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[成果] 1800290118 陕西
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:对酿造发酵食品行业存在的问题开展了“酿造发酵食品质量安全及生产关键技术”研究,对原料霉变程度与产品中主要霉菌毒素(黄曲霉毒素B1(AFB1)、赭曲霉毒素A(OTA)、玉米赤霉烯酮毒素(ZEN)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素(DON)等相关性进行分析。首次提出即使只有5%霉变原料混入,也能够使酿造发酵食品中黄曲霉素B1含量升高。特别是其他3种毒素同时存在,毒性更强。率先提出食品标准的修订建议:增加发酵食品标准中霉菌毒素限量种类。研究了糖醋蒜中二氧化硫残留及来源、并开发食品脱硫剂,降低了食品中二氧化硫的残留量,利于公众食品安全。以沙棘、荞麦为原料固态发酵生产沙棘荞麦醋。“一种荞麦保健醋的制备方法”获国家知识产权;并在国内率先报道了荞麦醋提取物对羟自由基和超氧阴离子自由基(O2-)的清除作用。
[成果] 1800220257 安徽
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:腈水合酶是一种重要工业用酶,能够催化水合反应生成高附加值的酰胺化合物,从而被广泛应用于制备医药、农药中间体等精细化工产品等。采用腈水合酶生物法生产酰胺化合物基本上都是采用野生菌细胞,产酶水平较低,亟需创制腈水合酶高效重组表达技术,并将其用于相关产业链的提质和升级,对促进产业持续健康发展具有重要意义。 相关技术问题主要表现在:1)如何获得高催化活性腈水合酶是技术突破的关键,传统方法是从自然界土壤取样分离筛选获得野生产酶菌株,但用这种方式获得高产酶菌株的偶然性很大、成功率极低、酶活力差,且易发生水解副反应产生羧酸杂质;2)野生菌中酶含量很低,难以实现酶蛋白高效表达,而腈水合酶是寡聚酶,通过重组表达虽能提高酶含量,但是易形成包涵体,酶活依然较低;3)腈水合酶是胞内产物,野生菌细胞生长速度较慢,细胞密度较低。重组菌生长速度快,如能实现高密度发酵,并解决发酵产酶过程表达强度难以控制的问题,必能大大提高发酵酶活;4)催化腈水合反应时空产率低、产物浓度不高。 针对上述问题,项目以产学研平台建设为依托,安徽国星生物化学有限公司和安徽瑞邦生物科技有限公司携手浙江大学联合研发,成功突破了腈水合酶的高效重组表达关键技术,并实现了产业化应用,建成了高效、绿色的酶催化生产酰胺类产品的工业化生产体系,技术指标国际领先,节能降耗减排效果显著。1)运用腈水合酶基因保守区域定向挖掘新方法,获得具有高比活、高稳定性的新型腈水合酶Nhase_08;发明了N端短肽融合、核糖体结合位点改造和亚基均衡表达等增强腈水合酶异源表达效率的新方法,构建了产酶水平高、不催化副反应的基因工程专利菌株(E.coli BL21(DE3)/pET-30a(+)-Nhase);2)研制了反馈补料高密度发酵工业规模生产腈水合酶新工艺:运用乳糖自诱导高效表达新策略,解决了寡聚酶发酵产酶过程表达强度难以控制,包涵体较多的问题;提出了溶氧恒定控制法(DO-Stat)反馈补料高溶氧发酵策略,实现高密度发酵生产腈水合酶,显著提高发酵酶活;3)首创了无缓冲盐酶催化转化技术,发明了两次投酶连续补料生产酰胺类产品的新工艺,形成了产物浓度大、时空产率高的酶催化腈水合反应生产技术,实现了吡啶副产物的高值化利用。
[成果] 1800220077 安徽
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:【主要技术内容】传统柠檬酸行业存在生产菌种发酵性能低、发酵工艺控制粗放、分离工艺成本居高不下、硫酸钙废渣污染严重等关键问题,严重制约行业发展。该项目根据国家“攻克一批制约产业发展的关键共性技术”创新驱动的战略需求,历经7年研发,取得的自主创新成果如下: 1、开发出具有自主知识产权的柠檬酸高产新菌株,奠定柠檬酸发酵行业的高产基础。基于时间序列多组学整合分析,构建黑曲霉真实代谢网络,全面解析柠檬酸高产机理,理性设计菌株诱变方法,筛选获得1株具有自主知识产权的柠檬酸高产新菌株,摇瓶产酸提高近5个百分点,达到国际先进水平。 2、开发出柠檬酸精料发酵生产新工艺,促进柠檬酸发酵过程的精准调控。分析黑曲霉在不同阶段(菌体生长、柠檬酸积累)的生理生化特征,在线监控微生物多尺度发酵参数,设计并实现了柠檬酸发酵过程的精准调控技术,以呼吸熵和临界氧浓度作为关键控制参数,对现有生产工艺进行调整和优化。 3、创新并应用氢钙-连续离交耦合工艺,改变行业高消耗高污染现状。通过连续化、集约型的工艺过程实现整个生产系统的节能减排和低碳环保,在国内首创柠檬酸氢钙清洁生产技术,整合连续离子交换装置,实现提取和精制各工序间设备耦合、工艺连续和物料回用,柠檬酸提取收率提高至94%以上。 4、开发一套资源化利用硫酸钙固体废弃物生产高品质建筑石膏的新技术,践行绿色制造主体责任。采用酸性强氧化剂和碱性氧化剂的两步氧化法,有效清除固体废弃物中的柠檬酸;同时研发出干燥、煅烧一体化节能环保装置,实现烘干煅烧过程尾气和水汽的综合利用,促进废弃物绿色化、资源化应用与产业推广。 【授权专利情况和技术经济指标】该项目获授权发明专利19项。