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[成果] 1800260004 云南
TQ921.3 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] 1900010288 上海
TQ925 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:应用生物催化的清洁生产工艺,可以取代一些污染严重的合成工艺。所需生物催化酶由于用量少和用途窄无商品制剂库,需要定制,用户自行或委托开发产酶菌株、制酶乃至应用工艺,一般沿用大宗酶开发的经典路线:从自然界分离产酶资源;优化产酶菌株乃至酶本身;批量生产供应市场。该路线专利和技术诀窍壁垒高、开发周期数月经年,多数用户难以承受开发成本和技术风险,阻碍了生物催化在相关领域的应用。项目在863等计划支持下标准化了定制酶生产菌株及对应的酶制剂生产工艺包,并依托积累的酶库快速开发系列新酶和新型生物催化工艺,实现了酶工程技术体系创新并应用于工业催化。 基于基因组探矿的大肠杆菌酶过表达技术。遴选出酶表达成功率高的一种重组大肠杆菌简化产酶菌株构建:序列比对检索酶编码序列;化学合成密码子优化的基因;导入带T7RNA聚合酶表达盒B型大肠杆菌的中拷贝质粒T71ac启动子后的NdeI酶切位点。构建时间由经典路线的数月缩至两周,279条定制酶序列过表达成功率达92.8%,构建成本降至1/10以下。 基于大肠杆菌高密度发酵的酶制剂高效生产技术。设计了基于工业甘油玉米浆的低成本培养基,细胞密度较常用培养基提升1倍以上,发酵成本下降2/3;适配陶瓷膜、碟片式离心机、高压均质机等设备实现高密度菌体的收集和酶提取;从载体材质、孔径与活性基团的不同组合阵列筛选最佳固定化酶,比活性与稳定性较常规载体可翻倍。上述技术集成的制酶工艺包标准化了生产设备和工艺,对各种定制酶通用,已建成2吨规模的示范车间。 依托多样性酶制剂库的生物催化新技术。项目接受定制积累了200余种生物催化酶,构成了覆盖大宗酶以外绝大部分酶促反应的酶制剂库,通过调用库存酶;蛋白质工程改进库存酶;适配多种库存酶设计组合催化工艺加快开发速度。对新型催化反应的市场需求作出响应的时间由数周进一步缩短到数天。 项目申请发明专利48项,授权35项,其中1项国际专利在美欧俄韩获授权。发表论文63篇,被引用763次。这一新型酶工程技术体系为用户定制了200余种重组酶,单独或组合应用于40项产品或工艺,包括14种酶制剂、25项生物催化工艺和赖氨酸发酵技术。其中DL-丙氨酸等8条生物催化生产工艺和精氨酸酶制剂为国际首创。制酶工艺包示范推广12家定制酶生产应用单位。12家企业应用该体系近三年新增销售额82.63亿元,累计207.59亿元。酶工程技术体系创新及工业催化应用,对促进生物催化相关产业发展起到了重要作用,获2015年度上海市科技进步一等奖和2016年中国科学院科技促进发展奖。
[成果] 1900010296 江苏
TS264.22 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于食品发酵与酿造技术领域。针对传统食醋酿造微生物复杂多样、特征风味及功能物质不清、工业效益偏低等关键技术与基础科学问题,创新了酿造微生物群落功能优化调控技术,率先在“中国醋王”江苏恒顺醋业进行了工业化推广,成功解决了酿造微生物性能差、原料利用率低、发酵周期长、产品品质不稳定等产业技术难题。主要技术创新如下: 建立了菌群结构解析技术,阐明了酿造微生物演替规律: 针对食醋酿造关键工序制曲、制酒、制醋过程中微生物和代谢物复杂特性,采用高通量测序、代谢组学分析等技术,首次系统地解析了传统食醋酿造全过程微生物群落结构及其演替规律,揭示了“酿醋菌群自我净化”的规律与机理;全面分析了食醋有机酸组成及特征风味物质形成规律,解决了妨碍定量研究食醋微生物群落结构以及精确其复杂组份的技术难题;解析了传统食醋中心脑血管保健物质川芎嗪的合成与调控机制,为实现食醋酿造菌群功能调控奠定基础。 