《一種提取番茄紅素的方法》是晨光生物科技集團股份有限公司於2011年12月31日申請的發明專利，該專利的申請號為2011800324429，公布號為CN103354721A，授權公布日為2013年10月16日，發明人是盧慶國、連運河、韓文杰、童玉海、蘇學輝、安曉東、張俊強；該發明涉及食品技術領域。
《一種提取番茄紅素的方法》是先將含有番茄紅素的原料進行脫水，然後將脫水後的原料在抗氧化劑存在下乾燥，乾燥後的原料粗粉碎，然後風選分離，取相對密度較小的部分原料進行細粉碎，並且造粒，用有機溶劑對得到的顆粒進行提取，提取物用活性炭處理後過濾，濃縮濾液得到番茄紅素產品。
2019年9月29日，《一種提取番茄紅素的方法》獲2018年河北省專利獎一等獎。
基本介紹
- 中文名：一種提取番茄紅素的方法
- 申請人：晨光生物科技集團股份有限公司
- 申請號：2011800324429
- 發明人：盧慶國、連運河、韓文杰、童玉海、蘇學輝、安曉東、張俊強
- 公布號：CN103354721A
- 授權日： 2013年10月16日
- 申請日：2011年12月31日
- 地址：河北省曲周縣城晨光路1號
- Int.Cl.：A23L1/28 (2006.01)、A23L1/212 (2006.01)
- 代理機構：北京路浩智慧財產權代理有限公司
- 代理人：王朋飛、張慶敏
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,技術方案,有益效果,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
番茄紅素是一種重要的類胡蘿蔔素類物質，具有獨特的長鏈分子結構，比其它類胡蘿蔔素具有更多的不飽和雙鍵。正因為它的結構特殊，使它具有消除自由基能力和抗氧化能力，其抗氧化作用是胡蘿蔔素的2倍，是維生素E的100倍。番茄紅素的保健功能覆蓋了延緩衰老、預防癌症、增強機體免疫力以及美容、抗紫外線輻射等多個方面，己逐漸成為國際巿場上保健食品、化妝品和醫藥領域研究的新熱點。
中國是世界上重要的番茄種植大國，番茄產量約占全球的20%左右，主要分布在新疆、甘肅和內蒙。中國種植的番茄，絕大部分用於番茄加工製品的生產，包括番茄醬、番茄汁、濃縮番茄漿等。而其生產過程中的副產品番茄皮渣往往當作廢物扔掉，而番茄皮渣中含有大量的可利用的類胡蘿蔔素，特別是番茄紅素。因此，如何將番茄皮渣加以利用，是一個值得深入探討的課題。
歐洲專利EP1103579利用番茄、番茄果渣等為原料，採用低含量的熱乙醇洗滌原料，去除雜質和水分後，採用高含量的熱乙醇來提取番茄紅素。此提取工藝雖然簡單，但是由於番茄紅素在乙醇中的溶解度極低，將會導致提取效率不高。
美國專利US5837311採用番茄為原料，通過將番茄破碎、打漿、溶劑提取等方法獲得番茄紅素油樹脂。此方法利用番茄為原料，沒有對其進行脫水，致使生產效率低下，溶劑使用量大，成本較高，不適宜大規模放大生產。
中國專利公開號CN101449801A以番茄皮為原料，採用膠體磨粉碎、乙醇脫水和有機溶劑提取製備番茄紅素。此工藝中由於膠體磨的粉碎能力有限，而且粉碎的還是含水量較高的濕番茄皮，制約了番茄紅素的大規模生產。
中國專利公開號CN1799674、CN1334328A和CN101298618A利用番茄果皮為原料採用超臨界二氧化碳萃取方法提取番茄紅素，由於使用到超臨界設備，提取成本較高，影響了以番茄皮為原料生產番茄紅素的工業規模。
中國專利公開號CN101121631A採用番茄及番茄皮渣等為原料，利用超音波/微波協同技術輔助溶劑提取番茄紅素，此種方法提取的番茄紅素儘管得率可能較高，但是此方法由於使用到超音波/微波，2011年12月前工業上還無法放大生產，實用性不強。
發明內容
技術方案
1、《一種提取番茄紅素的方法》包括以下幾個步驟：
a）將含有番茄紅素的原料進行脫水；