新技术与传统技术相比较,产酸浓度由155g/L到179g/L,提高15.48%;发酵周期由65h缩短到60h;粮耗下降38Kg/t,达到1.13t/t;电耗由900Kwh/t到605Kwh/t,降低32.78%;蒸汽消耗由3.25t/t到2.50t/t,降低23.08%;废水排放由16.00t/t降低到9.13t/t,降低42.90%;建筑石膏白度达到85%,容重仅0.75t/立方米,比天然石膏白度提高6.25%,容重降低25%。近3年,累计实现销售额47.48亿元,新增利润6.98亿元;累计节能8.73万吨(折标煤),节水736.35万吨,废水减排453.42万吨,二氧化碳减排12.5万吨。 【应用推广及效果情况】该项目分别在中粮生物化学(安徽)股份有限公司、蚌埠华东石膏有限公司、中粮生化能源(榆树)有限公司产业化推广应用。中国轻工业联合会组织的以欧阳平凯院士为组长的专家组成果评价意见为:项目解决了行业关键问题,在柠檬酸绿色低碳生产技术方面取得重大创新,达到国际先进水平,经济、社会、生态效益显著,建议进一步扩大推广应用。
[成果] 1800260004 云南
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:项目属于绿色、低碳、环境友好、可再生及可降解的高分子材料领域,主要是针对聚乳酸类材料已经在国民生活多个领域逐步渗透和发展低碳经济、绿色经济的巨大市场需求,围绕制约产业链的关键及共性技术问题,进行聚乳酸类材料制备、制品加工及应用技术攻关、集成、中试放大和工程化验证。技术的应用及推广有望为解决白色污染及减轻对石油的过度依赖提供一个行之有效的方法。 该项目对聚乳酸类材料的制备、改性及应用进行了系统的研究,建立了从生物质糖蜜原料到聚乳酸的生产、材料改性剂制品加工全套生产技术,主要的技术创新点及技术发明点在于:内酯开环聚合高效无毒催化剂技术、聚乳酸类材料制备多级连续聚合技术、糖蜜原料制备乳酸的新型菌株、中间体制备的改进技术、材料的绿色改性技术、材料在医学、地膜等领域的应用技术等。 在材料的制备改性方面发明了不含有毒重金属的稀土化合物催化剂、环戊二烯钠及双功能基团离子液体催化剂,具有较高催化活性;在聚合方面采用以多釜预聚、螺杆挤出反应、静态混合、管式反应器等为结构单元的优化研制的连续反应装置,促进了原料聚合及扩链,有利于生成高分子量的聚乳酸类材料,结合中间体制备工艺改进技术及连续装置有利于降低成本;用己内酯或三亚甲基碳酸酯分别与丙交酯共聚改性技术成功实现对聚乳酸改性,改性后可以通过吹塑成膜、流延成膜等方法用通用吹塑机加工成膜,断裂伸长率最大可以达到600%(单纯聚乳酸是5-10%)。上述技术可制备出高分子量、分子量可控及分布较窄的聚乳酸类材料,产品质量通过对比检测达到国外产品质量标准,在关键指标聚合物分子量及熔融指数方面,优于国外产品指标,工艺具有绿色、环保、高效的优点。 在材料的生物医学应用方面,发明了系列可吸收医疗器械技术,包括骨内固定器、缝合线、防粘连膜、医用胶等。发明了形状记忆聚乳酸-聚己内酯低温热塑板制备技术,应用表明材料具有理想的形状记忆效果,相变回复率达到100%,强度提高了20-30%。 在聚乳酸类材料薄膜方面,不但开发了全生物降解地膜技术,产品满足了烟草及棉花种植要求;而且将薄膜用于野生菌类等保鲜应用基础研究,为包装用薄膜的产业化关键技术奠定了理论基础。 上述技术获得中国授权发明专利8项,发表SCI论文36篇,参与编写国家标准1项,部分技术实现技术转让收益约2300万。技术经过多家单位实施应用,近两年实现新产品销售收入46190万,利润6290万。
[成果] 1700240688 广西
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该发明涉及食品调味料技术领域,尤其涉及一种保健火锅底料及其制备方法。背景技术:火锅具有食用方便,营养丰富的特点,并且,可以根据不同人群、不同气候,调制成 各种口味,是一种深受人们喜爱的饮食方式,在中国有很长的历史。 火锅的质量决定于火锅底料即调味料的配方,由于中国地域广阔,各地的气候、习俗等方面的差异,因此出现了风味各异的火锅底料。随着人们生活水平的提高,人们对火锅 底料的要求也越来越高,因此不断有新的火锅的底料的出现。火锅底料中均含有大量的牛油、辣椒等材料,刺激性较大,食用后易导致肠胃的不适,不利于身心健康。该发明的技术方案:将2~10重量份的龙眼肉、1~3重量份的酸枣仁、1~5重量份的当归、0.05~1重量份的人参、2~10重量份的大枣、5~10重量份的茉莉花茶、5~20重量份的芝麻、5~20重量份的香辛料、5~10重量份的豆豉末、5~20重量份的花生油、5~20重量份 的大豆油、5~10重量份的鸡粉和3~10重量份的食盐混合,炒制后得到保健火锅底料。该发明的创新性和先进性:与现有技术相比,该发明通过加入特定比例的龙眼肉、酸枣仁、当归、人参、大枣和茉莉花茶等原料,并且与其他原料相配合,保证了该火锅底料不仅具有味道鲜美的特点,而且补心安神,养血益脾,强身健体,具有营养和保健的功效。
[成果] 1700240694 广西