建立了菌群功能深度分析与精准筛选技术,抓住了酿醋微生物的关键少数:构建了宏基因组尺度的酿醋微生物群落代谢网络,明确了3000多种微生物代谢功能差异,发现了15个属的核心微生物与食醋品质密切相关;基于关键功能微生物信息,理性设计了培养组学、模拟发酵以及纯培养等组合的酿醋功能微生物高效筛选策略,建成了酿醋微生物菌种库,优选了13株具有快速启动食醋发酵,显著增强产品有机酸、典型风味成分以及川芎嗪合成能力的“关键少数”微生物菌株,获得了可用于湖北、山东、山西、重庆、新疆、黑龙江等地多个品种食醋的强化组合,系统解决了酿醋功能微生物快捷、精准筛选与人工合成功能菌群的技术难题。 创建了分阶段菌群调控制醋新技术,革新了传统酿醋工艺: 创建了分阶段强化特定功能微生物的制醋新技术,促进了酿醋优势菌群快速形成,强化了食醋特征风味与功能物质合成;优化了传统工艺中醋醅“批次套醪接种”工艺,实现了发酵快速启动;建立了基于新工艺的料醅多点实时测控、动态翻醅和温湿度调控策略,创制了智能翻醅关键设备;研发了酿醋微生物实时定量监测体系,提高了监控快捷性与准确性,确保了酿造过程异常的早期预警与生产控制稳定性。新工艺食醋酿造周期缩短13天,原料转化率提高16%,川芎嗪含量提高10倍,综合产能提高25%以上,产业综合效益提升30%以上。 项目共完成科技成果鉴定3项、验收2项,获江苏省科学技术一等奖和中国轻工联合会科技进步一等奖各1项;授权国家发明专利11项、实用新型专利4项,牵头或参与修订国家标准3项,开发富含川芎嗪等食醋新产品3个;在COB、AEM、Food Microbiol等期刊发表论文22篇。项目成果于2010年起在江苏恒顺醋业全面实施,近3年累计实现销售总额33.85亿元,新增利润4.13亿元、税收2.86亿元。项目实现了传统酿造食醋“微生物功能可控、酿造过程可控与产品品质可控”,为中国传统酿造食品行业的升级改造提供了示范。
[成果] 1800290118 陕西
TS264.22 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] 1900010294 北京
TQ925 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:半纤维素是储量仅次于纤维素的可再生资源,具有来源多样性和结构复杂性,其高效生物转化是国际上研究的热点和难点。酶制剂作为国家战略性产业之一,是食品工业等绿色、循环发展的催化剂。半纤维素酶(木聚糖酶、甘露聚糖酶和葡聚糖酶等)在半纤维素生物转化过程中发挥着关键性作用。中国在半纤维素酶及其应用方面起步较晚,基础研究薄弱,产业发展存在诸多技术瓶颈,主要表现在:半纤维素酶种类少和作用机制不明确;发酵技术落后,产半纤维素酶水平偏低;半纤维素酶转化效率低,应用范围窄。项目在科技部和国家自然科学基金委等支持下取得关键技术突破,主要创新点如下: 创制了11种具有自主知识产权的新型半纤维素酶,阐明了其酶学特性和催化作用机制,为工业化生产和应用奠定了基础。开发了半纤维素酶高通量定向筛选技术,从6000多份样本中选育出13株高产半纤维素酶的优良菌株如米黑根毛霉CAU432等。克隆表达20个半纤维素酶基因,发掘出11种具有自主产权和优良性质的半纤维素酶(如水解不产单糖的甘露聚糖酶和比酶活力最高的葡聚糖酶)。率先解析5个半纤维素酶的晶体结构,阐明了催化作用机制。 突破了半纤维素酶高密度发酵的技术瓶颈,解决了工业化生产半纤维素酶产量低的难题。采用密码子化、多尺度优化和代谢流调控等高效表达7种性能优异的半纤维素酶,创立了“三高(高底物转化率、高生产强度和高产量)”高密度发酵技术。30吨发酵罐工业化生产木聚糖酶(122400U/mL,比野生型提高15倍)、甘露聚糖酶(106300U/mL)和葡聚糖酶(67900U/mL)的产酶水平分别为国际上同类酶最高水平的1. 7、4.3和1.3倍,节约生产成本约35%。 开发了半纤维素酶在益生元、面制品、啤酒和饲料领域的应用技术,发明了基于半纤维素结构的特效预处理方法耦合酶精准水解的工艺和装备,实现了工业化生产高品质益生元。创立了特效预处理方法耦合半纤维素酶生产益生元技术。利用高温裂解玉米芯耦合耐高温木聚糖酶水解,提高低聚木糖的生产效率(30%)和品质(木二糖和三糖含量达70%);创新性集成连续逆流提取同步酶解工艺,在国内率先实现瓜尔胶低分子量膳食纤维的工业化生产;创建醇促降解等预处理方法协同甘露聚糖酶生产高品质魔芋甘露寡糖技术(产品中甘露二糖至六糖含量达88%)。基于项目益生元推出蒙牛新养道等200多种健康食品。另外,进一步开发半纤维素酶的应用技术,显著提高食品品质和饲料转化率。 项目授权发明专利20项和实用新型4项;发表论文75篇(其中SCI收录52篇);制订国家和行业标准2项。成果转化和产品应用至山东龙力生物科技股份有限公司和蒙牛乳业有限公司等50多家企业。项目半纤维素酶国内市场占有率从5%提升至30%以上;低聚木糖市场占有率达85%以上。主要企业累计新增销售额76.6亿元,新增利润11.6亿元。项目经中国轻工业联合会组织专家鉴定:整体技术达到国际领先水平。获中国专利优秀奖1项和中国轻工业联合会科学技术进步一等奖1项,推动了中国酶制剂和食品行业的发展和科技进步。
