虾青素生产新工艺

专家姓名：陈派桥　　类别：新成果, 世界领先,国内空白

虾青素（astaxanthin)化学名称：3，3′-二羟基-4，4′-二酮基-β，β′-胡萝卜素，分子式C40H52O4，分子量596.86，是一种萜烯类不饱和化合物，呈粉红色，是600多种类胡萝卜素中的一种。虾青素易溶于氯仿、丙酮、苯和二硫化碳等有机溶剂。虾青素易于氧化，氧化后变为虾红素(astacene)。是一种极具潜力的营养色素和抗氧化剂，具有强抗氧化、抗衰老、抗病毒、抗机体着色等许多重要的生物学功能，在医药、化工、食品、水产养殖等行业具有广阔的应用前景。
研究表明，虾青素在促进抗体的产生、增强宿主的免疫功能，抗氧化、消除自由基方面的能力均强于β－胡萝卜素。Miki（1991）以含亚铁离子的血红素蛋白作为自由基供体，亚油酸为受体，检测各受试类胡萝卜素、α－生育酚等的抗氧化性，结果表明虾青素抗脂氧化的能力比β－胡萝卜素高10倍，比维生素E高100倍。
研究表明，虾青素对鱼类的生长繁殖有很重要的作用，虾青素可作为激素促进鱼卵受精，减少胚胎的死亡率，促进个体生长，增加成熟速度和生殖力（Torrissen等，1994）。Johnson(1980)将红法夫酵母添加到饵料中，鲑鱼和鲟鱼食用了经破碎细胞壁的红法夫酵母后，虾青素积累在皮肤和肌肉中呈红色。这种鱼富含营养、色泽鲜艳、味道好，在欧美市场很受青睐，其价格也要比普通的鱼高出许多倍。因此在欧美国家鲑鱼和鲟鱼的养殖发展很快，红鲑鱼的虾青素含量通常为5－20mg/kg鲜重，而其虾青素的喂养浓度为40－150mg/kg饵料，以此来计算，每年虾青素的产量需求既可达数十万吨，总价值达数亿美元。目前，我国的水产养殖发展很快，添加虾青素，生产高档水产品，前景十分广阔。
虾青素的来源：
1、从水产加工废弃物中提取虾青素
据美国报道，从螯虾的废弃物中提取虾青素、虾青素酯和虾红素，其产率高达153ug/g废弃物。应当指出，废弃物中的石灰质会影响虾青素的产量，此法生产条件要求苛刻，生产成本高，产量较低，产品纯度不高。因此，目前不仅有少数国家应用这种技术生产虾青素。
2、利用藻类生产虾青素
多种类的藻类能够产生虾青素，雨生红球藻在生长过程中，若氮源缺乏，其体内会积累虾青素；但这种藻类的生长条件苛刻，对水质、环境及光的要求很高，大规模生产依然存在难度（Johnson等，1991）。
3、利用酵母菌生产虾青素
前发现红法夫酵母、粘红酵母BF－6等能够合成虾青素。
4、用化学合成法生产虾青素
瑞士的罗氏公司用化学合成法生产的虾青素，商品名为加丽素粉红（Carophyllpink)，虾 青素的含量为5％－10％。目前只有罗氏公司使用这一方法生产虾青素。
5、天然提取物进行生物学转化生产虾青素
目前最新的虾青素来源是对天然提取物进行生物学转化，产品中虾青素含量可达8%以上，目前此项生产技术为广州市兴科添加剂技术推广中心所有。
随着虾青素的需求量越来越大,寻求新的生产虾青素方法显得尤其更为必要,广州市兴科添加剂技术推广中心的技术人员,凭借对虾青素生物转化领域敏锐的前瞻性和洞察力，多年以来一直从事该领域的深入研究，利用天然物质作为原料，经进一步精制提纯，作为虾青素的中间体，再应用先进的生物学技术处理，转让成为虾青素。本技术水平为国际先进，国内领先，为新虾青素的来源增加了新的途径，添补了此技术领域的空白，现技术工艺成熟,正在进一步产业化推广。
一、产品 虾青素主要技术指标：
1、虾青素含量 ≥8%
2、铅 (以Pb计)，mg/kg ≤0.5%
3、砷 (以As计)，mg/kg ≤0.5%
4、汞（以Hg计），mg/kg ≤0.1%
二、技术成熟程度：可实现产业化生产。
三、应用范围
技术成果可以应用于支撑科技型企业，产业化生产虾青素产品，同时开发虾青素在医药、功能性食品、化妆品、水产饲料添加剂等方面的应用与销售市场。
四、规模化生产成本情况：
以生产1公斤含量8%的虾青素计算，原料成本2500元，加工费用100元/公斤。
固定资产投资500万，流动资金1000万，场地10000平方米，可年产10吨虾青素产品。

发表时间：2007-03-27

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