技术领域
本发明涉及番茄红素的提取技术，具体地说，涉及一种黑番茄中番茄红素的提取精制方法。
背景技术：
黑番茄（Black tomato）原产南美洲，是番茄家族的珍品，因其果色和果实均为红黑色而得名，其果实药食兼用，研究证明黑番茄具有滋阴护肾，减肥瘦身和预防癌症与心脏病的功效。黑番茄中不仅含有丰富的花青素，还含有大量的番茄红素及抗氧化剂，黑番茄中番茄红素含量高达28.0µg/g，是番茄中番茄红素的２倍之多，黑番茄可作为功效成分番茄红素的潜力原料来源。
番茄红素在人体内不能合成，只能通过食物来补充，因此，番茄红素的制备方法、药用和保健价值及深度利用的研究受到广泛关注，目前番茄红素主要从番茄、番茄皮、秋橄榄、西瓜等天然产物中提取，提取方法主要有溶剂提取法、微波提取波、超临界CO2萃取法等。以有机溶剂提取法应用最为广泛，尽管此法工艺简单，但产品质量不太理想，存在色素溶解差、色泽变化较大等缺点，且提取过程使用大量的有机溶剂，易导致产品中溶剂残留、生产成本偏高。微波萃取在短时间内完成多种样品组分的萃取，溶剂用量少，但微波萃取番茄红素时，仍用有机溶剂，产品中还残存有机溶剂。超临界CO2流体能有效地将脂溶性物质从混合物中提取出来，具有溶解力强，传质速率快、清洁环保等优点，采用超临界CO2萃取的番茄红素无异味、无溶剂残留，而且对番茄红素这类热敏性物料的提取也尤为合适。多篇文献及专利报道超临界CO2萃取番茄红素，如王晓岑等报道《超临界CO2萃取番茄红素工艺条件的研究》，以番茄粉为原料，萃取压力38MPa，萃取温度61℃，夹带剂添加64mL大豆色拉油、萃取时间120min，番茄红素的萃取率为1.18mg/100g。王世宽等报道《番茄红素超临界二氧化碳萃取研究》采用最佳工艺条件为：萃取压力25MPa，萃取时间3h，萃取温度50℃，CO2流量40L/h。杨万政等报道《超临界二氧化碳萃取番茄红素的研究》，萃取压力35MPa，萃取温度55℃，解析温度35℃，以投料量20%的正己烷为夹带剂萃取2h的情况下，番茄红素的提取率可达93.98%。王宪青等报道《超临界CO2提取番茄红素的工艺研究》，在30MPa，60℃，2h条件下，以无水乙醇作夹带剂，100g番茄粉中可以获取47.986g纯度为0.803%的番茄红素的提取物，番茄红素的量可以达到38.551mg左右。CN 1364832A 公开《一种从番茄中萃取分离番茄红素的方法》，采用将番茄破碎成浆料，再把番茄资料经过氮气保护干燥与真空干燥相结合的方法处理，最后粉碎成番茄粉，将番茄粉进行超临界CO2萃取，萃取温度：40～80℃，压力15～50MPa，CO2流量为5～30kg/h，萃取时间3～8h，一级分离器的温度为35～80℃，压力为5～15MPa，二级分离器的温度为5～50℃，压力为3～8MPa。夹带剂为乙醇和丙酮的混合溶剂，此专利采用乙醇与丙酮溶剂，丙酮易挥发及安全性不佳，萃取时间长，3～8h。公开号 CN 1799674A公开《番茄果皮干粉中番茄红素的超临界二氧化碳萃取方法》，萃取压力为28～50MPa，萃取温度45～70℃，萃取时间为1.5～5小时，二氧化碳用量：20～60倍，助提剂为乙醇，该专利番茄经粉碎，喷干，番茄红素不耐热，不适宜喷干。
已报道的文献及专利均报道采用超临界技术对番茄或西瓜中的番茄红素的萃取，未有文献或专利报道黑番茄中的番茄红素的超临界CO2萃取。且已报道超临界CO2萃取番茄红素工艺，有的采用易挥发，安全性不高的有机溶液，有的操作压力高，有的萃取时间长，有的原料前处理繁琐。因此上述超临界CO2萃取技术不适合黑番茄中番茄红素的提取，本专利发明一种黑番茄果的预处理，超临界CO2萃取，硅胶柱层析，得到番茄红素晶体的方法，为黑番茄中提取精制番茄红素提供一种可操作、工业化的提取精制方法。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、纯度高、易产业化的从黑番茄中提取精制番茄红素的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种黑番茄中番茄红素的提取精制方法，包括以下步骤：
