番茄红素的提取及其在功能性食品上的应用 生物工程专业

.1番茄红素概述番茄红素（Lycopene）最早出现在1875年，是类胡萝卜素（Carotenoid）的一种，属于脂溶性的类胡萝卜素，主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中[1-2]，是植物中所含的一种天然色素，自然界中番茄红素主要存在于番茄、西瓜、李子、桃和木瓜等水果中[3]，番茄红素由于人体内不能合成，因此只能通过饮食的方式获取。它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一，富含维生素E、维生素C、黄酮、胡萝卜素、多酚等活性成分[4]，具有“植物黄金”的美称。其分子式为C40H56，相对分子质量536.85。1.2番茄红素提取方法目前，对于番茄红素的提取主要有传统的有机溶剂提取法及超声波提取法和微波提取法等。1.2.1有机溶剂提取法溶剂提取法是最古老的提取番茄红素的一种方法，也是最简便，最基本的一种提取方法。其主要是利用相似相溶原理[5]，将番茄红素从番茄等蔬果中提取出来，由于番茄红素是脂溶性色素，故常用的番茄色素提取剂有石油醚、乙酸乙酯，丙酮、氯仿等，马祥麟[6]与王晓军[7]等均利用新鲜番茄，通过多种有机溶剂对番茄红素进行对比，包括乙醇，乙醚，丙酮，氯仿，乙酸乙酯，正乙烷，环乙烷等，其实验结果表明，用乙酸乙酯对番茄红素提取的提取率最高。林德菊[8]等以番茄酱为原料，通过正交试验的实验方法，优化了番茄红素提取方法，其番茄红素提取率为15.564mg/100g。1.2.2超声波提取法超声波辅助提取法主要是利用超声波产生的强烈空化、振动和热效应等，使植物细胞的细胞壁破裂，令番茄红素更快的溶出，促进溶剂和活性成分双向转移，提高提取效率[9-10]。苏文贵[11]等利用超声波提取法对番茄酱进行了番茄红素的提取，通过响应面法对番茄红素的提取工艺参数进行了优化，再超声波功率620W，提取时间24min，提取温度48℃的条件下，番茄红素的提取率为89.19%。Li[12]等比较了超声提取法、溶剂浸提法及索式提取法三种番茄红素的方法，其所得到的提取率分别为189.8μg/g、153.9μg/g、68.3μg/g，可见，超声提取的提取率比溶剂浸提及索式提取的番茄红素提取了都要高，并且，采用超声提取法得到的番茄红素可以直接用作食品添加剂。1.2.3微波提取法微波辅助提取法是将微波与传统有机溶剂提取法相结合的一种新型技术，使植物细胞吸收了大量的微波能，其内部产生了大量热量，细胞内部的温度突然升高，导致细胞内的压力急速上升，最终使细胞膨胀破裂，使细胞内容物溶出[13]。马倩雯[14]等以新鲜番茄为原料，利用微波法对其进行番茄红素的提取，在单因素实验的基础上进行了正交实验，确定了在微波功率400W，提取时间30s，料液比1∶2，pH为7.0的条件下，进行3次提取的最佳提取工艺，此时的番茄红素提取率可达0.593mg/g。李佳[15]等以新鲜番茄为原料，采用超声波-微波联用法辅助提取番茄红素，采用正交实验法确定了最佳的提取工艺为：超声温度50℃，超声时间40min，微波功率325W，微波时间40s，料液比1∶17（g∶mL）。在此工艺条件下，番茄红素提取率为1.293mg/g。1.3番茄红素功能及应用番茄红素具有抗氧化、抗癌，降低核酸损伤、预防心血管疾病、抑制基因突变，降血脂及提高免疫力等多种生物学作用[16-19]。研究表明，番茄红素的抗氧化能力是β-胡萝卜素的2倍多，维生素E的100倍，是自然界最强的延缓衰老的抗氧化剂[20]。已经有研究表明，番茄红素可以添加在化妆品中，制成具有可以减缓皮肤衰老的化妆品[21]。随着对番茄红素研究的不断深入，越来越多的学者都在研究番茄红素的抗肿瘤作用。研究表明，番茄红素可以抑制多种肿瘤的发生发展，如前列腺癌、食管癌、白血病、肉瘤等[22-23]。另外，张卫佳[24]等做研究发现，番茄红素提取物的有效成分具有解酒的作用，可见，番茄红素也可用于解酒要的制作。