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源:南宁邦尔克生物技术有限责任公司、广西科学院,利用具备技术人才以及在生物工程产业化经验,通过分子改造技术获得性能更优越的普鲁兰酶基因,克隆整合到枯草芽孢杆菌基因组中,获得整合型重组普鲁兰酶表达菌株,优化发酵表达条件以及后提取效率,建设高产普鲁兰酶生产技术产业化示范。获广西科学研究与技术开发计划的立项和经费支持(项目编号:桂科重1348004-2)。技术原理和性能指标:通过普鲁兰酶的分子改造,普鲁兰酶在枯草芽孢杆菌中的整合表达,普鲁兰酶的中试生产及应用研究,和新普鲁兰酶产生菌的筛选以及新普鲁兰酶基因的克隆表达,优化微滤、超滤等后提取工艺,建立成套高活力、高产普鲁兰酶生产技术产业化示范。加速科技成果向现实生产的转化。性能指标:构建整合型枯草芽孢杆菌表达系统,重组菌发酵产普鲁兰酶活力达到1400U/ml以上;生产出普鲁兰酶产品30吨 ,产品符合公司企业标准,其主要指标:酶活力≥3000U/ml,菌落总数≤1000cfu/ml。与国内外同类技术比较:该项目已成功通过分子改造获得了性能更优异的普鲁兰酶,获得了能高效生产普鲁兰酶的重组整合菌株,并生产出产品推向市场。 项目在多个技术和工艺技术成果达到国内领先水平。成果的创造性、先进性:该项目已获得4项技术发明达到国内领先国际先进水平。申请4件发明专利,有1件已经获得授权。直接经济效益和社会意义:成果转化生产普鲁兰酶30吨,经用户验证,酶制剂的实际使用效果良好。产值500万元,利润90万元。为科研技术成果转化发展成产业做了有益探索,提高中国普鲁兰酶研究水平打破国外公司的垄断,提高企业和产品竞争力,得到可持续快速发展。推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见:该项目不仅可以解决高性能普鲁兰酶的开发和高效生产问题,通过该项目建立起来的酶分子改造共性技术可以为其它种类酶的改造提供有意义的指导。项目的实施,完成普鲁兰酶新产品的技术开发,产生了巨大的社会效益并且具有推广的价值:采用的整合型枯草芽孢杆菌表达系统拥有自主知识产权的技术,在国内处于技术领先地位;在高密度发酵高效整合表达外源基因时,可免除抗生素的使用,避免终产品中抗生素的残留,对食品和药品用重组蛋白质的生产提供了一条绿色途径,为进一步开发更多蛋白质产品打下了良好的技术基础。 普鲁兰酶产品的研发成功,是中国生物工程产品的又一重要创新成果,将打破该产品全部由进口产品垄断的局面,满足国内啤酒、淀粉糖、麦芽糖醇等行业的需求,促进酶制剂行业的技术进步。该项目成果提高企业和产品竞争力,促进广西生物产业可持续快速发展。项目开发与培养人才相结合,培养了一支具有高素质微生物发酵、酶催化反应、大分子物质分离纯化工程化能力的中试技术骨干为人才引进与培养树立了榜样,起到良好的示范和带动作用。
[成果] 1700240695 广西
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源:南宁邦尔克生物技术有限责任公司,过分子改造技术获得性能更优越的普鲁兰酶基因,克隆整合到枯草芽孢杆菌基因组中,获得整合型重组普鲁兰酶表达菌株,高效生产普鲁兰酶生产技术产业化。获南宁市科技型中小企业技术创新资金项目的立项和经费支持(项目编号:201416371)。技术原理和性能指标:通过普鲁兰酶的分子改造,普鲁兰酶在枯草芽孢杆菌中的整合表达,普鲁兰酶产生菌的筛选以及新普鲁兰酶基因的克隆表达,优化微滤、超滤等后提取工艺生产技术。性能指标:构建整合型枯草芽孢杆菌表达系统,新型普鲁兰酶发酵罐产酶达到1100U/ml以上;酶总回收率在76%以上。与国内外同类技术比较:该项目已成功通过分子改造获得了性能更优异的普鲁兰酶,获得了能高效生产普鲁兰酶的重组整合菌株。项目在多个技术和工艺技术成果达到国内领先水平。成果的创造性、先进性:该项目已获得2项技术发明达到国内领先国际先进水平。申请2件发明专利。直接经济效益和社会意义:成果转化生产普鲁兰酶,经用户验证酶制剂的实际使用效果良好。产值600万元,利税96.5万元。提高中国普鲁兰酶研究水平打破国外公司的垄断,提高企业和产品竞争力,得到可持续快速发展。推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见:该项目不仅可以解决高性能普鲁兰酶的开发和高效生产问题。更重要的是,通过该项目建立起来的酶分子改造共性技术可以为其它种类酶的改造提供有意义的指导。项目的实施,完成普鲁兰酶新产品的技术开发,为项目承担单位带来了明显的经济效益。实现新产品产值600万元;实现利税96.5万元。项目产生了巨大的社会效益并且具有推广的价值:采用的整合型枯草芽孢杆菌表达系统拥有自主知识产权的技术,在国内处于技术领先地位;对食品和药品用重组蛋白质的生产提供了一条绿色途径,为进一步开发更多蛋白质产品打下了良好的技术基础。 普鲁兰酶产品的研发成功,满足国内啤酒、淀粉糖、麦芽糖醇等行业的需求,促进酶制剂行业的技术进步。该项目成果提高企业和产品竞争力,促进南宁市加快生物工程创新产品形成,能够促进南宁市乃至广西生物产业可持续快速发展。起到良好的示范和带动作用。
[成果] 1700241172 广西
