虾青素制备方法的研究进展

2019年07
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工手动紧固相比，具有提高静密封检修可靠性、降低法兰VOCs 排放、规范检维修管理流程等优点，对实现本质环保、创建绿色企业提供了有力保障。

该技术在检修改造期间主要应用在阀门更新、储罐检修等工序，主要涉及液化气、丙烯等高压易挥发介质，2017年油品储运装置核算出的泄漏排放量为25838.85kg ，2018年泄漏排放量为7980.92kg ，对比检修前后泄漏数据，VOCs 排放有明显降低效果。

4泄漏原因分析及主要维修措施
4.1泄漏主要原因
（1）由于该企业自投产至今已运行13周年，法兰密封垫片老化及前期人工手动紧固螺栓预紧力不足为造成法兰密封点泄漏主要原因；（2）日常操作不规范，设备保养措施工作不精细，均能造成密封泄漏。

如手动闸阀开关频繁，操作人员开关阀门时操作不当或用力过大，容易造成阀门密封填料磨损，长时间积累导致密封泄漏。

（3）密封点的管理工作不严，罐区部分管线低点排凝阀缺少丝堵及高点放空阀缺少盲盖，仅停留在对宏观容易观察的跑冒滴漏的整治。

（4）设备选型、材质质量无法满足长周期运行要求、高温高压条件等原因均容易造成密封点泄漏。

4.2泄漏主要维修措施（1）不停工状态下修复措施主要有：紧固螺栓、压紧阀门填料、增加丝堵（盲盖）、打卡具注胶、增加第二道阀门、带压堵漏等手段[3]；（2）停工状态下修复措施主要有：更换垫片、使用定力矩紧固技术、更换阀门等手段。

5目前存在的问题
（1）LDAR 开展工作各环节联系不够紧密，前期密封组件项目建立时未充分考虑现场检测的便利性，密封点描述不够通俗易懂，给现场检测、后续数据归档上传带来一定的困难；（2）LDAR 工作繁琐且量大，虽然检测及修复工作均委托第三方单位进行开展，但数据归档、核算及现场挂牌等工作仍需该企业员工处理，对该企业扁平化管理编制人员较少的实际情况带来一定的人力压力；（3）LDAR 工作缺少专业人员指导开展，LDAR 工作人员技术水平参差不齐，无法确保工作效果及质量保证。

虽然前期建档及核算等工作有专业单位培训，但因后期LDAR 工作人员变动交接不清、制度规定修改等原因导致无法确保最终数据的真实权威性，建议每年定期引进专业单位对LDAR 工作人员进行培训。

6结语
泄漏检测与修复（LDAR ）工作可以给炼化企业带来直接或
间接的经济效益和环境效益，降低油品损耗、保障职工的安全健康、减少VOCs 排放费用，对该公司创建绿色企业添砖加瓦。

对比该炼化企业近两年的VOCs 核算数据显示，通过开展LDAR 工作，降低了69%的VOCs 排放量，效果明显。

参考文献：
[1]李军,牟滨子,黄敏超,于喆,庄思源.泄漏检测与修复过程的问题与建议[J].环境影响评价,2018,40(06):20-24.
虾青素制备方法的研究
进展
班磊尤建伟（榆林职业技术学院，
陕西榆林719000）
摘要：虾青素广泛存在于自然界中，因其所具备的抗氧化、抗癌、提高免疫力等生物学功能，广泛应用于医药保健品、化工、饲料等行业，应用前景十分广阔。

