瑞士罗氏公司用什么方法生产番茄红素？
番茄红素的提取方法
目前市场上的番茄红素产品主要分为:(1)化学方法合成的合成产品；(2)由微生物(三孢布拉氏霉菌)发酵产生的生物合成；(3)天然生物资源制备的天然番茄红素产品。其中，按制造工艺可分为:(1)以有机溶剂为提取介质制备的产品；(2)用超临界流体(二氧化碳等)制备的产品。)作为提取介质。产品主要以番茄红素晶体、番茄油性树脂和番茄红素胶囊的形式用作食品着色剂和食品营养补充剂。国际市场上有100多种番茄红素产品。目前国内工业化生产方法主要有溶剂法和萃取法。总体来看，虽然近年来我国番茄红素的生产和研究发展迅速，但仍处于起步阶段，发展空间很大。
目前，番茄红素的提取方法主要有以下几种:
3.1直接破碎法
因为番茄皮下表皮细胞中番茄红素的含量较高，一般在10 ~ 15mg/100g之间，所以可以从番茄皮中提取番茄红素。干番茄皮粉碎后可作为着色剂直接食用。这是最简单实用的提取和使用方法。
3.2有机溶剂萃取法
番茄红素是一种脂溶性类胡萝卜素，不溶于水，不溶于甲醇和乙醇，溶于乙醚、石油醚、己烷和丙酮，溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。利用这一特性，可以选择亲脂性有机溶剂从番茄废料或番茄制品中提取这种色素。一般步骤如下:将新鲜番茄或番茄皮预处理、干燥、粉碎，选择有机溶剂或混合溶剂作为提取液进行固液萃取，最后将提取液真空浓缩得到番茄红素粗品。这种方法简单易操作，但这种方法得到的产品纯度低，收率低，番茄红素含量约为5% ~ 15%，而且通常不会产生番茄红素晶体，而是一种油状物质，即番茄红素油树脂。此外，还存在有机溶剂残留等问题，影响其推广使用。欧洲一项专利以95%乙醇为溶剂，采用逆流法在78℃提取5小时，得到颜料溶液，然后真空浓缩除去溶剂，得到粉末状颜料产品。最近有报道称，胡文忠等人研究了不同浸出温度、料液比、浸出时间和浸出次数条件下的浸出效果。研究发现，用乙酸乙酯作为番茄红素的浸提溶剂，料液比为1 g: 3 ml，温度为55℃，时间为55分钟，采用脱水搅拌浸提，连续浸提3次效果较好。还发现使用纤维素酶(0.3-0.5%)可以分解番茄浆中的纤维素，破坏细胞壁，加速番茄红素从细胞中溶出，减少提取次数和提取剂用量，提高提取效果。
3.3超临界流体萃取法
超临界流体萃取技术是食品工业中一种新型的萃取、分离和纯化技术。与传统的有机溶剂提取法相比，具有工艺简单、廉价、无毒、易回收、无化学溶剂消耗和残留、提取物高温不裂解、无污染等优点。特别是由于提取过程是低温处理，特别适合番茄红素等高热敏性物质的提取。仓久那等人采用超临界CO2萃取技术从番茄皮中提取番茄红素。通过单因素实验和正交实验，研究了不同萃取压力、萃取温度、CO2流量和萃取时间对萃取率的影响。最佳提取条件为:提取压力26MPa，提取时间3.0 h，提取温度40℃，CO2流量30 kg/h。在此条件下，番茄红素的提取率为26.34 mg/10。日本研究人员研究了用超临界二氧化碳从番茄皮中提取番茄红素。原料经粉碎或果胶酶和纤维素酶处理后，在萃取压力为270kg/cm2、萃取温度为40℃的条件下，萃取率可达95%。
3.4微波辐射提取法
微波辐射提取是指在微波反应器中，利用微波和合适的溶剂，从各种物质中提取各种化学成分的技术和方法。因为番茄红素是脂溶性色素，有机溶剂不易透过此类物质的细胞壁和细胞膜，所以提取时间长。近年来，微波辐射技术得到了应用。方莉等人研究了微波辐射对以番茄酱为原料提取番茄红素的影响。结果表明，微波辐射能显著提高番茄红素的提取率。最佳提取条件为:以乙酸乙酯为提取溶剂，提取功率360 W，提取时间15 s，料液比1 g: 2 ml，提取3次，提取率可达90%以上。与超临界CO2相比，微波辐射萃取具有成本低、投资少、提取率高等优点，在天然色素提取过程中具有广阔的应用前景。
