清华大学有机化学实验从番茄酱中提取番茄红素和beta胡萝卜素
胡萝卜素的提取
β-胡萝卜素和番茄红素的提取、分离与测定［摘要］β—胡萝卜素是一种抗氧化剂，具有解毒作用，是维护人体健康不可缺少的营养素。
番茄红素（Lycopene）是类胡萝卜素的一种，对防治癌症、提高免疫力、延缓衰老有特效，有植物黄金之称，被誉为“21世纪保健品的新宠”。
因此，提取、分离、鉴定这些活性成分成为研究和开发这些天然生物资源的重要环节。
本实验用常规天然有机化合物的提取方法获得β-胡萝卜素和番茄红素样品，再用柱色谱法将其分离，用薄层色谱检测分离效果，最后用分光光度法分别对其鉴定。
［关键词］β-胡萝卜素、番茄红素、提取、分离、测定实验基本原理β-胡萝卜素和番茄红素分子中的碳骨架是由8个异戊二烯单位连接而成的，它们是四萜类化合物。
它们的分子中都有一个较长的π-π共轭体系，能吸收不同波长的可见光，因而，它们都呈现一定的绿色，β-胡萝卜素是黄色物质，番茄红素是红色物质，所以，又把它们叫做多烯色素。
β-胡萝卜素和番茄红素的结构式分别如下:（番茄红素）（β-胡萝卜素）胡萝卜素是最早发现的一种多烯色素。
后来，又发现了许多在结构上与胡萝卜素类似的色素，于是就把这类物质叫做胡萝卜素类化合物，或者叫做类胡萝卜素。
这类化合物大都难溶于水，易溶于弱极性或非极性的有机溶剂，因此又把这类化合物叫做脂溶性色素。
胡萝卜素广泛存在于植物的叶、花、果实中，尤以胡萝卜中含量最高。
胡萝卜素有α、β、γ三种异构体，在生物体中以β-异构体含量最多，生理活性最强。
在动物体中，胡萝卜素在酶的作用下可转化为维生素A，因此，胡萝卜素又被叫做维生素A原。
胡萝卜素在人和高等动物体内就有重要的生理功能，是人和高等动物生存不可缺少的营养物质。
番茄红素是胡萝卜素的开链异构体。
番茄红素在成熟的红色植物果实如番茄、西瓜、胡萝卜、草莓、柑橘等中含量丰富，其中含量最高的是番茄。
由于番茄红素不具有维生素A原活性，因此长期以来不被人们所重视。
但近年来研究表明，番茄红素是一种优越的天然色素和生物抗氧化剂，具有极强的清除自由基的能力，它可以预防前列腺癌、乳腺癌和消化道（结肠、直肠与胃）癌的发生，在预防心血管疾病、动脉硬化等各种与衰老有关的疾病及增强机体免疫力方面具有重要作用。
天然产物分离提取实验讲义正文
实验一番茄红素和ß-胡萝卜素的提取与分离番茄中含有红色色素番茄红素和黄色色素ß-胡萝卜素，番茄红素具有很强的抗氧化作用，其抗氧化能力为维生素的100倍，同时番茄红素具有显著的抗癌作用，现已查明：番茄红素可以防止前列腺癌，乳腺癌及消化道癌的发生，并可以降低皮肤癌的发病率。
ß-胡萝卜素是人体不可缺少的维生素的前体物质并具有抗氧化活性。
本实验从新鲜番茄中提取天然色素，通过自动层析仪分离番茄红素和ß-胡萝卜素实验仪器：自动层析仪（上海沪西分析仪器厂）；紫外分光光度计1810（北京普析通用科技有限公司）实验试剂：95%乙醇，二氯甲烷；苯；氧化铝，石油醚（60-90℃）实验步骤：称取10g新鲜番茄，捣碎后置于100mL三口瓶中，加20mL95%乙醇将混合物在水浴上加热回流5min，用纱布将番茄包好，挤出其中汁液，将液体保存于锥形瓶中，固体重新置入三口瓶中加20mL二氯甲烷加热回流5min，抽滤，将滤液与前面的液体合并，将合并液体倒入分液漏斗中，加入10mL饱和食盐水，静置分层，放出下层带颜色的二氯甲烷层，使其流经一个在颈部塞有松软棉花的且在棉花上铺有无水硫酸钠的漏斗，将滤液置于蒸馏装置中蒸发,蒸馏瓶中的残留物为类胡萝卜素粗品，将此粗品用1苯溶解，通过柱色谱分离番茄红素和ß-胡萝卜素。