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该发明涉及的酵母细胞破壁及其酵母抽提物生产新工艺,属于在甘蔗制糖循环经济产业利用生物工程技术进行糖蜜副产物深加工和综合利用的技术开发与应用领域。技术来源于企业内部自选的技术创新开发计划项目;项目类别为:科技攻关与新产品试制;承担单位为:广西湘桂生物科技有限公司。高核苷酸酵母抽提物是采用以蛋白质含量丰富的食用酵母(面包酵母、啤酒酵母、假丝酵母、乳酸酵母等)为原料,采用自溶、酶解、分离、浓缩等现代生物高新技术,将酵母细胞内的蛋白质、核酸等进行降解后精制而成的一种棕黄色可溶性膏状或浅黄色粉状纯天然制品。主要成分为多肽、氨基酸、呈味核苷酸、B族维生素及微量元素。是一种优良的天然调味料,在食品行业中具有广泛的用途。中国主要使用面包酵母和活性干酵母,以自溶法生产为主,国外主要使用啤酒废酵母,利用自溶法或酶分解法制取高质量的酵母抽提物,由于酵母抽提物营养丰富、加工性能良好,可有效增强加工食品的鲜美味、醇厚感,同时具掩盖异味作用,可缓和咸味、酸味,应用前景越来越广阔。技术原理及性能指标:该发明的目的是:提供一种原料来源丰富、反应条件温和,酵母细胞的破壁率高,得到的抽提物口感好,能提高酵母抽提物产品中的蛋白质含量和氨基态氮含量的酵母细胞破壁并制备酵母抽提物的方法。技术方案是:将酵母乳液调配到质量浓度30~35%,采用加入质壁分离助剂氯化钠,并在碱性或弱碱性条件下,通过蒸汽高温高压喷射连消的三重破壁作用,使得酵母细胞破壁效果好,蛋白质溶出率高,易于蛋白酶作用,加入碱性蛋白酶,水解蛋白质和游离氨基氮得率高。该发明的工艺流程包括如下步骤:1)调配酵母乳液:将酵母乳液调节到30~35%,加入3%~5%氯化钠(料液质量浓度),用碱液调节pH值7.50~8.50;其中:酵母乳液为酵母发酵醪液离心洗涤的酵母浆、鲜酵母泥或酵母干粉。酵母乳液包括以下的几种或其中一种的酵母乳液:面包酵母、啤酒酵母或热带假丝酵母。碱液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或混合溶液。2)破壁:将步骤1)中的酵母乳液通过蒸汽连消破壁;连消破壁15~60s,实现酵母细胞破壁与蛋白质的溶出,蒸汽连消破壁条件为:130~135℃,连消15~60s。3)酶解:将步骤b)破壁后的酵母乳液加入适当工艺水稀释到10~25%,并降温到50~60℃,再次确认并调节pH值在7.50~8.50,添加碱性蛋白酶0.03~0.06%,加入量以水解溶液重量计,进行酶解3~6h,碱性蛋白酶(Alkaline Protease)粉末状或溶液状。4)灭酶:将步骤c)的酶解液调节pH到7.0,升温到90~95℃,保温灭酶20~30min;5)分离、蒸发浓缩、干燥、调配制得相应膏状、粉状、颗粒状等酵母抽提物成品。技术的创造性与先进性:技术的创造性与现有技术比较:该发明在创造性方面凸显的实质性特点和显著性进步是:1)原料来源更加丰富。可以选用面包酵母、啤酒酵母或热带假丝酵母,特别可采用糖蜜酒精生产专用酵母。2)反应条件更加温和。将酵母乳液调节到30~35%,加入3%~5%氯化钠,用碱液调节pH值7.50~8.50;即可破壁:可以通过130~135℃的蒸汽连消破壁;而连消破壁15~60s就可实现酵母细胞破壁与蛋白质的溶出。3)酵母细胞的破壁率高。面包酵母、啤酒酵母或热带假丝酵母的破壁率均可达到95%以上。4)得到的抽提物口感好。能提高酵母抽提物产品中的蛋白质含量和氨基态氮含量。技术的先进性技术的先进性主要体现为:该发明属于对既有技术的集成创新应用,针对性较强,技术工艺先进,集成创新度较高,适用性较强,运行经济性较好,科技含量较高。该发明技术工艺所制得的酵母抽提物成品,其总氮含量(除盐干基计)≥10.0%,氨基酸态氮含量(除盐干基计)≥4.5%,均领先于现有市售产品的技术标准参数指标。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该发明采用的技术成熟可靠,可有效促进甘蔗制糖产业链的延长。所生产的高核苷酸酵母抽提物产品安全适用,重点应用于天然呈味剂食品添加剂的加工生产领域。应用情况及存在的问题:推广应用的范围、条件和前景:该发明的技术工艺主要可在现有的糖蜜制取酵母及其高核苷酸酵母抽提物的甘蔗制糖循环经济产业企业或行业推广应用,需要具备较为完善和成熟的发酵工程和细胞破壁分离技术及工艺装备。该发明可大幅度提高传统价值体系下蔗糖生产副产物——糖蜜经生化深加工所衍生的新品系高科技产品的附加值。酵母抽提物是由微生物发酵生产的一种天然呈味剂食品添加剂,它在食品、保健、餐饮等领域有着广泛的用途。采用该发明的酵母细胞破壁技术工艺生产酵母抽提物在中国尚属首次。
[成果] 1700240599 广西
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源:南宁邦尔克生物技术有限责任公司、南宁中诺生物工程有限责任公司,利用具备技术人才以及在生物工程产业化经验,通过分子改造技术获得性能更优越的普鲁兰酶基因,克隆整合到枯草芽孢杆菌基因组中,获得整合型重组普鲁兰酶表达菌株。探索利用木薯淀粉为发酵基质,高产普鲁兰酶生产技术产业化。获南宁市科学研究与技术开发计划的立项和经费支持(项目编号:20141013)。技术原理和性能指标:通过普鲁兰酶的分子改造,普鲁兰酶在枯草芽孢杆菌中的整合表达,普鲁兰酶的中试生产及应用研究,和新普鲁兰酶产生菌的筛选以及新普鲁兰酶基因的克隆表达,探索利用木薯淀粉为发酵基质,优化微滤、超滤等后提取工艺,建立成套高活力、高产普鲁兰酶生产技术产业化示范。加速科技成果向现实生产的转化。性能指标:构建整合型枯草芽孢杆菌表达系统,重组菌发酵产普鲁兰酶活力达到1400U/ml以上;生产出普鲁兰酶产品30吨 ,产品符合公司企业标准,其主要指标:酶活力≥3000U/ml,菌落总数≤1000cfu/ml。与国内外同类技术比较:该项目已成功通过分子改造获得了性能更优异的普鲁兰酶,获得了能高效生产普鲁兰酶的重组整合菌株,并生产出产品推向市场。 