1）原料选择：选择黑番茄冻干粉；
2）制粒：采用95%乙醇对黑番茄冻干粉进行制粒，40～50℃干燥2～4小时，即得黑番茄颗粒；
3）萃取：将黑番茄颗粒放入超临界二氧化碳萃取釜中，萃取压力为20～35MPa、萃取温度为35～50℃的超临界状态下向萃取釜中流入二氧化碳，二氧化碳流量：10～20l/h，经过1.5～4小时萃取，减压得到萃取物；
4）在萃取物中加入5倍体积的95%乙醇稀释，置于分液漏斗中分离，分离下层油层，油层进行真空浓缩，用10倍体积量的乙酸乙酯溶解浓缩物置于0～-25℃，6～12小时析晶，过滤，即得到黑番茄红素粗品；
5）取黑番茄红素粗品，用3倍体积量的石油醚溶解上硅胶柱，先用体积比乙酸乙酯：石油醚=95﹕5洗脱，得洗脱液Ⅰ，再用体积比乙酸乙酯：石油醚=40﹕60洗脱，得洗脱液Ⅱ；
或者是用体积比甲醇﹕二氯甲烷＝90﹕10洗脱，得洗脱液Ⅰ，再以体积比甲醇﹕二氯甲烷＝20﹕80洗脱，得洗脱液Ⅱ；
或者用体积比无水乙醇﹕丙酮＝85﹕15洗脱，得洗脱液Ⅰ，再以体积比无水乙醇﹕丙酮＝10﹕90洗脱，得洗脱液Ⅱ；
6）收集洗脱液Ⅱ，30～50℃真空浓缩，加5倍体积量的乙酸乙酯静置0～-25℃，6～12小时析晶，过滤，40～50℃真空干燥，得到黑番茄红素晶体。
作为优选的，在上述黑番茄中番茄红素的提取精制方法中，步骤3）中所述减压是分两级减压，一级分离减压至6～15Mpa，二级分离减压至3～8Mpa。
作为优选的，在上述黑番茄中番茄红素的提取精制方法中，步骤5）中洗脱液Ⅰ、洗脱液Ⅱ的用量均为1～4倍柱体积。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.由于本发明将黑番茄粉制粒后进行超临界CO２萃取，一方面可以提高黑番茄中的番茄红素萃取率，为番茄红素下一步精制工艺提供纯度高的原料，另一方面可以有效保留易氧化的番茄红素。采用本发明方法制备而得的番茄红素，番茄红素含量至少能达到70%。
2.本发明不需要对番茄红素进行皂化法精制，因皂化时加入的碱液溶液高、碱液量大，从而减少试剂处理费用，工艺更环保。
3.本发明所提供的方法，产品质量稳定，目标成分含量高，是一种安全可靠的提取精制工艺。
4.由于本发明提取精制过程工艺简单，操作方便，番茄红素纯度高，综合成本低，适合于工业化生产。
具体实施方式：
以下实施例中所选用的黑番茄冻干粉均为市售，经检测，其番茄红素含量仅为0.08%。硅胶选用青岛海洋化工厂生产的柱层析硅胶100～200目。
实施例1：黑番茄中番茄红素的提取精制方法：
（1）取100g黑番茄冻干粉，采用95%乙醇10目制粒，45℃干燥2小时；
（2）将干燥后的黑番茄颗粒放入超临界流体萃取釜，萃取温度50℃，萃取压力35MPa，二氧化碳流量：20L/h，萃取时间：2h，分离釜压力：8MPa，收集萃取液5.4g；
（3）在萃取液中加入5倍量的95%乙醇稀释，倾入分液漏斗中静置，上层为乙醇相，下层为油脂相（含有番茄红素），待分层后，小心转移下层油脂，油脂层45℃真空浓缩得浸膏3.4g；
（4）在浸膏中加10倍量加乙酸乙酯进行溶解，置于－20℃，6小时，过滤，得到黑番茄粗品2.5g；
（5）将黑番茄红素粗品加5倍石油醚中，全部上样到2.5×40cm硅胶，硅胶柱以20g青岛海洋化工厂生产的100～200目柱层析硅胶填料，乙酸乙酯﹕石油醚＝95：5（体积比）为填充剂，以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（体积比）溶液洗脱，得洗脱液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（体积比）洗脱，得洗脱液Ⅱ。
