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FARMING PROCESS

行業歷史 & 行業概況

蝦青素的發現

蝦青素,英文名字為Astaxanthin,是已經發現的700多種類胡蘿卜素中的一種。分子式是C40H52O4,分子量為596.86。

1933年,Kuhu等人,從蝦蟹殼中提取分離了一種紫紅色的結晶物質,當時認為它是一種脂。但隨著經過不斷的研究,到1938年時,Kuhu、SorenSen等人最終確定出它是類胡蘿卜素的一種,并做了化學鑒定,確定了它的化學結構,隨后給他命名為Astaxanthin(蝦青素)。1975年時,Dovid和Weedom通過用角黃素人工合成蝦青素獲得成功,從而證實了蝦青素的化學結構。

蝦青素的生理作用

蝦青素經過科學研究和探索發現,蝦青素有著廣泛而獨特的生物功效作用。首先,是在動物養殖中作為飼料添加劑而得到廣泛的使用,蝦青素的第一大市場是動物養殖中作飼料添加劑。

蝦青素被發現后,最初是使用在養殖動物飼料添加劑中,蝦青素在飼料工業中做添加劑使用具有著較大的市場。人們在大規模的飼養鮭魚時發現,由于鮭魚被圈養后不再能夠從海水中攝取足夠多的海藻類植物,從而使鮭魚不能夠獲得足夠的蝦青素的攝入量,因此導致鮭魚肉質普遍呈淺粉色或者是白色。鮭魚因蝦青素攝取量不足,鮭魚肉不能夠從淺粉紅色或白色轉變為橙紅色,養殖的鮭魚肉不能像野生鮭魚肉那樣呈現出鮮艷的橙紅色。到2017年的時侯,人工養殖的三文魚產量已高達230萬噸。養殖的對蝦如果不能從飼料和海藻類植物中獲得足夠的蝦青素,那么對蝦就會呈現出不健康的蒼白色,而不是正常的顏色深青藍色。養殖的觀賞魚類和鳥類,如果缺乏蝦青素,則會導致觀賞魚類的體色和鳥類的羽毛暗淡無光而使觀賞性下降。養殖的家禽動物雞鴨的蛋黃顏色是淺紅色的,遠低于放養于野外河道水塘邊雞鴨所產的橙紅色蛋黃。蝦青素在作為家禽飼料添加劑時,能夠改善禽蛋,皮膚和羽毛的顏色,提高產蛋率和防病能力,降低死亡率,增加禽蛋和禽肉的營養價值。在蛋黃的著色問題上,只有含氧的類胡蘿卜素衍生物才能在蛋黃中沉積而著色。因此,蝦青素是一種更有效的類胡蘿卜素蛋黃著色劑。這些都是在動物養殖過程中蝦青素攝取量不足而導致的,人們在1975年時,首次人工合成了蝦青素,主要就是應用在動物養殖上。為此,蝦青素就成了水產動物養殖、觀賞魚類和鳥類、家禽動物養殖中必須要使用的飼料添加劑--著色劑。

蝦青素除了作飼料添加劑-著色劑使用外,在防治魚類,蝦蟹及家禽疫病方面可以提高免疫力,存活率,對其生產和健康養殖,提高存活率及繁殖率等等都具有必要的作用。由于蝦青素具有的廣泛獨特的生理作用,所以蝦青素在動物養殖行業得到了廣泛的不可替代的作用。

蝦青素在人類的食品,保健品,藥品,化妝品等中的使用。

蝦青素被發現后,經過人們不斷的探索和臨床研究發現,蝦青素具有著廣泛而獨特的生理功效較和作用:

1.對眼睛和中樞神經的保護作用;

2.保護心臟,抑制糖尿病,腎病和其它并發癥;

3.增強免疫力;

4.延緩衰老;

5.緩解運動疲勞;

6.緩解關節炎,關節疼痛;

7.抑制腫瘤;

8.消炎抗炎;

9.保肝、護肝、降酶;

10.改善精子質量,提高懷孕幾率;

11.緩解視疲勞,提高視力;

12.更健康,更有活力;

13.讓肌肉更持久,保持體力,從疲勞中更快恢復;

14.蝦青素保護皮膚免受紫外線灼傷,延緩衰老,美容養顏;

15.抑制幽門螺桿菌防止胃炎;

16.可降低血壓血脂,預防動脈粥樣硬化及心腦血管疾病的發生。

--資料來自于《百度百科》

蝦青素是目前已被公認為世界上發現的抗氧化能力最強的抗氧化劑,他的抗氧化能力是:vc的6000倍,Ve的1000倍,花青素的700倍,茶多酚的320倍,β-胡蘿卜素的110倍,核酸的1100倍,番茄紅素的1800倍,葉黃素的200倍,納豆的3100倍。由于蝦青素具有著廣泛卓越的抗氧化能力,所以蝦青素又被稱為"超級維生素"。(資料和數據來自于百度百科)。

