12.发酵法生产番茄红素技术

日期：2020-11-12 阅读量：1518

番茄红素(Lycopene)是一种脂溶性天然色素，呈红色，属类胡萝卜素类，在自然植物界的分布范围不很广，主要存在于番茄、胡萝卜、西瓜、红色胡椒粉、红色葡萄柚、红色棕榈油和木瓜等食物中，因最早于番茄中被发现而得名。近十年来的研究表明，番茄红素的抗氧化活性在类胡萝卜素中最强，其清除单线态氧的能力是维生素 E 的 100 倍、是 β-胡萝卜素的 2.2 倍，清除羟自由基的效果比 β- 胡萝卜素强 32 倍，为目前自然界中被发现的最强抗氧化剂之一。

目前世界上研究开发的番茄红素生产方法主要是从植物番茄中提取、化学合 成、生物工程等。以色列、日本、俄罗斯等国家以及罗氏、巴斯夫等跨国公司在 此方面居领先地位。以色列 LYCORED 公司多年前就从事番茄红素的开发研究，并已取得了世界领先地位。据有关资料报导，全球每年现用于番茄红素提取所消耗 的西红柿达亿吨。全球以番茄红素为原料已经研制出了 140 多种药物，国外已经出现了包括针剂等类别的产品，但其巨大的医用价值还未得到有效的商品化开发。

据美国 GMR 预测，预计两三年内番茄红素就将达到每年 4 亿～5 亿美元的销售量。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 150

吨，价格为 4000 日元/kg；美国、西班牙、意大利等发达国家,番茄红素的年消费量也都在百吨以上。在这些发达国家中,与番茄相关的健康品在日常生活中占有非常重要的位置。从大量研究结果以及美国 FDA 的建议证实，番茄红素现已成为食品、 饮料、 保健品、 化妆品和药品原料的新热点，国际市场的销售额以年均 6%左右的速度增长，年需求番茄红素的总量达千吨以上，且需求量还以每年 40%的增幅上涨。随着番茄红素的用途范围不断扩大，预计今后我国保健品行业年需求量就将达到 750 吨，再加上用于医疗和食品方面，国内市场对番茄红素

的年需求量将达到 1000 吨以上。

由于番茄红色素在各植物体内含量均较低，通过提取工艺很难更大规模商业化生产，满足不了市场的需求，其价格随之一路飚升，含量 4～6%的番茄红素价格已高达 2500 元/kg，高纯度产品每公斤更是达到数万元甚至数十万元。

番茄红素的生产工艺方法有番茄提取、化学合成和生物工程等，其中天然提取法在世界上目前使用最广泛，但其耗费成本大，产量低，而且还受到季节和地域资源的限制。我公司组织生物与化工领域专家，结合国内实际情况，在优选出高产菌株的基础上，共同完善了发酵法生产番茄红素的工业化技术，就发酵和提取工艺技术进行了较大幅度的优化，在 60 吨发酵罐内发酵单位高达 1200-2000mg/L, 总提取收率在 45%～70％。与国内同类技术相比，该工艺具有很明显的优势，属高新技术，是生物技术的前沿领域，其关键技术一是高产菌种，二是培养条件， 并利用最先进的同源重组技术对菌种进行了改进，大幅度提高了产量，减化了生产工艺，降低了生产成本，又不受地域资源和季节气候等的影响；同时，产品质量稳定，纯度最高可达 95%，并经百吨级生产装置验证，工艺技术科学先进、成熟可靠，达到了国内领先、国际先进的水平。