[发明专利]番茄红素顺式异构方法及高顺式异构体含量的番茄红素产品

说明书

技术领域

本发明涉及以含有番茄红素的提取物或纯化后的高纯度番茄红素为原料， 经后续处理进行顺式异构化的方法及所获得的高顺式异构体含量的番茄红素产 品，属于功能性食品配料生产技术领域。

背景技术

番茄红素是由十一个共轭双键及两个非共轭双键组成的直链型碳氢化合 物，是生物合成多种类胡萝卜素的中间体。虽然其结构中不存在β-芷香酮环结 构、不具有维生素A源活性，但番茄红素是类胡萝卜素中最有效的单线态氧清 除剂，具有很强的抗氧化活性。人和高等动物自身不能合成番茄红素，但他们 可以通过摄入食物(如番茄或番茄制品、浮游生物等)来大幅提高其组织及血 液中番茄红素的浓度，而流行病学及营养学研究发现，肌体组织及血液中番茄 红素浓度与其罹患前列腺癌及乳腺癌等恶性肿瘤的发病危险之间呈现显著的负 相关。

由于番茄红素分子中存在着大量具有高度刚性的共轭双键，分子链不能内 旋转，理论上番茄红素有72种立体异构体。近年研究发现，天然食物原料中的 番茄红素以全反式(all-trans)结构为主，其数量约占番茄红素总量的90％-98％； 市场上可以购买到的番茄红素提取物中全反式番茄红素的占比一般在90％以 上；经浓缩或纯化处理的番茄红素也以全反式结构为主并以结晶的形式存在， 其生物价会比食物中的番茄红素更低(结晶不易被吸收)；经过热处理的番茄酱 等制品中顺式(cis-)异构体的含量有所提高、这类制品总体的生物价也明显高于 全反式番茄红素。

与食物原料中全反式结构为主相反，人体及动物组织、血液中的番茄红素 以各种顺式异构体为主，占到番茄红素总量的79％-88％(其中包括5-cis，9-cis， 13-cis和15-cis等)，而全反式结构所占比例则只有12％-21％。比较富含全反式 番茄红素或其顺式异构体的番茄酱的生物价发现，热处理可以提高产品中番茄 红素顺式异构体的含量，促进番茄红素的消化和吸收；也有研究结果表明番茄 红素的顺式异构体比全反式结构更容易被微乳化、更容易被肠细胞吸收。

所以，以全反式结构为主的番茄红素提取物(或在此基础上获得的纯化物) 为原料来制备高顺式异构体含量的番茄红素，将具有重要研究价值和巨大的市 场前景。

发明内容

本发明的目的是提供高顺式异构体含量的番茄红素产品(顺式番茄红素含 量在总番茄红素中的占比在10％-70％)及制备方法，该产品具有与全反式番茄 红素相似的理化特征，但其空间构型上与人体含有的番茄红素一致(顺式异构 体为主)。

本发明的技术方案：一种番茄红素顺式异构化方法，以从植物或微生物中 提取的番茄红素油树脂或纯化后的番茄红素为原料，先将其溶解在有机溶剂A 中，制备成番茄红素有机溶液；在通入高纯氮气保护的条件下逐渐对该有机溶 液体系加热蒸发出溶剂A，并同时加入具有较高沸点的有机溶剂B，以保持该有 机溶液体系体积基本不变；继续加热并回流反应；反应结束后，撤去热源、加 大氮气通入量，直接减压回收溶剂B或以非极性有机溶剂C萃取体系中的番茄 红素，并分掉有机溶剂B，得到番茄红素/溶剂C溶液；减压回收溶剂B或C后 即得高顺式异构体含量的番茄红素制品；高顺式番茄红素含量制品的制备工艺 条件为：

(1)取番茄红素质量浓度在1％～90％的番茄红素油树脂或经纯化的番茄红 素，以有机溶剂A为溶剂，配制番茄红素含量为0.01～10g/100mL的有机溶液；

有机溶剂A选用乙醚、丙酮、乙酸乙脂、正己烷、石油醚、二氯甲烷、二 硫化碳或氯仿中的一种或几种；

(2)在避光、通入高纯氮气的条件下，加入具有较高沸点的有机溶剂B并 逐渐对该有机溶液体系加热以蒸发出溶剂A，过程中尽量保持该有机溶液体系 体积不变；对体系加热并回流，当B的沸点高于120℃时，反应体系温度维持在 120℃，回流或120℃保温维持时间为2-72小时；

有机溶剂B选用乙酸乙脂、正己烷、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇或丙 三醇中的一种或几种；

(3)反应结束后，撤去热源、加大氮气通入量；

当有机溶剂B为沸点≤80℃的溶剂时，在撤去热源的同时，直接减压回收 溶剂B；

或当有机溶剂B的沸点在80℃以上的异丙醇、乙二醇、丙二醇或丙三醇时， 待体系自然冷却到室温后，以有机溶剂C萃取体系中的番茄红素，并分掉溶剂 B，得到番茄红素/溶剂C溶液，再减压回收溶剂C；