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211三期成果巡礼之二

发布日期:2012-09-19 来源: 浏览次数:1038 信息作者: 字号:[ ]

 

第二篇:“农产品加工理论与技术”重点学科建设项目

成果展示

 

在我校“211工程”三期重点学科建设项目“农产品加工理论与技术”的资助下,生物与食品工程学院依托食品科学与工程一级学科,农产品加工及贮藏工程国家重点(培育)学科,安徽省农产品精深加工重点实验室、农产品生物化工教育部工程研究中心、安徽省农产品加工中试基地。在农产品超级加工技术及应用、大宗农产品精深加工及综合利用、农产品加工生物技术等方向上取得了丰富的研究成果,学科的整体水平得到显著提高,对国家和地方社会经济发展的科技支撑能力都得到显著增强,突出成果如下:

标志性成果之一:生物材料超高压处理技术及产业化

生物材料超高压加工,国际公认是本世纪走向实用化的尖端科技。项目开展了液态食品超高压杀菌灭酶机理以及有效协同降低处理压力措施系统深入研究。研究了热敏性果汁、出口小龙虾、鲜药等农产品的超高压(200~700MPa)杀菌技术,探讨了超高压作用对生化物质活性的影响,剖析了危害微生物杀灭、酶钝化的机理。建成了国内处理容量最大,实现自动进出料的半连续化,达到工业化生产规模的超高压处理装置。

成果的创新点:

1、独创了热敏性果汁——西瓜汁、砀山酥梨汁、草莓汁、猕猴桃汁的动态杀菌生产工艺,保持了制品的天然风味;

2、独创了微气协同超高压杀菌技术,有效降低了超高压杀菌系统的工作压力与时间,显著节约了设备投资、动力消耗及生产成本,实现了低于500MPa压力下可有效杀灭有害菌,并达到商业无菌标准;

3、独创超高压鲜药贮藏加工技术,以稳定鲜药药效和延长保存期;

4、从活力变异、空间结构重组等多侧面、考察了过氧化物酶、多酚氧化酶的钝化机理,寻找到有效抑制果汁氧化褐变的措施;

5、采用两步或生物及超高压协同诱导法激活芽孢,提高了芽孢菌的杀灭效果。

标志性成果之二:超纯分离纯化技术

天然产物深度开发是促进国民经济可持续发展的的重大举措。优质天然药物有效成分是生产安全、稳定、有效药物的基本保证。研究瞄准国家急需的中药标准对照品和需求量大的天然产物功能成分,进行高效分离纯化。

成果的创新点:

1、开发了半固定配位色谱分离新技术和电磁诱导膜结晶分离新技术、新方法,提高了制品质量和分离效率。

2、分离纯化了银杏内酯单体、白果内酯单体、丹参酮ⅡA、积雪草苷、穿心莲内酯、葛根素、黄芩苷、脱水穿心莲内酯等50余种国际紧缺的天然药物单体,纯度均≥98%,已作为中药对照品在全国药检系统使用,有效监督了中药/天然药物的质量,保障了国民用药安全。常年为中国生物制品药品检验所提供标准品。质量为国际一流。

3、超纯单体分离技术,支持着1个国家注册分类1类新药(GB)的开发。

4、利用诱导结晶技术,快捷地脱除了非紫外吸收包晶杂质,使葛根素单体含量由市售的93%提高到药典要求的97%以上,产品价值由3000元/kg提升到8000元/kg左右。

5、银杏系列对照品,推动了我国20亿元银杏类药品市场的形成。仅扬子江药业就累创10亿元产值,约5000万元纯利。

6、葛根素、低酚酸GBE项目在合肥立方药业投产,建成了年处理10000吨生药的提取分离生产线。

标志性成果之三:双低油菜籽低温压榨制油新技术及副产物综合利用

双低油菜籽是我国一种优势油料资源,安徽的产量居全国第二位。项目围绕目前双低油菜籽加工存在高温压榨制油油脂的营养成分损失严重,饼粕中的蛋白质严重变性不利于深加工利用等问题,开展双低油菜籽低温压榨制油(又称冷榨制油)、酶法精炼和副产物综合利用研究,解决了若干关键技术。

该成果于2009年通过科技部的验收和安徽省科技厅组织的成果鉴定,获2010年度安徽省科技进步一等奖。成果在安徽大平工贸集团有限公司实施,建立了6万吨/年双低油菜籽脱皮冷榨制油生产线和 2万吨/年以酶法脱胶为主体的生物精炼生产线各1条;2009年形成产值11亿元,利税1480.53万元。        

成果的创新点:

1、建立了双低油菜籽“碾搓破碎、风力仁皮分离、膨化调质、低温压榨、酶法脱胶精炼”的大规模脱皮膨化冷榨制油新工艺;

2、首次研制成功200 t/d大型冷榨机及与其配套的脱皮分离、膨化调质机等系统设备,使我国的双低油菜籽的大规模冷榨制油达到国际先进水平;

3、解决了低温冷榨菜籽粕膜分离制备菜籽蛋白联产多糖的关键技术问题;

4、建立了菜籽油固定化酶精炼技术、粉末油脂生产技术与低温菜籽饼粕制备蛋白联产多糖工艺;

5、研制了以200 t/d的螺旋冷榨机为核心设备的6 wt/a双低油菜籽脱皮冷榨制油生产线;

6、开发出双低油菜籽低温压榨菜籽油、粉末油脂、浓缩蛋白和分离蛋白4个新产品。

标志性成果之四:农作物秸秆生物转化关键技术

我国是石油资源短缺的国家,开发可再生能源与生物化学品对确保我国能源安全和国民经济的持续稳定健康发展具有重要的战略意义。项目通过对农作物秸秆(玉米秸、油菜秸)温和碱法预处理、高效纤维素酶规模化制备、固体制酶成套装备开发、五六碳混合糖发酵的优良菌株构建、黑液增浓的热泵技术和改进现有厌氧生物反应器,成功实现了秸秆较经济的制备燃料乙醇的关键技术突破,并实现了千吨级的集成示范,为后续万吨级的规模化生产做了良好的研究积累。通过菌种选育、代谢调控、中和剂开发、关键设备研制,建立了米根霉半连续高密度高强度发酵制备L-乳酸集成技术。

成果的创新点:

1、研究高活力、低成本纤维素酶的生产菌种、工艺及规模化生产设备,使纤维素酶的生产成本达到大规模秸秆燃料乙醇生产能够承受的程度;

2、成功构建同时代谢五、六碳混合糖发酵的优良菌株,生产燃料乙醇 ,平均转化率达41.5%,平均产乙醇达7.0%以上,平均残木糖在0.5%以下,平均发酵周期在60小时以内,提高糖醇转化率和发酵强度,解决了混合糖转化率较低的问题;

3、将无载体固定化方法用于米根霉L-乳酸发酵工艺,发酵周期由常规的72h降低至20h,发酵强度由传统的1.74 g·l-1 ·h-1提高到4.704 g·l-1 ·h-1;半连续发酵稳定³20批次以上,葡萄糖转化率³ 95%,原料利用率提高18%以上,生产成本降低30%以上;

4、建立发酵动力学和控制参数的数学模型,研发新型反应器并实现中试,为实现L-乳酸高强度发酵的产业化打下基础。开展计算流体力学CFD技术模拟发酵罐流体性质的研究,为同类发酵过程的模拟及反应器的设计提供了有效指导与借鉴。

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