科创中国

行业领域

生物与新医药技术,农、林、牧、渔业,现代农业技术,农业

需求背景

番茄高附加值功能性提取核心技术重点围绕高附加值番茄清汁粉创制、特色番茄筛选与加工等制约番茄产业技术升级的关键性技术问题开展攻关。一、项目特色与先进性番茄高附加值功能性提取核心技术是以番茄酱为原料，通过酶解、回流反应、超临界二氧化碳萃取等技术有机结合，创智一套同时提取番茄酱中番茄青汁粉和番茄红素的技术。提升番茄附加值，实现番茄酱全料绿色利用。番茄清汁粉是番茄酱中水溶性成分的集合体，通过酶解过滤分离，实现对氨基酸、黄酮类、腺苷等有效成分的富集;采用微波真空干燥的方式极大的减少了番茄中生物活性成分的损失;通过合理的工艺研究，在热回流反应中发生的可控制的美拉德反应使得番茄清汁粉中的Amadori化合物含量达到***%以上。在保证安全的同时，有效成分赋予了番茄清汁粉优良的抗氧化、清除自由基、降低心血管疾病风险、降血压等功能，成为一种天然的保健良品。技术革新传统的番茄利用工艺，通过结合酶解技术、微波真空干燥、超临界二氧化碳萃取技术，设计开发了一种控制美拉德反应在产生Amadori化合物的同时，不会大量产生丙烯酰胺、杂环胺等有害成分的工艺方法，建立一条以番茄酱为原料同时制备番茄红素和高Amadori化合物番茄清汁粉的小试生产线。形成番茄红素软胶囊产品和高Amadori化合物番茄清汁粉的片剂和胶囊剂产品，极大的提升了番茄酱的附加值。采用超临界二氧化碳萃取技术提取残渣中的番茄红素，解决了传统有机溶剂萃取的有害溶剂残留的问题，实现天然绿色提取，在包装过程中辅以沙棘籽油、红花籽油等功能性辅料，提高产品功能性;在保证Amadori化合物含量的基础上，将萃取后的残渣加入番茄清汁粉中，降低了干燥难度、提高了产品中纤维素等物质的含量，保证了番茄酱的绿色全料利用，整个生产过程无废料排放。

需解决的主要技术难题

1. 如何研发高效、环保、节能的提取技术，实现各成分的高效分离与纯化？如何保证提取产品的质量和稳定性，以满足市场需求？

2. 如何研究和优化萃取、吸附、蒸馏、膜分离等分离纯化技术，提高目标成分的收率和纯度？

3. 如何研究和优化工艺条件，以保持功能性成分的活性和生物利用度？

4. 番茄功能性提取过程中，需要消耗大量的能源和水资源，同时会产生一定量的废水废渣。如何研究和优化节能减排技术，实现生产过程的绿色化和可持续化？

5. 如何建立完善的质量控制体系和标准化操作规程，以确保产品的质量稳定性和安全性。

期望实现的主要技术目标

1. 高效提取与纯化：研究和优化提取、分离和纯化技术，实现功能性成分的高效分离和纯化，提高产品的质量和附加值。

2. 高活性与稳定性：确保提取的功能性成分具有高活性和稳定性，以满足市场需求，同时研究和开发新的功能性成分，以满足不断变化的市场需求。

3. 生产过程优化：研究和优化生产工艺，提高生产效率，降低能源消耗，实现生产过程的绿色化和可持续化发展。

4. 产品质量控制：建立完善的质量控制体系，确保产品的质量稳定性和安全性，满足国内外市场的需求。

5. 技术转化与产业化：将研究成果转化为生产力，推动番茄高附加值功能性提取核心技术的产业化发展，促进番茄功能性产品的规模化、产业化和高值化发展。

需求解析

解析单位：“科创中国”草地修复与可持续发展产业科技服务团（中国地理学会） 解析时间：2023-10-26

余成群

中国科学院地理科学与资源研究所

研究员

综合评价

技术可行性：首先需要评估番茄高附加值功能性提取核心技术的可行性。这包括提取功能性成分的效率和纯度、生产工艺的稳定性和可重复性、提取设备的适用性等方面。 创新性：该技术的创新性是评价其价值的重要方面。与传统的番茄加工技术相比，功能性提取核心技术需要具备更高的生产效率和更好的产品品质。 适用性：该技术的适用性包括对不同品种和品质的番茄的适应性、在各种环境条件下的稳定性以及在不同领域的应用前景等。 环保和可持续性：功能性提取核心技术需要关注环保和可持续性问题。评价其是否符合环保要求，如减少能源消耗、降低环境污染等，以及是否具备可持续发展的潜力。 经济效益：功能性提取核心技术的经济效益是评价其可行性的重要方面。需要评估其生产成本、市场前景以及对企业和产业的经济贡献等。 社会效益：功能性提取核心技术对社会效益的影响也是评价其价值的重要方面。这包括对消费者健康的影响、对农业产业升级的推动以及对地方经济发展的贡献等。 资源利用效率：功能性提取核心技术需要优化资源利用效率，包括提高原材料的利用率、降低能源消耗以及减少废弃物的产生等。 技术成熟度：需要对功能性提取核心技术的研发阶段、试验成果以及产业化前

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