從抗氧化劑的發展歷史來看,第一代抗氧化劑是維生素(如Va,Vb,Vc…………);等二代抗氧化劑是β-胡蘿卜素,SOD之類;第三代抗氧化劑是葡萄籽,花青素,藍莓提取物,茶多酚,番茄紅素之類;第四代則是來自于自然中含量最高的藻類植物雨生紅球藻中提取的蝦青素。(資料和數據來自于百度百科)。

日本很早就批準了蝦青素作為食品使用;1999年,美國FDA批準雨生紅球藻蝦青素作為膳食補充劑;2008年,歐盟FSA批準雨生紅球藻為新資源食品;2010年10月29日,中華人民共和國衛生部于2010年第17號公告,批準雨生紅球藻作為新資源食品。隨著世界各國的批準,蝦青素作為新資源食品的應用得到了不斷的推廣,至今已有上百種品種上市,更多的新產品正在紛紛上市中。目前,蝦青素在人類的食品,保健品,化妝品,藥品中得到了廣泛的使用。蝦青素由于具有廣泛而獨特的生物功效,因此蝦青素變得越來越流行起來。蝦青素的生物功效和科學知識,請上百度百科搜索。此處省略大約一萬字。

蝦青素的獲得方法

目前,蝦青素的獲得來源有兩種:化學合成法和天然來源提取法?;瘜W合成法獲得的蝦青素僅限于飼料工業當作添加劑使用。天然來源提取主要有三種方法:蝦蟹外殼提取法、紅發夫酵母提取法、雨生紅球藻提取法。蝦蟹外殼提取法由于提取率低、污染嚴重等因素而被淘汰;紅發夫酵母提取法所獲得的蝦青素由于在化學結構上吸收率、生物功效的差異而限于在飼料工業做添加劑使用。雨生紅球藻由于在含量上、積累速度、生產總量、化學結構、脂類配比、吸收率、生物功效等方面具有著非常顯著的優勢。因此,從雨生紅球藻中提取獲得天然蝦青素就成為目前最主要的獲得方法。 雨生紅球藻在生物學分類中屬于綠藻門、綠藻綱、團藻目、紅球藻科,紅球藻屬。

雨生紅球藻的由來

經過研究發現。雨生紅球藻細胞中含有高達細胞干重3%左右的天然蝦青素。這是目前已知生物中蝦青素含量最高的生物。因此,雨生紅球藻又被稱為天然蝦青素的濃縮品。

關于雨生紅球藻這個物種,人們對它已經進行了很多年的科學研究。第一個關于雨生紅球藻的全面描述的英文資料是由T· E· Hazen在1899年發表于Torrey植物學俱樂部的報道中。當時對這種藻類的紅色物質的化學性質還不清楚,但是已經給它起了一個名字“Haematococcus Plurialis”(雨生紅球藻),幾年后,Peebles分別在1901年和1909年發表了這種藻的生長史,更為詳細地描述了雨生紅球藻在整個生命周期過程中的變化。1934年,Elliot從細胞形態學的角度補充了這種藻類的生長史的細節。Pocock(1937和1961)在非洲獨立的研究并描述了雨生紅球藻的分布和生長史,瑞典的Almgren在1966年描述了雨生紅球藻的生態學和分布情況。這種藻類在整個生命周期中出現四種典型的細胞形態:小蟲體,長有鞭毛的大蟲體,沒有運動功能的膠鞘體,帶有堅硬細胞壁的紅色大細胞——紅孢囊。 由于雨生紅球藻細胞中含有高于3%左右細胞干重的蝦青素,蝦青素的化學結構和脂類的配比與鮭魚等水產生物體內蝦青素結構基本一致,具有著較高的吸收率和生物功效。這是通過化學合成和利用紅發夫酵母等提取的蝦青素所不具備的優勢。所以,雨生紅球藻就成為目前天然蝦青素最好的原料來源。 中華人民共和國衛生部已于2010年10月29日<衛生部2010第17號公告>,批準雨生紅球藻作為新資源食品。

雨生紅球藻的養殖方法

雨生紅球藻中雖然含有較高的蝦青素,但是依靠天然的雨生紅球藻來提取蝦青素是不可行的,為此,就必須通過對雨生紅球藻進行規?;B殖才能夠滿足人們對蝦青素的需要。目前,雨生紅球藻的規?;B殖,主要有三種技術方法。

1.開放式跑道池養殖法

將經過培養繁殖后的雨生紅球藻放入開放式跑道池水槽中,通過漿輪攪拌使水體流動循環起來,雨生紅球藻在水中接受陽光的照射,雨生紅球藻逐漸變紅之后,經收集噴霧干燥而得到雨生紅球藻粉,這種培養技術的方法的優點是投資不大,成本低,產量大。缺點是雨生紅球藻蝦青素含量低,藻粉污染嚴重,用水量大,受季節氣候等因素影響,產品主要使用在動物養殖上作飼料添加劑使用。

2.封閉式玻璃管道養殖法

將經過培養繁殖后的雨生紅球藻放入到封閉的玻璃管道中作循環流動,接受陽光的照射,待雨生紅球藻逐漸變紅后,經過收集噴霧干燥后得到雨生紅球藻粉;這種生產技術方法的優點是雨生紅球藻中蝦青素含量高,含量穩定,藻粉品質純度高,不含污染物,產量大,生產過程可以控制。但是缺點是投資大,成本高,技術要求高,露天曬紅過程時易受陽光天氣的影響和限制,這種生產技術方法已經成為目前蝦青素行業內最主流的生產方法。

