一种从胡萝卜中提取天然β-胡萝卜素的方法技术

一种从新鲜胡萝卜中提取天然β－胡萝卜素的工艺。所述的方法是新鲜胡萝卜经过绞汁以后，倒入高压均质机中均质，均质后的胡萝卜浓汁中加入沉淀剂ＣａＣｌ↓［２］.２Ｈ↓［２］Ｏ和稳定剂氨水／乙醇，经过离心，弃去上清液，得到橙红色沉淀；将沉淀经过冷冻干燥机冷冻干燥，得到粉末状干燥的沉淀，在沉淀中加入有机溶剂石油醚萃取其中的β－胡萝卜素，之后旋转蒸发浓缩，回收有机溶剂，得到β－胡萝卜素油状物。所提得的β－胡萝卜素纯度达９０％，提取量达１８０ｍｇ／１００ｇ，提取率可达８０％以上。该法具有工艺新颖，操作简单，成本低等特点，对研究开发从新鲜胡萝卜中提取天然β－胡萝卜素具有很高的参考价值。

【技术实现步骤摘要】

天然产物化学
技术介绍
一、e-胡萝卜素的结构性质e-胡萝卜素是一种重要的天然食用色素，广泛地存在于植物、藻类和真菌中，是所有类 胡萝卜素中含量最大、生物活性最大和研究最多的一种。e-胡萝卜素常被作为重要的食品添加剂和食品强化剂，主要用作色素和营养强化剂。被联合国粮农组织(FA0)和世界卫生组织 (WHO)联合专家委员会认定的A类优秀的营养性食品添加剂。目前世界上已有52个国家和地区批准使用，我国也批准使用，并被我国国家药品监督管理局公布为第一批非处方药物。 由于e-胡萝卜素呈现的红、橙、黄等鲜艳色彩而被广泛用于油脂、人造奶油、糕点、饮料、 冰淇淋中。另外e-胡萝卜素产生菌大都无害，含有丰富的蛋白质、氨基酸和维生素，用于饲料添加剂，提高蛋肉乳制品的质量和家禽的产蛋率。 (一)P-胡萝卜素的结构e-胡萝卜素的分子式为C4。H56，分子量为536.88。其化学结构为两边反向对称，分子结 构中包含有两个e-紫罗兰酮和四个异戊二烯。当e-胡萝卜素 于15、 15'双键处断裂后可分解为两分子的维生素A,因而在人体摄入后可作为维生素A源 补充人体的维生素A。(二) P-胡萝卜素的理化性质e-胡萝卜素是一种棕红色有光泽的斜方六面结晶，不溶于水,丙二醇、甘油、酸和碱，易 溶于二硫化碳、苯、氯仿、己烷、植物油等有机溶剂。遇热、氧、光不稳定，熔点176 182 'C，在弱碱下较为稳定。(三) 胡萝卜素的功能特性3. i e —胡萝卜素是维生素A的重要来源1919年S t e e n k b o c k发现P —胡萝卜素可能具有维生素A活性〔2]。 1928年发 现一分子的e-胡萝卜素在体内酶的作用下可转变为二分子的维生素A，且在食物中含量最丰 富，因而被认为是人体维生素A的主要来源。具有维生素A的生理活性，可以治疗由于缺乏 维生素A引起的上体细胞角质化，干眼病、夜盲症等。3. 2 e —胡萝卜素具有抗氧化作用e —胡萝卜素的抗氧化性主要表现在它具有清除自由基的能力。 e —胡萝卜素分子中 含有多个双键，在光、热、氧气及活泼性较强的自由基离子的存在下，易被氧化，从而保护 机体不被破坏。生物体中存在大量的脂质过氧化和自由基反应，从而导致细胞功能的下降， 机体的衰老以及疾病的发生，e—胡萝卜素的存在可减少脂质过氧化，可以保护机体组织免 受氧自由基的毒害，即具有抗癌，抗心血管疾病和抗白内障等保健功能。因此，类胡萝卜素 可以清除自由基以及淬灭单线态氧的活性受到了普遍的关注。3. 3 e —胡萝卜素可促进细胞缝隙间连接交流细胞间形成的间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来调节代谢反应。Bert r am等〔4]发现e—胡萝卜素和其它类胡萝卜素可加强细胞间隙连接的交流能力，从而抑 制或降低癌症的发生和发展；Yamasaki也指出构成细胞连接通道的连接蛋白，在转化阶段的 癌细胞会由于通道的受阻而干扰细胞交换，这种交换是控制生长的因素之一，从而抑制癌症 诱导细胞升级到恶化阶段。3.4增强免疫力，提高人体免疫系统抵抗癌物的能力免疫系统的两个主要功能是抵御细菌或病毒的侵染和防止癌症的发生。e —胡萝卜素在增强人体的免疫能力等方面具有明显的作用。目前，已经有很多关于服用类胡萝卜素对免 疫活性变化的影响的报道。在8 0年代初S e i f t e r和他的研究小组就已发表了 增补类胡萝卜素可以增强免疫活性的报道w。流行病学研究发现吃富含e—胡萝卜素的食 物可降低肺癌发病率，增强生物机体的特异性及非特异性免疫功能。