分析微波结合超声波提取番茄红素的工艺

王云鹏 许国平

（南京中科药业有限公司 江苏 南京 211102）

目前来说，在食品和医药以及饲料等领域中番茄红素的应用较为广泛。其属于天然类胡萝卜素，具有多种功能活性，比如抗氧化和延缓衰老等。现结合近年番茄红素提取技术的研究进行分析，为此技术的深度研究提供参考。

1 番茄红素的功能活性

从功能活性的角度来说，番茄红素具有以下功能：①防癌抗癌。膳食番茄红素可以猝灭自由基，能够激活免疫细胞，实现癌症预防。除此之外，通过切断癌细胞的营养来源，使得癌细胞被饿死，抑制细胞扩散等。②延缓衰老。番茄红素具有很强的抗氧化能力，单个番茄红素分子能够猝灭上万个自由基，为优质的抗氧化剂。③其他功能。除了上述功能外，番茄红素还具有保护心脑血管、增强免疫力等功能活性。

2 番茄红素提取技术的研究进展

2.1 超声提取法 番茄红素的提取实践中运用超声提取法，主要是利用超声波的空化和机械振动产生的作用，破坏提取原材料的基质细胞，增强传质以及传热效果，加速活性成分的释放速度，不仅具有提取时间短和提取效率较高的优势，而且能够节省溶剂，消耗的能源很少，提取的物品质量优，应用优势较强。借助超声波具有的絮凝作用，能够纯化提取物，还有着不错的杀菌作用。用作番茄红素的高效提取技术，超声波工艺被很多研究者试验证实。部分学者为了能够提高番茄红素的提取率水平，通过分析优化提出了超声辅助提取冻干番茄粉中番茄红素的工艺，通过和常规溶剂提取对比分析，提出了最优工艺，工艺运用条件如下：①液料比为41：1mL/g；②超声温度参数为55℃；③超声波功率参数为18W/g；④超声处理时间参数为15min。此工艺的应用相比浸提法，提取率得到了提高，提高6.04%，提高了提取效率。

2.2 微波提取法 从当前使用的提取技术来说，微波提取技术属于新型高效技术手段，其有着高速电磁波的穿透优势，能够产生很多微波能，能够快速集中作用在提取对象的细胞壁，使得细胞内部的水分和有机溶剂加速升温、升压，造成细胞壁破裂的发生，加速提取物的溶出，能够快速提取，提取效果得以保障，同时还提高了番茄红素的提取效率。从番茄红素的使用来说，其为脂溶性色素，传统的提取工艺下萃取时间花费较多。究其原因，有机溶剂难以高效渗透穿过物质的细胞膜以及细胞壁，因此无法高效提取。采用微波提取技术，发挥微波的高辐射能量实现穿透细胞壁，提高番茄红素的提取效率。相比其他番茄红素的提取技术，采用的微波提取技术，具有高速和快速的优势。其所具有的较强穿透能力以及迅速升温作用，可以相对彻底地破坏细胞壁，促使目标产物更容易溶解，增强了脂溶性色素的提取效率。不过需要注意的是，采用的微波提取技术，极易使得热量聚集，造成番茄红素降解问题，所以要高度重视。

3 微波结合超声波提取番茄红素的工艺应用

刘俊红等在微波结合超声波提取番茄红素的工艺研究中，选择成熟的沙石西瓜作为实验原料，通过添加促效剂蔗糖溶液经过充分研磨获得西瓜汁，后期利用微博超声波，开展细胞破碎处理，添加提取剂石油醚，来提取番茄红素。此研究主要分析了研磨操作时蔗糖质量浓度以及微波处理功率等各类因素，其给番茄红素提取量造成的影响。基于单因素试验，组织开展正交试验，获得了西瓜番茄红素的最优化提取工艺条件。试验结果如下：在0.7%蔗糖溶液的辅助研磨处理下，经过微波80W进行60s的处理，选择液固比为6：1的石油醚当作提取剂，同时结合超声波技术处理，提取的番茄红素量结果为64.6μg/g。此研究提出了以下改进建议：①使用蔗糖溶液作为促效剂，在实际应用中仅能加快番茄红素溶于试验有机溶剂的速度，不能改变有机溶剂的提取能力。在深度研究时可以基于此特性探究多次提取操作对试验结果产生的影响。②因为西瓜瓤所处位置差异会造成番茄红素含量多少不同，所以在分析时将西瓜去籽使用粉碎搅拌机进行破碎处理打匀，确保番茄红素含量整体的均匀性。③运用微波结合超声波工艺，进行番茄红素的提取，提高了其细胞内释放速度，实现了对提取时间以及有机溶剂使用量的节约。因为选用的方法差异加之溶剂不同，所以处理条件也不同，可以考虑优化超声波处理操作的条件，全面提高提取效率。

4 结束语

综上所述，微波结合超声波提取番茄红素的工艺，在实际应用中能够实现优势互补，发挥着积极的作用。文中结合当前番茄红素的研究，对微波提取技术和超声波提取技术的应用优势和不足，进行了分析。