发酵法年产100吨番茄红素项目可行性研究报告.doc

内部资料 密级：必威体育官网网址 发酵法年产100T番茄红素项目 可行性研究报告 济宁XX生物科技有限公司 二〇一一年九月十日  1. 总 论 1.1. 概述 番茄红素是人们膳食中一种类胡萝卜素，主要来自番茄和番茄制品。它是许多类胡萝卜素合成的中间体。类胡萝卜素是由细菌、藻类和植物生物合成的类萜烯，动物无法自己合成，只能从食物中摄取。番茄红素不仅是天然的色素，还具有较强的抗氧化、防癌抗癌的作用，被誉为神奇的“功能性天然色素”。研究发现，在前列腺癌、胃癌、皮肤癌和宫颈癌的患者中，大量食用番茄的比不食用的少 50%以上。因此，番茄红素已被广泛用于医药、食品、饮料、保健和高级化妆品等行业，预计我国仅保健品一项年需求量就将达到750 吨，加上用于医疗和食品方面，国内对番茄红素的年需求量将达到 1000 吨以上，市场前景极为广阔。 本项目采用微生物发酵法生产新一代“功能性天然色素”——番茄红素。该技术来源于北京化工大学和北京海斯夫生物技术有限公司。其中北京化工大学袁其朋教授通过菌种选育获得了高产稳定的生产菌株 BY-2 （专利申请号200510090996.0），北京海斯夫生物科技有限公司对该菌株的发酵生产工艺、产物提取分离、制剂工艺进行了生产试验性开发。目前该生产工艺中番茄红素的发酵单位最高达到了2g/L，得到的番茄红素晶体纯度达到了96%以上，技术水平处于国内领先地位。 本项目的产业化实践过程中，将建立一套完整的采用丝状真菌三孢布拉霉进行发酵制备天然番茄红素的工艺。本方法包括：a.一级种培养；b.二级种培养；c.发酵；d.提取；e，制剂付型。其特征是：一级种子培养时，将保藏在土豆葡萄糖琼脂培养基斜面上能代谢产生番茄红素的三孢布拉霉两性菌种，分别接入装有种子培养基的三角烧瓶中，在 24～30℃、160～180 转/分钟条件下，进行振荡培养44～48 小时；种子经二级放大后，将分别培养好的三孢布拉霉两性菌种的种子发酵液按 1 ∶1 的比例混合后，接入发酵罐发酵生产。在发酵过程中添加氧载体与代谢阻断剂，以提高产品的发酵单位，最终可使番茄红素含量达到 1.5-2g/L。采用工业化放大操作性强的溶剂提取工艺。产品制剂付型时采用冷喷的工艺技术，加大限度的保留产品活性，延长保质期。 本项目的发酵水平在国内尚未有其他单位能实现，因而本项目关键技术的研发成功的彻底解决了国内番茄红素发酵生产的技术瓶颈。其产业化符合国家组织实施生物医药高技术产业化专项的目标和要求，对于推进发酵工业中代谢调控研发水平的提高，促进传统天然植物营养提取物的产业升级，提高我国天然食品色素和功能性食品添加剂的产业核心竞争力具有重要意义。 项目总投资为7600 万元，其中：固定资产投资6736万元。投产后形成年产100吨6%番茄红素的产业化规模。达到年均营业收入10100 万元，利润总额为5611万元，项目投资税后财务内部收益率为49.35%，税后静态投资回收期(含建设期)3 .5年。 1.2. 项目提出的背景与意义 1.2.1. 产品性质、功能及作用机理 1.2.1.1产品性质 ： 番茄红素又名ω-胡萝卜素，是一种开链式的不饱和胡萝卜素，为胡萝卜素和叶黄素生物合成过程中的中间产物，经两步环化反应后即为胡萝卜素。 1.2.1.2　主要性质： （1）分子式：C40H56，分子量为 536.88，针状深红色晶体（从二硫化碳和乙醇混合液中的析出物）；熔点: 174℃，可燃。溶解性：不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于二硫化碳、氯仿、苯、沸腾乙醚、正己烷等有机溶剂。番茄红素的结构：番茄红素大约有 72 种顺反异构体存在，植物中存在的番茄红素几乎都是反式的，而在动物体内则顺式占多数。顺式异构体和反式异构体在物化性质上完全不同：顺式异构体颜色弱、熔点低、消光系数小，在紫外光谱中有一个新的吸收峰；反式结构耐热，熔点较高；另外加工工艺也会造成其异构化。全反式番茄红素是一种具有 11 个碳碳共轭双键的多不饱和脂肪族烯烃（见图1-1），溶于脂肪和油脂中并呈现红色。由于具有非环状结构，故不表现维生素A 的生理活性。 图1-1 番茄红素的全反式结构 番茄红素的稳定性：番茄红素具有两大特点。（l）易氧化性。光照、温度、与氧接触、pH 降低以及表面活性剂的作用均可使番茄红素发生降解；酸