自动层析仪的使用1.装柱：拧下层析柱两端的旋钮，注意要将垫片和垫圈保存好，将柱子在热风干燥器上吹干，将下端旋钮旋上，干法装入氧化铝至离上端约有5处，拧上上端旋塞，用木棒轻轻敲打柱体使氧化铝填充均匀，2.打开恒流泵，以较大的速度向柱内注入石油醚，当层析柱下端有稳定的液体流出时，关闭恒流泵，拧开层析柱上端旋塞，注入0.2-0.5色素，迅速拧上旋塞，开动恒流泵和自动部分收集器，设定好工作参数，收集样品，待红色ß-胡萝卜素全部洗脱后，可用乙醇作洗脱剂洗脱黄色的番茄红素。
3.将带有红色和黄色的试管在水浴上蒸发至干，得到番茄红素和ß-胡萝卜素纯品。
有机化学实验：医学：番茄色素的提取与色谱分离
59
2020年9月21日
标出溶剂前沿 标出样点位置 计算不同展开剂展开 结果的各组分Rf 以数据为根据对比说 明展开效果
60
薄层层析：Rf 0.30～0.80， △Rf ≥0.05 纸 层 析：Rf 0.05～0.85， △Rf ≥0.05
2020年9月21日
31
（3）制板（纸）
固定相的选择
吸附剂 溶剂
载体的选择
玻璃板 锡箔纸 滤纸
2020年9月21日
3232
（4）样品制备与点样
①点样要求：
合适的溶剂 样品浓度 点样量 点样位置 样点大小 样点间隔
色谱柱的制备：干法 和湿法。
2020年9月21日
24
样品处理和上样：溶液加样、拌样加样
洗脱与接收：洗脱剂的选择是柱色谱洗 脱的首要问题。注意流速、压力、温度、 时间等洗脱参数。观测、分段接收。
重要条件：固定相与流动相的选择
吸附剂：主要有氧化铝、硅胶、活性炭、聚酰 胺、硅藻土、硅酸镁 等
氧化铝：由氢氧化铝在400～500℃灼烧而成。 有三种类型产品：碱性氧化铝、中性氧化铝、 酸性氧化铝。柱色谱用氧化铝的粒度要求在 100～160目之间，粒度小于100目，分离效果 差；而粒度大于160目，溶液流速太慢，则谱 带易扩散。柱色谱时样品与氧化铝的用量比一 般在1:（20～50）之间；色谱柱的内径与柱长 之比在1:（10～20）之间比较合适。
2020年9月21日
33
不同溶剂对斑点展开前后的影响
2020年9月21日
34
②点样方式和形状
2020年9月21日
35
（5）展开
A、展开方式：
一维单向展开： 二维双向展开： 强迫流动展开
研究型、综合性大学化学实验的设计与探讨——番茄红素和β-胡萝卜素的提取及含量的分析测定
研究型、综合性大学化学实验的设计与探讨——番茄红素和β-胡萝卜素的提取及含量的分析测定
梁少敏;罗亚红;周炽晖;陈志豪;梅俊超;樊亚鸣
【期刊名称】《化工高等教育》
【年(卷),期】2007(24)6
【摘要】我们设计了一套综合性的大学化学实验--番茄酱中天然色素的提取、分离及含量测定.其中通过三种实验技术的组合,四个可调控位点(A-D)的设计,构成了一整套实验方案.从而将传统分块的化学实验有机地结合起来,在训练实验操作技能的同时,还使学生感受到了科学研究中的多种思路与最佳解决方案.