1.4番茄红素国内外进展目前，国内外大部分还在采用传统的有机溶剂提取法进行番茄红素的提取，但是这种方法提取率较低，且纯度较低，而由于番茄红素的抗氧化、抗癌，抗肿瘤等作用，对番茄红素的需求量比较大，导致番茄红素的价格较高，含量5%的番茄红素价格在500~800元/kg，所以需要提高番茄红素的提取率。Katherine[25]等以新鲜西瓜为原料，采用超临界CO2流体萃取法技术对其中的番茄红素进行提取，其确定的最佳工艺参数为萃取温度为70℃、压力为20.7MPa、乙醇体积为15%，此时番茄红素得率为(103±6)μg/g，大大提高了番茄红素的提取率。Gemma[26]等人利用高压脉冲电场辅助提取法提取西瓜汁中的番茄红素，所得的西瓜汁中番茄红素含量为7.006mg/100mL，是未经高压脉冲电场辅助提取法处理的1.13倍，并且能够100%的保全其抗氧化活力。1.5研究目的及意义番茄红素具有抗氧化、抗癌、降血脂等多种生物活性，现已成为人们研究的热点，但是传统方法提取率较低，需要更多的高效率的提取番茄红素的方法。本试验以市售新鲜番茄为原料，将番茄洗净、切丁，使用超声波法提取番茄中的番茄红素，然后通过响应面分析法优化番茄红素的超声波提取工艺条件，旨在提高提取率，得到高纯度的番茄红素，并对番茄红素进行了抗氧化研究，将其与Vc的抗氧化性进行了对比，为植物果胶的提取及其在食品、制药及化工等行业的应用提供了理论依据，并为番茄资源的深度开发开辟了新的途径。2.1原料市售番茄，采购于抚顺天天乐超市2.2试验试剂番茄红素标准品，苏丹红Ⅰ号色素、无水乙醇、乙酸乙酯、DPPH溶液、硫酸亚铁、维生素C、过氧化氢、水杨酸等均为分析纯：国药集团化学试剂有限公司。2.3仪器设备可见分光光度计721：上海精密科学仪器有限公司；恒温水浴锅HH-6：常州国华电器有限公司；电子天平JD100-3：沈阳龙腾电子有限公司；低速台式离心机TDL-40B：上海安亭科学仪器厂；pH计PHS-3CU：上海精密科学仪器有限公司。2.4番茄红素的提取试验方法2.4.1样品预处理挑选新鲜，表面光滑的番茄，去蒂，洗净后，在番茄顶部划十字，置于沸水中煮2min~3min后去皮，用榨汁机将去皮的番茄打成匀浆，之后将番茄糊于4000r/min的离心机中离心30mins，弃去上层的水分，再用无水乙醇反复洗涤至滤液无色，以去除剩余的水分及部分水溶性糖[27-28]。2.4.2番茄红素标准溶液的配制及标准曲线绘制精确称取0.10g苏丹红I号，用无水乙醇溶解后，置于100mL容量瓶中，并定溶至刻度线。用移液枪精确移取2.0mL、2.2mL、2.4mL、2.6mL、2.8mL、3.0mL、3.2mL、3.4mL苏丹红I号色素溶液，置于50mL容量瓶中，并加入无水乙醇至刻度线，分别配置成相当于40μg/mL、44μg/mL、48μg/mL、52μg/mL、56μg/mL、60μg/mL、64μg/mL、68μg/mL番茄红素的苏丹红I号色素标准溶液。以无水乙醇为空白对照，用紫外分光光度计在472nm处测定其吸光度值，并制作番茄红素标准曲线。以番茄红素质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。2.4.3番茄红素的提取及其含量的测定称取10.0g经预处理过的番茄于锥形瓶中，向锥形瓶中加入50mL的乙酸乙酯，调整其提取pH为值为7.0，于的50℃的水浴中提取60min。待提取完毕后过滤，弃去滤渣，所得滤液稀释20倍后用紫外分光光度计测定其在472nm处的吸光度值。样品番茄红素含量计算公式为：番茄红素含量（μg/mL）=式中：C为用回归方程计算出的稀释后的番茄红素的质量浓度（μg/mL）；V为番茄红素提取液体积（mL）；N为稀释倍数；m为样品质量（g）。