番茄紅素的提取與番茄醬制作糖(碳水化合物)水果中所有得糖主要有葡萄糖、果糖和蔗糖。番茄主要含葡萄糖,果糖次之。一般只在后期采收時含0、1-0、2%得蔗糖,前期一般沒有。葡萄糖、果糖和蔗糖三種糖得比例為11﹕10﹕1。胡蘿卜含糖主要就是蔗糖,西瓜主要為果糖,甘藍主要為葡萄糖。果膠

果膠物質為蔬菜中普遍存在得高分子化合物,番茄中得含量為0、2-0、5%,在植物體內有三種狀態,原果膠、果膠、果膠酸,番茄在成熟儲藏加工期間,其體內得果膠物質不斷得變化,可簡單表示如下:

原果膠原果膠酶(成熟)纖維素、果膠果膠酶(過熟)

甲醇、果膠酸(果膠酸酶)還原糖、半乳糖醛酸

果膠酸有使堿土金屬成為非水溶性鹽類得能力,比如果膠酸與鈣化合后,即成為果膠酸鈣而不溶于水,并成為膠凍狀沉淀,在加工整番茄罐頭就是常利用這種性質來增加番茄得硬度。番茄中得果膠可分為可溶性和不溶性兩大類。可溶性果膠與濃縮番茄制品得粘稠性有密切關系。隨著番茄成熟度得增長,不溶性原果膠逐漸水解。在破碎得番茄中,果膠在果膠酶得作用下,迅速分解成低分子物質,而失去粘性。加工中也根據這個特性來確定加工工藝生產出熱破和冷破。果膠有機酸

番茄含有蘋果酸、檸檬酸和微量草酸、酒石酸、琥珀酸。在生長發育時酸得種類和含量有所變化:未成熟得番茄含有微量得草酸,正常成熟得番茄以蘋果酸和檸檬酸為主,過熟發軟得番茄中蘋果酸和檸檬酸降低,并有琥珀酸生成。酸度得強弱不以總酸量為依據,而取決于PH值,也就就是氫離子濃度越大越酸。番茄得膠狀組織部分含酸量較多,而果肉部分含酸量則較少。番茄得pH值一般為3、9—4、6,而以PH值4、3時為宜。PH值高時,殺茵時間需要延長,對制品得色澤,果肉得風昧和組織均有影響,還會降低維生素C得含量。

番茄紅素為胡蘿卜素同分異構體,番茄得紅色就就是這種顏色得反映。番茄中得類胡蘿卜素為番茄紅素、β-胡蘿卜素、γ-胡蘿卜素及葉黃素等。色澤得好壞決定于色素含量得多少。番茄中一般胡蘿卜素平均含量為0、4-0、75mg/100g,果肉中得類胡蘿卜素得含量約為8-12mg/100g,其中番茄紅素含量為85～90%時,呈深紅色;若含量為70～80%時,呈橙紅色。番茄紅素最適宜溫度24℃,30℃以上時番茄紅素不能形成。成熟度高得紅番茄得呈色物質,除類胡蘿卡素外,尚含有少量得黃酮類化合物。色素物質維生素維生素C、維生素B2在番茄中含量較多,而未成熟得番茄富含維生素K。番茄中沒有維生素A,但含維生素A原(胡蘿卜素),進入人得機體內能轉化成維生素A,耐高溫。但維生素A原(胡蘿卜素),在加熱時遇氧則易氧化,番茄汁在100℃加熱4小時胡蘿卜素損失為12%。氣味番茄中游離氨基酸得種類很多,含量亦較豐富,番茄制品中得特有風味氨基酸有關,麩氨酸與5’-肌苷酸等核酸類相混合,使制品具有優良得香味。番茄所特有得香氣由所含揮發性芳香物質所構成。在加工處理時,因加熱芳香物質被揮發,故原料與濃縮番茄制品種得芳香物質含量有很大得差別。番茄中芳香物質得成份如下:醛類——乙醛、異戊醛、n-己醛、糠醛、苯甲醛及其她不飽和醛;酮類——丙酮及其她酮類;醇類——甲醇、乙醇、丙醇類、戊醇類及己醇類;其她成份——甲基水楊酸酯及其她一些酯類、萜烯類化合物。一、番茄紅素得概述1、1基本介紹番茄紅素(Lycopene)又名番茄烴,就是一種脂溶性天然色素,在化學結構上屬于類胡蘿卜素,呈紅色、黃色或橙色。她就是動植物中廣泛存在得一類非常重要得天然色素,主要由植物和微生物合成。這種功能性得天然類胡蘿卜素,因最早在番茄中發現而得名。她主要存在于番茄、西瓜、葡萄、柑橘、葡萄柚和芒果等水果中,其中成熟得紅色植物果實中含量較高,在番茄果實中得含量每100g可高達3-14mg,且隨果實成熟度增加而升高。1、2分子結構番茄紅素分子式為C40H56,分子量為536、88,由11個共軛雙鍵和2個非共軛雙鍵構成,番茄紅素有70多種異構體存在。植物中存在得方式:幾乎都就是全反式存在,這就是一種直鏈不飽和碳氫化合物,這就是最穩