[成果] 1800180558 上海
TS264 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属食品制造业领域。针对消费者多样化的美味追求,该项目以鲜味协同机制为理论依据,通过原创的鲜美度量化技术、风味靶向调香技术、半湿法造粒技术以及自动化装备技术等多项关键技术集成创新,以各种新型鲜味物质组成鲜味混合物(FX)部分替代谷氨酸钠(MSG),并运用智能化感官分析系统靶向设计鸡风味香精,提高了产品鲜美度,同时攻克了降谷氨酸钠鸡味调味料工业化生产中所引发的制粒、干燥、溶解等工艺难题,成功开发了鲜美度高、风味纯正、性价比高、适用性广的新型鸡风味调味料,主要技术创新成果如下: 1、首创鲜美度的五维概念,建立鲜美度量化的数学模型。通过鲜美度的“冲击感、渗延感、浓郁感、圆润感、协调感”的五维度评价标准,采用单因素、正交试验、模糊数学感官评定等方法,优化确定了FX中呈味核苷酸二钠(I+G)、水解植物蛋白(HVP)、酵母抽提物(YE)、呈味肽、鲜味香精五种单因子鲜味物质的最佳配比,并采用原创等鲜度法,找到了单位鲜味成本的最佳平衡点,建立了固态复合调味料的鲜美度量化数学模型,可精准定量固态复合调味料的鲜美度,快速研发满足国内外不同人群对鲜美度多元化需求的产品群。 2、采用感官剖面和仪器分析技术,靶向设计鸡肉香精。首次以14种国内外不同品种、不同区域的鸡为研究对象,利用感官剖面分析法对其风味特征分别进行评价,并联用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术进一步全面剖析了其挥发性风味成分,得到了鸡肉香精的香韵组成,最终采用智能调香合成器(VAS)靶向调配出一款鸡肉香气纯正、鸡骨味和油脂感丰富、略有香辛料风味、同时带点清甜味的鸡肉香精。 3、运用一种适用于高黏度、低水分物料的工业化造粒设备。对于降谷氨酸钠的鸡味调味料,创新运用一种适用于高黏度、低水分物料的工业化造粒设备。与原先单滚筒式造粒机相比,该设备(加工水分范围3.5-8.5%)更适用于低水分物料;能使物料均匀分散并通过制粒转子360°挤压出筛网,形成更加紧实的颗粒;有效解决了由于配方更改引起物料粘性增大所导致的造粒和干燥工艺难题;产品平均返工率降低18.5%,自动化程度高,节约了67%的人工成本。 应用推广情况:该项目授权发明专利1项、申请发明1项、授权实用新型专利5项;发表核心期刊论文4篇,编写出版《鲜味科学与鸡精调味料工艺概论》中、日、英版书籍(40-55万字)。与该项目相关的“鲜味量化的基础研究”、“固体调味料的开发与改进”两个科技项目均通过了上海市轻工业协会的技术验收;鲜美度量化技术、风味靶向调香技术经中国科学院上海科技查新咨询中心查新,属于“国内领先、国际先进”水平。该技术成果已成功应用于该公司天天旺鸡精调味料和鸡味调味料的研制与生产,近三年来新增产值19.4亿元,新增利润2.3亿元。该项目部分关键技术还在太太乐福赐特食品有限公司和苏州市合兴食品有限公司得到推广应用。
[成果] 1800220257 安徽
TQ925 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
TQ921.1 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] 1900010543 江苏
