一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法技術

本發明專利技術公開了一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，屬于天然物質提取技術領域。本發明專利技術從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法為：分離西瓜的瓜皮和瓜瓤，瓜皮經預處理后用于提取瓜氨酸；瓜瓤經生物酶解處理后，過濾，濾液離心，離心后的沉淀與濾渣用于提取番茄紅素，上清液用于提取瓜氨酸。采用本發明專利技術西瓜番茄紅素和瓜氨酸的同步提取方法，每噸殘次西瓜可提取得到番茄紅素約0.5kg(6％含量)和瓜氨酸1.2kg以上，價值近萬元，扣除提取成本后每噸西瓜仍可增加經濟效益5000元以上，具有較高的經濟效益。

A Simultaneous Extraction Method of Lycopene and Citrulline from Watermelon

The invention discloses a method for simultaneously extracting lycopene and citrulline from watermelon, belonging to the technical field of natural substance extraction. The method of simultaneous extraction of lycopene and citrulline from watermelon is as follows: the peel and pulp of watermelon are separated, and the peel is pretreated to extract citrulline; the pulp is treated by bio-enzymatic hydrolysis, filtered, centrifuged, centrifuged precipitation and filtrate residue are used to extract lycopene, and the supernatant is used to extract citrulline. By adopting the method of simultaneous extraction of lycopene and citrulline from watermelon, about 0.5 kg (6% content) of lycopene and more than 1.2 kg of citrulline can be obtained per ton of residual watermelon, with a value of nearly 10,000 yuan. After deducting the extraction cost, the economic benefit of each ton of watermelon can still be increased by more than 5,000 yuan, which has high economic benefit.

