番茄红素具有抗氧化等多种生理功能，为实现其发酵生产，本文首先从富油土壤中分离筛选出一株产番茄红素的微生物，初步鉴定为红酵母。为提高红酵母生产番茄红素的产量，对筛选到的红酵母进行了发酵优化，选取碳源、氮源、MgSO₄添加量、发酵时间、接菌量、pH、摇床转速、温度、装液量、光照各因素分别作自变量，以生物量、番茄红素含量、番茄红素产量为因变量，作单因素试验。此后，又选取阻断剂的添加时间和添加量、过氧化氢的添加时间和添加量4个因素分别作自变量，以番茄红素产量为因变量，作单因素试验，并进行了葡萄糖、酵母提取物、MgSO₄、发酵时间四因素三水平的正交试验，得到红酵母产番茄红素的最佳发酵条件为：葡萄糖50g/L、酵母提取物40g/L、MgSO₄添加量0.03g/L，发酵时间108h，发酵温度29℃，接菌量15%，pH6，装液量60mL，摇床转速160r·min-1；光照条件下，番茄红素产量提高2倍；阻断剂最优添加时间是60h，添加量为10mL/L；过氧化氢可以提高番茄红素的产量，且最优添加时间48h，添加量1mL/L，番茄红素最高产量达8.56mg/L，比优化发酵条件前提高了67.29%。在对番茄红素超声提取工艺的优化中，为研究最佳的浸提工艺，进行了红酵母细胞破壁方法的选择、提取溶剂、提取料液比、提取温度、提取时间和提取次数的优化实验，得出番茄红素超声提取最佳条件为提取溶剂丙酮﹕石油醚=2﹕1、料液比1﹕10、提取时间30min、提取温度30℃、提取两次，在此条件下，番茄红素含量最高可达131.4μg·g^-1，比优化提取工艺前提高了30.9%。