制备具有高含量番茄红素的番茄提取物的方法.pdf

本发明涉及由全番茄中提取番茄红素的方法，在该方法中将番茄进行热浓缩并用水饱和的乙酸乙酯进行提取。

1.  制备番茄红素含量为5％至20％且以葡萄糖表示的还原糖含量低于1％的番茄总提取物的方法，其包括以下步骤：
a)将新鲜番茄进行预处理，包括洗涤、然后切碎或压碎；
b)将步骤a)的切碎或压碎的番茄进行热浓缩；
c)用水饱和的乙酸乙酯提取步骤b)的浓缩物；
d)用水回洗步骤c)的提取物；
e)将提取物在减压下浓缩至干。

2.  权利要求1中所要求的方法，其中步骤e)的提取物的浓缩进行至终体积为初始体积的0.10至0.28％，其还包括以下步骤：
f)过滤并干燥由浓缩物中沉淀出的番茄红素；并且任选地将番茄红素混悬在乙醇或乙酸乙酯中，然后过滤并用乙酸乙酯洗涤直至获得所需的纯度；
g)向步骤f)的番茄红素中加入种子油。

3.  权利要求2中所要求的方法，其中的种子油为番茄子油。

4.  权利要求2中所要求的方法，其中的种子油为豆油。

5.  可用权利要求1的方法获得的番茄红素含量为5％至20％且以葡萄糖表示的还原糖含量低于1％的番茄总提取物。

6.  可用权利要求2-f)的方法获得的纯度高于50％的晶体番茄红素。

7.  可用权利要求2-f)的方法获得的纯度高于90％的晶体番茄红素。

8.  含有可用权利要求2-4中任一项的方法获得的权利要求7的番茄红素的含油树脂。

制备具有高含量番茄红素的番茄提取物的方法
发明领域
本发明涉及制备具有高含量番茄红素的番茄提取物的方法。
技术背景
番茄红素是一种天然色素，特别富含于番茄和西瓜中，具有正红色。由于该特性及其安全性和有益作用，番茄红素在食品工业中广泛用作着色剂，通常以含油树脂、即在天然脂类中的混悬液形式应用。以该形式，可防止番茄红素氧化(晶体番茄红素非常不稳定)和细菌降解，最可能是由于存在脂类和天然抗氧剂。此外，由于其抗氧化和化学保护性质，番茄红素可用作食品补充剂。
尽管番茄红素可通过合成制备[Karrer等人，Helv.Chim.Acta 33，1349(1950)；Isler等人，ibid.39，463(1956)]，但其通常由番茄(Lycopersicumesculentum)中提取获得。由于番茄红素只有在晶体形式时才具有正红色，所以提取方法应保证可获得该形式的产物。
迄今为止，所提出的方法(WO 95/16363和WO 97/48287)包括分离清液和果肉，并用溶剂提取后者。在WO 97/48287中，在必须于一定条件下进行的果肉-清液分离之前，番茄先经过热处理；提取也通过热处理进行。
尽管这些方法可用于任何种类的番茄，但番茄红素的初始含量须优选在50ppm以上。
发明详述
本发明涉及制备番茄红素含量为5％至20％且以葡萄糖表示的还原糖含量低于1％的番茄总提取物的方法，该方法包括以下步骤：
a)将新鲜番茄进行预处理，包括洗涤、然后切碎或压碎；
b)将步骤a)的切碎或压碎的番茄进行热浓缩；
c)用水饱和的乙酸乙酯提取步骤b)的浓缩物；
d)用水回洗步骤c)的提取物；
e)将提取物在减压下浓缩至干。
预处理根据常规技术进行，任何可提供均匀切碎/压碎番茄的方法均适用。
浓缩(步骤b)通过在减压下且在40至70℃、优选在50℃的温度下蒸馏进行，以便切碎/压碎的番茄重量为初始值的20-30％。
浓缩物的提取(步骤c)用体积为1.0至2.5、优选2倍于浓缩物重量的水饱和的乙酸乙酯重复进行，以获得不含番茄红素的残余物。根据本发明的一项优选实施方案，提取重复进行4次。所述提取在室温、避光且对浓缩物-溶剂混合物保持搅拌条件下进行至少1小时。
每个提取物均用水洗涤(步骤d)，优选以每次单次提取所用溶剂地二分之一体积的水洗涤，之后，将提取物合并、过滤并在减压下蒸发至干(步骤e)。用水洗涤对于本方法的成功是必不可少的；事实上，已观察到：如在随后的实施例3中所详细阐述的那样，当省略该步骤时，可获得更高量的总提取物，但其所具有的番茄红素百分比含量降低约三分之一(对于含50ppm番茄红素的番茄而言，为约4％，而非6％)。
此外，本发明的方法可获得纯度高于50％的晶体番茄红素，由其可制备含油树脂。为了实现这一目的，步骤a)-d)如上所述进行，而在步骤e)中，将提取物浓缩至终体积为初始体积的0.10至0.28％。然后，将经浓缩的提取物放置若干小时，将番茄红素晶体沉淀滤出并干燥(步骤f)。得到的晶体番茄红素可任选地混悬在乙醇中，然后过滤并用乙酸乙酯洗涤直至获得所需的纯度。含油树脂可通过向番茄红素结晶中加入种子油获得，优选番茄子油或豆油(步骤g)。