【技術實現步驟摘要】
一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法
本專利技術屬于天然物質提取
，具體涉及一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法。
技術介紹
西瓜在我國種植范圍廣，生長周期短，產量高，年種植面積約200萬公頃，總產量6800萬噸，分別占當年世界西瓜栽培總面積和總產量的58.99％和71.45％，均居世界首位。由于西瓜種植的季節性強，上市集中，不易貯存，供需失衡導致西瓜價格大幅下跌甚至滯銷，造成大量腐爛。此外種植過程中的殘次瓜，不適宜作為鮮銷，常常只能爛在地里或者極其廉價出售，造成資源的浪費。解決這些問題的關鍵在于大力發展西瓜深加工，提高西瓜的附加值。西瓜除不含脂肪和膽固醇外，含有大量葡萄糖、蘋果酸、果糖、蛋白氨基酸、番茄紅素及豐富的維生素C等物質，是一種富有很高的營養、純凈、食用安全食品。目前，已有對西瓜中瓜氨酸、番茄紅素等功能性成分的提取方法，然而，這些功能性組分存在于西瓜的不同部位，單純提取某一天然物質，不能最大化的發揮西瓜的營養價值，造成資源浪費和生產成本的提高。
技術實現思路
針對現有技術中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，最大化的發揮西瓜的營養價值，降低生產成本，獲得更高的經濟效益。為了達到上述目的，本專利技術的技術方案為：一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，分離西瓜的瓜皮和瓜瓤，瓜皮經預處理后用于提取瓜氨酸；瓜瓤經生物酶解處理后，過濾，濾液離心，離心后的沉淀與濾渣用于提取番茄紅素，上清液用于提取瓜氨酸。在上述方案的基礎上，所述生物酶解為添加0.1～0.3％(m/m)的生物酶，40～50℃、酶解1～2h。在上述方案的基礎上，所述生物酶為果膠酶、纖維素酶和蛋白酶中的一種或幾種的組合。在上述方案的基礎上，所述瓜瓤的生物酶解處理為：取西瓜瓜瓤去除種籽后打漿，漿液添加0.3％(m/m)的生物酶，45℃、酶解1.5h；酶解完成后過濾，濾液離心，收集沉淀，將沉淀與濾渣合并，經冷凍干燥后研磨成粉末用于提取番茄紅素；離心后的上清液用于提取瓜氨酸。在上述方案的基礎上，所述番茄紅素的提取方法為：(1)超聲輔助有機溶劑浸提：向濾渣與沉淀研磨成的粉末中按照1:4～1:8(kg/L)的料液比加入乙酸乙酯混合均勻，40～50℃、超聲輸出功率80～120W、提取時間30～90min、提取次數2次，得番茄紅素粗提液；(2)減壓濃縮：將番茄紅素粗提液經40℃減壓濃縮，回收溶劑，得番茄紅素粗提物；(3)純化：按照1:3(kg/L)的料液比向番茄紅素粗提物中加入無水乙醇浸洗2次，除去無水乙醇，得番茄紅素粉末。在上述方案的基礎上，所述瓜皮的預處理為：西瓜瓜皮去除外表皮的瓜翠，經榨汁后得瓜皮汁和濾渣，濾渣經超聲-酶法輔助溶劑浸提后得到的浸提液與瓜皮汁和瓜瓤離心后的上清液混合得到預處理物料用于提取瓜氨酸。在上述方案的基礎上，所述瓜皮的預處理為：西瓜瓜皮去除外表皮的瓜翠，經干燥后研磨成粉末，粉末經超聲-酶法輔助溶劑浸提后過濾得到一次浸提液；濾渣經超聲-酶法輔助溶劑浸提后過濾得到二次浸提液；二次浸提液與一次浸提液和瓜瓤離心后的上清液混合得到預處理物料用于提取瓜氨酸。在上述方案的基礎上，所述超聲-酶法輔助溶劑浸提為：向物料中按料液比1:10～1:20(kg/L)加入水，加入0.1％(m/m)果膠酶和0.1％(m/m)纖維素酶；調節pH4.0，超聲功率100～140W、提取溫度30～50℃、提取時間60～120min、提取次數2次。在上述方案的基礎上，瓜氨酸的提取方法為：(1)微生物發酵：向預處理物料中添加5％(v/v)酵母菌發酵24h去除糖分；(2)離子交換樹脂純化：將微生物發酵后的預處理物料過濾除去酵母菌后加入HD-8活化濕樹脂中，吸附瓜氨酸，然后采用0.5mol/L氨水溶液洗脫，洗脫速度2BV/h；(3)大孔吸附樹脂脫色：將XAD-761活化濕樹脂與瓜氨酸洗脫液按照1:20(g/mL)混合，100～150r/min室溫條件下進行靜態吸附2h；(4)結晶與重結晶：a、將瓜氨酸粗提液真空濃縮至可溶性固形物含量≥30％，調節濃縮液pH為5.97，4℃使瓜氨酸結晶析出，離心分離沉淀，洗滌，烘干，得到白色粉末狀固體瓜氨酸結晶；b、將(a)中的瓜氨酸粉末加水溶解，調pH為5.97，同時加入0.1％(m/m)的瓜氨酸晶體作為晶種，4℃使瓜氨酸結晶析出，離心分離沉淀；c、重復步驟b1～2次，離心分離沉淀、洗滌，烘干，得到精制瓜氨酸固體粉末。上述方法制備的番茄紅素和/或瓜氨酸。上述方法制備的番茄紅素在制備抗氧化、抗衰老、抗缺氧反應、防治癌癥、保護心血管食品中的應用。上述方法制備的瓜氨酸在制備增強免疫力、抗氧化、提高運動機能、保護心腦血管、提高男性性功能食品中的應用。在上述方案的基礎上，所述的食品為保健品。酵母菌編號為CICC-1012，中國工業微生物菌種保藏管理中心。所述果膠酶、纖維素酶、蛋白酶購自天津市利華酶制劑技術有限公司，酶活為1000U/mg。本專利技術技術方案的優點本專利技術西瓜番茄紅素和瓜氨酸的同步提取方法，實現了西瓜資源的充分、高效利用。番茄紅素和瓜氨酸的提取率高，提取的瓜氨酸純度高，提取的番茄紅素和瓜氨酸符合相關衛生要求與產品質量標準，可以作為原料用于食品和保健品行業，具有天然的安全性優勢。本專利技術采用超聲波、酶法等多種輔助提取手段的聯合使用，確保在低溫條件下的高效提取。條件溫和，操作簡單安全。采用本專利技術西瓜番茄紅素和瓜氨酸的同步提取方法，每噸殘次西瓜可提取得到番茄紅素約0.5kg(6％含量)和瓜氨酸1.2kg以上，價值近萬元，扣除提取成本后每噸西瓜仍可增加經濟效益5000元以上，具有較高的經濟效益。具體實施方式在本專利技術中所使用的術語，除非有另外說明，一般具有本領域普通技術人員通常理解的含義。下面結合具體實施例，并參照數據進一步詳細的描述本專利技術。以下實施例只是為了舉例說明本專利技術，而非以任何方式限制本專利技術的范圍。實施例1一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，步驟如下：分離西瓜的瓜皮和瓜瓤；瓜瓤處理：瓜瓤去除種籽后打漿，漿液添加0.1％果膠酶、0.1％纖維素酶和0.1％蛋白酶，45℃、酶解1.5h；酶解完成后過濾，濾液離心(4000r/min、室溫、10～20min)，收集沉淀，將沉淀與濾渣合并，經冷凍干燥后研磨成粉末用于提取番茄紅素；離心后的上清液用于提取瓜氨酸。番茄紅素的提取方法為：(1)超聲輔助有機溶劑浸提：向濾渣與沉淀研磨成的粉末中按照1:6的料液比加入乙酸乙酯混合均勻，45℃、超聲輸出功率100W、提取時間30min、提取次數2次，得番茄紅素粗提液；(2)減壓濃縮：將番茄紅素粗提液經40℃減壓濃縮，回收溶劑，得番茄紅素粗提物；(3)純化：按照1:3的料液比向番茄紅素粗提物中加入無水乙醇浸洗2次，除去無水乙醇，得番茄紅素粉末。瓜皮處理：西瓜瓜皮去除外表皮的瓜翠，經榨汁后得瓜皮汁和濾渣；向濾渣中按料液比1:10加入水，加入0.1％果膠酶和0.1％纖維素酶；調節pH4.0，超聲功率100W、提取溫度50℃、提取時間90min、提取次數2次，合并得浸提液。浸提液與瓜皮汁和瓜瓤離心后的上清液混合得到預處理物料用于提取瓜氨酸。瓜氨酸的提取方法：(1)微生物發酵：向預處理物料中添加5％酵母菌發酵2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，其特征在于：分離西瓜的瓜皮和瓜瓤，瓜皮經預處理后用于提取瓜氨酸；瓜瓤經生物酶解處理后，過濾，濾液離心，離心后的沉淀與濾渣用于提取番茄紅素，上清液用于提取瓜氨酸。