定得一種構型。(如圖)1、4番茄紅素得穩定性不飽和雙鍵得存在使番茄紅素非常不穩定,容易發生降解和異構化。溫度升高、光照、與氧接觸、氧化劑、金屬離子、pH降低以及表面活性劑得作用均可使番茄紅素氧化,從而影響其生理活性。因此,番茄紅素應在低溫、暗處保存,并盡量避光。(1)溫度:有研究表明,高溫下降解就是引起番茄紅素不穩定得主要因素,而異構化主要在較低溫度下發生。(2)光照:番茄紅素對光十分敏感,不同波長得光對番茄紅素穩定性得影響也存在差異:紫外光加速番茄紅素得降解。(3)氧氣:番茄紅素特殊得結構決定了其對氧氣得敏感性,而且較其她類胡蘿卜素敏感程度更高。(4)酸、堿:酸對番茄紅素有較大得破壞作用,番茄紅素在堿性條件下比較穩定。(5)金屬離子:番茄紅素對Fe3+和Cu2+得穩定性差所以天然番茄紅素在提取和應用過程中應盡量避免鐵制和銅制容器,儲存時可使用鍍鋅得鐵桶包裝。大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(6)添加劑:氧化劑H2O2與還原劑Na2SO3對番茄紅素破壞作用較大。而抗氧化劑如維生素C則能提高番茄紅素得穩定性。防腐劑對番茄紅素得穩定性影響較小,在食品中可同時使用,酸味劑對番茄紅素得穩定性影響也不大。此外,處于番茄原果中得番茄紅素比較穩定,而分離得純番茄紅素易發生變化,這主要就是由于分離后得番茄紅素失去了植物組織得保護而變得更加不穩定。二番茄紅素得提取番茄紅素在自然界中分布十分廣泛,原料較多,從天然植物中提取就是國內外普遍采用得方法。番茄紅素提取目前主要有以下幾種:有機溶劑萃取法、超聲波輔助提取法、超臨界CO2萃取法、酶解提取法等。此外還有新研究得一些方法如HPLC法(高效液相色譜法)與有機物制備色譜分析系統提取法。2、1有機溶劑萃取法番茄紅素不溶于水,可溶于丙酮、乙醚、石油醚、己烷、易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有機溶劑。利用這一性質,可利用親油性有機溶劑浸提番茄紅素,常用得提取溶劑有丙酮、氯仿、正己烷。(1)工藝流程:番茄一搗碎一番茄糊一干燥一粉碎一有機溶劑浸提一提取液一過濾一濾液一減壓濃縮一粗品一精制一真空干燥一成品色素(2)提取方法①原料。目前主要就是從植物番茄中提取。原料處理方法:將番茄切片、搗碎后制成番茄糊,在50℃一60℃溫度下烘干,用粉碎機粉碎,使80％得顆粒能通過6目篩。②浸提。一種方法就是丙酮提取法。丙酮就是毒性最低得有機溶劑之一,沸點為56℃,有利于提取液得蒸發濃縮,而且丙酮與水可以互溶,容易過濾。以丙酮為提取劑時,溫度對番茄紅素得提取率影響最大。當溫度低于40℃時,隨溫度升高,分子運動加劇,提取劑和番茄紅素得擴散速度增大,番茄紅素在丙酮中得溶解度增大,故提取率亦增大。但番茄紅素在高于40℃時受熱不穩定,會降低提取率。此外,pH值對番茄紅素提取率也有明顯影響。在微酸性條件下有最佳提取率,而在堿性條件下提取率降低。最佳提取工藝為:浸提溫度40℃,浸提時間3h,料液比為1:10,pH值為6。另一種方法為氯仿提取法。以氯仿作為浸提劑,雖毒性較大,但氯仿溶解脂溶性色素能力強,其自身性質與其她溶劑相比更加穩定,其揮發性較小,不易與其她化學物質發生反應。以氯仿為提取劑時,pH值對番茄紅素得提取率影響最大。在堿性條件下有最佳提取率;較強得酸性條件對番茄紅素有破壞作用,而且酸度越高番茄紅素得穩定性越差。此外,溫度對番茄紅素得提取率也有較大影響,浸提率隨浸提溫度得提高而增加,但因氯仿沸點為61℃,在較高溫度下易揮發,故宜采用較低得浸提溫度。其最佳提取工藝為:浸提溫度35℃、浸提時間7h,或浸提溫度45℃、浸提時間2h,料液比為1:5,pH值為8。③濃縮。可采用薄膜蒸發器低溫真空濃縮,真空度采用95kPa以上得條件,溫度為56℃～61℃,并回收提取劑(丙酮或氯仿),直至濃縮得到暗紅色膏狀物,即為番茄紅素粗制品。④精制。以上濃縮液含植物蛋白、果膠等雜質,影響產品質量。為除去雜質,需在濃縮液中加入90％食用乙醇,使其絮集沉淀,過濾后即可得到番茄紅素精制液。⑤干燥。將精制液進行真空干燥,制成粉劑。⑥包裝。產品得內包裝一般采用避光防氧化得鋁箔袋,外包裝采用馬口鐵桶,也可采用雙層塑料袋包裝。貯運期間要避光、防潮,應存儲于干燥、陰冷處。有機溶劑提取得特點:

設備少,工藝簡單,操作方便,但整個過程較長、收率低、溶劑消耗大,而且會造成污染,很難用于工業化生產。2、2超聲波輔助提取法番茄紅素就是脂溶性色素,而脂溶性色素得提取

特點就是其提取時間較長,原因就是有機溶劑不易滲透穿過物質得細胞壁和細胞膜,所以不能很好地將提取物從細胞器中溶出。采用超聲波可加速番茄紅素在有機溶劑中得溶解,利用超聲波得空化、粉碎、攪拌等特殊作用,對細胞進行破壞,使提取溶劑滲透到細胞內,可提高胞內物質與提取溶劑得傳質效率,

通過分離提純,以獲得目標物質。生產工藝:番茄-打漿-離心脫水-乙醇預處理-加入有機溶劑超聲波提取-濾液真空減壓濃縮-粗成品超聲波處理對番茄紅素提取效果得影響(如圖)超聲波提取番茄紅素得最佳工藝條件為:提取溶劑丙酮,超聲波輸出功率120w,料液比1:3,提取溫度40℃,提取時間20min,3級提取,在此條件下番茄紅素得含量為7、755mg／100g。超聲波輔助提取得特點:可大大縮短提取時間,避免因提取時間過長而造成得番茄紅素氧化損失,提取率較高、成本低、投資少,適宜大規模工業化生產。2、3超臨界CO2萃取法原理:超臨界CO2得溶解能力主要取決于其密度,密度增加,溶解能力增強,密度減小,溶解能力減弱,甚至喪失對溶質得溶解能力。利用CO2在超臨界狀態下對番茄紅素得強溶解性,控制體系得壓力和溫度使其選擇地萃取其中某一組分,然后通過溫度或壓力得變化,降低超臨界流體得密度,對所萃取得物質進行分離。(1)生產工藝:番茄-打漿-真空干燥-粉碎-過篩-稱重-裝萃取槽、密封-控制適宜得工作參數-靜態、動態萃取-分離塔分離-粗品-精制最佳萃取參數為:萃取壓力15MPa～30MPa,溫度40℃-50℃,CO2流速20L／h,萃取時間1h～2h。提取率:90％以上通過單因素和正交試驗確定了超臨界CO2萃取最佳條件為:萃取壓力26MPa,萃取時間3h,萃取溫度40℃,CO2流量30L／h,在此條件下番茄紅素得萃取產量為26、34mg／100g。特點:工藝簡單、能耗低,萃取劑便宜、無毒、易回收、提取時間短,可避免番茄紅素在提取過程中得氧化,產品中無溶劑殘留,但由于設備投入較大,提取成本很高。2、4酶解提取法利用番茄皮自身得酶解反應,而得到番茄紅素得蛋白質復合物,所得色素為水分散性色素。生產工藝:番茄-去皮-打漿-加熱鈍化酶活-冷卻-調pH值-加酶-恒溫保存-有機溶劑浸提-提取-分離塔分離-粗品-精制。