有利的是，甚至当使用番茄红素初始含量低的番茄时本发明的方法也可提供良好的收率，它可获得具有5％至20％的高番茄红素含量的总提取物，所述含量较以下对比实施例中所述的用WO 97/48287中公开的方法所获得的含量高约2倍。该方法有利的原因还在于提取物中的还原糖含量总是低于1％，通常低于0.5％。
用以下实施例更详细地阐述本发明。
实施例1
本发明的提取物的制备
将52kg番茄红素含量为50ppm的新鲜番茄切碎并在混合机中均化。
在减压(20mBar)、60℃下蒸除部分水(34L)并弃去，获得17.8kg番茄浓缩物。
将36L水饱和的乙酸乙酯倒在浓缩物上，并将混合物在室温、避光下搅拌2小时。
2小时后，收集提取物并再次用36L水饱和的乙酸乙酯提取残余物。将混合物在室温、避光下搅拌2小时。将各提取物过滤并在分液漏斗中用18L水洗涤，然后除去水并收集提取物。
重复进行上述的两次提取和两次洗涤(使用共计144L溶剂)。过滤后，将各提取物合并并在减压下浓缩至干；得到的番茄总提取物(38.9g)的HPLC番茄红素含量为6.05％、还原糖含量(以葡萄糖表示)为0.28％、磷脂含量为12.97％且单-、二-甘油酯含量为24.02％。
实施例2
将50kg番茄红素含量为150ppm的新鲜番茄切碎并在混合机中均化。
在减压(20mBar)、60℃下蒸除部分水(31L)并弃去，获得18.8kg番茄浓缩物。
将40L水饱和的乙酸乙酯倒在浓缩物上，并将混合物在室温、避光下搅拌2小时。
2小时后，收集提取物并再次用40L水饱和的乙酸乙酯提取残余物。将混合物在室温、避光下搅拌2小时。将各提取物过滤并在分液漏斗中用20L水洗涤，然后除去水并收集提取物。
重复进行上述的两次提取和两次洗涤(使用共计160L溶剂)。过滤后，将各提取物合并并在减压下浓缩至干；得到的番茄总提取物(37.2g)的HPLC番茄红素含量为17.8％且还原糖含量(以葡萄糖表示)为0.31％。
实施例3
不用水回洗的提取物的制备
使用与实施例1中的番茄属于同一批次、番茄红素含量为50ppm的番茄。
将4.5kg番茄切碎并在混合机中均化，然后在减压(20mBar)、60℃下蒸除3.3L水。
将得到的浓缩物(1.17kg)每次用2.3L溶剂提取4次(共计9.2L溶剂)，每次在室温且避光下搅拌2小时。
将各提取物合并、过滤并在减压下浓缩至干。得到的总提取物(5.09g)的HPLC番茄红素含量为4％、还原糖含量(以葡萄糖表示)为4.46％、磷脂含量为16.51％且单-、二-甘油酯含量为14.47％。
实施例4
在番茄油中的含油树脂的制备
按照实施例1的步骤操作，但将合并的提取物浓缩至终体积为200ml。将经浓缩的提取物避光放置过夜，以获得深红色针状结晶，将其在真空、避空气下过滤、用乙酸乙酯洗涤并在真空、50℃下干燥，获得4.23g纯度为51％的晶体番茄红素。
向晶体番茄红素中加入6.75g番茄子油(通过己烷提取获得)并剧烈搅拌混合物，获得10.7g液态、均匀、深红色的产物，其番茄红素含量为19.8％。
实施例5
在豆油中的含油树脂的制备
按照实施例1的步骤操作，但将合并的提取物浓缩至终体积为200ml。将经浓缩的提取物避光放置过夜，以获得深红色针状结晶，将其在真空、避空气下过滤、用乙酸乙酯洗涤并在真空、50℃下干燥，获得4.23g纯度为51％的晶体番茄红素。
向晶体番茄红素中加入6.75g豆油(通过己烷提取获得)并剧烈搅拌混合物，获得10.7g液态、均匀、深红色的产物，其番茄红素含量为19.8％。
实施例6
纯度为95％的番茄红素的制备
按照实施例1的步骤操作，但将合并的提取物浓缩至终体积为200ml。将经浓缩的提取物避光放置过夜，以获得深红色针状结晶，将其在真空、避空气下过滤。将所得固体混悬在80ml乙酸乙酯中，并在搅拌下加热至45℃达20分钟。然后，使混合物冷却至室温并在真空、避空气下过滤。将所得固体混悬在200ml乙醇中，并在搅拌下加热至45℃达10分钟，然后趁热、在真空且避空气下过滤。将该操作再重复一次。之后，将所得固体在过滤器上用40ml冷乙酸乙酯洗涤，然后在真空、50℃下干燥，获得2.05g纯度为95％的晶体番茄红素。
对比实施例
根据WO 95/16363中所述的方法进行的提取
使用与实施例1中的番茄属于同一批次、番茄红素含量为50ppm的番茄。
将5.14kg番茄切碎并在混合机中均化，然后在3000转下离心15分钟，以分离清液和不溶性级分(1.315kg)，将不溶性级分每次用2.65L乙酸乙酯提取4次(共计10.6L溶剂)，每次提取在搅拌、60℃且避光下进行2小时。
将各提取物合并并在减压下浓缩至干。得到的番茄总提取物(6.07g)的HPLC番茄红素含量为3.5％、还原糖含量(以葡萄糖表示)为8.74％、磷脂含量为35.57％且单-、二-甘油酯含量为12.44％。