技术简介
番茄红素（Lycopene）是一种天然的色素，番茄、西瓜及红葡萄柚呈红色，即是含番茄红素的关系，它是类胡罗卜素家族的一员，比胡罗卜素多了二个不饱和键。番茄红素作为类胡萝卜素中的一种，是一种天然色素，可用于食品工业中。它在植物界的分布范围不很广，主要存在于番茄、西瓜、葡萄柚和木瓜等食物中。
番茄紅素不仅仅是色素而已，它还是很强的抗氧化物，不仅可以保护植物不受阳光、空气污染的伤害，在人体也可以对抗许多种退化（老化）性疾病。研究指出，番茄红素可以減少心脏疾病、紫外线对皮肤的伤害及癌症的发生。现在许多流行病学和临床研究表明，摄食番茄制品可以降低癌的危险性，尤其是胃肠道和前列腺癌，而番茄红素是番茄制品中的主要类胡萝卜素。国际癌症月刊也曾发表过相关文章，文章中指出番茄红素可以减少口腔、咽喉、食道、胃、大肠及直肠癌症的发生。伊利诺大学日报也指出番茄红素可以减少子宮癌的发生。
大量的研究表明，番茄红素可在人体内起到以下几个方面的主要作用：
1、防治癌症
2、保护心血管
3、抗氧化功能
4、抑制诱变作用
目前市场供应的番茄红素，其生产方法是采用从番茄中直接提取的方法，由于番茄红素绝大部分存在于番茄的表皮中，且含量很低，每提取一吨含番茄红素10%的产品，要消耗大约200吨的番茄，不仅需要大量的原料，且还有大量的料渣需要进一步加工处理，对于不具备其他番茄相关产品加工条件或能力的企业来说则是一大技术和市场难题。北京化工大学根据多年的科研实践，探索了一条全新的番茄红素加工技术。本技术的突出特点是利用生物技术，筛选了一株番茄红素高产菌株，并对培养条件进行了优化，以常用培养基玉米浆、豆饼粉等为原料，经过5天的发酵，每吨发酵液可产番茄红素700克以上，相当于15-20吨西红柿的含量，且不受环境及季节的影响，从而大幅度降低了番茄红素的生产成本。专用发酵菌种，培殖稳定性好，而且生产料渣可做为养殖业的饲料。
技术指标
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商品名
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番茄红素
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原材料
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豆饼粉、玉米浆等常规培养基
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制造方法
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生物发酵法
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商品性状
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粉状固体(30%，60%)，油状悬液(6%)
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生理功能
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据美国哈佛医院1998年的临床研究，发现番茄红素能防癌，能缩小肿瘤、减慢肿瘤的扩散速度，特别是对前列腺癌、肺癌、胃癌、乳腺癌和子宫癌。还具有很强的清除自由基力，其抗氧能力是β-胡萝卜素的2倍,维生素E的100倍。同时还具有抗紫外线辐射的能力。
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保管方法
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低温、避光、充氮
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包装
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铝桶
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用 途
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防癌药物、保健食品、化妆品原料和食品红色素、抗氧化剂等。
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项 目
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指标
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项目
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指标
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番茄红素含量mg/100g）
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3000-10000
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菌落总数（cfu/ml）
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≤5000
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可溶性固型物（%）
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≥60
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大肠菌群（MPN/100ml）
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≤50
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铅（以pb计g/kg）
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≤1.5
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酵母菌（cfu/ml）
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≤100
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砷（以AS计g/kg）
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≤0.8
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致病菌
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不得检出
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番茄红素的主要功效之一——防治癌症
番茄红素的主要功效之二——保护心血管
番茄红素的主要功效之三——抗氧化功能
番茄红素的主要功效之四——抑制诱变作用
根据番茄红素的四大功效，将其应用于保健食品中，主要可以用于以下几个方面：a．用于防止紫外线灼伤，保护皮肤的产品；b．用于延缓衰老的产品；c．用于类胡萝卜素复合产品； d．应用于预防前列腺癌的产品，这也是应用最多的产品。
市场分析
目前国外有日本、匈牙利、美国、俄罗斯的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。另据报道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。
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。预计2005年全球番茄红素的原料销售额将达到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。
技术成熟度
已完成实验室研制
投资预算
1、新建年产15吨6%番茄红素产品，设备投资约1200万元，主要包括：发酵罐、板框过滤机、真空干燥箱、粉碎机、搅拌提取釜、回流塔、储罐、真空泵、管道泵、反应罐、纯化柱、蒸馏釜、冷凝器、纯水机、锅炉、制冷机、空压机等。
2、原料供应情况
原料及其他加工助剂等均为国产。
3、厂房、水、电、汽配套要求
厂房：面积：3000平方米，层高不低于10米。
水：300000吨/年
电：270千瓦装机容量
汽：3000吨蒸汽/年
环保状况
本项目生产工艺对环境的主要污染源是： 发酵废水、菌体废渣、及有真空泵粉碎机等动力设备造成的噪声污染。因此，本项目的三废处理措施如下：
废水的处理：本生产装置正常生产时产生的废水主要发酵后废水、 洗涤排水、此还有化验污水、设备和地面冲洗水、以及生活污水。该废水已达到《污水综合排放标准》二级排放标准。
噪音的处理：本生产过程中的噪音来源于真空泵和粉碎机等动力设备，应在机器的选型安装上注意进行防噪处理。可将这些设备单独设立在封闭的车间内，并采取一定的降噪、隔音措施以减少噪音，故不会产生噪声污染。环境噪音执行《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990П类区域标准。
废气的治理：本生产过程不产生废气。
废渣的处理：改生产过程中产生的废渣是提取产品后的菌体残渣，含有丰富的蛋白质、氨基酸和维生素等，可作为饵料、饲料加以综合利用。
效益分析
新建年产15吨6%番茄红素产品，生产车间投资(含基建)约为240万，设备投资约1200万元，总计固定资产投资1440万元，需流动资金200万元左右。
产品直接原材料成本为12万元/吨，综合成本50万元/吨，市场平均售价200万元/吨，如满负荷生产和销售，年利稅为1837万元。