①技术开发背景：

姜黄素是目前全球范围内应用最为广泛的天然食用色素之一，但由于姜黄素本身不溶于水、植物油的特性，目前国内外的生产厂家大多采用简单混合、粉碎等技术方案，所得姜黄产品中姜黄素含量低、异味严重，且产品水溶性差、稳定性差、不能够被良好的吸收利用，不利于姜黄素功效的发挥,严重影响了其在食品、健康营养食品中的推广和应用。也有厂家采用化工来源的表面活性剂提高姜黄素的水溶性，但是大量使用表面活性剂所引起的法规问题、安全性问题难以解决，同时在肝肠循环中很容易转化为葡糖苷醛酸和磺酸类物质，代谢快，半衰期短等问题，导致生物利用度很低等问题。  

②技术特色描述：

主要技术创新如下:

(1)水溶性姜黄素制备技术:采用“姜黄素+VC/抗坏血酸棕榈酸酯”的共结晶技术、“真空乳化+二级湿法研磨+超高压均质技术”联用技术相结合，通过创制的二次微囊成型工艺，最终形成高生物利用度多维稳态工艺技术解决方案，大幅度提升产品的稳定性。

(2)姜黄素应用开发:通过研究姜黄素的分子式和基本特征，构建了姜黄素应用于抗老化、抗心血管损伤实验数据库，在微观层面上探究姜黄素对模式生物的影响，为姜黄素应用于人体健康保持和疾病预防提供了全新的见解与思路:

(3)姜黄素、姜黄油分离技术:创制了动态逆流萃取方法，可将原材料分离为含有姜黄油的轻相和含有姜黄素的重相，可有效去除姜黄油，减少产品异味，以更加简单的工艺技术解决了姜黄素和姜黄油的工业批量分离需求;

(4)姜黄素鉴别标准制定:首创“芳姜黄酮含量标准鉴定法，通过对比芳姜黄酮的反映监测色谱图来鉴别姜黄素是否为天然产物，填补了天然姜黄素与人工合成姜黄素鉴别方法的空白，且方法快速高效、准确。

③开发过程中的挑战：

1、姜黄素水溶性的问题，目前市场上的关于提高姜黄素水溶性的方案大多采用表面活性剂的方法，由于表面活性剂生物安全的问题，存在一定的食品安全风险，如何采用更为安全的方案提升姜黄的水溶性，是项目开发过程中的困难之一；

2、目前市场上的水溶性姜黄多以表面活性剂、磷脂等辅助材料进行乳化，产品的风味效果很差，有严重的“苦味、异味”以及浓重的姜黄油的味道，同时对光、热很敏感，在加热和光照环境中容易降解而褪色，如何降低产品的“异味”保证产品风味纯净，并提升产品的“光、热稳定性”，也是项目开发过程中的另外一个困难之一；

3、通过对市场上现有工艺的产品进行相对生物利用度测试，发现大多处于3~8倍的相对生物利用度，如何进一步的提高姜黄的相对生物利用度，更好的发挥姜黄的功效，提升产品的价值，也是项目开发过程中的困难之一；

针对上述存在困难，主要采用了如下的解决方案：

1、针对产品“风味”的问题，首先在姜黄素提取、纯化阶段开发了“脱味”技术，极大程度的分离了姜黄素中的杂质，提高了产品的纯净度，从原料端解决了“异味”的来源问题；

2、在产品辅助材料的选择上，没有使用表面活性剂和磷脂等成份，而是采用阿拉伯胶、变性淀粉、果胶、麦芽糊精等具有一定乳化能力的大分子多糖为壁材，保证了产品生物安全性和风味的“纯净”性；

3、工艺技术开发方面没有采用现有的“表面活性乳化”，而是创新开发了“固体分散+微胶囊包埋”联用技术，对姜黄素进行多重包埋，不仅显著提升了姜黄的水溶性，同时大幅度提高了产品的“光、热”稳定性，拓展了产品的应用场景，并通过动物实验测试，相对生物利用度提升18.46倍，显著超越现有产品的技术水平，能有效提升姜黄的使用效果。

④商业化表现或实现的价值：

本技术已获得国内发明专利6项，美国发明专利1项，日本发明专利2项，同时发表了7篇论文，制定并发布国家标准2项，获得中国食品工业协会科学技术奖二等奖1项，河南省工业设计大赛“优秀奖，获得科学技术成果证书2项，获得由河南省中创科技评价研究院领衔的专家组成果鉴定意见:“项目在姜黄素稳定性和水溶性技术研发方面创新性强，居国内领先水平。技术对应的姜黄产品近三年新增销售收入金额 4.04亿元，新增营业利润 约5000万元。水溶性姜黄产品国内市场占有率前三名，国际市场占有率前三名。

该技术的成功研究，实现了快速的产业化规模生产，现已建成姜黄素制剂年产能达150吨/年示范生产线，其工艺设计及装备布局合理规范，生产过程实现了绿色环保化生产，配置的设备设施先进，达到了节能高效，是国内行业首创技术创新性高、工艺和产能均领先的生产线。同时技术难点的突破，极大拓展了姜黄的产品应用场景，可广泛应用于保健品、饮料、糖果、调味品等众多领域。目前该项目产品已实现国际市场、国内市场的同步销售，且国内外市场占有率均居前三名。

对可持续发展的贡献：该技术通过共结晶、真空乳化 - 研磨 - 均质联用、二次微胶囊等绿色工艺，最大化提升姜黄素原料利用率，减少生产过程中原料浪费与污染物排放。同时，高稳定、高吸收的特性降低了终端产品的添加剂量，减少姜黄种植端的资源消耗，助力天然活性成分深加工产业的绿色低碳转型，契合可持续发展理念。

对大众营养与健康的推动作用：姜黄素本身具备抗氧化、抗炎等潜在健康价值，但传统产品的低水溶性、低稳定性使其难以被人体有效吸收。本技术攻克这一关键瓶颈，研发出高吸收水溶性姜黄产品，让姜黄素的营养功效得以充分发挥，为大众提供更高效的天然膳食补充选择。此外，技术成果可拓展应用于功能食品、膳食补充剂等领域，丰富健康产品供给，助力国民健康素养提升。解决的社会大众消费痛点：解决传统姜黄素产品 “有效成分难吸收”的痛点，避免消费者花费成本却无法获得对应健康效益；解决产品 “稳定性差”的痛点，传统姜黄素易因氧化、光照失效，新技术产品保质期更长、功效更稳定，降低消费者购买后因产品变质造成的损失；解决市场产品 “纯度参差不齐”的痛点，标准化生产工艺保障产品品质，让消费者能选购到安全、可靠的姜黄素相关产品。