胡萝卜中天然胡萝卜素提取工艺的研究-毕业论文

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1、【标题】胡萝卜中天然胡萝卜素提取工艺的研究【作者】杨小琴【关键词】胡萝卜  天然胡萝卜素  提取【指导老师】阳晖【专业】生物科学【正文】1 前言1.1 天然胡萝卜素性质天然胡萝卜素是广泛存在于植物中的一大类深红紫色的脂溶性物质，微溶于植物油，难溶于水[1，2]。结晶的天然胡萝卜素溶解缓慢，倾向于形成一种超饱和状态。天然胡萝卜素在脂肪烃和芳香烃中溶解度较好，在氯化烃中如三氯甲烷中溶解度高。天然胡萝卜素主要包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素[3]，其中β-胡萝卜素被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会认定为A类营养食品强化剂

2、[2]。1.2 天然胡萝卜素功能及应用在生物体内，天然胡萝卜素具有以下几方面的功能：1）是维生素A的前体[4]。在体内酶的催化下，可根据人体需要转化成维生素A。2）是一种强有力的抗氧化剂，能有效的抑制单线态氧和自由基的活性[5]，保护细胞免受损害，从而避免细胞发生癌变。3）提高人体免疫力。天然胡萝卜素可促进吞噬细胞的功能，促进细胞因子的释放、诱发能够杀死肿瘤细胞的特异效应细胞以及免疫细胞间信息传递必须因子的分泌等[5，7]。天然胡萝卜素的作用新功能已逐步被人们认识，应用领域又进一步扩展到医药和保健品领域。概括起来其应用主要有以下五方面：1）治疗维

3、生素A缺乏症，人体缺乏维生素A将引起许多疾病，如皮细胞角质化引起皮肤干燥，表皮组织改变受到病菌侵袭，胃肠粘膜表皮受损引起腹泻，泪腺分泌障碍引起干眼病、夜盲症等。天然胡萝卜素是维生素A原，人体摄入后可分解成两分子维生素A，从而对人体维生素A缺乏起到补充作用[6]，又不致维生素A过量造成中毒。2）防癌抗癌、防老抗衰及防治心血管疾病。美国学者发现，把老鼠口腔瘤放入胡萝卜素溶液中，疡细胞迅速坏死、缩小、甚至消失。将乳腺癌细胞放在试管中用胡萝卜素处理，癌细胞增殖明显受到抑制[8]。美国华盛顿医院Hemnokense等临床试验证实，长期服用胡萝卜素制品，能使

4、患有心绞痛冠状动脉硬化史的高危组病人再发病率显著降低。最近的研究还表明，胡萝卜素可预防老年性失眠，减慢黄斑变性速度，对慢性支气管炎也有明显的预防效果[9-10] 。3）预防辐射病。目前世界上有成千上万的癌症患者需要靠放疗得以根治，但是放疗会引起恶心、呕吐、腹泻、咽痛等副作用。天然胡萝卜素在临床上能使这些症状明显消除，从而减轻患者的痛苦。4）作为食品和化妆品的天然色素。近年来，人们对在食品中添加天然胡萝卜素的需求量也越来越大；研究表明，天然胡萝卜素可作为防晒护肤品，凭其独特的防晒护肤效果，可以预料它在防晒及疗效型化装品中的应用有着更广阔的市场[11

5、]。1.3 国内外对天然胡萝卜素的研究现状目前，国内外生产胡萝卜素的方法包括：（1）大面积养殖海藻获得[12-14]；（2）通过微生物发酵获得；（3）化学方法获得；（4）天然植物中提取，如胡萝卜、辣椒、甘薯、南瓜、李子、柿子[15-18]。藻类养殖及提取，由于生产条件苛刻（气温高，含盐分要求高，仅适于盐湖），产量难以得到保证；利用微生物发酵，存在生长周期长，提取工艺复杂，生产成本较高等局限；化学法生产出的胡萝卜素一般为全反式β-胡萝卜素，生物活性低，残留的微量中间体具有潜在的毒性[1]，因此在食品、药品和化妆品中的应用受到了限制。从天然植物（如：

6、胡萝卜）中提取胡萝卜素，其优点在于资源丰富，天然胡萝卜素含量高，成本低，简便易行，且提取的天然胡萝卜素无毒副作用，有益促进人类健康。但提取效率低，不能在食品领域中广泛应用[19-21]。本研究从天然胡萝卜素开发利用角度出发，以新鲜胡萝卜为原料，采用混合有机溶剂萃取的方法，对胡萝卜中的天然胡萝卜素进行提取。并对其工艺参数进行优化，为天然胡萝卜素的开发利用和工业化生产奠定了基础。2 材料与方法2.1 材料2.1.1 原料  新鲜胡萝卜（市售）2.1.2 试剂  β-胡萝卜素标准样品（美国FLUKA公司）丙酮、石油醚（30-60℃）、无水乙醇、乙酸乙酯

7、、甲醇、三氯甲烷均为分析纯。2.2 仪器表2-1 试验设备仪器名称型号生产企业紫外可见分光光度计电子分析天平电热恒温水浴锅电热鼓风干燥箱 不锈钢电热蒸馏水器       U-1800型AR2140型HH.sy21-NiCS101-2EBN型TD.ZD.Z型  日立公司奥豪斯国际贸易（上海）有限公司北京市长风仪器表公司重庆恒达仪器厂上海医疗仪器厂2.3 分析测定方法2.3.1 β-胡萝卜素含量测定2.3.1.1 β-胡萝卜素最大吸收系数的测定取一定量的β-胡萝卜素标准样品，溶于石油醚中，在波长300-600nm范围内，用紫外可见分光光度计进行波谱扫

8、描，测出β—胡萝卜素在波长300-600nm范围内有两处较大吸收峰，其中450nm吸收峰最大，是β—胡萝卜素的特征峰。本试验选择450n