文章对目前国内外虾青素常用的制备方法按照类别进行了综述，并对其优缺点进行了比较，从而为后续相关的科学研究提供一定的参考依据。

关键词：虾青素；制备方法；研究进展
虾青素，又称虾红素，是一种橙红色脂溶性的类胡萝卜素，易溶于有机溶剂中，具有较强的天然抗氧化性，被称为“超强维生素E ”。

在自然界中，虾青素广泛存在于微生物（例如酵母、微藻、细菌）、甲壳类动物（例如虾、蟹等）、鱼类和一些鸟类的体内。

因其所具备的抗氧化、抗癌、提高免疫力等生物学功能，广泛应用于医药、保健品、化工、饲料等行业，应用前景十分广阔。

文章通过对目前虾青素的几种主要制备方法和各自的优缺点进行了综述，旨在为相关的科学研究提供一定的参考依据。

1虾青素的制备
目前国内外制备虾青素的方法有很多，但大体上可以分为两大类，天然提取法和化学合成法[1]。

1.1天然提取制备方法
按照天然虾青素的来源，可以将提取方法分为3种：各种水产动物（如各种虾、蟹）、酵母（如红发夫酵母）、微藻（如雨生红球藻）。

按照提取的方法，主要分为3种：有机萃取法、超临界CO 2萃取法、酶解法[2]。

1.1.1按照天然虾青素的来源分类1.1.1.1利用水产品提取制备
虾、蟹等水产品中存在部分虾青素，通过有机溶剂或其他方式对水产品中的虾青素进行提取，这种制备方式不仅能促进养殖业的发展，而且能减少废弃的虾、蟹等水产品对环境的污染。

但由于废弃的虾、蟹的数量有限、虾青素的含量低并且提取过程复杂，一直是虾青素广泛推广的限制性因素，再加上其他制备虾青素的方法未完全实现工业化，所以目前该法仍是制备虾青素的主要方法。

1.1.1.2利用酵母菌提取制备
利用酵母菌来制备虾青素，即通过发酵技术迅速繁殖酵母菌，然后从酵母菌中提取虾青素，经分离纯化得到所需产物。

主要的发酵技术有连续补料发酵、分批发酵、间歇补料发酵等。

这种方法的优点是酵母的细胞繁殖速度快，成本低，但缺点是酵母细胞中虾青素的含量很低，也不适合作为制备虾青素的主要方法。

目前的研究主要集中在高产虾青素的菌株的选育上，
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只有筛选到优良的菌株[3]，此制备方法才有更广阔的应用价值。

红发夫酵母是目前国内外利用最多生产虾青素的酵母菌种，它具备生长温度范围广；能利用葡萄糖、蔗糖等各种糖作为碳源；培养时间短；生产速度快；不需要光照等优点，成为饵料、饲料添加剂厂家的研究重点。

但野生的红发夫酵母菌种的虾青素含量还是比较低，要想在工业上大规模生产还不现实。

1.1.1.3利用藻类提取制备
藻类广泛存在于自然界中，藻类细胞在一定条件下能够大量合成虾青素，而藻类中用来研究提取虾青素最多的是雨生红球藻。

雨生红球藻中所含虾青素量达到1.5%-10.0%，被称作是天然虾青素的“浓缩品”。

雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其它绿藻高，其所含虾青素的酯类配比和结构与水产动物体内虾青素的极为相似，而通过化学合成还有利用红发夫酵母提取的虾青素是不具备这种优势的。

由于以上这些优点，雨生红球藻被公认为自然界中提取天然虾青素的最好生物来源。

但同样也具有例如生长速度慢、生产周期长，技术难度大等缺点，制约着这种方法的推广。

最近有报道称[4]，我国科学家突破研究瓶颈,使利用藻类生产虾青素的产出率增长超过5倍。

1.1.2按照提取方法分类：1.1.
2.1有机溶剂萃取法
由于虾青素的脂溶性，利用有机溶剂进行萃取并使虾青素富集，最后将其进行分离达到萃取效果。

当然除了用有机溶剂，早年间还有报道过用碱提法和油溶法提取虾青素[2]
，但现已鲜有报道。

1.1.
2.2酶解法
蛋白酶在一定条件下可以促使蛋白质分解，我们称之为酶解反应，酶解法就是利用蛋白酶的这种特性，对含有虾青素的原料进行处理，使蛋白质与虾青素分离，达到虾青素分离出来并富集的目的。

