曲酸是一种重要的有机酸,在食品、化妆品、医药等领域具有重要的用途,它可清除人体内的自由基,增强细胞活力,是一使用安全、用途广泛的产品。
在日化领域的广泛应用
用于化妆品 曲酸对人体皮肤黑色素的生成具有很强的抑制作用,可配入不同类型的化妆品,制成对老年斑、雀斑、青春痘及色素沉着有一定疗效的产品。在抑制酪氧酸酶活性方面,曲酸及其衍生物不同于熊果苷、异黄酮化合物、胎盘提取液及抗坏血酸,其独到之处在于:作用时与铜离子结合,阻止了铜离子与酪氧酸酶的活化作用。曲酸的衍生物不易变色,在制剂ph值为3~10的范围内稳定,在化妆品中的推荐用量为0.5%~2.0%。与胎盘提取液或丝素配合使用,祛斑增白效果更好,因此它是一种高档增白美容化妆品的理想添加剂。
用于食品添加剂 曲酸有很好的食品保鲜防腐作用,它易溶于水,并具有更强、更广泛的抗菌能力和良好的热稳定性(可与食品共同加热灭菌)。它对人体无刺激,并可抑制亚硝酸盐生成的致癌物。此外,该产品安全无毒,是理想的多酚氧化酶抑制剂。对水果、蔬菜及鱼虾等甲壳类产品有着显著的护色效果,在熏肉中添加曲酸不但能保持肉色不褪,而且可防止微生物的生长。更为重要的是,曲酸不会影响食品的口味、香味及质感。另外,曲酸也可以作为食品增香剂麦芽酚和乙基麦芽酚的原料。
用于药物 可以作为头孢类抗生素的原料,也可用于生化活性物制备,制成用作抗炎和止痛功能药物成分。
此外,曲酸还可以用作摄影材料防护凝胶乳液、胶片去斑剂等。
市场状况及国内研发动态
曲酸是用发酵法生产的一种有机酸,能产生曲酸的微生物有疏展曲霉、构巢曲霉、寄生曲霉、米曲霉、黄曲霉等。日本自20世纪70年代开始生产,目前是世界上主要的曲酸生产国。
我国自80年代开始研究这种产品并进行了多年的科技攻关,但在1997年以前,该产品一直依赖进口。目前,曲酸产品的国内售价为1000元/千克。山东中舜科技发展有限公司已经实现了曲酸生产的工业化(拥有一条50吨/年生产线),其产品不但在国内供不应求,而且远销欧洲、美洲、日本、韩国、东南亚等国家和地区。
目前,国内市场对于曲酸的需求量在25吨/年左右,有关专家预测,随着该产品市场的日渐成熟,尤其是在食品添加剂和化妆品方面的广泛应用,“十五”期间,其年需求量将以15%~20%的速度递增。估计到2005年,我国的曲酸总需求量将达到65吨。根据外贸部门提供的数据,国外对我国曲酸的需求量在80~120吨/年左右,并且这一数字还在增长。
在曲酸合成技术方面,国内多是以淀粉为原料,通过微生物发酵后提取精制而得到。随着曲酸产品应用范围的不断扩大,市场需求的增加,关于曲酸生产技术的研究越来越引起人们和重视。北大生命科学学院、上海师范大学环境科学和工程研究所、中国食品发酵工业研究所、无锡轻工业大学生物工程学院、天津市工业微生物研究所等单位,都进行了多年的工艺技术研究,促进了我国发酵法生产曲酸技术的进展。
无锡轻工业大学生物工程学院承担了江苏省的应用基础研究项目和国家轻工业局的“九五”攻关项目,进行曲酸的高产菌种选育中试与扩大研究。他们筛选出产曲酸高而不产黄曲霉毒素的米曲霉菌株,并进行了适用工艺条件的研究,目前已达到5天产酸5%~6%,消耗糖转化率达50%以上,采用浓缩结晶提取工艺,提取收率达60%以上,综合发酵达到国内外同类产品先进水平。此项目已完成3吨发酵罐中试试验,并通过国家鉴定,可进行批量生产。
天津市工业微生物研究所在国内率先创造了利用淀粉直接发酵生产曲的工艺流程。他们以淀粉为原料,通过微生物发酵和后提取精制得到曲酸。产品为针状或鳞片状结晶,熔点在153℃~154℃,含量99%以上。
陕西省微生物研究所承担的省级科技攻关计划项目“淀粉深加工系列产品产业化开发——曲酸发酵技术研究”,于1999年底通过了专家鉴定。该所采用微生物复合诱变育种技术,选育获得的黄曲霉突变株ucn7-17发酵产酸可达6.3%。该所研究确定的发酵工艺转化率为65%,分离提取收率达73%,精制样品含量达99.2%,在国内居领先水平。这项研究的成功,为曲酸在我国实现产业化奠定了基础,从而带动淀粉深加工和日化等相关产业的发展。
我国曲酸工业的发展对策
近几年,由于国内外市场需求的快速增长带来的研发热潮,使我国的曲酸产业迅速发展,同时也为它在新世纪的进一步发展打下了良好的基础。应该看到,我国曲酸产业当前面临着国内、国际两个市场的严峻挑战。国内生产企业必须在提高产品质量和拓宽产品用途两个方面下功夫。
依靠技术进步,推进工业化生产进程。我国的曲酸研究机构较多,近几年科技成果突出,在生产技术研发方面已处于世界前列。然而,目前国内只有一家企业实现了工业化生产。因此,国内科研机构应该从实际出发,采取多种手段或多渠道(如合资、合作)发展,尽快使科研成果转化为生产力,为社会创造更大的经济和社会效益。
优势地区应大力发展曲酸产业 曲酸的用途越来越广,市场越来越大,供求矛盾也越来越突出。国内的曲酸生产工艺已经趋于完善,因此应在有条件的地区建设1~2条生产装置,特别是山东、河南、山西、吉林、黑龙江等富产玉米和淀粉的省份,应该充分发挥资源优势开发此产品。建设规模以50吨/年左右为宜。
扩大出口,抢占国际市场 中国加入wto后,给曲酸出口带来了良好的发展机遇,国内企业应该抓住这个良机,利用我国产品成本低、色泽好的优势,不断扩大曲酸及其合成衍生物的出口,力争抢占国际市场。
加强宏观调控,防止一哄而上。 曲酸是一个极具市场前景的产品,其生产成本只占到目前销售价格的35%~40%,因此许多企业已经着手开发。但曲酸国内用量较少,市场也比较小,因此国家有关部门需加强宏观调控,严格控制生产规模,防止一哄而上、相互压价,给国家和企业造成不必要的损失。
拓宽产品的应用领域 曲酸具有广泛的用途,它在食品、医药、化妆品领域具有许多独特的用途,其中有许多用途是不可取代的。但是,目前我国对于曲酸及其衍生产品用途的开发力度不够,国内科研机构应该根据我国的国情,加强对曲酸及其衍生产品应用的研究开发力度,拓宽曲酸的应用领域,从而促进我国曲酸产业的真正繁荣发展。2001.09.27 文/