摘要：采用紫外分光光度法檢測番茄醬中番茄紅素的含量，用蘇丹I替代番茄紅素做標(biāo)準(zhǔn)品制備標(biāo)準(zhǔn)曲線，在波長485 nm處測定番茄紅素含量，及其提取工藝。本文討論了其測量過程準(zhǔn)確度的關(guān)鍵注意事項和影響其結(jié)果的各種因素及番茄紅素的各種提取工藝方法。

關(guān)鍵詞：番茄紅素 含量測定 影響因素 提取工藝

中圖分類號：R962 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）24-0000-00

1 引語

番茄紅素 （Lycopene）是一種主要的類胡蘿卜素，又名茄紅素，是一種天然紅色素，主要存在于番茄、西瓜、葡萄柚、木瓜等蔬菜與水果中，也存在于巖藻等藻類體內(nèi)。由于其最早是從西紅柿中分離獲得，所以稱番茄紅素。番茄紅素（lycopene）具有預(yù)防和抑制癌癥的作用。在食品、保健品、化妝品以及醫(yī)藥領(lǐng)域具有重要用途[1]。

本文主要簡介了采用紫外分光光度法測定番茄醬中番茄紅素的含量，往往在樣品的制備、沖洗，提取、標(biāo)定、備制標(biāo)準(zhǔn)曲線、測量、讀取數(shù)據(jù)，整個過程稍有疏忽就會造成結(jié)果的不準(zhǔn)確，以及番茄紅素的各種提取工藝，下面就檢測中存在主要影響因素及提取工藝作如下分析，提高檢測的準(zhǔn)確度及提取工藝的技術(shù)進一步推廣。

2 實驗測量部分

2.1 儀器與試藥

UV751-GD型紫外/可見分光光度計（上海）、METTLER AE200型電子分析天平、甲醇、甲苯、無水乙醇（優(yōu)級純）、精制蘇丹I號。

2.2 方法

2.2.1 測定波長的選擇

稱取蘇丹I對照品約25mg，用無水乙醇配制成0.02mg/ml的對照品溶液，搖均后，取上溶液用紫外可見分光光度計于350-600nm波長范圍內(nèi)掃描番茄紅素的吸收光譜圖，在番茄紅素的最大吸收波長下測吸光值，以吸光值的大小表示番茄紅素的含量[2]。

2.2.2 蘇丹I標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

準(zhǔn)確稱取0.025g蘇丹I，再用少量無水乙醇多次溶解，并移入50ML棕色容量瓶中，并用無水乙醇稀釋至刻度，上下混勻。用吸管準(zhǔn)確吸取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液0.26 0.52 0.78 1.04 1.30ml分別注入一組棕色容量瓶中（棕色瓶防止遇光氧化），用無水乙醇稀釋至刻度，混勻后相當(dāng)于0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 ug/ml番茄紅素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后注入1cm的比色皿，以無水乙醇為空白溶液，分別測定吸光度，（A），將濃度C對A進行線性回歸分析，數(shù)據(jù)經(jīng)處理得回歸方程Y=0.304X+0.004 r=0.99998其濃度在0.5～2.5ug/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

吸光度0.1550.3050.4640.6170.759

蘇丹I濃度/μg /ml -12.65.27.810.413

2.3 番茄醬番茄紅素檢驗方法

稱取番茄醬樣品0.1-0.2G（最好是在0.12左右），準(zhǔn)確至0.0001G，于50ML的燒杯中，加入甲醇，再用玻璃棒充分攪拌抽取醬中的黃色素，將提取液移入帶濾紙的玻璃漏斗中過濾，燒杯里剩余的殘渣再加入少量甲醇，重復(fù)以上操作，直到濾液無色，棄去濾液。將帶濾紙漏斗移入50ML棕色容量瓶中，然后用少量甲苯分多次按上述步驟提取番茄紅素，直至濾液無色為止。用甲苯定容混均，此液即為番茄紅素的提取液。將上述濾液移入1CM的比色皿中， 在番茄紅素提取液最大波長下，用蒸餾水作空白，測定其吸光值。用回歸方程計算出結(jié)果。