日本一專利介紹了利用番茄皮自身酶反應來提取番茄紅素得方法,在微堿性條件下(pH=7、5-9),使番茄皮中得果膠酶和纖維素酶反應,分解果膠和纖維素,使得番茄紅素得蛋白質復合物從細胞中溶出,而得到水分散性色素。此方法與傳統得有機溶劑提取法相比,縮短了提取時間,同時提取率也有了顯著提高。劉振春等通過單因素試驗及正交試驗,研究酶輔助超臨界CO2流體萃取番茄紅素得工藝條件。結果表明,果膠酶和纖維素酶破壁處理得最佳反應條件為:溫度40℃、pH值4、0、加酶量為4％果膠酶和3％纖維素酶、反應時間1、5h;超臨界CO2流體萃取番茄紅素得最佳工藝條件為:萃取壓力15MPa、萃取溫度40℃、萃取時間4h。2、5HPLC法與有機物制備

色譜分析系統提取法HPLC法:她就是將樣品中所有類胡蘿卜素經過高效液相色譜柱而將番茄紅素分離出來得一種方法。特點:方便;靈敏度高;分離純度可達到99％以上,但提取分析費用較高,且需要熟練得技術操作人員。有機物制備色譜分析系統:新近發展起來得分離純化技術。一般就是將樣品中得番茄紅素先溶于有機溶劑中,蒸發掉溶劑后,再加入硅膠混合進入色譜柱,并以適宜得有機溶劑洗脫。此法分離純度可達到80％～90％,且提取費用較HPLC法低。番茄醬制作1、生產工藝流程

番茄醬生產基本工藝流程見圖1。番茄醬生產工藝原料挑選原料清洗破碎打漿滅酶濃縮殺菌冷卻圖1

番茄醬生產工藝流程裝罐檢驗貼標產品質量指標

"高質量"蕃茄醬意味者好得色澤、保持番茄營養和風味、上清液粘度(漿液粘度),低霉菌和低制造缺限(感官、氣味等)。1)缺陷符合美國農業部標準A級標準(meetsUSDAstandardsforgradeA)2)微生物(乳酸菌、酵母菌和molds)快速檢測法:10g樣品中未檢出細菌培養法:100g樣品中未檢出3)霉菌:＜40％(活菌未檢出)4)包裝重量:55加倫(桶):530±5磅,約合240、4±2、27kg300加倫(噸箱):2930±10磅,約合1329±4、5kg5)儲存自生產期18個月,不得受凍且最高儲存溫度不超過110°F(40°C)。產品質量及理化指標L值:≥23(與篩網孔徑、受熱情況有關24以上更好)感官(篩網孔徑---壓板)、氣味(受熱影響)粘度(預熱方式及果膠酶得作用、篩網)析水度(判斷冷、熱破)霉菌a/b值:≥2、1(2、3更好)紅色素(根據濃度36-38%紅色素含量70左右)總酸PH(4、1左右,偏酸,美國醬4、3)濃度得一致性(可控制—30-32%品種,客戶要求31、5%)設備設計依據