【总页数】4页(P83-86)
【作者】梁少敏;罗亚红;周炽晖;陈志豪;梅俊超;樊亚鸣
【作者单位】广州大学,化学化工学院,广东,广州,510006;广州大学,化学化工学院,广东,广州,510006;广州大学,化学化工学院,广东,广州,510006;广州大学,化学化工学院,广东,广州,510006;广州大学,化学化工学院,广东,广州,510006;广州大学,化学化工学院,广东,广州,510006
【正文语种】中文
【中图分类】G64
【相关文献】
1.从番茄提取番茄红素与β-胡萝卜素的工艺研究 [J], 王襄宾;孔明航;刘玲
2.红肉脐橙果肉中番茄红素和β-胡萝卜素含量的变化及外源ABA对其含量的影响
[J], 王贵元;夏仁学;张红艳;周开兵
3.教学研究型大学综合性设计性实验的深层次探讨 [J], 范海燕;解利群
4.《从番茄中提取番茄红素和β-胡萝卜素》实验综述报告 [J], 邹影;王洪涛
5.番茄红素原料及保健食品中番茄红素、β-胡萝卜素含量测定通用方法的建立 [J], 李彬;于佳;侯俐南;刘慧锦;何欢;张伟清;王海燕
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
番茄酱提取番茄红素技术方案
第三部分： 系统构成、工艺流程和技术指标
十四、平台及占地面积
占地面积：长 50 米，宽 18 米，高度 7 米。
平台：
包括提取机、挤压和蒸脱机平台； 蒸发浓缩器平台。
说明：平台尺寸及占地面积，需在合同签订后，根据用户
现场的情况及要求进行设计后确定，以设计图纸为准。
流程和操作：
番茄酱连续、自动、均匀地被定量输送器抽出。
第三部分： 系统构成、工艺流程和技术指标
一、番茄酱喂送料系统---定量输送器：
型式： 螺杆泵 。 用途和要求：
定量将番茄酱原料输送到分散机中。 输送量调节范围： 40～200 kg／h。
流程和操作：
人工设定提取量，自动控制。 将番茄酱筒中的番茄酱原料定量、均匀、连续地输送到分
回收再利用，蒸发浓缩后的番茄红素浓缩液人工间歇控制排出。
第三部分： 系统构成、工艺流程和技术指标
八、溶剂尾气回收系统
包括溶剂A、B尾气回收等装置。
第三部分： 系统构成、工艺流程和技术指标
八、溶剂A尾气回收系统---冷凝回收：
型式：两级冷凝回收装置。 用途和要求：
将番茄红素提取液蒸发浓缩系统未回收下来的溶剂A尾 气，以及整套生产线中的排空管中的溶剂A气体回收， 减少浪费，确保生产过程安全和环境保护。
流程和操作：
自动控制。 渣料中残留的溶剂在蒸发回收器中经加热挥发进入冷凝器，
回收再利用； 蒸发回收后的渣料进入渣料输送机。
热源：1公斤蒸汽，110℃。 冷源：冷却塔循环水，按进水21℃，回水26℃计算。
第三部分： 系统构成、工艺流程和技术指标
五、番茄酱渣处理系统---渣料输送：
型式： 泵 。 用途和要求：
番茄红素的提取工艺
清水县食品药品检验检测中心摘要 [目的]确定番茄红素的提取工艺。
[方法]研究液料比、提取次数、各种溶剂、ph值对番茄红素提取率的影响。
[结果]三氯甲烷的浸提效果最好，故选三氯甲烷为浸提润溶剂。
随着液料比的升高，番茄红素提取率增加，当液料比大于3︰1时色素提取率有所下降。
当ph值小于6时随着ph值的增大色素提取率增大；当ph值大于6时随着ph值的增大色素提取率降低。
[结论]番茄红素的最佳提取工艺为︰液料比为3︰1 ，提取3次，在ph值在6时，用三氯甲烷提取。
关键词︰番茄红素；提取；影响因素1辛永强：番茄红素提取工艺番茄红素是番茄与番茄制品中的主要类胡萝卜素,约占番茄中所有类胡萝卜素的83%,是β胡萝卜素的前体物质,因存在于番茄中并呈红色而得名。
是植物中所含的一种天然色素。
主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。
番茄红素对日光和紫外光敏感，所以提取番茄红素时要避光。
它可以尽可能的防治因衰老，免疫力下降而引起的各种疾病。
因此，番茄红素受到各大专家的关注。
另外,番茄红素具有生理功能，可以作为保健食品,也可以应用在化妆品中,达到延缓衰老、防紫外线等目的。
番茄红素在番茄的果肉、皮、籽中的含量也各不相同,在新鲜番茄果肉中的含量较高。
番茄红素大部分以红色针状存在于番茄体内,部分与蛋白质结合成复合体存在于番茄细胞内。
本实验是从新鲜的番茄中提取番茄红素,研究在不同的提取的次数、液料比例、溶剂选择、pH值因素下的提取效果,确定了最佳的提取工艺条件,为进一步开发利用这种功能性天然色素提供了一定的参考。
1实验用品1.1 材料原料购于小市场的新鲜及无机械损伤的成熟番茄。
1.2试剂试剂: 乙酸乙酯（上海波尔化学试剂有限公司），无水乙醇（烟台市双双化工有限公司），丙酮（天津市标准科技有限公司），乙醚（天津市红岩化学试剂厂），三氯甲烷（天津市福晨化学试剂厂），正己烷，冰醋酸（天津市标准科技有限公司）醋酸钠。
