FARMING PROCESS
行業(yè)歷史 & 行業(yè)概況
蝦青素的發(fā)現(xiàn)
蝦青素，英文名字為Astaxanthin，是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)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(jié)晶物質(zhì)，當(dāng)時(shí)認(rèn)為它是一種脂。但隨著經(jīng)過(guò)不斷的研究，到1938年時(shí)，Kuhu、SorenSen等人最終確定出它是類胡蘿卜素的一種，并做了化學(xué)鑒定，確定了它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，隨后給他命名為Astaxanthin（蝦青素）。1975年時(shí)，Dovid和Weedom通過(guò)用角黃素人工合成蝦青素獲得成功，從而證實(shí)了蝦青素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
蝦青素的生理作用
蝦青素經(jīng)過(guò)科學(xué)研究和探索發(fā)現(xiàn)，蝦青素有著廣泛而獨(dú)特的生物功效作用。首先，是在動(dòng)物養(yǎng)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(chǎng)是動(dòng)物養(yǎng)殖中作飼料添加劑。
蝦青素被發(fā)現(xiàn)后，最初是使用在養(yǎng)殖動(dòng)物飼料添加劑中，蝦青素在飼料工業(yè)中做添加劑使用具有著較大的市場(chǎng)。人們?cè)诖笠?guī)模的飼養(yǎng)鮭魚時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于鮭魚被圈養(yǎng)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(dǎo)致鮭魚肉質(zhì)普遍呈淺粉色或者是白色。鮭魚因蝦青素?cái)z取量不足，鮭魚肉不能夠從淺粉紅色或白色轉(zhuǎn)變?yōu)槌燃t色，養(yǎng)殖的鮭魚肉不能像野生鮭魚肉那樣呈現(xiàn)出鮮艷的橙紅色。到2017年的時(shí)侯，人工養(yǎng)殖的三文魚產(chǎn)量已高達(dá)230萬(wàn)噸。養(yǎng)殖的對(duì)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(duì)蝦就會(huì)呈現(xiàn)出不健康的蒼白色，而不是正常的顏色深青藍(lán)色。養(yǎng)殖的觀賞魚類和鳥類，如果缺乏蝦青素，則會(huì)導(dǎo)致觀賞魚類的體色和鳥類的羽毛暗淡無(wú)光而使觀賞性下降。養(yǎng)殖的家禽動(dòng)物雞鴨的蛋黃顏色是淺紅色的，遠(yuǎn)低于放養(yǎng)于野外河道水塘邊雞鴨所產(chǎn)的橙紅色蛋黃。蝦青素在作為家禽飼料添加劑時(shí)，能夠改善禽蛋，皮膚和羽毛的顏色，提高產(chǎn)蛋率和防病能力，降低死亡率，增加禽蛋和禽肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中蝦青素?cái)z取量不足而導(dǎo)致的，人們?cè)?975年時(shí)，首次人工合成了蝦青素，主要就是應(yīng)用在動(dòng)物養(yǎng)殖上。為此，蝦青素就成了水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖、觀賞魚類和鳥類、家禽動(dòng)物養(yǎng)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(duì)其生產(chǎn)和健康養(yǎng)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(dú)特的生理作用，所以蝦青素在動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)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(fā)現(xiàn)后，經(jīng)過(guò)人們不斷的探索和臨床研究發(fā)現(xiàn)，蝦青素具有著廣泛而獨(dú)特的生理功效較和作用：
1.對(duì)眼睛和中樞神經(jīng)的保護(hù)作用；
2.保護(hù)心臟，抑制糖尿病，腎病和其它并發(fā)癥；
3.增強(qiáng)免疫力；
4.延緩衰老；
5.緩解運(yùn)動(dòng)疲勞；
6.緩解關(guān)節(jié)炎，關(guān)節(jié)疼痛；
7.抑制腫瘤；
8.消炎抗炎；