2.4 影響檢測結(jié)果因素

圖1 檢測結(jié)果誤差因果圖

2.4.1 在樣品的制備過程中，稱量過程的影響

稱取樣品前因先將萬分之一電子天平開機預(yù)熱約20分鐘，并進行零點校準(zhǔn)；檢查自帶水平儀是否在水平狀態(tài)；稱量的樣品溫度和室內(nèi)溫度在20℃±1稱量的精確度要求精確到0.0001，否則將對其結(jié)果的影響非常大，稱量出的重量無論是因系統(tǒng)誤差還是偶然誤差比真實值大或小，都會造成最終結(jié)果不真實。

2.4.2 沖洗過程對結(jié)果的影響

在甲醇用量上每次不應(yīng)過多，每次約1-2ml，慢慢加入樣品中，并不斷用玻璃棒攪拌，使樣品與甲醇逐漸充分溶解，如果末能充分攪拌溶解，可使黃色素殘留；小心過濾，用玻璃棒引流時，注意引流角度，防止液體外濺。在沖洗過程中應(yīng)避免時間過長，造成部分樣品干結(jié)在燒杯或玻璃棒上，影響紅色素的提取。

2.4.3 提取定溶過程的影響

首次用甲苯提取番茄紅素時，用量要少，1-2ml約分數(shù)次沖洗，溶解過濾直到濾液無色；甲苯是一種揮發(fā)性較強的試劑，注意及時加蓋并通風(fēng)操作；在定溶時，要選用50ML棕色容量瓶，以防止番茄紅素遇光分解，并且在最短的時間內(nèi)進行測定。

2.4.4 備制標(biāo)準(zhǔn)曲線過程的影響

移液管在使用時應(yīng)保持干燥潔凈，抽取原液應(yīng)使用一根移液管（為2ML的移液管），移液管插入到定溶瓶中不可到底，以剛好可吸灌為好。自上而下放出所需體積的溶液；在清洗已用過的容量瓶或其它器皿時，要根據(jù)物質(zhì)的相溶性進行；使用容量瓶前應(yīng)檢查瓶塞是否密合，在近標(biāo)線時應(yīng)小心逐滴加入，直至溶液的彎月面與標(biāo)線相切為止，并蓋緊塞子。

2.4.5 測量過程的影響

試驗用容量瓶及比色皿應(yīng)保持干凈，并倒置涼干；分光光度計在測量前應(yīng)該預(yù)熱30分鐘以上，以保持光源燈亮度穩(wěn)定，在測定前應(yīng)調(diào)校零點及滿度，減少儀器誤差；分光光度計波長校正，儀器波長是否正確合適，與測量檢測結(jié)果有極大的關(guān)系，必須謹慎認真仔細地校準(zhǔn)，旋動小門內(nèi)后面一只調(diào)節(jié)螺絲，可將出射狹縫的單色光這波長與波長度盤的精度保持一致；在注入比色皿樣液時，試樣高度一般為比色皿高度的三分之二；如果所測的數(shù)據(jù)很平行，可以參加平均值。

3 番茄紅素提取法方法的簡述

3.1 有機溶劑提取法

番茄紅素是脂溶性色素，難溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有機溶劑。一般用親脂性有機溶劑提取番茄紅素 ，在諸多的有機溶劑中，用氯仿作有機溶劑來提取番茄紅素效果最好。也有用乙醇或水來制備番茄紅素。有機溶劑提取是番茄紅素最常用的方法 ，雖然機溶劑會有痕量殘留，只要經(jīng)過脫溶和調(diào)配 ，可以生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

3.2 超臨界萃取法

超臨界萃取是食品工業(yè)新興的提取和分離技術(shù) ， 采用超臨界CO2作萃取劑從液體或固體物料中萃取、分離和純化有效成分，一共考察了四個因素：萃取壓力（7.5mPa～30.0mPa），溫度（40℃～50℃），C仇流速（5kg/h～50kg/h），萃取時間（0.5h～4.0h），得到了最佳工藝條件為：壓力為15mPa～20mPa，溫度40℃～50℃，流量20kg/h，時間1h～2h。該技術(shù)選擇性強 ， 雖然此萃取回收率高 ，無溶劑殘留 ，萃取劑易回收。但是超臨界萃取對設(shè)備要求高 ，前期投資高 ，很難實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，原料處理量不大，還要經(jīng)過復(fù)雜的預(yù)處理。