项目在多个技术和工艺技术成果达到国内领先水平。成果的创造性、先进性:该项目已获得5项技术发明达到国内领先国际先进水平。申请3件发明专利,有1件已经获得授权。直接经济效益和社会意义:成果转化生产普鲁兰酶30吨,经用户验证,酶制剂的实际使用效果良好。产值500万元,利润90万元。为科研技术成果转化发展成产业做了有益探索,提高中国普鲁兰酶研究水平打破国外公司的垄断,提高企业和产品竞争力,得到可持续快速发展。推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见:该项目不仅可以解决高性能普鲁兰酶的开发和高效生产问题,为中国的淀粉加工、生物能源和精细化工等相关产业的发展提供有力的推动作用,有利于缓解能源危机、减少环境污染。更重要的是,通过该项目建立起来的酶分子改造共性技术可以为其它种类酶的改造提供有意义的指导。项目的实施,完成普鲁兰酶新产品的技术开发,为项目承担单位带来了明显的经济效益。实现新产品产值500万元;实现利润90万元。项目的实施,产生了巨大的社会效益并且具有推广的价值:采用的整合型枯草芽孢杆菌表达系统拥有自主知识产权的技术,在国内处于技术领先地位;在高密度发酵高效整合表达外源基因时,可免除抗生素的使用,避免终产品中抗生素的残留,对食品和药品用重组蛋白质的生产提供了一条绿色途径,为进一步开发更多蛋白质产品打下了良好的技术基础。 普鲁兰酶产品的研发成功,是中国生物工程产品的又一重要创新成果,将打破该产品全部由进口产品垄断的局面,满足国内啤酒、淀粉糖、麦芽糖醇等行业的需求,促进酶制剂行业的技术进步。该项目成果提高企业和产品竞争力,促进南宁市加快生物工程创新产品形成,能够促进南宁市乃至广西生物产业可持续快速发展。项目开发与培养人才相结合,培养了一支具有高素质微生物发酵、酶催化反应、大分子物质分离纯化工程化能力的中试技术骨干为人才引进与培养树立了榜样,起到良好的示范和带动作用。
[成果] 1700470353 北京
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:葡聚糖酶是一类重要水解酶,能够广泛应用于食品、饲料等行业。葡聚糖酶研究方面存在的问题主要有产酶水平低、应用适应性差、部分水解酶家族结构不清楚等。为了解决以上问题,近年来围绕葡聚糖酶如β-1,3-1,4-葡聚糖酶、β-1,3葡聚糖酶等的发掘、基因克隆表达、酶学性质、晶体结构解析、分子改造等开展系统研究。项目组取得的主要科学发现和价值如下: 1.发现了两种产新型β-1,3-1,4-葡聚糖酶的嗜热真菌,率先完成米黑根毛霉基因组的测序和注释。 选育出拟青霉属新种-嗜热拟青霉J18,首次从发酵液中纯化得到一种耐热β-1,3-1,4-葡聚糖酶和一种β-耐热葡萄糖苷酶。米黑根毛霉CAU432液体发酵产酶活力达6230 U/mL,为国际上已报道天然菌株产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的最高值。同时米黑根毛霉固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达20025 U/g碳源。率先完成了米黑根毛霉基因组的测序和注释,预测10,345个蛋白质编码基因。 2.克隆多个新型葡聚糖酶基因,实现了β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效表达。 克隆米黑根毛霉中β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因与已报道的最高氨基酸序列同源性为58%。同时克隆和表达2个糖苷水解酶12家族木葡聚糖酶基因,两种酶与其他序列同源性分别为68%和60%。另外,克隆嗜热拟青霉β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因并采用密码子优化等策略在毕赤酵母中高效表达,5升发酵罐酶活力55300 U/ml,为已报道的最高水平。 3.率先解析了葡聚糖酶的两个水解酶家族的新结构,揭示了其催化作用机制。 解析了糖苷键水解酶(GH)81家族首个结构即米黑根毛霉β-1,3-葡聚糖酶(RmLam81A)的晶体结构,其催化机制为单一置换,其中Asp475和Glu557分别是质子供体和催化碱。解析了米黑根毛霉GH17家族新型β-1,3-葡萄糖基转移酶(RmBgt17A)的晶体结构,其整体结构呈现TIM桶状,揭示了葡萄糖基转移酶催化糖基转移的作用机制。这也是首个GH17家族葡萄糖基转移酶的结构报道。 4.改造了葡聚糖酶分子,提高了其应用适应性。 定向进化改造了嗜热拟青霉β-1,3-1,4-葡聚糖酶,显著提高了该酶在酸性条件下的催化活性,最适pH由7.0降低至5.0。基于米黑根毛霉β-1,3-葡萄糖基转移酶RmBgt17A晶体结构,采用理性设计进行了分子改造,突变体水解昆布多糖的比活力较改造前提高了348.5倍。 近年来共发表直接相关SCI论文17篇,累计影响因子65,他引170次。10篇代表性SCI论文累计影响因子46.4,他引145次。获授权发明专利6项。这些成果为葡聚糖酶的研究和应用奠定了基础。
[成果] 1700451174 广西