9.保肝、護(hù)肝、降酶；
10.改善精子質(zhì)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(fù)；
14.蝦青素保護(hù)皮膚免受紫外線灼傷，延緩衰老，美容養(yǎng)顏；
15.抑制幽門螺桿菌防止胃炎；
16.可降低血壓血脂，預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化及心腦血管疾病的發(fā)生。
--資料來(lái)自于《百度百科》
蝦青素是目前已被公認(rèn)為世界上發(fā)現(xiàn)的抗氧化能力最強(qiáng)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(jí)維生素"。（資料和數(shù)據(jù)來(lái)自于百度百科）。
從抗氧化劑的發(fā)展歷史來(lái)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(lán)莓提取物，茶多酚，番茄紅素之類；第四代則是來(lái)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(shù)據(jù)來(lái)自于百度百科）。
日本很早就批準(zhǔn)了蝦青素作為食品使用;1999年，美國(guó)FDA批準(zhǔn)雨生紅球藻蝦青素作為膳食補(bǔ)充劑；2008年，歐盟FSA批準(zhǔn)雨生紅球藻為新資源食品；2010年10月29日，中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部于2010年第17號(hào)公告，批準(zhǔn)雨生紅球藻作為新資源食品。隨著世界各國(guó)的批準(zhǔn)，蝦青素作為新資源食品的應(yīng)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(chǎn)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(dú)特的生物功效，因此蝦青素變得越來(lái)越流行起來(lái)。蝦青素的生物功效和科學(xué)知識(shí)，請(qǐng)上百度百科搜索。此處省略大約一萬(wàn)字。
蝦青素的獲得方法
目前，蝦青素的獲得來(lái)源有兩種：化學(xué)合成法和天然來(lái)源提取法。化學(xué)合成法獲得的蝦青素僅限于飼料工業(yè)當(dāng)作添加劑使用。天然來(lái)源提取主要有三種方法：蝦蟹外殼提取法、紅發(fā)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(yán)重等因素而被淘汰；紅發(fā)夫酵母提取法所獲得的蝦青素由于在化學(xué)結(jié)構(gòu)上吸收率、生物功效的差異而限于在飼料工業(yè)做添加劑使用。雨生紅球藻由于在含量上、積累速度、生產(chǎn)總量、化學(xué)結(jié)構(gòu)、脂類配比、吸收率、生物功效等方面具有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)。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(xué)分類中屬于綠藻門、綠藻綱、團(tuán)藻目、紅球藻科，紅球藻屬。
雨生紅球藻的由來(lái)
經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)。雨生紅球藻細(xì)胞中含有高達(dá)細(xì)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(guān)于雨生紅球藻這個(gè)物種，人們對(duì)它已經(jīng)進(jìn)行了很多年的科學(xué)研究。第一個(gè)關(guān)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(fā)表于Torrey植物學(xué)俱樂部的報(bào)道中。當(dāng)時(shí)對(duì)這種藻類的紅色物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)還不清楚，但是已經(jīng)給它起了一個(gè)名字“Haematococcus Plurialis”（雨生紅球藻），幾年后，Peebles分別在1901年和1909年發(fā)表了這種藻的生長(zhǎng)史，更為詳細(xì)地描述了雨生紅球藻在整個(gè)生命周期過(guò)程中的變化。1934年，Elliot從細(xì)胞形態(tài)學(xué)的角度補(bǔ)充了這種藻類的生長(zhǎng)史的細(xì)節(jié)。