19 8 1年流行病学专 家Richard SheRell提供了令人注目的科研成果自1 9 5 7年以来， 研究人员跟踪2 0 0 0人研究在吃1 9 5种特定的食物与肺癌发生率的关系，结论是食 用含e —胡萝卜素高的食物可减少患肺癌的危险，对那些有多年吸烟史的人也有一样的效果;相反，食用低含量e—胡萝卜素食物的人群，患肺癌可能性比食用高含量e—胡萝卜素食物的人群高七倍。B e n d i a h在其综述中指出①类胡萝卜素能增加免疫系统中B细胞的活力，B细胞能在机体内循环，使机体能消灭外源入侵的病原体；②类胡萝卜素能提高C D4细胞的能 力(又称助手T细胞)，能协助B细胞产生抗体，并提高其它免疫组分的活性；②类胡萝 卜素能增加嗜中性白血球的数目，它可以包围细菌，并分泌包围细菌的酶；④类胡萝卜素能 增加自然杀伤细胞(NR)的数目，以消除机体内被感染的细胞或癌细胞。在人体实验中尤 以老年人，类胡萝卜素可以减慢由衰老引起的免疫能力下降W。二、 e-胡萝卜素制备方法天然e -胡萝卜素在目前国际国内的应用以及未来广阔的市场前景，很自然的会吸引众多 有识之士对其的提取和制备进行探讨和研究。制备e-胡萝卜素有天然物萃取法、化学合成法 及微生物发酵法等。(一) 化学合成法化学合成法是指釆用有机化工原料，通过化学合成反应，人工合成e-胡萝卜素的一种方法。1954年，瑞典的Roche精细化学品公司率先化学合成生产出0-胡萝卜素。目前，Roche 公司与德国的BASF公司共同垄断着市场上化学合成e-胡萝卜素的价格。Roche公司以e-紫 罗兰酮为原料，以C19+C2+C19Grignard反应合成法合成出e -胡萝卜氣以e -紫罗兰酮计，e -胡 萝卜素的总产值率达21%。 B A S F公司以P -紫罗兰酮为原料，经乙烯基-e -紫罗兰醇(IV)， 以C15+C ,。+C 15方式经Witting反应合成e -胡萝卜素，以C 15烯醇计，e -胡萝卜素的收率达 25%9]。根据近年来的研究报道，在合成品中的e—胡萝卜素全为全反式构型，而天然e—胡萝卜素除有全反式构型外，还含有程度不同的9一顺式和15—顺式构型，其中9一顺式e—胡 萝卜素在胡萝卜的遗传毒性和抗遗传毒性中起着关键作用。研究表明，不含9一顺式e—胡萝卜素的合成e—胡萝卜素，和天然e—胡萝卜素相比有弱得多的抗遗传毒性，高剂量时自身还有明显的毒性，而含9一顺式e—胡萝卜素的天然e—胡萝卜素、即使在高剂量区、也 无明显遗传毒性。由此可见，天然e—胡萝卜素较之化学合成的e—胡萝卜素具有更好的抗 癌功效且无毒副作用，因此大力发展天然e—胡萝卜素以代替化学合成的e—胡萝卜素产品， 对促进人类健康有重要意义，也有着更为广阔的应用市场。另外由于采用化学方法合成的e —胡萝卜素由于不能完全被人体吸收，并对人体产生一 定程度的毒副作用，长期服用还会对人体产生不可逆转的病变，因而不被大多数食品学家所 接受，在西方发达国家已被禁止用作食品添加剂等方面，天然提取的e—胡萝卜素易于被人 体吸收，并具有较好的抗氧化能力，从而形成较高的需求热潮。(二) 天然物萃取法从天然植物原料或者植物原料经加工处理后的下脚料中，采用有机溶剂(如石油醚、氯仿、丙酮、乙醚、乙醇等)萃取e—胡萝卜素的一种方法。 2.1由胡萝卜中提取e-胡萝卜素胡萝卜中含有丰富的e-胡萝卜素，是一种营养价值很高的蔬菜，也是食用天然胡萝卜素 的重要来源。在以胡萝卜为原料得到的产品中，约含60%的胡萝卜素类，其中e-胡萝卜素为 89.9% 。就不同研究者报道的蔬菜中类胡萝卜素的组成及其含量而言，由于地区不同，品种 不同，取样季节不同，它本文档来自技高网...

【技术保护点】
设计思路目前，天然胡萝卜素的生产来源主要有盐藻提取、生物发酵和高等植物提取。其中从胡萝卜中提取β－胡萝卜素以其来源丰富、得率高、简便易行，备受关注。本方法在前人研究的基础上，对从新鲜胡萝卜中提取天然β－胡萝卜素的方法进行了改进，提取 出高含量的天然β－胡萝卜素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代斌，胡小明，
申请(专利权)人：代斌，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]