2.4.4超声波辅助提取时间的确定准确称取10.0g处理后的番茄5份，分别置于锥形瓶中，料液比为1：5，提取pH为值为7.0的条件下，先在不同的超声波作用时间下进行预处理，之后在提取时间为60min，提取温度为50℃的条件下进行番茄红素的提取，待提取完毕后过滤，弃去滤渣所得滤液稀释20倍后用紫外分光光度计测定不同超声波辅助时间提取番茄红素的吸光度，并计算番茄红素含量，确定最佳的超声波辅助时间。2.4.5单因素水平的确定1、提取温度对番茄红素含量的影响准确称取10.0g处理后的番茄7份，分别置于锥形瓶中，料液比为1：5，提取pH为值为7.0的条件下，先在最佳超声波作用时间下进行预处理，之后在提取时间为60min的条件下，改变提取温度，进行番茄红素的提取，待提取完毕后过滤，弃去滤渣，所得滤液稀释20倍后用紫外分光光度计测定不同提取温度提取番茄红素的吸光度，并计算番茄红素含量，探究不同提取温度对番茄红素含量的影响。2、提取时间对番茄红素含量的影响准确称取10.0g处理后的番茄7份，分别置于锥形瓶中，料液比为1：5，提取pH为值为7.0的条件下，先在最佳超声波作用时间下进行预处理，之后在提取温度为50℃的条件下，改变提取时间，进行番茄红素的提取，待提取完毕后过滤，弃去滤渣，所得滤液稀释20倍后用紫外分光光度计测定不同提取时间提取番茄红素的吸光度，并计算番茄红素含量，探究不同提取时间对番茄红素含量的影响。3、提取pH值对番茄红素含量的影响准确称取10.0g处理后的番茄7份，分别置于锥形瓶中，料液比为1：5的条件下，改变提取pH值，先在最佳超声波作用时间下进行预处理，之后在提取温度为50℃的条件下，改变提取时间，进行番茄红素的提取，待提取完毕后过滤，弃去滤渣，所得滤液稀释20倍后用紫外分光光度计测定不同提取pH值提取番茄红素的吸光度，并计算番茄红素含量，探究不同提取pH值对番茄红素含量的影响。4、料液比对番茄红素含量的影响准确称取10.0g处理后的番茄7份，分别置于锥形瓶中，提取pH为值为7.0的条件下，改变料液比，先在最佳超声波作用时间下进行预处理，之后在提取时间为60min，提取温度为50℃的条件下进行番茄红素的提取，待提取完毕后过滤，弃去滤渣，所得滤液稀释20倍后用紫外分光光度计测定不同料液比提取番茄红素的吸光度，并计算番茄红素含量，探究不同料液比对番茄红素含量的影响。2.4.6响应面试验根据单因素试验结果和CentralCompositeDesign(CCD)设计原理，运用DesignExpert8.0.6软件进行响应面设计，以提取时间，料液比，提取pH值及提取温度为考察因素，建立响应值与影响因素间的数学模型，优化番茄红素的最佳提取工艺。试验设计因素和水平见表2.1：表2.1CentralCompositeDesign试验设计因素和水平Table2.1FactorsandlevelsofCentralCompositeDesignexperimentdesign因素水平-2-1012提取温度（A）/℃3035404550提取时间（B）/min4050607080提取pH值（C）56789料液比（D）/(mL/mL)1:41:51:61:71:82.4.7番茄红素抗氧化活性试验1、番茄红素对DPPH·清除能力的测定参考Adetuyi[29]等和任顺成[30]等的方法略作改动，测定番茄红素对DPPH的清除率。首先配制一定浓度梯度的番茄红素提取液。试验时，向1-5号容量瓶中加入一定浓度的番茄红素提取液，6-10号容量瓶中加入一定浓度的Vc溶液，然后加入10.0mL浓度为0.1mg/mL的DPPH溶液，定容至刻度，轻轻震荡摇匀。之后在室温下避光反应30min后，用紫外分光光度计于517nm处，测定其吸光度。按下式计算清除率：清除率%=1-A式中：A1为DPPH溶液与样品溶液吸光度；A2为仅加入样品的吸光度；A0为仅加DPPH的吸光度。2、番茄红素对羟基自由基（·OH）清除能力的测定参考郝丽琴等[31]和刘钰华等[32]的方法略作改动，测定番茄红素对羟基自由基（·OH）的清除率。首先配制一定浓度梯度的番茄红素提取液。根据Fenton方法建立氢氧自由基生成体系。