番茄红素是一种非常重要的类胡萝卜素，具有多种生理功能，是一种很有应用前景的功能性天然色素。1875年，Millardet最早从番茄中获得番茄红素的粗提物，当时命名为solanorubin。1903年Schunck研究发现番茄中的红色素的吸收光谱与胡萝卜素不同，将这种红色素命名为Lycopene。作为脂肪烃，番茄红素不溶于水，难溶于甲醇等有机溶剂，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯、油脂等，色泽为红色，熔点174℃。它主要存在于番茄、西瓜、南瓜、李、柿、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、红莓、云莓、柑桔等的果实和茶的叶片及萝卜、胡萝卜、芜菁、甘蓝等的根部。其中在番茄中含量最高，且成熟度越高，番茄红素的含量越高。凡能导致类胡萝卜素氧化的因素如光、温度、氧气、pH值及表面活性剂均能影响番茄红素。存在于番茄和番茄制品中的番茄红素比较稳定，而离体番茄红素的稳定性较差。科学研究已证实，番茄红素具有抗氧化和清除自由基能力，能减缓动脉粥样硬化，阻止低密度胆固醇的氧化，可有效防止心血管疾病的发生，它还具有抑制基因突变，预防恶性肿瘤，延缓人体衰老，提高肌体免疫力等多种功能。目前，保健食品越来越受到人们重视，保健食品市场的崛起使得传统的医药行业面临挑战，生病服药的概念正遭受到以预防疾病为主概念的冲击。特别是当今人们更加注重天然植物的活性成分对疾病的预防作用，更注重饮食对健康的重要性。番茄红素作为一种非常有前途的抗氧化剂正在不断受到人们的普遍关注。我国每年番茄产量达1000多万吨，现在全国许多地方正在进行农作物结构调整，压缩粮食用地，大力发展经济作物，因此，增加以番茄为原料生产富含番茄红素的功能食品、保健食品和食品添加剂是番茄的综合开发和利用的一条切实可行的重要途径。虽然我国番茄红素研究与生产尚在起步，但如果在现有番茄品种的基础上选择高番茄红素含量的番茄作为原料进行加工，采用先进的超临界萃取工艺，将会很快解决红色产业问题。本文以番茄为原料提取番茄红素，主要对番茄红素的酶辅助超临界CO₂流体萃取、纯化、以及番茄红素的稳定性进行了研究。主要内容和结论如下：1外加果胶酶和纤维素酶对提取液中番茄红素浓度的提高具有显著性作用，研究了反应温度、pH值、加酶量、反应时间对果胶酶和纤维素酶破壁效果即提取液中番茄红素浓度的影响。对于果胶酶和纤维素酶，反应温度在30-35℃内番茄红素浓度呈增加趋势，在30℃的时候达到最大；而在35-60℃内番茄红素浓度变化都呈下降趋势；pH值在3.2-4.0内，番茄红素浓度随pH值的升高而升高，pH值超过4.0后，番茄红素浓度逐渐减小；两种酶的使用量为3％果胶酶+3％纤维素酶时，番茄红素的浓度最大；反应时间在1-1.5小时内番茄红素浓度呈增加趋势，在1.5小时的时候达到最大，而在2-4小时内番茄红素浓度变化不大，但都呈下降趋势。通过正交试验确定了果胶酶和纤维素酶破壁处理的最佳反应条件。最佳反应条件为：温度40℃、pH值4.4、加酶量为3％果胶酶+3％纤维素酶、反应时间2小时。此反应条件下提取液中番茄红素浓度为2.503μg／mL。2以酶破壁后的番茄粉为原料，超临界萃取番茄红素。研究了萃取压力、萃取温度和萃取时间对番茄红素提取率的影响。当压力达到15Mpa时，番茄红素大部分被提取出来，提取率达到91.3％，继续升高压力，番茄红素的提取率也随之升高，但升高的幅度不大；温度30℃时提取率较低，温度升高，提取率随之升高，在40℃时，提取率已达91％，50℃达到最高，温度升高到60℃提取率反而下降；随着时间的延长，番茄红素的提取率逐渐升高，萃取4h后，提取率达到92％，继续延长时间增加的幅度不大。通过正交试验确定了临界CO₂流体萃取的最佳工艺条件，最佳条件为萃取压力15Mpa，萃取温度40℃，萃取时间4h。3番茄红素油树脂的纯化工艺采用皂化法。较优的工艺条件为，番茄红素油树脂：丙二醇：氢氧化钾：水的比例为3.5：4.5：1.5：1.5，皂化温度为70℃，皂化时间2小时，所得番茄红素的含量为3.4％。提取率为22.48％。4研究了温度、pH值、氧化剂、常见金属离子、还原剂、抗氧化剂、光、防腐剂对番茄红素的稳定性的影响。番茄红素的稳定性实验表明：色素对光、热、酸、金属离子Fe³⁺和Cu²⁺的稳定性差。加入氧化剂略有破坏作用，加入还原剂影响不大；添加抗氧化剂和防腐剂均能起到保护色素的功效。