番茄红素提取动力学实验研究开题报告

番茄红素是类胡萝卜素的一种，对热具有很好的稳定性，对Fe³ 和Cu² 的稳定性较差，其它金属离子则较稳定。盐酸对茄红素具有较强的破坏作用，而碱的影响则不大，番茄红素对碱比较稳定。番茄红素对氧化剂、还原剂较稳定，对光十分不稳定，日光直射一天即可损失完毕，对紫外光也较敏感，在暗处保存效果较好。

番茄红素的提取方法有机溶剂浸提法、超临界流体法、超声波提取法微生物发酵法和化学合成法等方法，有色谱法、皂化法、重结晶法和膜分离法等纯化方法以及紫外可见分光光度法、高效液相色谱法和差示量热扫描法等检测方法。

（1）提取方法

①有机溶剂浸提法:番茄红素为脂溶性类胡萝卜素，不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、丙酮、正己烷、石油醚等，易溶于二硫化碳、氯仿、苯等。因此，可用正己烷、丙酮、乙酸乙酯、石油醚等有机溶剂作为提取溶剂。这种方法操作简单，但提取物番茄红素不纯，需要进一步的纯化。

②超临界流体法:优点是无化学溶剂消耗和残留、无污染、操作温度低、充分保护物质的生理活性。虽然超临界流体萃取回收率高，但原料要经过复杂的杂处理且处理量小，对设备要求高。

③超声波提取法：超声波法是利用超声波产生的强烈空化效应、高加速度、扰动效应、搅拌和击碎作用等多极效应，增大物质分子运动速度和频率，增加溶剂的穿透能力，加速各成分进入溶剂，从而促进目标成分的提取。

④微生物发酵法: 迄今为止，能够生产番茄红素的微生物包括能自身合成番茄红素的革兰氏阴性菌、真菌、藻类以及基因工程菌，其中，三孢布拉氏霉菌以其生长迅速、生物量高、产 β- 胡萝卜素能力强在发酵法生产番茄红素方面展现出较好的工业化应用前景。发酵法生产番茄红素不受地理环境和气候等因素的影响，具有周期短、成本低及污染较少等优点。

（2）纯化方法

①皂化法：利用番茄红素粗产物与碱反应，番茄红素在碱性环境中化学性质稳定。经过与碱的反应，生成金属皂和甘油，其中皂化物溶于水，出去水层，就能得到不溶性的番茄红素。

②色谱法：利用混和物中各组分在不相混溶的两相即流动相(展开剂)和固定相(吸附剂)中吸附和解吸的能力的不同，也可以说在两相中的分配不同，当混合物随流动相(展开剂)流过固定相(吸附剂)时，发生了反复多次的吸附和解吸的过程，从而使混合物分离成两种或多种单一的纯组分。

③重结晶法：利用在同一溶剂中，不同物质的溶解度的不同，然后通过加热或者降温让物质依次结晶析出，从而得到不同的的物质。具体方法就是将晶体溶于溶剂中，然后又重结晶析出，这样有利于使没有充分的物质变得更加纯化。番茄红素粗提物中含有很多杂质，采用多次重结晶的方法进行纯化，经过多次重结晶可以使许多杂质与番茄红素充分分离，从而达到提高番茄红素纯度的目的。

（3）检测方法

①紫外分光光度法：该方法简便快捷、稳定准确，但都不能排除其它类胡萝卜素的干扰，误差较大。

②高效液相色谱具有分离效果好、分离速度快、样品用量少等优点。

③差式扫描量热法出了常用于检测多聚物的熔点和相转变以外，还可以根据范特霍夫熔点下降理论，根据熔点的下降来确定杂质的含量。此法样品用量少，分析速度快，样品制备过程中无需分离样品中的杂质，具有较高的精确度和准确度。

通过阅读大量的文献资料和相关材料，将对番茄红素提取速度进行实验研究。欲采用乙酸乙酯和丙酮的混合溶液进行提取操作。可采用多组实验，并分别以温度，溶剂，溶剂浓度等为变量，每2min取2mL溶液测定其中番茄红素的浓度，并做其浓度关于时间的坐标图。

研究计划及进度：

2022.12.05~2022.02.05熟悉课题、文献检索及文献总结；

2022.12.21~2022.01.20完成开题报告的撰写，进行英文资料翻译；

2022.03.01~2022.04.15实验阶段；

2022.04.01~2022.05.10撰写论文初稿；

2022.05.10~2022.05.20修改并完成论文，准备论文答辩等。