首先在25mL容量瓶中依次加入6.0mmoL/L的硫酸亚铁溶液2.0mL，然后向1-5号容量瓶中加入一定浓度的番茄红素提取液，6-10号容量瓶中加入一定浓度的Vc溶液，轻轻震荡摇匀。随后加入质量分数为0.1%过氧化氢溶液2.0mL，轻轻摇匀后静置15min，其次加入6.0mmoL/L水杨酸溶液2.0mL，轻轻震荡并静置30min。最后用蒸馏水定容至刻度，在50℃水浴中恒温反应30min后，以蒸馏水作为参比，在510nm下测得吸光度数值并计算清除率：清除率%=1-A式中：A0为蒸馏水吸光度数值；Ai为加入番茄红素提取液测定吸光度；Aj仅番茄红素提取液吸光度数值。

3结果与分析3.1茄红素标准曲线的绘制制作番茄红素标准曲线，以吸光度为纵坐标（Y），番茄红素含量（μg/mL）为横坐标（X），得到的标准曲线方程:y=0.0855x-0.0022；R²=0.9991。图3.1番茄红素标准曲线Figure3.1LycopeneStandardCurve3.2番茄红素的提取3.2.1超声波辅助提取时间的确定料液比为1：5，提取pH为值为7.0的条件下，分别以超声波辅助提取时间为5min、10min、15min、20min、25min进行辅助提取。提取时间为60min，提取温度为50℃的条件下进行番茄红素的提取，确定最佳超声波的提取时间，结果如图3.2所示。图3.2超声波作用时间对番茄红素提取率的影响Figure3.2EffectofultrasonictimeonextractionrateofLycopene由图3.2可以看出，随着超声时间的逐渐增加，番茄红素含量先增加后迅速加少，原因可能是随着超声时间的增加，使其温度不断升高，进而促进了番茄红素的溶出，同时，合适的超声时间可以有效的使细胞破碎，使番茄红素有效的溶出；而过长时间的超声则会导致温度过高，破环番茄红素的分子结构，使番茄红素分解导致番茄红素含量下降。当超声波作用时间为15min时，番茄红素含量达到最大，为53.68μg/mL，可确定最佳超声波的提取时间为15min。3.2.2提取温度对番茄红素提取率的影响料液比为1：5，提取pH为值为7.0的条件下，在最佳的超声波提取时间15min下进行番茄红素的辅助提取，提取时间为60min，改变提取温度分别为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃的条件下进行番茄红素的提取，确定最佳提取温度，结果如图3.6所示。图3.6提取温度对番茄红素提取率的影响Figure3.6EffectofextractiontemperatureonextractionrateofLycopene由图3.6可以看出，随着提取温度的逐渐增加，番茄红素含量先增加后缓慢下降，温度较低，不能使番茄红素有效的溶入提取剂中，导致番茄红素提取率较低，随着温度的提升，番茄红素提取率不断升高，在40℃时有最大提取率，此时番茄红素的含量为61.66μg/mL；而随着温度的继续升高，番茄红素的含量逐渐下降，可能是由于过高的温度破坏了番茄红素的结构，使番茄红素发生了分解，导致番茄红素含量下降。3.2.3提取时间对番茄红素提取率的影响料液比为1：5，提取pH为值为7.0的条件下，在最佳的超声波提取时间15min下进行番茄红素的辅助提取，提取温度为50℃，提取时间分别为30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min的条件下进行番茄红素的提取，确定最佳的提取时间，结果如图3.3所示。图3.3提取时间对番茄红素提取率的影响Figure3.3EffectofextractiontimeonextractionrateofLycopene由图3.3可以看出，随着提取提取时间的逐渐增加，番茄红素含量先增加后减小，当番茄红素的提取时间为60min时具有最大的提取率，此时番茄红素的含量为55.67μg/mL，可能由于长时间的热效应破环了番茄红素内部的温度和压力逐渐升高，对番茄红素产生破坏作用的影响，从而使番茄红素的含量降低。