Pocock（1937和1961）在非洲獨(dú)立的研究并描述了雨生紅球藻的分布和生長(zhǎng)史，瑞典的Almgren在1966年描述了雨生紅球藻的生態(tài)學(xué)和分布情況。這種藻類在整個(gè)生命周期中出現(xiàn)四種典型的細(xì)胞形態(tài)：小蟲體，長(zhǎng)有鞭毛的大蟲體，沒有運(yùn)動(dòng)功能的膠鞘體，帶有堅(jiān)硬細(xì)胞壁的紅色大細(xì)胞——紅孢囊。 由于雨生紅球藻細(xì)胞中含有高于3%左右細(xì)胞干重的蝦青素，蝦青素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和脂類的配比與鮭魚等水產(chǎn)生物體內(nèi)蝦青素結(jié)構(gòu)基本一致，具有著較高的吸收率和生物功效。這是通過(guò)化學(xué)合成和利用紅發(fā)夫酵母等提取的蝦青素所不具備的優(yōu)勢(shì)。所以，雨生紅球藻就成為目前天然蝦青素最好的原料來(lái)源。 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部已于2010年10月29日<衛(wèi)生部2010第17號(hào)公告>，批準(zhǔn)雨生紅球藻作為新資源食品。
雨生紅球藻的養(yǎng)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(lái)提取蝦青素是不可行的，為此，就必須通過(guò)對(duì)雨生紅球藻進(jìn)行規(guī)?；B(yǎng)殖才能夠滿足人們對(duì)蝦青素的需要。目前，雨生紅球藻的規(guī)?；B(yǎng)殖，主要有三種技術(shù)方法。
1.開放式跑道池養(yǎng)殖法
將經(jīng)過(guò)培養(yǎng)繁殖后的雨生紅球藻放入開放式跑道池水槽中，通過(guò)漿輪攪拌使水體流動(dòng)循環(huán)起來(lái)，雨生紅球藻在水中接受陽(yáng)光的照射，雨生紅球藻逐漸變紅之后，經(jīng)收集噴霧干燥而得到雨生紅球藻粉，這種培養(yǎng)技術(shù)的方法的優(yōu)點(diǎn)是投資不大，成本低，產(chǎn)量大。缺點(diǎn)是雨生紅球藻蝦青素含量低，藻粉污染嚴(yán)重，用水量大，受季節(jié)氣候等因素影響，產(chǎn)品主要使用在動(dòng)物養(yǎng)殖上作飼料添加劑使用。
2.封閉式玻璃管道養(yǎng)殖法
將經(jīng)過(guò)培養(yǎng)繁殖后的雨生紅球藻放入到封閉的玻璃管道中作循環(huán)流動(dòng)，接受陽(yáng)光的照射，待雨生紅球藻逐漸變紅后，經(jīng)過(guò)收集噴霧干燥后得到雨生紅球藻粉；這種生產(chǎn)技術(shù)方法的優(yōu)點(diǎn)是雨生紅球藻中蝦青素含量高，含量穩(wěn)定，藻粉品質(zhì)純度高，不含污染物，產(chǎn)量大，生產(chǎn)過(guò)程可以控制。但是缺點(diǎn)是投資大，成本高，技術(shù)要求高，露天曬紅過(guò)程時(shí)易受陽(yáng)光天氣的影響和限制，這種生產(chǎn)技術(shù)方法已經(jīng)成為目前蝦青素行業(yè)內(nèi)最主流的生產(chǎn)方法。
3.室內(nèi)封閉玻璃管道人工光照系統(tǒng)養(yǎng)殖法
將經(jīng)過(guò)培養(yǎng)繁殖的雨生紅球藻放入到室內(nèi)玻璃管道內(nèi)進(jìn)行連續(xù)人工光照的照射，待雨生紅球藻逐漸變紅后經(jīng)過(guò)收集噴霧干燥而得到雨生紅球藻粉，這種技術(shù)方法的優(yōu)點(diǎn)是雨生紅球藻品質(zhì)非常高，不含污染物，蝦青素含量較高，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可完全控制，不受氣候影響。缺點(diǎn)是投資大，成本高，技術(shù)要求高，常量易受到限制，這種生產(chǎn)方法很高端，會(huì)成為蝦青素行業(yè)內(nèi)未來(lái)發(fā)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(guò)養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖得到的雨生紅球藻粉，經(jīng)過(guò)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(jīng)破壁的藻粉；②通過(guò)將經(jīng)過(guò)破壁處理后的藻粉經(jīng)過(guò)化學(xué)溶劑（通常為食用乙醇、乙酸乙酯）卒取或者非常先進(jìn)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(guò)將蝦青素油脂經(jīng)過(guò)微囊包埋工藝技術(shù)處理后，就可以得到較為穩(wěn)定的具有水溶性的蝦青素微囊包埋粉。