b）將脫水後的含有番茄紅素的原料在抗氧化劑存在下烘乾；
c）將烘乾後的含有番茄紅素的原料粗粉碎；
d）將粗粉碎後的含有番茄紅素的原料用風選法分離，取相對密度較小的部分原料；
e）將分離得到的密度較小的部分原料進行細粉碎，並對其進行造粒；
f）採用有機溶劑對顆粒進行提取；
g）將提取產物經過活性炭處理後過濾，濃縮濾液得到番茄紅素產品。
其中，所述含有番茄紅素的原料是含番茄籽的番茄皮渣。
其中，所述的脫水是用壓榨的方法，脫水後原料的水分控制在總重的70%。
其中，所述乾燥是採用帶式乾燥設備對脫水後的番茄紅素原料進行乾燥，乾燥溫度為200~300°C，乾燥後的原料質量含水量為10~20%。
其中，所述的粗粉碎是將乾燥後的原料粉碎為尺寸在4~6毫米之間的碎片。
其中，所述相對密度較小的原料部分包括番茄皮和番茄籽，其中番茄籽重量小於總重量的0.5%，番茄皮的重量大於總重量的99%。
其中，所述細粉碎是將原料粉碎至40~60目，所述造粒是採用制粒機對細粉碎後的原料造粒，造粒得到的顆粒直徑為0.3~0.5厘米，顆粒長度為0.5~1厘米。
其中，所述的有機溶劑為垸烴、酯類或醚類等有機溶劑中的一種，有機溶劑的加入量為造粒得到的顆粒重量的1~10倍。
其中，所用的活性炭為粉末活性炭。
其中，所述活性炭處理是將粉末活性炭加入到提取所得產物中攪拌，活性炭與提取所得產物的質量之比為1:50~500，攪拌溫度為40~80°C，攪拌時間為30~150分鐘。
有益效果
1、採用先乾燥脫水再籽皮分離的方法，避免了用水分離籽皮所帶來的大量廢水，減少了環境污染；
2、番茄皮渣含有大量的水分，直接烘乾需大量能源，採用對番茄皮渣先脫水後烘乾的方法，可以減少能源的使用，降低了污染物的排放；
3、烘乾過程中加入抗氧化劑，降低了高溫對番茄紅素的影響，提高了番茄紅素的提取得率，避免了番茄紅素的損失；4、採用去籽後的番茄皮生產番茄紅素，避免了番茄籽中的膠質引入到番茄紅素油樹脂中，提高了番茄紅素油樹脂的品質和單位含
5、將原料製成顆粒後提取番茄紅素，能夠顯著的提高番茄紅素得率；
6、採用活性炭處理提取液，可以有效的去除提取液中的雜質、異味、膠質、農藥殘留等，提高番茄紅素油樹脂的品質；
7、此方法投料量大、產率高、方便快捷、適合連續化大生產。
權利要求
1、《一種提取番茄紅素的方法》特徵在於，包括以下幾個步驟：
a）將含有番茄紅素的原料進行脫水；
b）將脫水後的含有番茄紅素的原料在抗氧化劑存在下乾燥；
c）將乾燥後的含有番茄紅素的原料粗粉碎；
d）將粗粉碎後的含有番茄紅素的原料用風選法分離，取相對密度較小的部分原料；
e）將分離得到的相對密度較小的部分原料進行細粉碎，並對其進行造粒；
f）採用有機溶劑對造粒得到的顆粒進行提取；
g）將提取所得產物經過活性炭處理後過濾，濃縮濾液得到番茄紅素產品。
2、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述含有番茄紅素的原料是含番茄籽的番茄皮渣。
3、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述的將含有番茄紅素的原料進行脫水是用壓榨的方法，脫水後原料的水分控制在總重的70%。
4、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述抗氧化劑為水溶性的抗氧化劑，為原花青素、葡萄多酚、茶多酚、抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽中的一種。
5、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述乾燥是採用帶式乾燥設備對脫水後的番茄紅素原料進行乾燥，乾燥溫度為200~300°C，乾燥後的原料質量含水量為10~20%。
