番茄红素生产

1、项目简介

番茄红素是类胡萝卜素代谢合成过程中的重要中间体，具有很强的清除自由基的能力，并在调控、抑制癌细胞增殖方面有很好的疗效，近年来已广泛应用到保健品、医药等领域。番茄红素的生产方法主要有化学合成法、天然产物提取法和生物合成法。相较而言,微生物发酵生产番茄红素成本低、污染小、产量高，具备工业化潜力。目前在全球范围内，三孢布拉氏霉菌是唯一能够实现β-胡萝卜素工业化的高产菌株。根据三孢布拉氏霉菌的代谢途径，若在发酵过程中添加合适的阻断剂，阻断番茄红素到β-胡萝卜素的环化途2、发酵原理与方法（如菌体生长所需条件） 一种利用三孢布拉氏霉菌发酵制备番茄红素的方法，采用三孢布拉氏霉菌（＋）和三孢布拉氏霉菌（－）为微生物菌种，经种子培养、发酵培养、提纯得到番茄红素，其特征是发酵培养基中添加正己烷或正十二烷作为氧载体；具体步骤和方法如下：

（１）种子培养 ：将三孢布拉霉（＋）（－）菌种分别接种到ｐＨ６．５的种子培养基，在２４－３０℃，避光，１５０－２００ｒｐｍ摇床中培养３６－４０ｈ；（种子培养基：淀粉4%、玉米浆5%、KH2PO40.1%、

径，就可以大量积累番茄红素。

MgSO40.01%、VB10.001%、pH6.5、115℃灭菌30min）（２）发酵培养：将步骤（１）得到的三孢布拉霉（＋）（－）菌种培养液以１∶２－１∶４的体积比混 合得到种子液，将种子液接种到添加有正已烷或正十二烷且ｐＨ６．５的发酵培养基，在２４－３０℃，２００－２８０ｒｐｍ摇床培养４－７天后收获菌体，在发酵培养４６－５０小时后，加入浓度为１５ｇ／Ｌ吡啶或叔胺类化合物阻断剂；

（发酵培养基：淀粉4%、大豆粉饼2%、玉米浆2.5%、

KH2PO40.1%、MgSO40.01%、VB10.001%、pH6.5、120℃

灭菌30min）

（３）提取：将步骤（２）得到的湿菌体在５０℃真空干燥，得到的干菌粉用石油醚萃取，萃取液减压浓缩后，再加入无水乙醇进行冷冻结晶，得到番茄红素。 （４）番茄红素含量测定：高效液相色谱法（HPLC）。 HPLC分离柱为Diamonsil C18，5μm，250mm×4.6mm；流动相为乙腈与二氯甲烷体积比为75:25；检测波长为450nm；柱温28℃；流速1.5L/min。 3、项目成熟度

利用三包布拉氏霉菌发酵生产番茄红素的技术已比较成熟，且相比于从番茄中提取产量相对较高，成本较低，市场需求较大，国内大规模的生产厂家较少，

大都是中小型发酵，国内市场较大，本项目的成熟度及可行性相对较高。 4、应用范围及领域

从2003年以来，全球推出了177只含有番茄红素的补充剂新产品。含番茄红素的护肤品紧随其后，这一时期有81只新产品被推向市场，彩妆是接下来最受欢迎的一个产品类别，共推出了51个新产品。与化妆品和保健品应用领域相比，番茄红素在视频和饮料领域的应用有点滞后，这表明虽然番茄红素在欧洲获得了“新颖食品”的批准，在美国也获得了GRAS(通常被认为是安全的)身份，但市场对番茄红素仍然犹豫不决。在食品和饮料应用方面，虽然非酒精饮料最受欢迎，但2003年以来，这一领域仅推出了20只新产品。面包、早餐麦片等领域合计推出了17只新产品。在加工肉类、鱼类和蛋类领域，有7只新产品面世；奶制品领域推出了7只新产品；巧克力和糖果领域合计推出了6只新产品；酱料和调味料推出了5只；甜点和冰淇凌也推出了5只。

5、市场前景及预测

目前国外有日本、匈牙利、美国、俄罗斯等多家公司申请了关于番茄红素生产专利，但只有从鲜番茄中

提取番茄红素的工艺在以色列Lycored Natural Products Industries Ltd实现了商业化大规模的生产。 我国番茄红素的生产和研究均处于起步阶段。其研究主要集中在北京化工大学和无锡轻工大学食品学院。现有厂家的生产技术均以天然番茄为原料，如新疆生命红科技公司、上海的中国华源集团有限公司及华北制药等有限几家企业。另据报导由江南大学和盐城市瑞智生物技术有限公司共同研制、开发的高科技产品天然番茄红素胶囊目前也已投入批量生产。

从推出市场的产品统计数据来看，美国仍然是全球最富活力的番茄红素产品额市场，过去5年来，这一市场的活跃度一直处于稳定的状态。自从2003年以来，美国已经推出了143只含有番茄红素的新产品，远远超出市场活跃度处于第二位的加拿大。同一时期，加拿大有32只含有番茄红素的新产品上市。由市场调研机构Mintel公司提供的这些数据表明，与世界上其他市场只是推出零零碎碎的新产品相比，番茄红素这种原料在美国市场上的人气稳步攀升。

近年来世界范围内掀起了开发番茄红素的热潮，日本年消费番茄红素150t，价格为4000日元/kg；SOD作为临床治疗药物，美国与欧洲于1988年批准使用，

1990年销售总额3亿美元；但更大的是消费市场，如日用化工和保健食品等。2005年全球番茄红素的原料销售额已达到4亿美元。目前，世界上番茄红素的开发生产主要从植物番茄中提取，国内研究起步较晚，但仍有很多优势，北京化工大学的生物发酵法提取番茄红素技术目前在国内未见有同类竞争，所生产的产品在国外被认为是天然产品。我国从1995年开始工业化生产番茄红素，主要是从西红柿中提取。几年来，番茄红素的产、销、用有了长足的发展，但仍不能满足市场需求。到2003年，我国番茄红素生产装置的年生产能力不足5吨，市场需求量约20-30吨/年。番茄红素还可大量用于出口创汇。

6、投资规模及经济效益概算

（1）投资规模：总投资3000万，其中固定资产1800万左右（2500平方米厂房、大型发酵罐及其附属装置、800平方米库房、125KW电力等设施），500万用于扶植农户种植3000亩规范化番茄原料（解决原材料的供应问题）

（2）经济效益概算：年处理加工番茄30000吨，带动番茄种植3000亩，加上番茄酱番茄汁等副产品，年净

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