[發明專利]一種穩定的順式番茄紅素的制備方法

有效

• 申請號: 201410419276.3
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN105367369B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 孫紅日;董祥玉;孫曉東
• 申請（專利權）人: 南京生磯坊生物工程有限公司
• 主分類號: C07C11/21
• 分類號: C07C11/21;C07C5/22;C09B61/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 傅婷婷,徐冬濤

技術領域

本發明屬于食品原料加工領域，涉及一種穩定的順式番茄紅素的制備方法。

背景技術

番茄紅素是類胡蘿卜素的一種，由11個共軛雙鍵和2個非共軛雙鍵組成的直鏈型多不飽和烯烴，分子式為C₄₀H₅₆，分子量536.85。番茄紅素廣泛存在于植物中，成熟的番茄、西瓜、胡蘿卜、紅色葡萄柚等紅色果實等紅色果實的含量較多，同時在人體的各種器官和組織中也廣泛存在，其中血液、腎上腺、睪丸、肝臟等含有較多的番茄紅素，由于番茄紅素是一種脂溶性天然色素作為食品添加劑，具有極強的清除自由基、抗氧化的能力，其淬滅單線氧，清除自由基的能力是目前常用抗氧劑維生素E生物100倍，是β‐胡蘿卜素的2倍多，能夠阻斷亞硝胺的形成、誘導細胞分化、增強免疫力、抑制細胞增殖、減少DNA的損傷，受到廣大消費者的歡迎，流行病學的研究的大量證據證實番茄紅素對預防前列腺癌、乳腺癌、肝癌等惡性腫瘤方面具有重要的作用，因此番茄紅素的研究逐漸受到重視。

最近研究發現番茄紅素存在順式和反式異構體，由于分子中存在較多的具有剛性的共軛雙鍵，番茄紅素在理論上有多達211種的空間異構體，實際可能存在的異構體種類也有72種，人體中最常見的番茄紅素空間構型如圖1所示，現有研究表明，食物(如番茄醬)中天然存在的番茄紅素以全反式結構為主(90～98％)，而人體的血清和腎上腺等組織中含有的番茄紅素主要是以順式結構為主(79％～88％)，這表明順式結構的番茄紅素可能具有更高的生理活性——很多關于番茄制品中番茄紅素順式異構體含量及生理活性間關系研究的結果也證實了這一點：Boileau等進行體外實驗發現，順式異構體比較容易被細胞吸收，證實順式結構的番茄紅素的生理活性較全反式高；Bohm等也證實順式異構體的抗氧化性好于全反式異構體，因此對天然番茄紅素提取物(番茄紅素油樹脂或番茄醬)或經純化的番茄紅素進行了異構化處理，提高其中更具生理活性的順式異構體的比例，可以顯著提高產品的應用價值，具有顯著的經濟社會效益。。

由于番茄紅素的特殊鏈狀結構和不飽和雙鍵的存在，導致其穩定性極差，容易發生順反異構化和氧化降解，順式結構由于具有更強的抗氧化活性，因此對光、熱、氧更敏感，因此提供一種制備高穩定順式番茄紅素的方法顯得尤為重要。

目前關于制備順式番茄紅素的制備方法均工藝復雜，如：專利CN101314554：光化學異構化反應從全反式番茄紅素合成順式番茄紅素異構體的方法”，此專利采用光化學合成技術，氮氣保護，高壓汞燈濾光處理對番茄紅素進行異構化處理3～6h，此方法中高壓汞燈的光能量的利用率較低，同時需添加冷阱對燈進行降溫，能力消耗極大，生產成本較高，同時，轉化過程中應用了大量易燃易爆或有毒的有機溶劑，如石油醚、環己烷、正己烷、環戊烷、四氫呋喃、二氧六環、乙酸乙酯、丙酮等，這些有機溶劑的應用增加了生產的安全隱患，生產可行性值得商榷。

專利CN1380009：富含順式異構體的番茄紅素的制備方法，將番茄醬溶于食用油中，在近100℃條件下分階段加熱近6h，該法操作步驟易造成油脂氧化變性、酸敗，產生有害物質，導致此法的實際應用價值大打折扣。

專利CN101575256：番茄紅素順式異構方法及高順式異構體含量的番茄紅素產品，采用高溫(80～120溫度)、有毒有機溶劑、高純氮保護，處理番茄紅素，生產條件苛刻，導致產率極低，難以工業化生產。

PCT/EP2007/006747：Stable and biovailable compositions of isomers of carotenoidsdor skin and hair，采用溶劑熱回流方法制備含順式異構體番茄紅素，但此法工藝處理時間長，既增加了操作成本，也降低了生產效率。

專利CN 101798256：一種富含順式異構體的番茄紅素產品及其制備方法，采用短時熱回流——低溫靜置結晶——去除結晶——母液回收溶劑方法制備順式番茄紅素，但此方法采用有機毒性溶劑處理、極端低溫能耗高(‐20℃)、工藝時間過長(最長達36h)、產品中有機溶劑難以去除完全，導致難以工業化生產、產品安全性有待考證。

以上專利方法均存在，轉化效率低、時間長、采用大量有機溶劑，造成安全隱患且轉化后的順式番茄紅素難以穩定保存，以上種種原因限制了順式番茄紅素的廣泛應用。