以上洗脱液洗脱时，流速均控制在10ml/min左右
（6）洗脱液Ⅱ于45℃真空减压浓缩后，加10倍量的乙酸乙酯，置于－20℃，6小时，过滤，45℃真空干燥，得到黑番茄红素晶体82mg，含量为78.2%。
实施例2：黑番茄中番茄红素的提取精制方法：
取100g黑番茄冻干粉，采用95%乙醇20目制粒，40℃干燥3小时，将干燥后的黑番茄颗粒放入超临界流体萃取釜，萃取温度40℃，萃取压力25MPa，二氧化碳流量：15L/h，萃取时间：4h，分离釜压力：8MPa，其它同实施例1的步骤。得到黑番茄红素晶体83mg，含量为75.3%。
实施例3：黑番茄中番茄红素的提取精制方法：
将实施例1的步骤5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（体积比）溶液洗脱，得洗脱液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（体积比）洗脱，得洗脱液Ⅱ，改为300ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（体积比）溶液洗脱，得洗脱液Ⅰ，然后用600ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（体积比）洗脱，得洗脱液Ⅱ。其余同实施例1，得到黑番茄红素晶体88mg，含量为73.4%。
实施例4：黑番茄中番茄红素的提取精制方法：
将实施例1的步骤5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（体积比）溶液洗脱，得洗脱液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（体积比）洗脱，得洗脱液Ⅱ，改为400ml甲醇﹕二氯甲烷＝90﹕10（体积比），洗脱液Ⅱ，400ml甲醇﹕二氯甲烷=20﹕80(体积比），其余同实施例1，得到黑番茄红素晶体73mg，含量为65.9%。
实施例5：黑番茄中番茄红素的提取精制方法：
将实施例1的步骤5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（体积比）溶液洗脱，得洗脱液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（体积比）洗脱，得洗脱液Ⅱ，改为300ml甲醇﹕二氯甲烷＝90﹕10（体积比），洗脱液Ⅱ，600ml甲醇﹕二氯甲烷=20﹕80(体积比），其余同实施例1，得到黑番茄红素晶体89mg，含量为78.3%。
实施例6：黑番茄中番茄红素的提取精制方法：
将实施例1的步骤5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（体积比）溶液洗脱，得洗脱液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（体积比）洗脱，得洗脱液Ⅱ，改为400ml无水乙醇﹕丙酮＝85﹕15（体积比），洗脱液Ⅱ，400ml无水乙醇﹕丙酮＝10﹕90（体积比）(体积比），其余同实施例1，得到黑番茄红素晶体87mg，含量为70.8%。
实施例7：黑番茄中番茄红素的提取精制方法：
将实施例1的步骤5）中的以400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝95﹕5（体积比）溶液洗脱，得洗脱液Ⅰ，然后用400ml乙酸乙酯﹕石油醚＝40﹕60（体积比）洗脱，得洗脱液Ⅱ，改为300ml无水乙醇﹕丙酮＝85﹕15（体积比），洗脱液Ⅱ，600ml无水乙醇﹕丙酮＝10﹕90（体积比）(体积比），其余同实施例1，得到黑番茄红素晶体88mg，含量为79.6%。