3.3 番茄紅素酶提取法

利用番茄皮自身果膠酶和纖維素酶反應(yīng)來提取番茄紅素。將番茄紅素釋放出來，對番茄紅素的提取效果有顯著的影響，能大幅度提高番茄紅素的提取速度和提取量。酶法提取番茄紅素的工藝為：新鮮番茄打漿粉碎→放堿調(diào)節(jié)pH值 7.5～9. 0→ 45℃～60℃ 加熱攪拌5小時→過濾去除番茄皮、籽、纖維等殘留物，將提取液的抽提液pH值調(diào)整為4.0一4.5，類胡蘿卜素凝聚沉淀靜置，用虹吸法去除上面的渾濁液，得到番茄紅素沉淀，調(diào)整pH后干燥真空，濃縮，成品再加食鹽保存。

3.4 微生物發(fā)酵法

迄今為止，能夠生產(chǎn)番茄紅素的微生物包括能自身合成番茄紅素革蘭氏陰性菌、 三孢布拉氏霉菌和基因工程菌[3]。主要是其基于三孢酸的加入能夠提高番茄紅素的產(chǎn)率。三孢布拉氏霉菌發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素展現(xiàn)較好的工業(yè)化應(yīng)用前景。三孢布拉霉菌株具有獨特的代謝過程，添加植物油，表面活性劑，抗氧化劑和各種結(jié)構(gòu)類似物能提高β-胡蘿卜素的產(chǎn)量，但如果添加其他的發(fā)酵促進劑可有助于其他類胡蘿卜素的產(chǎn)量，如通過改變以β-胡蘿卜素為主的三孢布拉霉菌的生長條件和添加助劑 （Na2CO3、呱啶等），可阻斷該菌β-胡蘿卜素生物合成途徑中最后的二步環(huán)化反應(yīng)，造成番茄紅素的積累。從產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)技術(shù)、資源成本等因素分析，利用微生物技術(shù)生產(chǎn)番茄紅素等天然類胡蘿卜素將是未來發(fā)展的方向。

3.5 其他方法

在各個國家學(xué)者的不斷開拓下，又開發(fā)出許多高科技的生產(chǎn)技術(shù)。目前以提高番茄紅素含量為目的的育種研究已在常規(guī)育種和基因工程育種兩方面取得了明顯成效。美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)局ARS的科學(xué)家開發(fā)出利用玉米纖維作為原料生產(chǎn)番茄紅素的新途徑，他們對鐮刀菌進行了基因改良，可以直接從玉米纖維中提取番茄紅素，這種方法極大的降低了從番茄中提取番茄紅素的生產(chǎn)費用。

4 討論

番茄紅素在350-500nm處的吸收率最強，且番茄紅素和蘇丹I均在485nm處有最大吸收，故選為測定波長。本文主要介紹的是用紫外分光光度計法檢測番茄醬中番茄紅素的含量，影響其結(jié)果的主要因素以及注意事項做了詳細分析，也運用因果圖進行了剖析，并對番茄紅素的提取法方法進行了介紹。對于生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量控制、更進一步拓展番茄紅素提取項目有一定的幫助。

參考文獻

[1]李建波，段麗英.番茄紅素的生產(chǎn)方法研究進展[J]化學(xué)工程與裝備，2011，（1）：132-133.

[2]李建宏，張楠，張澤.番茄紅素提取與測定方法的優(yōu)化[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（8）：259-261.

[3] 王永生，袁其朋.番茄紅素的生產(chǎn)工藝研究進展[J].微生物學(xué)報，2002，29（2）：602641.

收稿日期：2014-11-02

作者簡介：鐘世麗（1977—）女，新疆人，漢族，質(zhì)量工程師，本科，研究方向：食品質(zhì)量管理，食品檢驗，食品體系建設(shè)。