研究简史

番茄红素（lycopene）广泛存在于番茄、番茄制品及西瓜、葡萄柚等水果中，是成熟番茄中的主要色素，也是常见的类胡萝卜素之一。1989年，MASCIO发现番茄红素在所有类胡萝卜素中对单线态氧的猝灭活性最高。随后，对番茄红素的功能研究成为一大热点，研究内容涉及番茄红素的吸收和代谢，番茄红素降低前列腺癌等多种肿瘤和心血管疾病等发生的风险，以及番茄红素的提取和测定方法等。目前，番茄红素不仅已广泛用作天然色素，而且也已越来越多地应用于功能食品、药品和化妆品中。

理化性质

物理性质

番茄红素

 番茄红素的 化学结构是由11个共轭及2个非共轭的碳碳双键组成的直线性碳氢化合物 678 。在显微镜下呈长针状晶体，暗紫红色。可溶于脂肪、油脂、乙醚、石油醚、己烷和丙酮，其 溶解度随温度增高而明显增大；易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂；不溶于水；难溶于甲醇、乙醇，熔点169 ℃，在472 nm处有一强吸收高峰。番茄红素不具环状结构，因而不表现 维生素A的生理活性。作为一种不饱和高聚物，它对氧化反应十分敏感。凡能导致类胡萝卜素氧化的因素如光、温度、氧气、pH及活性表面等均能影响番茄红素。

稳定性

植物体内的茄红素比较稳定 6 ，作为一种不饱和高聚物，经提纯分离后的天然茄红素易于发生氧化反应，稳定性较差。光、温度、氧气、极度、pH值、金属离子等均会影响茄红素的稳定性。茄红素对光十分敏感，日光、紫外光照射下损失极快。日光下半天番茄红素基本损失殆尽，紫外光下3天后损失40%。茄红素耐热稳定性较好，热损失少。常见金属离子对茄红素的稳定性影响不一，K、Na、Mg、Zn对其稳定性影响不大，Fe、Cu引起的茄红素损失较大，而Fe、Al引起的损失较少 1 。番茄红素对碱稳定，酸对番茄红素有破坏作用，且随浓度的增加，其稳定性下降。番茄红素对氧化剂较稳定。还原剂如BHT和Vc可延缓其氧化。此外，处于番茄原果和有机溶剂中的番茄红素较稳定，分离出来的纯番茄红素易发生变化。因此贮存或加工番茄红素时应尽量避免光照及与铁、铜离子接触。

制备方法

番茄红素的提取分离方法主要有有机溶剂提取法、酶反应法、微生物发酵法、人工合成法、超临界CO2萃取法、微波法等。 其中最传统的方法是溶剂提取法（即浸提法），但传统的浸提方法存在着浸提时间长、劳动强度大、原料与处理能耗大、热敏性组份易破坏等缺点。化学合成的番茄红素中含多种异构体和杂质，因而禁止在保健品中使用，市场份额锐减；而天然提取法受限于原料，成本难于进一步降低且生产明显受季节影响。 因而，开发微生物发酵生产法近年来呈现明显的优势。

番茄红素在自然界中分布十分广泛。现阶段，人们逐渐意识到合成色素对人体的危害，因此从天然植物中提取番茄红素成为较普遍的方法。

有机溶剂萃取

原理：番茄红素是一种具有11个碳碳不饱和双键的脂肪烃，它不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。根据这一性质，可利用亲脂性有机溶剂从番茄中提取番茄红素。

工艺流程：番茄→捣碎成泥→烘干→粉碎→有机溶剂浸提→提取液→过滤→滤液→浓缩→粗品

提取pH、提取温度、提取时间是影响提取效果的最主要因素。有机溶剂提取法设备少，工艺简单，操作方便，但由于番茄中还含有其它成分，而且有机溶剂会有痕量残留。只单单采用溶剂萃取，得到的产品一般纯度不高，番茄红素含量约在5%-15%左右，而且通常不会产生番茄红素晶体，而是一种呈油状的物质，即番茄红素油树脂。

超临界二氧化碳萃取

原理：物质在较高的压力下，液相和气相差别缩小，达到某一温度与压力时，差别消失合并成一相，此状态成为临界点，此时的温度和压力分别称为临界温度和临界压力，当温度和压力超过临界点时，其流体的性质介于液体和气体之间，称为超临界流体。

超临界流体具有气液两重性的特点，既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。它可从原料中提取出有用成分，从而实现所需要的分离目的，特别适于番茄红素等热敏性成分。

工艺流程：新鲜大红番茄原料→打浆→压榨过滤→真空干燥→粉碎→过筛→称重→装萃取槽、密封→控制适宜的工作参数→静态、动态萃取→降压分离→由分离柱获得番茄红素→产品质量检测。