TQ925 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:结构特异性醇/酯因其独特的理化性质与生理功能在食品、医药和化工等领域具有重要的应用价值,其具有立体、位置基团特异性,传统化学法制备存在选择性差、副产物多的突出问题,利用以氧化还原酶与脂肪酶为代表的工业酶高选择性催化是获得高纯度、高产率单一异构体醇/酯的关键,然而其高端核心技术被国际垄断。以立体特异性芳基醇和位置特异性结构脂质为典型代表的高附加值醇/酯,我国市场需求达到150多亿元人民币,此类产品80~90%长期依赖进口,亟待开发我国具有自主知识产权的创新技术。 该项目发明了高选择性酶定向挖掘、酶工业属性精准设计、高效表达和选择性催化等技术,实现了高选择性、高活性、高稳定性工业酶的高效创制。主要发明点如下: 1、创新提出了生物体系介尺度降维筛选新思路,发明了从中国传统大曲环境中逐级聚焦定向挖掘特异性选择性酶基因的技术,获得了酶微生物3种、全基因组数据1项、高选择性新酶基因28个。 2、阐明了基因酶结构动态变化影响酶选择性催化效率的调控机制,发明了酶非保守性位点“点对点”精准设计的工业属性定向强化技术,底物种类扩展了5倍、创制出天然稀缺的反Prelog选择性酶、热稳定性提高了46倍。 3、解析了毕赤酵母外源蛋白过量表达胁迫机制,发明了调控蛋白折叠和分泌的表达强化技术,创新了原位分离的高选择性酶规模化制备及催化应用技术,发酵酶活提高877倍,发酵周期缩短9~20h,产品苯基乙二醇光学纯度>99.9%e.e.,结构脂质1,3-位置特异性>95%。 授权国家发明专利22项、美国发明专利1项,美国专利授权通知1项,申请国际PCT发明专利2项,获得2014年江苏省百件优质发明专利1项,形成酶挖掘、定向强化、高效表达、发酵制备及应用技术的专利群;在Progress in Lipid Research(IF 10.583)、Chemical Communications(IF 6.319,封面文章)等国际主流期刊发表SCI论文51篇,其中10篇发表在TOP期刊上;出版著作4部、参编英文专著1部;教育部及中国石油和化学工业联合会组织的成果鉴定4项达到国际领先。美国科学院院士Peter Q Schultz在PNAS文章中认为“该研究是通过定向强化技术提高酶工业属性的少数成功例证之一”。 项目成果在全球5大液晶材料生产企业石家庄诚志永华显示材料有限公司、酶制剂龙头企业江苏一鸣生物股份有限公司等多家高新技术企业实现了选择性酶的高效生产和应用,近3年新增销售额达到7.8亿元人民币;酶生产周期缩短27%、节能减排30%,国内市场占有率达到30%以上;实现LCD液晶材料最高国产化率,并部分出口;推动了我国精细化工和食品加工产业的结构调整与升级。 该项目得到973、863等项目支持,获得2009年教育部技术发明奖一等奖、2017年中国石油和化学工业联合会技术发明奖一等奖。
[成果] 1700430136 湖北
TS264.22 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] 1700550385 湖北
TS264 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:荠菜为十字花科植物的幼嫩叶,又名地菜,是人们喜爱的一种野菜。荠菜每百克含水分85.1克,蛋白质5.3克,脂肪0.4克,碳水化合物6克,钙420毫克,磷73毫克,铁6.3毫克,胡萝卜素3.2毫克,维生素B1 0.14毫克,维生素B2 0.19毫克,尼克酸0.7毫克,维生素C 55毫克,还含有黄酮甙、胆碱、乙酰胆碱等。荠菜含丰富的维生素C和胡萝卜素,有助于增强机体免疫功能。还能降低血压、健胃消食,治疗胃痉挛、胃溃疡、痢疾、肠炎等病。荠菜性味甘平,具有和脾、利水、止血、明目的功效。用于治疗痢疾、水肿、淋病、乳糜尿、吐血、便血、血崩、月经过多、目赤肿疼等。《名医别录》载“主利肝气,和中。”《日用本草》载“凉肝明目。”《本草纲目》载“明目,益胃。”荠菜香味浓烈,清香可口,具有很高的食用价值,在民间广泛的被用于烹饪各种肉类食物。由于荠菜可食用期短,仅限于春夏两季能被采食,因为不能保存,在其他的季节或地区,则吃不到以荠菜为调味品烹饪的肉类食物,还没有以荠菜为原料制成的烹饪肉专用调味品。
[成果] 1700441010 浙江
TS264 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] 1800010072 江苏
