食品中色素的提取

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实验四 从番茄中提取番茄红素和B-胡萝卜素

一、引言
番茄中含有番茄红素和少量的B-胡萝卜素，二者均属于类胡萝卜素。类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于脂溶性有机溶剂。本实验先用乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红素与B-胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。分离效果可以用薄层层析进行检验。
二、实验材料和试剂
新鲜番茄（或番茄酱）。
95%乙醇；二氯甲烷；石油醚（60～90℃）；氯仿；中性或酸性氧化铝（柱层析用）；环乙烷；硅胶G；饱和氯化钠溶液；无水硫酸钠。
三、实验步骤
1. 原料处理与色素提取
称取新鲜番茄浆[1]20g于100ml圆底烧瓶中，加95%乙醇40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，加入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，将上层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚的无水硫酸钠的三角漏斗，以除去微量水分。将此溶液储存于干燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风橱中用热水浴蒸发至干。
2. 柱层析分离
取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有用石油醚调制的氧化铝[2]。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中（留1～2滴供以后的薄层层析用），打开活塞，至有色物料在拄顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱。黄色的B-胡萝卜素在柱中移动较快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的B-胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱剂洗脱番茄红素（注意更换接收瓶）。将收集到的两个部分在通风橱内用热水浴蒸发至干。将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行薄层层析。
3. 薄层层析检验
在用硅胶G铺成的薄板[3]上距离底边约1cm处，分别用毛细管点上三个样品，中间点为未分离的混合物，两边分别点上分离得到的B-胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开剂的层析缸中，盖上盖子。切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即圈出。计算不同样品的R1值，比较不同样品R1值大小的原因以及分离效果。
四、注释
[1 ] 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市售的番茄酱。
[2] 氧化铝层析柱的装填方法：将层析柱垂直固定于铁架上，铺上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥形瓶中，加入15ml石油醚（顺序不能反）边加边搅，且不断旋摇直至成均匀浆液（稠厚但能流动），向柱内加入溶剂（石油醚）至半满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥瓶中，摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上样。
[3] 硅胶G薄层板的制备：将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入8ml蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻板上（18 x 6cm），流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105～110℃恒温活化半小时，取出放入干燥器中备用。