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:火龙果为仙人掌科三角柱属(又称量天尺属)植物三角柱和蛇鞭柱属的果用栽培品种,是一种既能观花、观果又能食用的仙人掌科植物。对火龙果栽培过程中修剪下来的大量火龙果茎(火龙果枝条)却并未利用,而已有的研究表明,火龙果茎中火龙果茎多糖含量为5.21%,总黄酮14.3mg/100g ,维生素E1.74mg/kg,钾、钙两种元素含量很高,每千克含钾514mg,钙318mg,同时,它还富含维生素A、多种植物甾醇、懈皮素、山奈素等生理活性成分以及人体需要的磷、铁和硒等矿质元素。将修剪下来的大量火龙果茎直接丢弃,不仅浪费资源,而且对环境造成一定的压力。火龙果火龙果茎醋以火龙果茎醋原料,以作为废弃物处理的火龙果栽培过程中修剪下来的火龙果茎为原料进行酿制,实现废物再利用,有效的节约了资源;且该方法制得的产品风味独特,酸甜适度,并含有丰富的对人体有益的成分。制备方法包含火龙果茎加水制成浆液,向浆液中加入葡萄糖、酿酒酵母和酵母营养剂发酵,灭除酿酒酵母活性后向酒精发酵液中加入醋酸菌液、醋发酵营养盐和葡萄糖,灭除醋酸菌活性,然后常温条件下密封陈酿得到醋酸发酵液。火龙果茎醋的总酸为3.5~4.5g/L,呈淡黄色或金黄色,具有仙人掌科植物特有的清香,风味独特、酸甜适度,还含有丰富的对人体有益的成分。近年来,广西钦州玛氏食品有限公司积极开展科技攻关和技术合作,成功开发了火龙果茎醋、火龙果桑葚果酒、火龙花醋和火龙果化妆品等产品,火龙果茎醋开发具有如下几个特点:以火龙果栽培过程中修剪下来的火龙果茎为原料加入特定酵母酿制而得,实现了废物再利用,有效的节约了资源,大大降低废弃物对环境造成的压力;由于以废弃的火龙果茎为原料,因而生产成本大幅降低;以特定的酵母结合工艺进行酿制,最大限度的保留了火龙果茎中的营养物质,使酿制得到的火龙果茎醋具有仙人掌科植物特有的清香,风味独特、酸甜适度,而且含有丰富的对人体有益的成分,具有较好的保健功效。火龙果茎醋对加快对火龙果产业的加工研发,提高火龙果产业的综合利用水平,增加其附加值,推动火龙果产业不断向生态、高效的循环农业发展起到积极的作用。
[成果] 1700450044 广西
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:L-乳酸是重要的化工原料,用途非常广泛,由L-乳酸合成的高分子材料聚乳酸(PLA)不仅能缓解全球能源紧张的问题,还能控制“白色污染”,保护环境,因而乳酸的生产和应用是全球关注的焦点,特别是高光学纯度、高产量、高转化率的L-乳酸生产技术的研发。L-乳酸发酵生产的关键之一是优良发酵菌种的选育。乳杆菌是用于L-乳酸生产的主要菌株,同型发酵乳杆菌的L-乳酸产量高,具有较高的工业应用潜力。近年来,鼠李糖乳杆菌基因组序列已相继得到测序,但其L-乳酸脱氢酶及其乳酸代谢相关基因调控关系鲜有研究报道。该课题将鼠李糖乳杆菌EMP途径丙酮酸代谢中L-乳酸分支代谢网络为考虑,敲除或失活与L-乳酸代谢形成竞争的D-乳酸代谢支流相关酶基因,构建相关基因缺失/失活突变体,分析突变体功能,验证鼠李糖乳杆菌L-乳酸表达和调控关系,以指导高光学纯度表达L-乳酸的重组鼠李糖乳杆菌工程菌株的构建。该课题任务来源于2013年广西自然科学基金项目“鼠李糖乳杆菌L-乳酸脱氢酶基因在乳酸代谢途径中的表达和调控的鉴定”,项目编号:2013GXNSFBA019113。技术原理和性能指标:以鼠李糖乳杆菌为研究对象,分别克隆、分析该菌L-乳酸脱氢酶、D-乳酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、丙酮酸羧化酶和丙酮酸脱氢酶基因,运用基因敲除技术,构建L-乳酸脱氢酶、D-乳酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、丙酮酸羧化酶和丙酮酸脱氢酶基因等菌株,另外,还构建相应突变体的功能互补菌株,比较检测野生型菌株,突变体菌株和功能互补菌株的生理、生化变化,研究基因的功能以及相关基因的代谢调控关系。野生型鼠李糖乳杆菌JCM1553菌株为同型乳酸发酵,其发酵葡萄糖产乳酸产量达到161g/L,L-乳酸含量达到96%,其余为少量的D-乳酸和乙酸;菌株基因组编码产生3个L-LDH,2个D-LDH和1个MDH/LDH,L-LDH对丙酮酸的催化效率和结合能力都比D-LDH高;构建的重组鼠李糖乳杆菌JCM1553-ΔldhD菌株发酵表达的L-乳酸含量达到99.92%,光学纯度达到99.82%。技术的创造性与先进性:鼠李糖乳杆菌是革兰氏阳性菌,细胞壁致密厚实,阻碍分子进入乳杆菌细胞,外源导入效率极低,限制了对其进行基因改造等遗传操作和分子机理研究。运用基因敲除技术,以pUC19质粒作为鼠李糖乳杆菌基因失活载体,并以四环素作为抗性选择标记,构建相关的基因失活突变体,构建的基因失活突变体用于分析相关基因间的相互调控关系;以pK18mobSacB质粒作为鼠李糖乳杆菌基因敲除载体,构建相关基因缺失突变体,发酵表达L-乳酸,在乳杆菌基因敲除方面所查文献范围内,少有报道。技术的成熟程度,适用范围和安全性:以pUC19为自杀质粒构建基因失活突变体,该方法便捷有效,已在乳杆菌的基因改造中得到应用。pK18mobsacB质粒体系在革兰氏阴性菌的基因敲除方面应用广泛,构建的基因缺失突变体其遗传稳定性的表现非常可靠,在革兰氏阳性菌的基因敲除方面也有不少成功的应用,以pK18mobSacB为自杀质粒改造鼠李糖乳杆菌基因组,构建相关基因缺失突变体,没有引入外源基因,符合食品、药品安全要求。应用情况及存在的问题:根据该课题研究的数据和结果已撰写论文2篇,并在核心期刊上发表。通过该课题的研究,初步了解了鼠李糖乳杆菌JCM1553菌株乳酸代谢途径的特征,并构建了部分基因失活突变体和缺失突变体,可用于高光学纯L-乳酸的发酵生产研究,为该菌株的进一步代谢工程改造奠定基础。但前期的研究并未涉及鼠李糖乳杆菌JCM1553菌株基因组和转录组研究,进而深入探讨基因的表达和调控,阐明其L-乳酸代谢网络运作分子机制。