TS264.9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:甜菊甙及高纯度莱鲍迪甙A的提取新工艺采用一次结晶法提取纯度大于99%的莱鲍迪甙A,实现了甜菊产业由低端向高端产业链的大转变。高含量RA99、RA98系列产品的出现大大提高了甜菊糖的附加值,市场价格是低端产品的两倍,解决了甜菊糖味微苦的性状,是甜菊产业技术的一大突破。公司是泰州市级龙头企业、国家高新技术企业。GL Stevia甜菊糖系列产品在甜度、口感、一致性和各项理化安全指标上均达到世界级水准,是欧盟和美国众多著名饮料配方公司和餐桌健康品牌的长期供应商,拥有ISO9001、HACCP、Food Safety、犹太Kosher、清真Halal等多重质量体系和欧盟有机认证。公司业务已覆盖了欧美、俄罗斯等近20个国家和地区,成为泰州市出口样板企业。甜菊糖之所以受到全球的追捧,更为重要的原因是它天然来源和接近零卡热量的市场定位。不仅作为食品添加剂和饮料增补剂,在保健品、药品领域,甜菊糖也作为药用辅料具有广阔的使用价值。随着人们对健康的重视,保健品、药品质量标准的提高,甜菊糖甙在药品、保健品市场的潜力非常大。全球甜味剂市场为80亿美元,而甜菊糖只占4.2%的份额,据业内专家估算,由于美国、加拿大、欧盟等新兴甜菊糖甙市场的崛起,全世界甜菊糖甙每年的需求量将达到50000吨,而全世界甜菊糖甙的生产量估计约为5000吨,其中中国2016年的生产量约在5000吨。从世界范围看,甜菊糖甙的生产供应与消费需求缺口巨大,业内人士预测到2020年甜菊糖占甜味剂市场的份额有望达到15%。近几年中国在甜菊糖甙的生产供应方面将承担主力军作用。从国内市场看,随着人民生活水平的提高,人们对食用绿色天然甜味剂要求将会逐年剧增,合成甜味剂将逐渐被淘汰,这是大势所趋。国家十分注重食品安全,由于全球市场需求强劲,加之各个国家和地区市场对甜菊提取物的放心,未来中国甜菊提取物的出口仍将持续强劲增长时态。不久的将来,甜菊糖不仅可以完全替代各种化学合成的甜味剂走进千家万户,而且将逐步替代蔗糖最终占领甜味世界的霸主地位。
[成果] 1700240599 广西
TQ925 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] 1700630371 湖北
TQ922 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:一、项目所属科学技术领域该项目属制造业领域生物工程(41640)学科发酵工程(微生物工程)方向。 二、项目主要内容 1、工业化提取异亮氨酸高效浓缩技术。主要通过应用项目技术中异亮氨酸提取工艺中浓缩系统及方法,有效提高了浓缩效率,且经过换热器加热时不会出现结晶的现象,避免造成加热器列管的堵塞,换热效果稳定,维护保养更方便。 2、异亮氨酸提取精制生产中结晶洗晶技术。研究不同晶型的成晶物理条件及不同的洗晶方式对收率的影响规律,在异亮氨酸工业化提取生产的精制工序中,采用水洗晶模式,进一步将水洗氯化物由喷淋模式改为浸泡洗涤,提高异亮氨酸水洗晶精制工艺的收率。 3、创新异亮氨酸提取过程中尾酸收集工艺。将接近收集限度的尾酸单独收集,使得每批的解吸液体积下降10%左右,解吸液含量升高,浓缩效率提高。解决了常规非单独收集工艺中因尾酸杂质高,含量低,pH值高,颜色深,质量差,造成的整个解吸液质量下降,进而影响粗品质量;以及增加每批浓缩生产时间,使得生产周期变长,浓缩效率降低的问题。 4、提取过程中离交柱液面控制技术的创新。采用连通器原理,让排放管路适当高于离子交换柱内树脂面,并与外部大气相通,有效的防止树脂干结,解决了因离子交换柱内液体过多排放所造成柱内物料报废的问题,减少了物料损耗、稳定了生产。 三、项目主要特点 1、项目所采用的工业化提取异亮氨酸高效浓缩技术具有如下特点:在浓缩器前面增加一个换热装置,利用发酵灭菌剩余蒸汽,对进入浓缩器的解析液进行加温,使进塔物料的温度升高了大约10℃,提高浓缩效率;加热器装在物料主管道上,方便员工操作;较高含量解析液在经过加热器加热时不会出现结晶的现象,不会造成加热器列管的堵塞,换热效果稳定,维护保养更方便。而精制过程中水洗晶去除氯化物方式由喷淋模式改为浸泡洗涤,提高异亮氨酸水洗晶精制工艺的收率。 2、在传统工艺上通过关键设备再造和提取工艺优化,大幅度提高异亮氨酸的质量,实现了发酵法生产的异亮氨酸工业化提取生产。 四、推广应用情况项目技术在宜昌三峡制药有限公司应用于异亮氨酸的规模化工业生产,在没有增加另外投入的情况下,产量及效益增加非常明显,每年产值可增加至少1500万。