1.3仪器仪器:高速组织捣碎机(欣镇企业有限公司)、721分光光度计（上海欣茂仪器有限公司）、电子天平（慈溪市天东衡器厂）、旋转蒸发器RZ-52AA（上海亚荣生化仪器厂）、KDM型连续可调控温电热套（山东鄄城永兴仪器厂）、SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵（巩义市子华仪器厂）。
番茄红素的提取方案设计毕业设计
番茄红素的提取方案设计1前言1.1番茄红素的提取原理番茄红素是植物中所含的一种天然色素，是迄今为止自然界中被发现的最强抗氧化剂之一。
主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。
它是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂。
科学证明，人体内的单线态氧和氧自由基是侵害人体自身免疫系统的罪魁祸首。
番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素E，其淬灭单线态氧速率常数是维生素E的100倍。
它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各种疾病。
1.2番茄红素的生理功能1.2.1抗癌作用20世纪50年代，美国医学专家首先提出了番茄红素具有抗癌效应，越来越多的研究实验表明，番茄红素具有预防和抑制恶性肿瘤的作用，番茄红素能通过诱导细胞间隙连接通讯使肿瘤细胞间受到抑制或破坏的通讯功能得到恢复，从而抑制子宫内膜、肺、乳腺癌等细胞的增殖。
1.2.2抗氧化抗衰老作用研究发现，血清中番茄红素的低水平与衰老和低含量LDL胆固醇直接相关，也有实验发现，老年人的自理和自控能力与血清中高水平的番茄红素有关，番茄红素的抗氧化作用主要表现在它能高效猝灭单线态氧及清除过氧化自由基，属于物理猝灭。
1.2.3调节机体免疫力研究表明，番茄红素保护淋巴细胞免受二氧化氮自由基造成的细胞膜损害或细胞致死方面的能力非常强，番茄红素不仅能保护吞噬细胞免受自身氧化，还可以增强其杀伤能力，并增强细胞因子的产生，例如经常摄食番茄红素可以促进白介素和白介素的分泌能力。
1.3番茄红素的提取方法1.3.1有机溶剂提取法对于水溶性较差、甚至不溶于水的脂溶性色素采用有机溶剂如乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯等浸提。
如提取橡子壳色素提取剂可用40%乙醇。
提取银杏叶黄色素可用乙酸乙酯对石油醚的体积分数为70%的混合溶剂。
相对而言，有机溶剂提取法萃取剂便宜，设备简单，操作简单易行，提取率较高。
但由于通过该法提取的某些产品存在纯度较低及溶剂残留等缺点，影响了其应用范围。
1.3.2碱提取法碱提取法主要是应用碱对多种生物物质的影响作用来进行提取。
提取番茄红素实验报告
一、实验目的1. 掌握番茄红素的提取方法。
2. 熟悉番茄红素提取过程中的注意事项。
3. 了解番茄红素在食品、医药等领域的应用。
二、实验原理番茄红素是一种天然色素，广泛存在于番茄、胡萝卜等植物中。
本实验采用乙醇浸提法提取番茄红素，利用番茄红素在乙醇中的溶解度较大的特性，将番茄红素从原料中提取出来。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜番茄、乙醇、无水硫酸钠、蒸馏水等。
2. 实验仪器：电子天平、搅拌器、锥形瓶、布氏漏斗、旋转蒸发仪、分光光度计等。
四、实验步骤1. 准备新鲜番茄：将新鲜番茄洗净，去皮去籽，切成小块。
2. 浸提：将切好的番茄块放入锥形瓶中，加入适量的乙醇，搅拌均匀，室温下浸泡一段时间。
3. 过滤：将浸泡好的番茄块用布氏漏斗过滤，收集滤液。
4. 脱水：将滤液加入适量的无水硫酸钠，搅拌，静置，使番茄红素沉淀。
5. 分离：将沉淀的番茄红素用布氏漏斗过滤，收集沉淀物。
6. 测定：用分光光度计测定番茄红素的吸光度，计算提取率。
五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验步骤，成功提取了番茄红素，吸光度为0.625，提取率为2.5%。
2. 结果分析通过实验，成功提取了番茄红素，说明乙醇浸提法是提取番茄红素的有效方法。
在实验过程中，应注意以下几点：（1）浸泡时间：浸泡时间不宜过长，以免番茄红素降解。
本实验中，浸泡时间为2小时。
（2）乙醇浓度：乙醇浓度对番茄红素的提取率有较大影响。
本实验中，采用95%乙醇作为溶剂。
（3）温度：室温下提取效果较好，过高或过低温度均不利于番茄红素的提取。
（4）搅拌：搅拌可提高番茄红素的提取率。
六、实验结论1. 乙醇浸提法是一种有效的提取番茄红素的方法。
2. 在提取过程中，应注意浸泡时间、乙醇浓度、温度和搅拌等因素，以提高番茄红素的提取率。
七、实验展望1. 进一步研究不同提取方法对番茄红素提取率的影响。
2. 探索番茄红素在食品、医药等领域的应用。
3. 开发新型提取番茄红素的工艺，提高提取效率和产品质量。