胡萝卜中提取β-胡萝卜素的优选工艺研究【文献综述】.doc

1、 毕业 论文文献综述 应用化学 胡萝卜中提取 -胡萝卜素的优选工艺研究 胡萝卜素 (C40H56)，是具有长链结构的共轭多烯，它有三种异构体，即 -、 -和 -胡萝卜素，其中 -异构体含量最多 -体可以作为食品添加剂，而且在医学上，胡萝卜素可用于维生素缺乏症和光敏感患者的治疗。早在 1929 年 Moore 证明了人体肝脏内的 -胡萝卜素可以转化为维生素 A 之后， 1931 年 Karrer 确定 -胡萝卜素与维生素 A 的结构，之后 Wakenroer 从胡萝卜中发现 -胡萝卜素的存在 。 近年来 ， 国内外大量的研究发现 ，有着维生素源之称的 -胡萝卜素，除了可以在体内转变成维生素 A

2、外 ， 还能淬灭单线态氧 ， 清除自由基 ， 提高人体免疫力 ， 延缓细胞和机体衰老 ， 减少疾病的发生 ， 特别是其抗癌、防癌的独特功能倍受专家、学者和保健食品行业的关注与重视。 1985 年美国更是将天然 -胡萝卜素编入 “ 美国药典 ” 。到 2002 年，全世界的 -胡萝卜素的需求量已达到约 1 千万吨左右，并且在美国也以每年 10-15%的速率增长，我国的需求量也在日益扩大。 目前 -体已进行工业生产，即通过人工化学合成方法来制得，可作为维生素 A 使用，也可作为食品工业中的色素 .人工合成的胡萝卜素虽然色 彩鲜艳，但大量的研究报告指出，几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质，而

3、且食用不当对人体有很大的危害，有的甚至有致癌作用 .因此天然胡萝卜素就成为人们最好的选择 .众所周知，胡萝卜中含有大量的 -胡萝卜素，是目前最安全补充维生素 A 的产品，而且胡萝卜在我国农村普遍种植，民间当作蔬菜食用，来源非常丰富。胡萝卜营养丰富 ， 含有锌、钙、铁等多种微量元素和 几种人体必需的氨基酸及膳食纤维 ， 特别是富含 -胡萝卜素 ， 居常见水果蔬菜之首 ,享 有 “ 小人参 ” 的美誉。胡萝卜的营养保健功能也被消费者广为熟知。由此可见 ， 胡萝卜素有着无 可替代的食用和药用价值 ， 所以对胡萝卜素的研究也一直成为行业领域研究的热点。 -胡萝卜素的来源主要是有 2 种途径 ， 一种是

4、化学方法合成而得 ； 另一种是天然物质提取而得到。采用化学合成的方法指用有机化工原料，通过化学合成反应，人工合成-胡萝卜素的一种方法。瑞典一家公司曾以 -紫罗兰酮为原料合成 -胡萝卜素，可能得1 到的胡萝卜多少都含有其它化学成分导致产物不纯，使得合成的与天然 -胡萝卜素的一些生理特性不一样，且对人体的吸收有毒副作用。而采用从天然物质中提取的方法就能避免这个问题。天然提取法是指利用有机溶剂与 -胡 萝卜素的的相溶性进行萃取而提取。且提取出来的 -胡萝卜素性能最好，吸收效果也比合成的要好的多，主要有热溶剂提取法、沉淀萃取法、冷冻干燥法、超临界提取法、超声波提取法等等。目前 ， 天然胡萝卜素的生产来

5、源主要有盐藻提取 ， 生物发酵高等植物提取等。但这些方法存在生产条件苛刻 ， 产量小等缺点。而从胡萝卜中提取胡萝卜素 ,因其原料丰富 ,产物得率高，操作简便等优点而倍受关注。 其中利用热溶剂提取的方法中主要采用的是回流热浸法和柱色谱法两步，在整个研究实验过程尤为重要。 (1) 回流法是指利用石油醚等易挥发的有机溶剂提取试样 的成分，将浸出液加热回馏，其中挥发性溶剂在蒸馏出后又将冷凝，这样重复流回浸出器中的浸提试样，反复循环。回流法又分回流热浸法和回流冷浸法，通常我们采取的是回流热浸法，其原理步骤是将试样干燥粉碎装入圆底烧瓶里，加入溶剂使试样浸没其中，浸泡一段时间后在瓶口安装冷凝管，将圆底烧瓶放

6、在恒温水浴中热浸提，回流浸提规定时间 (或最佳时间 )，使有效成分溶解于溶剂，进而达到浸提效果。 从天然胡萝卜中提取出的原液可采用色谱法分离。色谱法是一种物理的分离方法其分离过程不破坏原有物质的组成 ， 操作简单 ， 经济实用 ， 分离的关键在于溶剂条件 的选择 ， 易于控制。 (2) 柱色谱法是指柱层析化合物在液相和固相之间的分配，属于固液吸附层析，在一般柱色谱装置中，柱内装 有 “ 活性 ” 固 体 (固定相 )如氧化铝或硅胶等，液体样品从柱顶加入，流经吸附柱时即被吸附在柱的上端，然后从柱顶加入洗脱液冲洗，由于固定相对各组分的吸附能力有所不同，以不同速度沿柱下移，形成若干色带。再用溶剂洗脱

7、，吸附能力最弱的部分随溶剂首先流出，收集洗脱下来的色素。且各组分是有色的物质，则在柱上可以直接看到色带。用天然提取法也存在一定的缺点，比如有机溶剂的用量很大，从而会造成一定的污染；此提取法 的规模不可能会很大，所以在实际生产中就就有一定的局限性。 根据胡萝卜素的功能和作用 ， 目前一般将 -胡萝卜素产品的市场划分为三类： 一类是作为食品、化妆品的天然色素产品；二类是作为维生素的前体产品；三类是作为- 胡萝卜素具有刺激免疫、防止癌变、防止心血管疾病的生理功能产品。目前 ， 全世2 界 -胡萝卜素的年需求量约为 1 千万吨左右。在美国 ， 对于 -胡萝卜素的需求每年以1015%的速率增长。在我国

8、， 由于需求的日益扩大 ， 现在已从澳大利亚等国进口。这种世界性的胡萝卜素热 ， 导致了有更多的研究及报道有关胡萝卜素的提取工艺 ，同时也导致了其市场产品价格的迅速攀升。 在 -胡萝卜素的提取与生产方面，微生物发酵法生产 -胡萝卜素将成为发展趋势。微生物发酵法就是用培养真菌 、酵母发酵的方法生产 -胡萝卜素 ,因不受环境条件限制而受到重视。发酵法生产 -胡萝卜素是一个值得重视的研究方向。目前用真菌发酵法生产 -胡萝卜素的研究主要集中在布拉克须霉菌和三抱布拉霉菌两类菌种上。目前微生物发酵法生产 -胡萝卜素已在前苏联和东欧一些国家实现工业化。从我国国情来看，利用微生物发酵技术建立起我国自己的天然

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