3.5化学合成法
从1831第一次从胡萝卜中分离出胡萝卜素，到1950第一次合成β-胡萝卜素，用了100年。到目前为止，许多类胡萝卜素可以通过化学方法合成。目前瑞士罗氏、德国巴斯夫化学公司等公司已经生产出相应的番茄红素产品。它们的生产与VA相似，一般以β-紫罗兰酮为原料合成。另据报道，番茄红素的代谢产物2，6-环番茄红素-1，5-二醇和5，6-二羟基-5，6-二氢番茄红素是由乙酸松油酯通过一系列化学反应合成的。最近的研究表明，它们是人体血液中的主要类胡萝卜素，具有良好的防癌抗癌作用。
3.6酶反应法
目前酶促反应的处理方法主要有两种:一种是通过番茄自身酶的作用提取番茄红素，通过加碱将番茄皮渣的pH值调节到7.5 ~ 9.0，使番茄皮中的果胶酶与纤维素酶发生反应，分解果胶和纤维素，番茄红素的蛋白质复合物溶出细胞外，得到的色素为水分散性色素。另一种是通过添加酶来提取番茄红素。流程如下:番茄原料(番茄酱、番茄酱等。)用果胶酶和纤维素酶(0.2% ~ 0.5%)在50℃处理3h，果胶和纤维素等非色素物质去除90%，离心沉淀，用96%乙醇洗涤，过滤，再用乙醇和植物油萃取，分离油相。
3.7微生物发酵法
除了从含有番茄红素的物质中提取或化学合成番茄红素外，还可以通过藻类、真菌和酵母的发酵来生产番茄红素。这是一种从黑曲霉菌中获得类胡萝卜素的新方法。主要是在添加三孢酸的基础上，可以提高番茄红素的产量。该方法是从单独或混合培养物中的野生型菌株或其突变体中进行的。三孢酸的加入可以在发酵开始时或发酵过程中进行，其起始物可以是部分纯化的制剂或其未纯化的来源。此外，三孢布拉霉具有独特的代谢过程。添加植物油、表面活性剂、抗氧化剂和各种结构类似物可以提高β-胡萝卜素的产量，但添加其他发酵促进剂有助于其他类胡萝卜素的产量。比如通过改变以β-胡萝卜素为主的三孢布拉霉的生长条件，添加添加剂(Na2CO3、哌啶等。)，可以阻断该菌株β-胡萝卜素生物合成途径中的最后两步环化。
修玉等发现，在三孢布拉氏霉菌中加入3.6mmol/L的2-(4-甲基苯氧基)-三乙胺(MPTA)48小时，可有效抑制96%β-胡萝卜素的合成。添加15g/L烟草能促进总类胡萝卜素的生成(170mg/L)，但其对β-胡萝卜素合成的抑制作用低于MPTA。L27(313)正交试验从添加时间、添加量以及两种抑制剂之间的交互作用等方面考察了同时添加MPTA和烟草对番茄红素产量的影响。发酵48h后同时添加烟草10g/L和MP-TA2.2mmol/L，番茄红素产量可达205mg/L(占总类胡萝卜素产量的94%)。
从产品质量、生产工艺、资源成本等因素分析，利用微生物技术生产番茄红素等天然类胡萝卜素将是未来的发展方向。
3.8其他方法
在各国学者的不断努力下，开发出了许多高科技的生产技术。目前，以提高番茄红素含量为目的的育种研究，无论是常规育种还是基因工程育种，都取得了显著的成果。美国农业部农业研究服务局ARS的科学家开发了一种从玉米纤维中生产番茄红素的新方法。他们有转基因的镰孢菌，可以直接从玉米纤维中提取番茄红素。该方法大大降低了从番茄中提取番茄红素的生产成本。
由于其优越的生理功能，番茄红素作为一种天然色素已被全世界广泛接受，也是国际上功能性食品配料研究的热点。该产品包含在欧洲和英国允许使用的食用色素中。目前，世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(世卫组织)已将番茄红素正式列入食品添加剂名单。它有望成为未来世界市场上最畅销的保健食品添加剂。中国有丰富的番茄资源。如何通过经济合理的提取方法从废弃的番茄或番茄制品中提取高附加值的番茄红素，并进一步开拓国内外市场，是一个值得学者们积极研究和探索的问题。