醇溶剂搅拌均匀，番茄红素油树脂醇溶剂=1:1 3 (Wiff)0所述的醇溶剂为甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇中的一种或几种。所述步骤(4)中醇水溶液为甲醇、乙醇、丙醇和/或异丙醇的水溶液，溶液中醇的体积百分浓度为50%，番茄红素油树脂醇水溶液=1:1 (V/V)0所述步骤(4)中，加入醇水溶液后搅拌15 30分钟。所述步骤(4)中，6#溶剂油番茄红素油树脂=11 15:1(V/W)。本发明所述步骤(I)中的番茄红素油树脂的纯度低于3%。本方法的工艺原理采用醇类溶剂先将番茄红素油树脂进行分散，以利于中和、皂化反应的顺利进行；然后再加入醇水溶液调整溶液中醇类溶剂的比例，以利于后续6#溶剂油番茄红素过程顺利进行。采用上述技术方案所产生的有益效果在于(I)本发明可使纯度较低无法销售的油树脂产品转变成国家标准要求的纯度合格的产品，纯度提高到4倍以上。(2)利用番茄皮提取的番茄红素油树脂中含有大量的油脂和长链脂肪酸，本发明先中和其中的长链脂肪酸后再皂化油脂，可以有效降低皂化反应的剧烈程度，减少产生的皂角对番茄红素的包裹，显著提高得率。(3)本发明工艺简单，可操作性强；番茄红素得率大于90%，所得产品状态稳定。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例I :本提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法的工艺步骤如下所述。称取300公斤番茄红素纯度为2. 24%的番茄红素油树脂，向其中加入450公斤的甲醇溶剂，然后在45°C下搅拌40分钟，使其混合均匀，得到混合液；向混合液中缓慢加入35公斤质量百分比浓度30%的KOH水溶液，加入过程中持续搅拌，加入用时为15分钟，加入完毕后继续反应5分钟，加入和反应过程中温度维持在45°C，得到中和液；向中和液中加入180公斤质量百分比浓度为56%的氢氧化钾水溶液，在55°C的条件下皂化120分钟，得到皂化液；向皂化液中加入体积百分比浓度50%的甲醇水溶液300L，搅拌30分钟，然后加入6#溶剂油4500L，搅拌30分钟后静置分层，得到6#溶剂油层；浓缩6#溶剂油层，即可得到纯度为9. 13%的番茄红素油树脂67. 35公斤，番茄红素得率为91. 5%。实施例2 :本提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法的工艺步骤如下所述。称取300公斤番茄红素纯度为I. 97%的番茄红素油树脂，向其中加入600公斤的 乙醇溶剂，然后在43°C下搅拌40分钟，使其混合均匀，得到混合液；向混合液中缓慢加入90公斤12wt%的NaOH水溶液并搅拌，加入用时为20分钟，加入完毕后继续反应10分钟，加入和反应过程中温度维持在43°C，得到中和液；向中和液中加入250公斤56wt%的NaOH水溶液，在60°C的条件下皂化110分钟，得到皂化液；向皂化液中加入50vol%的乙醇水溶液300L，搅拌30分钟，然后加入6#溶剂油3300L，搅拌30分钟后静置分层，得到6#溶剂油层；浓缩6#溶剂油层，即可得到纯度为8. 12%的番茄红素油树脂66. 13公斤，番茄红素得率为90. 86%。实施例3 :本提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法的工艺步骤如下所述。称取300公斤番茄红素纯度为2. 05%的番茄红素油树脂，向其中加入900公斤的异丙醇溶剂，然后在40°C下搅拌40分钟，使其混合均匀，得到混合液；向混合均匀的番茄红素溶液中缓慢加入50公斤25wt%的KOH水溶液并搅拌，加入用时为20分钟，加入完毕后继续反应10分钟，加入和反应过程中温度维持在40°C，得到中和液；向中和液中加入300公斤52wt%的KOH水溶液，600C的条件下皂化90分钟，得到皂化液；向皂化液中加入50vol%的异丙醇水溶液300L，搅拌20分钟，然后加入6#溶剂油4000L，搅拌30分钟后静置分层，得到6#溶剂油层；浓缩6#溶剂油层，即可得到纯度为8. 48%的番茄红素油树脂66. 14公斤，番茄红素得率为91. 20%。实施例4 :本提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法的工艺步骤如下所述。称取300公斤番茄红素纯度为2. 16%的番茄红素油树脂，向其中加入300公斤的丙醇和甲醇的混合溶剂(丙醇甲醇=2:1质量比)，然后在42°C下搅拌均匀，得到混合液；向混合液中缓慢加入30公斤10wt%的NaOH水溶液，加入过程中持续搅拌，加入用时为10分钟，加入完毕后继续反应8分钟，加入和反应过程中温度维持在42°C，得到中和液；向中和液中加入210公斤50wt%的NaOH水溶液，在63°C的条件下皂化100分钟，得到皂化液；向皂化液中加入50vol%的丙醇和甲醇(丙醇甲醇=1:1体积比)的水溶液300L，搅拌15分钟，然后加入6#溶剂油4200L，搅拌均匀后静置分层，得到6#溶剂油层；浓缩6#溶剂油层，即可得到纯度为8. 29%的番茄红素油树脂71. 05公斤，番茄红素得率为90. 90%。