[成果] 1700630088 湖北
TQ925 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:针对高热稳定、高活性饲料酶的改造技术开展研究,属于现代农业领域。 主要内容、特点:在省科技厅、科技部项目支持下,研发高效发酵工艺、酶分子理性设计及规模化改造技术,突破了酶制剂在饲料行业中低成本应用的瓶颈。 1、获得高产菌株的基础上,对发酵培养基与培养条件优化筛选,建立无需pH值控制的发酵工艺、高效提取纯化工艺,获得使菌株发酵产能最大化的技术体系。获授权发明专利2项,成果鉴定达到“国际先进水平”。 2、基于蛋白晶体解析及蛋白质结构数据库,开发了酶分子热稳定性计算、理性设计的软件,热稳定性突变体计算准确性达到90%以上。完成“蛋白质热稳定计算设计系统”开发,获软件著作权登记1项。 3、集成“计算软件开发-酶分子理性设计-创新酶品种改造-规模化生产”的酶分子理性设计及改造的关键技术平台,实现多种饲料用酶的改造及产业化应用。获授权发明专利9项,成果鉴定达到“国际先进水平”。 应用推广情况:完成单位之一武汉新华扬生物股份有限公司始终将公司产品创新与技术研究开发紧密结合,实现产品升级换代。近3年公司累计新增销售额26,725万元、新增利润6,753万元,该技术是产学研紧密结合的成功案例。该技术同时为湖北省内企业武汉合缘绿色生物、湖北华扬科技等公司提供产品升级改造的技术服务,近3年累计新增销售额23,113万元、新增利润3,060万元。为省外企业桂林精成生物科技有限公司提供技术支撑,近3年累计新增销售额3834.36万元、新增利润243.2万元。在2014年-2016年期间,该技术成果的应用共新增销售额53,672.36万元、新增利润10,056.2万元,经济效益显著。 在研发酶分子设计技术平台的过程中,相继为中国农业科学院、中国海洋大学、南京工业大学等多个科研机构,帮助完成多种酶分子热稳定性突变体设计,有效提升了中国酶分子改造的科研水平,社会效益显著。
[成果] 1700610129 浙江
TQ925 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:项目对具有重要应用价值的谷氨酸脱羧酶(GAD)、细胞色素P450 BM-3和纳豆激酶等3种酶的制备、酶学性质进行了较为系统的研究,在此基础上采用定向进化技术对GAD和P450 BM-3进行了分子改造,通过酶学性质表征、同源建模、分子动力学模拟等技术探讨了突变位点与酶结构、酶催化活性及其稳定性之间的关系,并对生物催化制备γ-氨基丁酸(GABA)、靛玉红等重要化合物的过程进行了研究,推动了酶工程研究理论的发展,并为几种化合物的规模化制备奠定了基础。 成果包括: 1)对Lb.brevis中GAD进行了重组表达、纯化,采用悬滴蒸汽扩散法获得了高质量的GAD晶体,利用X-ray衍射得到GAD晶体衍射数据以及采用分子置换法解析其晶体结构,在世界上首次获得了乳酸菌GAD的晶体三维结构,已在Protein data Bank(PDB)进行登录(ID:5GP4); 2)建立了基于比色法的GAD活性高通量筛选方法,采用易错PCR和定点饱和突变对GAD进行分子改造,筛选到催化活力、稳定性等显著提高的突变酶Q51H、K413I、S307N; 3)通过理性设计构建了C末端缺失的GAD突变体GADΔC,解除了C末端氨基酸序列对活性口袋的“封闭”效应,阐明了短乳杆菌重组GAD的C末端影响酶最适pH的分子机理; 4)为解决还原型辅酶NADPH不足对P450 BM-3催化活力的限制,构建了能共表达P450 BM-3和葡萄糖脱氢酶的重组酶。采用易错PCR和定点饱和突变进行分子改造,得到了催化合成靛蓝效率(kcat/Km)显著提高的P450 BM-3突变酶E435T、D168L/E435T、V445A,筛选到以靛玉红为主产物的突变酶D168W; 5)系统地研究了利用短乳杆菌GAD生物催化合成GABA的过程及相关工艺,创新性地将统计学、人工神经网络以及粒子群(PSO)进化算法应用于生物催化合成GABA的过程优化; 6)建立了纳豆激酶产生菌的两步筛选模型,较早地将响应面方法应用于酶的发酵过程优化,推动了该方法在过程优化研究中的应用。 研究成果包括中国发明专利4项,论文32篇,得到了国内外同行的高度关注和跟踪研究,被Chem.Soc Rev.、Angew.Chem.-Int.Edit.等刊物发表的论文引用,均为正面评价。10篇代表性论文共被SCI他引160次,总他引318次。