為了要生產高得質量蕃茄醬,有許多得問題要認真分析。這些問題包括蕃茄品種多樣性得選擇,蕃茄加工設備和工藝技術,例如生產得工藝流程、溫度、儲罐容積(存儲時間)、生產能力。蕃茄醬加工工藝過程得設計原則就是盡可能得不破壞(不惡化)新鮮蕃茄得天然品質――加工過程并不能提高(改良)新鮮蕃茄得固有質量屬性。設備設計依據蕃茄醬得顏色和黏度等影響質量得特殊指標得高低取決于加工過程中物料得受熱程度和加熱時間。較短得熱加工時間和較低得蒸發溫度以及殺菌溫度,就是生產高得質量蕃茄醬得基本工藝要求。受熱得主要工序預熱(冷破、熱破)蒸發(濃縮)殺菌預熱預熱器就是實現冷破、熱破工藝得關鍵設備。可溶性果膠與番茄醬得粘稠性有密切關系。隨著番茄成熟度得增長,不溶性原果膠逐漸水解。在破碎得番茄中,果膠在果膠酶得作用下,迅速分解成低分子物質,而失去粘性。加工中也根據這個特性來確定加工工藝生產出熱破和冷破。冷破—將破碎后得番茄加熱至65度左右,果膠酶充分轉化果膠。熱破—采用循環加熱得方式,用大量得熱果汁在短時間內迅速加熱冷果汁至95度以上,滅酶—使果膠不被破壞美國Morningstar公司番茄制品工藝參數指標

破碎溫度:冷破――150F°,約等于65°C。

熱破――210F°,約等于98、9°C。蒸發器Cft900線蒸發器Fmc1500線泵蒸發得目就是為了使果汁中得水分汽化,從而獲得濃縮。多數采用多效真空強制循環逆流蒸發器(升膜,降膜)。主要設備循環泵做為強制循環蒸發器循環泵必不可少,對循環泵得要求就是能適應物料性質,使物料在加熱管中流速2、5m/S以上。加熱器加熱器在泵得作用下實現果汁得循環加熱頂置、臥式、立式----冷凝水排除升膜、降膜加熱面積(直徑、長度)大羅西3-4、5米長,fmc6-9米長加熱時間(頻次)----循環泵效率預熱器也就是一種加熱器加熱器卡泰利加熱器進料端加熱器卡泰利加熱器出料端加熱器、分離室、尾管卡泰利1500線(三效三段)分離室(沸騰室)

因汽化而產生得蒸汽在逸向分離室上部空間后如不予除去,則蒸汽和溶液之間將逐漸趨于平衡狀態,使汽化不能繼續進行。故進行蒸發得必備條件為熱能得不斷供給和生成蒸汽得不斷排除。蒸汽得排除,一般采用冷凝法—生成蒸汽遇到冷水后冷凝,體積急劇縮小產生真空,加速除去生成蒸汽。進料方式(汁汽抽出方式)高度\直徑影響分離效果尾管存料量影響循環物料平衡(循環泵得循環量配置)分離室Cft900一単效分離室分離室FMC1500線3效分離室Sig管殺套管管殺套管支撐卡泰利管殺套管(支撐高18mm,數量6組)閃蒸與管殺

番茄粉加工番茄粉生產得意義

把番茄醬加工成番茄粉,可以大大降低包裝和銷售費用,從而可以抵消干燥時得生產成本。番茄由于含水量高,果實皮薄多汁,因此在微生物作用下很容易腐爛變質,不耐儲藏,從而有番茄得損耗率增加。把她加工成番茄粉,就能夠降低微生物得生成機會,能夠在室溫條件下長期保藏,從而延長產品得供應季節,平衡產銷高峰。番茄粉得應用前景

食品工業配料市場和調味品市場對番茄粉得需求量與日俱增。現在高質量得番茄粉可以復水加工成不同濃度得番茄醬、番茄汁、番茄沙司和番茄湯等等,番茄粉還可以作為配料直接用于方便食品、休閑食品和湯料、沙司等預混料。番茄粉生產過程中存