3.2.4提取pH值对番茄红素提取率的影响料液比为1：5，改变提取pH值分别为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的条件下，在最佳的超声波提取时间15min下进行番茄红素的辅助提取，提取时间为60min，提取温度为50℃的条件下进行番茄红素的提取，确定最佳提取pH值，结果如图3.5所示。图3.5提取pH值对番茄红素提取率的影响Figure3.5EffectofpHvalueonextractionrateofLycopene由图3.5可以看出，随着提取pH值的逐渐增加，番茄红素含量先增加后迅速减小，出现这种情况的主要原因是，番茄红素的稳定性较差，自身并不稳定，在过酸或过碱的条件下，使本就不稳定的番茄红素变得更加不稳定，导致其提取率的快速下降，所以，在pH值为7.0的中性条件下，番茄红素的提取率最高，此时的含量为52.61μg/mL。3.2.5料液比对番茄红素提取率的影响在提取pH为值为7.0，料液比分别为1：5、1：10、1：15、1：20、1：25的条件下，在最佳的超声波提取时间15min下进行番茄红素的辅助提取，提取时间为60min，提取温度为50℃的条件下进行番茄红素的提取，确定最佳提取料液比，如图3.4所示。图3.4料液比对番茄红素提取率的影响Figure3.4Effectofsolid-liquidratioonextractionrateofLycopene由图3.4可以看出，随着提取料液比的逐渐增加，番茄红素含量先增加后减小，可能由于加入的提取剂过少，不能将样品完全溶解，使溶液的粘度过大，不能使番茄红素分子自由移动，使其扩散速度减慢，导致番茄红素的含量较低；随着料液比的增加，番茄红素提取率增加缓慢，为了节约资源，故最佳料液比为1：6，此时番茄红素含量为57.22μg/mL。3.3响应面分析法优化红菇多糖的提取工艺3.3.1回归模型的建立及方差分析根据单因素试验结果，选取番茄红素含量为考察响应值，进行提取温度（A）、提取时间（B）、提取pH值（C）及料液比（D）的4因素5水平的CentralCompositeDesign(CCD)试验设计。响应面分析方案与结果见表3.1。利用Design-Expert8.0.6软件对表3.1试验数据进行多元回归拟合，获得以番茄红素含量为响应值的回归方程：番茄红素含量=+60.10+2.64A-0.53B+0.44C+1.37D+0.58AB+0.60AC+1.28AD+1.99BC-0.97BD+1.57CD-2.35A2-1.73B2-0.32C2-0.24D2。表3.1响应面分析方案及试验结果Table3.1ProgramandexperimentalresultsofRSM试验号A提取温度/℃B提取时间/minC提取pH值D料液比/(mL/mL)番茄红素含量/μg/mL1-1-11154.61211-1155.853-1-1--157.124000060.9651-1-1160.426000060.3770-20054.198000061.0891-1-1-157.4510002060.01111-11-151.321211-1-154.491300-2057.1314-11-1147.6915-111154.4916-111-153.1417000058.5318-11-1-153.1819111163.57201-11162.1921000059.6222000060.0323200056.7224000-255.7525020051.6726000262.0227-1-1-1155.9128-200044.1929-1-11-149.2730111-158.32表3.2回归方程的方差分析结果显示：回归模型极显著（P<0.0001），失拟项不显著（P>0.05），回归模型的决定系数为R2=0.9802，调整系数为R2Adj=0.9617，说明该回归模型与试验拟合较好，可以用于对番茄红素提取率的理论预测。