[成果] 1800040190 广西
TQ921.4 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:丁二酸,又称琥珀酸(succsinic acid),是一种常见的天然有机酸,广泛存在于动、植物和微生物体内,是生物进行TCA循环的中间产物之一。它是一种重要的有机合成中间体,主要应用于食品、医药、生物降解塑料、表面活性剂、洗涤剂、和绿色溶剂等领域。此外,丁二酸还可以用作动物饲料添加剂和植物生长刺激剂等方面。丁二酸生产主要是利用化学合成的方法,从丁烷通过顺式丁烯二酐生产琥珀酸,主要由石蜡氧化法、轻油氧化法、丁烷氧化法、丁二腈水解法、催化加氢等方法。以化学方法生产丁二酸,需要消耗大量不可再生的石化原料,生产成本高,环境污染严重,从而限制了琥珀酸的广泛应用。因此,人们开始将目标转向通过生物发酵法来生产琥珀酸。与传统的化学合成法相比,发酵法具有成本低、环境效益好等优点。通过发酵法生产得到的琥珀酸,其价格大约为0.55~1.1﹩/kg。另外,据Bio-amber公司称,琥珀酸具有25亿欧元的市场,且生物法生产琥珀酸能够与石化的方法相竞争,并计划于2011前利用植物作为原料进行工业生产琥珀酸。丁二酸是许多严格厌氧菌和兼性厌氧菌代谢的重要中间产物。人们已经发现多种微生物可以通过发酵来生产琥珀酸,其中研究主要集中在大肠杆菌(E. coli),曼海姆产琥珀酸菌(Mannheimia succiniciproducens),产琥珀酸厌氧螺菌(Anaerobiospirillum succiniciproducens)和产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)。此外,一些乳酸菌、丙酸产生菌及真菌等也可以产生少量丁二酸。在众多的产琥珀酸微生物中,瘤胃微生物产琥珀酸放线杆菌能够利用多种糖类进行发酵,并且可以耐受葡萄糖和琥珀酸的浓度分别高达158g/L和104g/L;同时,该菌以其高产量、高耐受性等优势,成为最具发展前景的琥珀酸产生菌之一。但是由于国外的技术封锁,国外的菌种难以获得,即使购买到国外菌种,也会由于具体技术条件难以得知,产量也不高,根本达不到文献报道的产量;国内丁二酸菌株生产方面与国外还有一定的差距,国内最高产的也就是50g/L左右的丁二酸。因此,筛选丁二酸更高产的微生物菌株和研究出一种能够生产更高浓度丁二酸的方法是很有必要的。 该发明公开了一种产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes菌株CCTCC M 2011399,以及其筛选和生产丁二酸的方法,该菌株从牛瘤胃富集、筛选获得,并利用该产琥珀放线杆菌菌株接入种子培养基中,在厌氧培养箱或普通培养箱中30-38℃静止培养24-36h,按1-10%的接种量接入发酵培养基中,调节pH在6.0-7.0,并在30-38℃发酵24-120h,即可得到丁二酸。并对不同原料和培养基中进行发酵研究,丁二酸产量能达到70g/L,具有工业化生产的潜力。
[成果] 1700630102 湖北
TQ925.6 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:项目所属科学技术领域: 农学-农业基础学科范畴。 主要内容及特点: 脂肪酶是重要的工业酶,广泛用于食品、饲料、化工、医药中间体等生多工业领域,新型脂肪酶品种是绿色生物转化和工业应用的核心。申报单位针对高产、高效、高抗逆性工业酶品种创制过程中的一系列共性关键技术问题的研究,解决了工业酶的分子改造领域中的方法学问题,并解决了脂肪酶的分子改造及高产品种的创制等关键问题。该项目的主要内容及特点如下: 1)成功地开发出了二代基因合成的方法。全基因合成技术是现代合成生物学的基础,可实现对基因的从头合成、按需合成和定向改造。为实现对工业酶分子的高效的改造,申报单位先后开发出了全基因合成技术(A-PCR/ligation,AOE法)。