蝦青素產(chǎn)業(yè)的分布
1.化學(xué)合成法生產(chǎn)蝦青素企業(yè)的分布
全球目前化學(xué)合成法生產(chǎn)蝦青素的企業(yè)，主要是荷蘭DSM公司，德國(guó)BASF公司和中國(guó)浙江的新和成公司，這三家公司的生產(chǎn)產(chǎn)量占據(jù)了化學(xué)合成法生產(chǎn)蝦青素產(chǎn)量的大部分。
2.紅發(fā)夫酵母發(fā)酵法生產(chǎn)蝦青素企業(yè)的分布
全球目前紅發(fā)夫酵母發(fā)酵法生產(chǎn)蝦青素的企業(yè)，主要是中國(guó)的威海利達(dá)生物科技有限公司和日本的KI.chemical公司，這兩家公司的產(chǎn)量完全壟斷了紅發(fā)夫酵母法生產(chǎn)蝦青素的絕大部分。
3.養(yǎng)殖雨生紅球藻生產(chǎn)蝦青素的企業(yè)分布
通過(guò)養(yǎng)殖雨生紅球藻來(lái)生產(chǎn)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(qū)，最主要的生產(chǎn)大國(guó)是中國(guó)，中國(guó)擁有著進(jìn)20來(lái)家從事雨生紅球藻養(yǎng)殖的公司，這些公司絕大多數(shù)都匯集在云南省。云南省由于具有陽(yáng)光充足，溫度穩(wěn)定，紫外線強(qiáng)烈，水質(zhì)潔凈，空氣清新，環(huán)境優(yōu)良等自然氣候地理資源優(yōu)勢(shì)而成為全球最佳的雨生紅球藻養(yǎng)殖生產(chǎn)基地，云南省從事雨生紅球藻養(yǎng)殖的公司有10多家，這些公司都是采用封閉式玻璃管道來(lái)養(yǎng)殖雨生紅球藻，產(chǎn)品品質(zhì)很高，產(chǎn)量很大，產(chǎn)量占據(jù)全球第一。原材料大部分出口，這些企業(yè)都是全球頂級(jí)的公司，但是云南省的這些養(yǎng)殖企業(yè)所做的蝦青素終端產(chǎn)品不多。2018年，深圳德和生物公司成立了，這家公司采用室內(nèi)人工光源封閉系統(tǒng)來(lái)養(yǎng)殖雨生紅球藻，這給國(guó)內(nèi)的天然雨生紅球藻養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)了新的清風(fēng)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(yǎng)殖基地等都在養(yǎng)殖生產(chǎn)雨生紅球藻。以色列Algatech公司的產(chǎn)量也是很高的。
在美洲地區(qū)，蝦青素的主要生產(chǎn)國(guó)是美國(guó)，美國(guó)擁有著較多生產(chǎn)蝦青素的公司。最大的主要生產(chǎn)商分別是：西亞諾泰克公司，美國(guó)海藻科技公司，日本富士化學(xué)的子公司（Astareal,Technolagiesl公司），Aguasearch公司，瓦倫薩國(guó)際等。西亞諾泰克在美國(guó)的夏威夷擁有著較大的開放式跑道池養(yǎng)殖基地，產(chǎn)量很高。美國(guó)海藻科技采用封閉式玻璃管道來(lái)養(yǎng)殖雨生紅球藻，富士化學(xué)子公司Astareal,Technolagies采用室內(nèi)人工光照系統(tǒng)來(lái)養(yǎng)殖雨生紅球藻。
在歐洲地區(qū)，較大的主要公司有日本富士化學(xué)集團(tuán)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(chǎn)能力很強(qiáng)，產(chǎn)量較高，這兩家公司都采用室內(nèi)人工光照封閉系統(tǒng)來(lái)養(yǎng)殖雨生紅球藻，可實(shí)施生產(chǎn)全程控制，產(chǎn)品品質(zhì)非常好。
在大洋洲的新西蘭，新西蘭supreme公司擁有著養(yǎng)殖場(chǎng)和終端產(chǎn)品，該公司采用封閉式玻璃管道系統(tǒng)來(lái)養(yǎng)殖雨生紅球藻，產(chǎn)量很高。
在那么遙遠(yuǎn)的新西蘭，冰島，仍然養(yǎng)殖著雨生紅球藻來(lái)生產(chǎn)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?yàn)樗鼈凅w內(nèi)都含有蝦青素！隨著蝦青素科學(xué)知識(shí)的推廣普及和消費(fèi)者的興趣，蝦青素產(chǎn)品將會(huì)越來(lái)越流行時(shí)尚、大眾化起來(lái)，當(dāng)你下次驚訝三文魚鮮艷的橙紅色的美時(shí)，希望你也能認(rèn)識(shí)到那是蝦青素的美啊!