从回归方程系数显著性检验可知，各因素对番茄红素提取率影响程度依次为：提取温度>料液比>提取时间>提取pH值；交互项AD、BC、CD极显著（P<0.001）；二次项A2、B2对番茄红素提取率有极显著的影响（P<0.0001）。表3.2响应面分析方案及试验结果Table3.2ProgramandexperimentalresultsofRSM方差来源平方和自由度均方F值Pro>F显著性Model587.611441.9753.04<0.0001SignificantA166.741166.74210.70<0.0001**B6.6216.628.360.0112**C4.6514.655.870.0285**D45.32145.3257.27<0.0001**AB5.3615.366.770.0200**AC5.7415.747.250.0167**AD26.16126.1633.06<0.0001**BC63.28163.2879.97<0.0001**BD15.02115.0218.970.0006**CD39.63139.6350.07<0.0001**A2151.721151.72191.72<0.0001**B282.39182.39104.11<0.0001**C22.8612.863.620.0765*D21.6411.642.070.1708残差11.87150.79失拟项7.40100.740.830.6281notsignificant纯误差4.4750.89总和599.48293.3.2响应面数据分析及红姑多糖最佳提取工艺研究番茄红素提取工艺优化的响应面及其等高线见图3.7。图3.7列出了自变量中交互作用极显著（P<0.001）的3项AD、BC和CD。3组图形比较直观的反应了各因素对响应值的影响，比较3组图形可以看出，提取温度和料液比对番茄红素提取率影响较为显著，表现为曲线较陡峭；提取时间和提取pH值次之，曲线比较平缓。同时，3组图形的交互作用也都是比较明显的等高线趋向于椭圆形。如3.7中a图所示提取温度和料液比以及两者交互作用对番茄红素提取率的影响。从图可以看出，当提取温度恒定时，随着料液比的增大番茄红素的提取率表现出先增加后降低的趋势，但比较平缓；当保持料液比不变时，番茄红素提取率随提取温度的提高先上升后缓慢下降。如3.7中b图所示为提取时间和提取pH值及两者交互作用对番茄红素提取率的影响。当提取时间恒定时，随着提取pH值的增加，番茄红素提取率逐渐减小；当提取pH值不变时，随提提取时间的增加，番茄红素提取率快速下降。如3.7中c图所示为料液比和提取pH值的交互作用对番茄红素提取率的影响，从图中等高线变化趋势可以看出随着提取温度和料液比的提高，番茄红素提取率表现为先逐渐升高的趋势。比较下图可以看出，提取pH和提取温度对多糖提取率的影响最为明显。图3.7各因素交互效应对番茄红素提取率影响曲面图Figure3.7SurfaceDiagramofInteractionEffectsofVariousFactorsonLycopeneExtractionRate运用DesignExpert8.0.6的响应面分析软件对试验的结果进行优化，得到番茄红素的最佳提取条件：提取温度为44.98℃、料液比为1：7、提取时间为63.08min、提取pH值为8.0，番茄红素提取率预测值可达到最大值为65.2465%。为增加实际操作的方便，将上述最优的提取条件简化为：提取温度为45℃、料液比为1：7、提取时间为63min、提取pH值为8.0，在此条件下对菠萝蜜皮进行3次番茄红素的提取，其番茄红素的平均提取率为64.84%，和预测值接近，说明了此响应面法优化得到的番茄红素提取工艺在实践操作中可行。