该技术具有简洁、高效、准确的特点,并为后继工业酶的分子改造鉴定了基础。 2)系统开展了工业酶的分子改造的研究。在对目标酶蛋白质结构与热稳定性的关联性系统分析的基础上,研究了蛋白质糖基化修饰与热稳定性的关联性,酶分子内胱氨酸桥、疏水/亲水氨基酸对等对酶分子稳定性的影响,完善了该脂肪酶分子的高温耐受性。 3)系统对多个脂肪酶品种的基因进行了优化。通过对该类酶基因中GC碱基的含量、分布,密码子使用频率、mRNA二级结构等参数的优化,实现了脂肪酶的高效表达,为该类酶的产业化奠定了坚实的基础。 4)实现了高密度发酵工艺、后处理工艺和多酶复合工艺等的集成创新,创制出新型脂肪酶品种。 应用推广情况: 该项目的成果已在武汉新华扬生物股份有限公司实现产业化应用。基于脂肪酶品种开发出幼龄动物专用复合酶、畜禽专用消化酶等系列产品。该类酶有效提高了饲料中脂肪的消化利用,减少动物肠道疾病发生,发挥动物生产潜力、降低饲料成本,提高了饲料工业及养殖业的经济效益。近三年累计实现新增销售额7415万元,新增净利润1583万元。该项目所涉核心科学问题已发表论文7篇,其中SCI论文5篇,获核心专利1项,市局级奖励1项,相并鉴定成果4项;获产业化示范证书1份。
[成果] 1700680002 福建
TQ925.9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:项目从大肠杆菌中克隆得到一条新的非-K12植酸酶,通过载体元件组合优化,构建获得巴斯德酵母、甲醇酵母和克鲁维乳酸酵母重组菌株。对重组酶蛋白进行分离纯化,验证酶蛋白序列并系统分析酶蛋白的各项理化性能指标。通过序列分析、分子空间结构、功能域及活性中心模拟分析,并通过在原子水平上寻找活性中心以外的柔性区段,将柔性区段变为刚性氨基酸,并通过分子动力学模拟来验证突变对蛋白柔性片段的影响,筛选热稳定性提高的突变体,以及通过对蛋白质的快速解折叠模拟来靶定与蛋白质稳定性相关的关键氨基酸,并通过理性设计得到稳定性大幅提升的突变体。借助福大百特所特有的高效表达系统和高效表达技术体系,获得产酶水平大幅提升的产业化工程菌株并实现其规模化生产。项目最终解决三方面的问题:一是解决国内外市场植酸酶耐热性限制的瓶颈,拓展植酸酶产品在畜禽颗粒饲料、尤其是水产饲料中使用的广度和深度;二是提高植酸酶发酵产酶水平,降低植酸酶产品的生产成本,从而降低下游企业的应用成本;三是提高植酸酶产品的作用效率,开发真正的高效植酸酶产品,从而可进一步降低饲料中无机磷的使用,为下游企业创收和减少环境污染增益。 授权专利情况:为打破国内和国际上以K12植酸酶为主的市场,福大百特开发了非K12大肠杆菌植酸酶并于2008年申请了国际发明专利(发明名称:A THERMOTOLERANT NON-K12 ESCHERICHIA COLI PHYTASE AND ITS PRODUCTION,PCT申请号:PCT/CN2008/073050,分别申请中国、美国、加拿大、墨西哥、韩国、欧洲和巴西专利,申请号分别为200880131973.1、13/128566、2743711、MX/a/2011/005074、10-2011-7012872、08878073.9和PI 0823236-9,其中中国、美国、墨西哥、韩国、加拿大和欧洲已经获得授权,为公司植酸酶产品进入欧美市场进行前期的准备工作。 技术经济指标:超耐热植酸酶,其酶蛋白在80℃、85℃和90℃的溶液中,处理5min后,仍有100%、95%以上和60%以上的残余酶活力;发酵产酶水平比国内水平提高一倍以上,达到70000U/ml以上;在相同作用条件和同酶活加量条件下,其作用效率比市面上现有产品提高30%以上。 应用推广及效益情况:项目产品销售给项目完成单位(福建福大百特科技发展有限公司)带来3600万元的销售收入(2014-2016年度),给项目实施单位(福建福大百特生物科技有限公司)带来2100万元的销售收入(2014-2016年度)。产品已销售给福建圣农集团、泰高营养科技(北京)有限公司、和国外(台湾、新加坡、马来西亚等)公司,广泛应用于下游畜禽和水产饲料加工及养殖企业,为这些下游企业新增销售收入合计6750万元。
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