【技術特征摘要】
1.一種從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，其特征在于：分離西瓜的瓜皮和瓜瓤，瓜皮經預處理后用于提取瓜氨酸；瓜瓤經生物酶解處理后，過濾，濾液離心，離心后的沉淀與濾渣用于提取番茄紅素，上清液用于提取瓜氨酸。2.根據權利要求1所述從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，其特征在于：所述生物酶解為添加0.1～0.3％的生物酶，40～50℃、酶解1～2h。3.根據權利要求2所述從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，其特征在于：所述生物酶為果膠酶、纖維素酶和蛋白酶中的一種或幾種的組合。4.根據權利要求1～3任一項所述從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，其特征在于：所述瓜瓤的生物酶解處理為：取西瓜瓜瓤去除種籽后打漿，漿液添加0.3％的生物酶，45℃、酶解1.5h；酶解完成后過濾，濾液離心，收集沉淀，將沉淀與濾渣合并，經冷凍干燥后研磨成粉末用于提取番茄紅素；離心后的上清液用于提取瓜氨酸。5.根據權利要求4所述所述從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，其特征在于：所述番茄紅素的提取方法為：(1)超聲輔助有機溶劑浸提：向濾渣與沉淀研磨成的粉末中按照1:4～1:8的料液比加入乙酸乙酯混合均勻，40～50℃、超聲輸出功率80～120W、提取時間30～90min、提取次數2次，得番茄紅素粗提液；(2)減壓濃縮：將番茄紅素粗提液經40℃減壓濃縮，回收溶劑，得番茄紅素粗提物；(3)純化：按照1:3的料液比向番茄紅素粗提物中加入無水乙醇浸洗2次，除去無水乙醇，得番茄紅素粉末。6.根據權利要求1所述從西瓜中同步提取番茄紅素和瓜氨酸的方法，其特征在于：所述瓜皮的預處理為：西瓜瓜皮去除外表皮的瓜翠，經榨汁后得瓜皮汁和濾渣，濾渣經超聲-酶法輔助溶劑浸提后得到的浸提液與瓜皮汁和瓜瓤離心后的上清液混合得到預處理物料用于提取瓜氨酸。7....

【專利技術屬性】
技術研發人員：焦中高，劉杰超，張春嶺，張強，劉慧，呂真真，楊文博，陳大磊，
申請(專利權)人：中國農業科學院鄭州果樹研究所，
類型：發明
國別省市：河南,41