3.4番茄红素抗氧化性能的测定3.4.1番茄红素对DPPH清除能力的测定分别配制质量浓度为5μg/mL的番茄红素溶液和质量浓度为0.2mg/mL的Vc溶液，然后向1-5号试管中分别加入0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL和1.2mL的番茄红素提取液，6-10号试管中分别加入0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL和1.2mL的Vc溶液。然后加入10.0mL浓度为0.1mg/mL的DPPH·溶液，定容至刻度，轻轻震荡摇匀。之后在室温下避光反应30min后，用紫外分光光度计于517nm处测定其吸光度，并计算清除率。图3.8番茄红素对DPPH清除能力Figure3.8ThescavengingcapacityoflycopenetoDPPH从图3.8中可以看出，在试验浓度范围内，所有番茄红素样品对DPPH表现出较好的清除能力，并随着番茄红素浓度的逐渐增加，DPPH的清除率也随之提高，可见，DPPH的清楚效果对剂量有明显的依赖性。由图可以看出，在番茄红素添加量为小于1.0mL时，对DPPH的清除率小于Vc对DPPH的清除率，但是在番茄红素添加量为1.2mL时，其DPPH的清除率大于Vc对DPPH的清除率，此时番茄红素对DPPH的清除率可达到83.74%，Vc对DPPH的清除率为81.23%，与番茄红素对DPPH的清除率相近。综以上分析：番茄红素具有较好的清除DPPH的能力，而且其清除能力随着番茄红素浓度不断增大而逐渐提高。3.4.2番茄红素对羟基自由基（·OH）清除能力的测定分别配制质量浓度为5μg/mL的番茄红素溶液和质量浓度为0.2mg/mL的Vc溶液，在1-10号试管中依次加入6.0mmoL/L的硫酸亚铁溶液2.0mL，然后向1-5号试管中分别加入1.0mL、1.2mL、1.4mL、1.6mL和1.8mL的番茄红素提取液，6-10号试管中分别加入1.0mL、1.2mL、1.4mL、1.6mL和1.8mL的Vc溶液，轻轻震荡摇匀。随后加入质量分数为0.1%过氧化氢溶液2.0mL，轻轻摇匀后静置15min，其次加入6.0mmoL/L水杨酸溶液2.0mL，轻轻震荡并静置30min。最后用蒸馏水定容至刻度，在50℃水浴中恒温反应30min后，以蒸馏水作为参比，在510nm处测定吸光值，并计算清除率。图3.9番茄红素对羟基自由基清除能力Figure3.9Thescavengingabilityoflycopenetohydroxylradicals从图3.9中可以看出，在试验浓度范围内，所有番茄红素样品对Fenton反应体系产生的羟基自由基（·OH）都表现出较好的清除能力，并随着番茄红素浓度的逐渐增加，羟基自由基（·OH）的清除率也随之提高，可见，羟基自由基（·OH）的清楚效果对剂量有明显的依赖性。由图可以看出，在番茄红素添加量为小于1.6mL时，对羟基自由基（·OH）的清除率小于Vc对羟基自由基（·OH）的清除率，但是在番茄红素添加量为1.8mL时，其对羟基自由基（·OH）的清除率大于Vc对羟基自由基（·OH）的清除率，此时番茄红素对羟基自由基的清除率可达到45.69%，Vc对羟基自由基（·OH）的清除率为44.42%，与番茄红素对羟基自由基的清除率相近。综以上分析：番茄红素具有较好的清除羟基自由基（·OH）的能力，而且其清除能力随着番茄红素浓度不断增大而逐渐提高。试验在单因素试验的基础上，确定出最优的番茄红素提取的单因素条件，然后采用响应面试验设计，确定番茄红素的最佳提取工艺条件为：超声波辅助提取时间为15min，提取温度为45℃、料液比为1：7、提取时间为63min、提取pH值为8.0，在此条件下对菠萝蜜皮进行3次番茄红素的提取，其番茄红素的平均提取率为64.84%。通过查阅相关资料对比可知，本试验所用的番茄红素的工艺所得果胶含量明显高于传统提取法，而且操作简便，省时节能，可为日后番茄红素的提取与研究提供一定的借鉴和帮助。试验同时表明番茄红素具有一定的抗氧化性，随着番茄红素浓度的提高，对羟基自由基及DPPH的清除能力逐渐增强，在番茄红素的添加量为1.2mL时对DPPH的最大清除率为83.74%，在番茄红素的添加量为1.8mL时对羟基自由基（·OH）最大清除率为45.69%，在同样的条件下，番茄红素的清除效果与Vc的清除效果相近。