[成果] 1700430070 湖北
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:“优质功能性红曲的研制”由武汉佳成生物制品有限公司和湖北工业大学共同自主开展的技术科研项目。该项目通过原生质紫外诱变和筛选得到一株高产SOD歧化酶、低产桔霉素、适应性强的紫红曲霉菌株JC-GM-4。利用功能红曲有效成分莫拉可林K具有降血脂、降胆固醇的功效,应用于保健品、药品、食品生产企业。通过该项目的开发研究,生产出的功能性红曲莫拉可林K含量达到1.81%(远高于国家行业标准“功能性红曲”0.4%和《中国药典》标准0.22%),桔霉素含量未检出(<50μg/kg)。由国家一级查新检索单位:湖北省科技情报检索中心对国内外近十年文献资料、专利进行国际联网检索,并结合手检的查新结果,未见与查新点相同的报道。申请发明专利一项:一种功能性红曲菌种及其生产工艺,专利申请号为2015121601622750。该项目选育出高产莫拉可林K、低产桔霉素的功能性红曲菌株,并进行了专利保藏;研究制定了发酵生产工艺,可实现工业化规模生产。无论是《本草纲目》、《神农本草》的记载,到现代诺贝尔科学将获得者的发现,均已证实红曲具有减低人体的总脂、胆固醇、低密度脂蛋白,升高高密度脂蛋白,即“三降一升”,红曲还具有非常确切的消积化瘀等功效。在中国,功能性红曲在医药上的应用已经受到各大厂家的重视,中国已利用功能性红曲成功开发出“血脂康”,“地奥心血康”、“脂必妥”,其主要作用成分均为Monacolin K。不过,应用也多局限于医药领域,功能性红曲在食品,保健品领域的应用还较少。而在国际市场上,功能性红曲的开发已经非常成熟,不仅用于医药,饮食增补剂领域,在食品中的应用也是方兴未艾,开发了饮品、酒、饼干、方便面等多种形式的健康食品。中国台湾也是功能性红曲开发得比较成熟的地区。该项目的实施可满足和丰富市场对降血脂产品的日益快速增长的需求,具有十分重大的经济效益和社会意义。
[成果] 1700430071 湖北
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:“早籼稻生产安全高色价红曲色素的开发”是武汉佳成生物制品有限公司和湖北工业大学共同完成的自主开发的新产品新工艺研究开发项目。该项目采用现代生物工程技术,通过菌种筛选、诱变和分子生物学方法获得高色价而不产或低产桔霉素的理想菌株;研究红曲代谢产物的生物合成途径,通过优化发酵调控技术,提高色素含量,抑制桔霉素的产生;进行安全型纯天然高效价红曲色素生产的工程化研究,并进行中试示范。经产业化生产出的红曲米送专业检测机构检验,外观色泽鲜艳、色调纯正,总色价≥3000U/g,桔霉素未检出,完成300吨安全型纯天然高效价红曲色素中试示范。由国家一级查新检索单位:湖北省科技情报检索中心对国内外近二十年文献资料、专利进行国际联网检索,并结合手检的查新结果:未见与查新点相同的报道。申请发明专利两项:一种高色价红曲色素菌种及其生产工艺,专利申请号为201510931142.4;一种食品安全性红曲色素的生产方法,2014072300810700。该项目已选育出优良的高色价低桔霉素红曲菌株,研究确定出较佳的发酵参数和生产工艺,可实现工业化生产。产品已在国内外150多家企业推广应用,新增产值1000万元,新增利润265万元,为客户直接创造经济价值3亿元,利润6000万元。
[成果] 1700550605 湖北
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:自主立项;液态发酵醋的风味和营养价值均不如固态发酵醋,液态发酵醋之所以能在市场占有一席之地,主要是由于其发酵速度快、生产周期短、原料利用率高。进一步提高产量和缩短周期,以及增添营养功效是增加液态发酵醋竞争力的途径。发芽糙米含有大量活性糖类水解酶,对淀粉类糖原有高效的分解作用,适于大量制备寡糖和单糖;莲子芯是莲子的幼叶及胚根,莲子芯具有很好的药用价值和保健功能(例如降糖、祛火、强心、增强体质等),但是由于其苦涩口感,在生产莲子产品时,通常用莲子通心机将莲子芯钻成粉末,成为废弃物,在酿醋环节中添加莲子芯,不仅达到合理利用资源,减少浪费的目的,并且莲子芯的功能成分将能改善醋饮价值。市场上尚没有含有莲子芯功能成分的醋饮。
[成果] 1700430136 湖北
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:采用固体发酵方式,利用发芽大米和菊芋酵解产生的丰富酶系,使得原料酵解更加充分、制得的食醋营养成分增多,风味醇厚,口感酸爽,品质得以提高。利用天然物质菊芋,洋葱,洋姜和发芽大米混合产醋,将菊芋,洋葱,洋姜酶解产生的低聚果糖融入到食醋中,最终制得的醋中低聚果糖含量达到3.2%,γ-氨基丁酸含量达到7-10mg/100g,如此,既营养健康安全可靠,又提高了食醋的保健功效。
[成果] 1700441010 浙江