3.室內封閉玻璃管道人工光照系統養殖法

將經過培養繁殖的雨生紅球藻放入到室內玻璃管道內進行連續人工光照的照射,待雨生紅球藻逐漸變紅后經過收集噴霧干燥而得到雨生紅球藻粉,這種技術方法的優點是雨生紅球藻品質非常高,不含污染物,蝦青素含量較高,整個生產過程可完全控制,不受氣候影響。缺點是投資大,成本高,技術要求高,常量易受到限制,這種生產方法很高端,會成為蝦青素行業內未來發展的主流方法之一。

雨生紅球藻蝦青素的加工工藝方法

目前,雨生紅球藻蝦青素的加工工藝方法主要有:①通過養殖場養殖得到的雨生紅球藻粉,經過破壁處理后得破壁藻粉,就可以出售了,也可以直接出售不經破壁的藻粉;②通過將經過破壁處理后的藻粉經過化學溶劑(通常為食用乙醇、乙酸乙酯)卒取或者非常先進的超臨界CO2卒取后就可以得到蝦青素油脂;③由于蝦青素極為敏感,極容易受外界光熱等因素的影響,為此,通過將蝦青素油脂經過微囊包埋工藝技術處理后,就可以得到較為穩定的具有水溶性的蝦青素微囊包埋粉。

蝦青素產業的分布

1.化學合成法生產蝦青素企業的分布

全球目前化學合成法生產蝦青素的企業,主要是荷蘭DSM公司,德國BASF公司和中國浙江的新和成公司,這三家公司的生產產量占據了化學合成法生產蝦青素產量的大部分。

2.紅發夫酵母發酵法生產蝦青素企業的分布

全球目前紅發夫酵母發酵法生產蝦青素的企業,主要是中國的威海利達生物科技有限公司和日本的KI.chemical公司,這兩家公司的產量完全壟斷了紅發夫酵母法生產蝦青素的絕大部分。

3.養殖雨生紅球藻生產蝦青素的企業分布

通過養殖雨生紅球藻來生產天然蝦青素的公司,目前主要分布在亞洲,美洲,歐洲和大洋洲,在亞洲地區,最主要的生產大國是中國,中國擁有著進20來家從事雨生紅球藻養殖的公司,這些公司絕大多數都匯集在云南省。云南省由于具有陽光充足,溫度穩定,紫外線強烈,水質潔凈,空氣清新,環境優良等自然氣候地理資源優勢而成為全球最佳的雨生紅球藻養殖生產基地,云南省從事雨生紅球藻養殖的公司有10多家,這些公司都是采用封閉式玻璃管道來養殖雨生紅球藻,產品品質很高,產量很大,產量占據全球第一。原材料大部分出口,這些企業都是全球頂級的公司,但是云南省的這些養殖企業所做的蝦青素終端產品不多。2018年,深圳德和生物公司成立了,這家公司采用室內人工光源封閉系統來養殖雨生紅球藻,這給國內的天然雨生紅球藻養殖業帶來了新的清風和方向。另外,以色列的Algatech公司,印度Bioprex公司,日本的三菱公司在文萊的養殖基地等都在養殖生產雨生紅球藻。以色列Algatech公司的產量也是很高的。

在美洲地區,蝦青素的主要生產國是美國,美國擁有著較多生產蝦青素的公司。最大的主要生產商分別是:西亞諾泰克公司,美國海藻科技公司,日本富士化學的子公司(Astareal,Technolagiesl公司),Aguasearch公司,瓦倫薩國際等。西亞諾泰克在美國的夏威夷擁有著較大的開放式跑道池養殖基地,產量很高。美國海藻科技采用封閉式玻璃管道來養殖雨生紅球藻,富士化學子公司Astareal,Technolagies采用室內人工光照系統來養殖雨生紅球藻。

在歐洲地區,較大的主要公司有日本富士化學集團的瑞典AstacaroteneAB公司和冰島的歐洲海藻Algalif公司。特別是瑞典AstacroteneAB公司生產能力很強,產量較高,這兩家公司都采用室內人工光照封閉系統來養殖雨生紅球藻,可實施生產全程控制,產品品質非常好。

在大洋洲的新西蘭,新西蘭supreme公司擁有著養殖場和終端產品,該公司采用封閉式玻璃管道系統來養殖雨生紅球藻,產量很高。

在那么遙遠的新西蘭,冰島,仍然養殖著雨生紅球藻來生產蝦青素,真叫人驚嘆。

日常生活中,三文魚、虹鱒魚的肉為什么那么鮮紅?加工熟了后的蝦、小龍蝦、龍蝦、螃蟹為什么那么紅?別驚訝!因為它們體內都含有蝦青素!隨著蝦青素科學知識的推廣普及和消費者的興趣,蝦青素產品將會越來越流行時尚、大眾化起來,當你下次驚訝三文魚鮮艷的橙紅色的美時,希望你也能認識到那是蝦青素的美啊!

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