此外将番茄红素添加在食品中不仅能提高食品的功能价值，也能有一定的杀菌作用，可为番茄红素的开发利用开辟了一个新的途径。本论文经过几个月的时间已全部完成，在这段充满努力与奋斗的经历中，带给我学生生涯无限的激情和巨大收获。本论文从选题到完成，每一步都是在王珊珊老师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!本论文的顺利完成，也离不开各位老师、同学和朋友们的关心与帮助。在此感谢生命工程院所有老师的指导和帮助；同时感谢和我一起完成此试验的小组的同学们，感谢你们的关心、支持和帮助；最后还要感谢我的母校沈阳工学院，这里有我三年来最美好的回忆，是这里给了我深造的机会，让我能够继续学习和提高。金无足赤，人无完人。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和同学批评指正！最后，祝愿所有老师和同学们身体健康、工作顺利；祝愿母校年年桃李，岁岁芬芳！王庆发，吴彤娇，梁铎等.番茄红素提取纯化及稳定性改善技术的研究进展[J].食品工业科技，2017(21):314-320.陈瑶.番茄红素生产工艺研究进展[J].化工设计通讯，2016(12).林泽华，任娇艳.天然番茄红素提取工艺研究进展[J].食品科学技术学报，2014，32(5):50-55.王艺旋，杨志伟，单天娇.番茄红素提取的研究进展[J].安徽化工，2016(6).王庆发，吴彤娇，梁铎等.番茄红素提取纯化及稳定性改善技术的研究进展[J].食品工业科技，2017(21):314-320.马祥麟.超声预处理番茄红素提取工艺的研究[J].兰州石化职业技术学院学报，2012，12(2):7-8.王晓军，高宁，王斌.超声波法提取番茄红素的研究[J].应用化工，2012，41(10):1747-1750.林德菊，邵佳佳，张宇燕等.番茄中番茄红素提取工艺条件的优化研究[J].世界科学技术：中医药现代化，2015(9):1938-1942.王记莲，刘德驹，金绍娣.正交试验法优化盐地碱蓬中黄酮的超声提取工艺[J].黑龙江畜牧兽医，2015(1):24-26.WANGJ,SUNBG,CAOYP等.Optimisationofultrasound-as－sistedextractionofphenoliccompoundsfromwheaatbran[J].FoodChem,2007,106(2):804-810苏文贵，李学文，文刚等.超声波辅助提取番茄红素的工艺研究[J].新疆农业大学学报，2013(1):71-75.LiAN,LiS,XuDP,etal.OptimizationofUltrasound-AssistedExtractionofLycopenefromPapayaProcessingWastebyResponseSurfaceMethodology[J].FoodAnalyticalMethods,2015,8(5):1207-1214.董汝晶.多糖提取方法的研究进展[J].农产品加工：学刊（下），2014(4):46-48.马倩雯，王晓军.微波法提取番茄红素的研究[J].应用化工，2016，45(1).李佳，闫唯，刘钰华等.番茄中番茄红素超声-微波辅助提取及其抗氧化活性研究[J].中国食品添加剂，2017(8).KoboriCN,WagnerR,PadulaM,etal.Formationofvolatilecompoundsfromlycopenebyautoxidationinamodelsystemsimulatingdehydratedfoods[J].FoodResearchInternational,2014,63:49-54.许文玲，李雁，王雪霞.番茄红素的提取及生理功能的研究[J].农产品加工．学刊，2006(7):4-7.齐若宁.番茄红素的生理功