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:"黄帝椒生产过程中有害有益微生物谱系分析及品质控制"系义乌市科技局下达的2014年义乌市第一批科技合作项目,项目编号为14-H-04,项目承担单位为浙江正味食品有限公司,合作单位为江南大学生物工程学院。该项目利用现代微生物分离育种技术采集黄帝椒加工过程中可培养微生物,并对其进行生理生化特性及18S/16SrDNA鉴,建立微生物库;利用PCR-DGGE技术对黄帝椒加工过程中微生物群落分离检测;建立基于RAPD、SCAR等标记的微生物控制快速检测及品质保障技术,为控制黄帝椒生产过程中的关键技术及提高黄帝椒产品品质提供重要理论意义,同时为其他农产品的开发提供借鉴与指导。技术原理与性能指标:1.获得了黄帝椒加工过程中可培养有害有益微生物库1个;2.建立黄帝椒生产过程中有害有益特定DNA信息库、微生物理化及其谱系信息数据库1个;3.获得黄帝椒加工微生物控制快速检测技术1套;4.获得黄帝椒产品品质保障技术1套;;5.申请发明专利2项,其中授权1项,发表核心期刊论文1篇。技术的创造性与先进性:1.对已建立的菌种库中代表性可培养微生物16S/18SrDNA特征引物PCR,扩增PCR的DNA片段其碱基测序,利用GenBank数据库比对获得微生物种系,分别建立黄帝椒生产过程中有益、有害微生物的谱系;2.利用PCR-DGGE对黄帝椒样品中微生物群落进行检测,获得黄帝椒样品中的优势微生物Lactobacillus sp.和Pseudomonas stutzeri;3.利用PCR-DGGE、RAPD、SCAR等技术对黄帝椒加工过程中微生物群落分离检测并建立微生物快速检测技术及品质保障技术。应用情况:1.经济效益:该项目建立的微生物发酵加工黄帝椒及其品质控制技术已逐渐应用于黄帝椒酱和其他复合调味料的产业化生产中,公司将在后续的开发生产中继续研究开发,扩大生产,项目的实施将会为企业、为国家产生很大的经济效益。预计投产后将新增年产值320万元。2.社会和生态效益:该项目所研究的黄帝椒生产过程中有害有益微生物谱系分析及品质控制技术丰富了中国对椒类产品资源的利用,提高了椒类的加工技术及产品附加值,缩小了同国外同行业的差距。该技术生产的调味品不仅安全、优质,而且功能化更强,利于人们的饮食健康,符合国家社会对食品安全性不断提高的要求。该项目实施过程中遵照国家《污水综合排放标准》要求,十分注重"三废"治理,故取得良好的生态效益。
[成果] 1700550185 湖北
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:L-苯丙氨酸(L-Phenylalanine)又称L-α-氨基化肉桂酸,化学全称为L-α-氨基-β-苯丙氨酸,常缩写为L-Phe。作为营养增补剂,它是人体必需的八种氨基酸之一,也是配制氨基酸输液、调剂和氨基酸营养食品的主要成份。近年来,利用L-苯丙氨酸生产甜味剂二肽阿斯巴甜(AsPansme,APM)中间体以及氨基酸类抗病毒和抗癌新药的研究越来越受到广泛的关注。特别是作为新型保健甜味剂APM的生产和应用的日渐广泛,使得作为其生产的重要原料之一的L-苯丙氨酸在全球的需求量急剧上升。国内L-苯丙氨酸也有几百吨级的年销售量。全世界的销售量则从1981年的50吨增加到2000年的2万吨,20年里共增长400倍。
[成果] 1700550298 湖北
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介: 现有技术中,甜味剂普遍适用于所有的烟草制品,特别适用于含糖量低、烟碱含量高、烟气PH值偏高的卷烟。传统的甜味剂主要是糖类产品,如:白糖、红糖、蜂蜜、葡萄糖、麦芽糖、果糖等,一般甜味剂都使用在卷烟加料中,甜味剂在烟丝中会随着卷烟的抽吸同时参与燃烧,不但会丧失应有的增甜、增香效果,还可能发生裂解等化学反应产生新的有害物质。将甜味剂加到滤嘴棒中,使其在卷烟抽吸过程中,赋予香烟特殊的香气和吃味,也是一种常用的方法,申请号为200910311088.8的发明专利,公开了一种薄荷型卷烟凉味剂的制备和应用;申请号为201010200782.5的发明专利,公开了一种用于滤嘴棒的烟用甜味清凉剂缓释胶丸;这些研究都是基于添加薄荷类甜味剂产生清凉感,技术要点是控制薄荷类甜味剂的挥发速度,并将其应用于滤嘴棒及卷烟产品。但是,这些清凉型甜味剂及缓释胶丸的制备过程都比较复杂、对滤嘴棒的成型过程要求较高,生产成本也比较高。
[成果] 1700550299 湖北
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介: 聚乳酸是一种可生物降解的新型高分子材料,近几年得到快速发展,是以玉米、甘蔗、马铃薯、甘薯等农作物经过现代生物技术生产出乳酸产物为原料,聚合生成的高分子材料,它的原料是可快速再生的植物资源,原料来源充分、价格低廉。聚乳酸纤维具有良好的生物相容性和生物可吸收性,在自然条件下或在人体条件下,会发生生物降解,最终变成二氧化碳和水,不留任何污染物,是名副其实的环境友好、绿色环保材料。同时聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解材料;燃烧时不会散发毒气,不会造成污染;在医药领域,聚乳酸可用于生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,具有可靠的安全性能。
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