6、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述的粗粉碎是將乾燥後的原料粉碎為尺寸在4~6毫米之間的碎片。
7、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述相對密度較小的原料部分包括番茄皮和番茄籽，其中番茄籽重量小於總重量的0.5%，番茄皮的重量大於總重量的99%。
8、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述細粉碎是將原料粉碎至40~60目，所述造粒是採用制粒機對細粉碎後的原料造粒，造粒得到的顆粒直徑為0.3~0.5厘米，顆粒長度為0.5~1厘米。
9、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於所述的有機溶劑為垸烴、酯類或醚類等有機溶劑中的一種，有機溶劑的加入量為造粒得到的顆粒重量的1~10倍。
10、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述的活性炭為粉末活性炭。
11、根據權利要求1所述的提取番茄紅素的方法，其特徵在於，所述活性炭處理是將粉末活性炭加入到提取所得產物中攪拌，活性炭與提取所得產物的質量之比為1:50~500，攪拌溫度為40~80'C，攪拌時間為30150分鐘。
實施方式
- 實施例1
稱取含水90%的番茄皮渣500千克，採用壓榨機脫水，得到含水70%的番茄皮渣167千克；向上述番茄皮渣中加入純度為10%的原花青素0.5千克，機械攪拌均勻後，送至帶式乾燥機中烘乾，將烘乾後的番茄皮渣粉碎，得到尺寸為4~6毫米的碎片，使番茄籽從番茄皮中露出來；然後採用風選分離皮籽，得到的番茄皮碎片（共45千克）中殘存的少量番茄籽占總重的0.4%，再將得到的番茄皮粉碎至60目，用制粒機將其製成顆粒，用450千克乙酸乙酯對番茄皮顆粒進行提取，將提取液用1千克粉末活性炭處理，加入的溫度為40Ό，加入後攪拌30分鐘，除雜淨化後濃縮，得到含量為6.7%的番茄紅素油樹脂0.645千克。
- 實施例2
稱取含水90%的番茄皮渣700千克，採用壓榨機脫水，得到含水70%的番茄皮渣233千克；向上述番茄皮渣中加入純度為10%的葡萄多酚0.7千克，機械攪拌均勻後，送至帶式乾燥機中烘乾，將烘乾後的番茄皮渣粉碎，得到尺寸為4~6毫米的碎片，使番茄籽從番茄皮中露出來；然後採用風選分離皮籽，得到的番茄皮碎片（60千克）中殘存的少量番茄籽占總重的0.3%，再將得到的番茄皮碎片粉碎至60目，用制粒機將其製成顆粒，用120千克己烷對番茄皮顆粒進行提取，將提取液用1千克粉末活性炭處理，加入的溫度為8（TC，加入後攪拌100分鐘，除雜淨化後濃縮，得到含量為7.1%的番茄紅素油樹脂0.798千克。
- 實施例3
稱取含水70%的番茄皮渣200千克；向上述番茄皮渣中加入純度為10%的原花青素0.5千克，機械攪拌均勻後，送至帶式乾燥機中烘乾，將烘乾後的番茄皮渣粉碎，得到尺寸為4~6毫米的碎片，使番茄籽從番茄皮中露出來；然後採用風選分離皮籽，得到的番茄皮碎片（共55千克）中殘存的少量番茄籽占總重的0.4%，再將得到的番茄皮粉碎至60目，用制粒機將其製成顆粒，用100千克乙酸乙酯對番茄皮顆粒進行提取，將提取液用2千克粉末活性炭處理，加入的溫度為6（TC，加入後攪拌120分鐘，除雜淨化後濃縮，得到含量為6.9%的番茄紅素油樹脂0.702千克。工業實用性
《一種提取番茄紅素的方法》採用番茄生產中的副產物為原料，提高了番茄的利用率；採用先脫水烘乾再籽皮分離的方法，更能節約用水，減少污染物的排放；在烘乾過程中加入抗氧化劑，避免了高溫對番茄紅素的影響；對番茄皮進行造粒提取，大大提高了提取效率；採用活性炭處理提取後的提取液，有效去除農藥殘留、雜質、異味等，提高番茄紅素的品質。
榮譽表彰
2019年9月29日，《一種提取番茄紅素的方法》獲2018年河北省專利獎一等獎。