1.1.
2.3超临界CO 2萃取法
此法是将超临界状态的CO 2流体作为萃取溶剂使之与含
有虾青素的原料接触，然后通过调节不同提取参数（温度、时
间、压力、添加物等）得到萃取虾青素的最佳条件[5]。

利用超临界CO 2萃取法可以最大程度地保持虾青素的生物活性，且可将萃取和分离合二为一。

1.2化学合成制备法
化学合成方法又分为全合成和半合成。

1.2.1全合成法
即完全利用化学合成的方法来获得虾青素，但最大的缺点就是合成的虾青素的立体结构和天然虾青素不同，导致其生物学功能和化学性质也有一定的差异[6]。

1.2.2半合成法
类胡萝卜素有很多种，如角黄质、叶黄素和玉米黄质，利用这些类胡萝卜素作为原料来制备虾青素就是半合成法。

最经典的方法就是采用叶黄素为起始原料[6]，先异构化为玉米黄质，再氧化为虾青素。

该方法制备的虾青素生物活性高，但产率
低，实现规模化生产困难。

以文章作者为首的研究团队经过数年研究，提出了以从万寿菊花朵中提取的叶黄素酯作为原料，在不改变天然叶黄素立体结构的基础上，经皂化，差向异构、氧化三步分子修饰制备得天然立体结构的虾青素，为虾青素的来源开辟一条新的途径。

2各种制备虾青素方法的比较
天然虾青素提取法与化学合成法相比较最大的差别就在于虾青素的立体结构和生物学功能上。

美国食品与药物管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素进入保健食品市场。

目前，虾青素的生产研究一般倾向于开发天然虾青素的生物来源，并由此进行规模化生产。

天然虾青素的3种提取方法中，藻类中虾青素含量相比水产动物和酵母中都高很多，更重要的是其提取的虾青素在脂类配比和结构方面的具有一定的优势，所以利用雨生红球藻制备虾青素被认为是目前最具商业生产前景的方法。

还有报道利用转基因植物表达虾青素的方法[7]，或许能够成为未来虾青素的主要来源之一。

化学合成方法中由于虾青素立体结构的问题，全合成法很难推广，而以其他类胡萝卜素为原料的半合成法，还有待于进一步在虾青素的结构上和制备工艺方面进行优化，这也是作者所在研究团队研究的方向之一。

3结语
虾青素具有广阔的开发潜力，在医药、化妆品、保健品、水产养殖、饲料添加剂等方面均具有很大的利用价值和发展空间。

无论是天然虾青素的提取还是化学合成制备，都各具有其优缺点，创新和优化虾青素富集提取制备工艺实现天然虾青素的规模化生产，以及研究应用化学合成法合成与天然虾青素具备相同空间结构、相同生物功能的虾青素并规模化生产将是未来研究的重要方向。

参考文献：
[1]谢虹,王福强,邱彦国,张艾青,任伟伟.天然虾青素生产方法研究进展[J].粮食与饲料工业,2018(12):50-51+56.[2]肖素荣,李京东.虾青素生产方法研究进展[J].中国食物与营养,2011,17(04):27-29.
[3]王福强,张艾青,刘希凤,徐衍胜,谢虹,任伟伟.海洋红酵母菌活化培养虾青素工艺及其研究进展[J].现代食品,2018(20):149-150+16
[4]海洋微藻研究突破关键瓶颈虾青素产出率增长超5倍[J].水产科技情报,2019,46(02):115.[5]罗建光.超临界CO2提取虾青素的条件优化[J].粮食与油脂,2018,31(12):54-57.
[6]冼啟志,林劲冬,周应芳,刘彬,陶正国.天然叶黄素转化的虾青素的热异构化研究[J/OL].中国食品添加剂,2019(03):87-93
[7]方宁,王春凯,刘晓峰,赵雪,刘艳华,刘新民,杜咏梅,张忠
锋,张洪博.适于烟草生物反应器的真核生物源虾青素合成酶筛选[J].中国烟草科学,2019,40(01):9-16.
基金：榆林市科技计划项目（2016CXY-13-7）
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