权利要求
1.一种提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于，其方法的工艺步骤为 (1)向番茄红素油树脂中加入醇溶剂，搅拌均匀，得到混合液； (2)向混合液中加入碱性水溶液并搅拌，中和油树脂中的脂肪酸类化合物，得到中和液； (3)向中和液中加入碱性水溶液并搅拌，皂化其中的油脂类化合物，得到皂化液； (4)向皂化液中加入醇水溶液，搅拌；然后加入6#溶剂油，搅拌均匀后静置分层；收集6#溶剂层并浓缩，得到纯度提高的番茄红素油树脂。
2.根据权利要求I所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述步骤(2)中碱性水溶液为KOH或NaOH的水溶液，溶液的质量百分浓度为10 30% ;番茄红素油树脂碱性水溶液=1:0. I O. 3 (W/W)。
3.根据权利要求2所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述的中和反应温度为40 45°C ;碱性水溶液的加入用时为10 20分钟，加入完毕后继续反应5 10分钟。
4.根据权利要求I所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述步骤(3)中碱性水溶液为KOH或NaOH的水溶液，溶液的质量百分浓度为50 56% ;番茄红素油树脂碱性水溶液=1:0. 6 I (W/W)。
5.根据权利要求4所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述的皂化反应温度为55 63°C，皂化时间为90 120分钟。
6.根据权利要求I所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述步骤(I)中，在40 45°C下将番茄红素油树脂与醇溶剂搅拌均匀，番茄红素油树脂醇溶剂=1:1 3 (Wiff)0
7.根据权利要求6所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述的醇溶剂为甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇中的一种或几种。
8.根据权利要求I一 7任意一项所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述步骤(4)中醇水溶液为甲醇、乙醇、丙醇和/或异丙醇的水溶液，溶液中醇的体积百分浓度为50%，番茄红素油树脂醇水溶液=1:1 (V/V)0
9.根据权利要求I一 7任意一项所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述步骤(4)中，加入醇水溶液后搅拌15 30分钟。
10.根据权利要求I一 7任意一项所述的提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其特征在于所述步骤(4)中，6#溶剂油番茄红素油树脂=11 15:1 (V/W)。
全文摘要
本发明公开了一种提高番茄红素油树脂纯度的工业化方法，其方法的工艺步骤为(1)向番茄红素油树脂中加入醇溶剂，搅拌均匀，得到混合液；(2)向混合液中加入碱性水溶液并搅拌，中和油树脂中的脂肪酸类化合物，得到中和液；(3)向中和液中加入碱性水溶液并搅拌，皂化其中的油脂类化合物，得到皂化液；(4)向皂化液中加入醇水溶液，搅拌；然后加入6#溶剂油，搅拌均匀后静置分层；收集6#溶剂层并浓缩，得到纯度提高的番茄红素油树脂。本方法先中和其中的长链脂肪酸后再皂化油脂，可以有效降低皂化反应的剧烈程度，减少产生的皂角对番茄红素的包裹，显著提高得率。本方法工艺简单，可操作性强；番茄红素得率大于90%，所得产品状态稳定。
文档编号C07C11/21GK102924967SQ20121044642
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者苏学辉, 连运河, 安晓东 申请人:晨光生物科技集团股份有限公司