【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 先，在生產(chǎn)蝦青素時(shí)，將貯存于雙層乙烯袋中、在70℃保存的廢棄物，粉碎成膏狀物。按重量比1：1加入大豆油，攪拌均勻后，用鉛或鉑把容器圍起來(lái)避光。緩緩加熱到90℃停止，利用低溫離心技術(shù)（0℃，11000r/min，10min），收集油溶液，使之分層，蝦青素存在于上層色素液中。用分液裝置分離、提純，即得蝦青素。此法生產(chǎn)條件要求苛刻，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)量較低，產(chǎn)品純度不高。因此，目前僅有少數(shù)國(guó)家應(yīng)用這種技術(shù)生產(chǎn)蝦青素。 利用藻類生產(chǎn)蝦青素 用人工培養(yǎng)特殊的單細(xì)胞綠藻（Chlamydomonas nivalis），采用特殊的人工光照生物反應(yīng)器或在天然露天池塘中進(jìn)行藻類的培植，又稱為紅色池塘工藝，吸收光能和二氧化碳使細(xì)胞內(nèi)積累蝦青素。試驗(yàn)證明，光的強(qiáng)度越高，蝦青素的產(chǎn)量也越高，而且持續(xù)光照的效果比間斷光照好。但這種藻類的生長(zhǎng)條件苛刻，對(duì)水質(zhì)、環(huán)境及光的要求很高，大規(guī)模生產(chǎn)依然存在難度。 利用酵母菌生產(chǎn)蝦青素 使用一種產(chǎn)紅色素的酵母菌種（Phaffia rodozyma）采用傳統(tǒng)的深層發(fā)酵技術(shù)，將糖質(zhì)類原料轉(zhuǎn)化為含蝦青素的酵母菌體。采用糖質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)，利于大規(guī)模高密度生產(chǎn)，而且不受地域和氣候的限制，是當(dāng)今世界上最具工業(yè)化潛力的生物法蝦青素生產(chǎn)工藝。目前美國(guó)的紅星公司及愛(ài)基尼生物公司利用這種酵母菌生產(chǎn)蝦青素。 生產(chǎn)方法對(duì)比表 方法評(píng)價(jià)化學(xué)合成法天然提取方法水產(chǎn)廢物提取藻類提取酵母發(fā)酵提取綜合評(píng)價(jià)生產(chǎn)成本較高，保健食品市場(chǎng)不準(zhǔn)任何化學(xué)合成產(chǎn)品進(jìn)入。多數(shù)國(guó)家不允許使用合成蝦青素用于飼料添加劑方面。原料來(lái)源廣泛、成本低，但生產(chǎn)易受季節(jié)限制，生產(chǎn)條件要求苛刻，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)量較低，產(chǎn)品純度不高。藻類中的蝦青素含量較高，原料成本較低。但藻類的生長(zhǎng)條件苛刻，對(duì)水質(zhì)、環(huán)境及光的要求很高，大規(guī)模生產(chǎn)依然存在難度。蝦青素產(chǎn)量與藻類相比低，但采用糖質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)，利于大規(guī)模高密度生產(chǎn)，而且不受地域和氣候的限制，生產(chǎn)成本相對(duì)低廉。本項(xiàng)目建設(shè)方案：從以上方法的比選結(jié)果看，基于酵母發(fā)酵法生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)并結(jié)合山東百龍創(chuàng)園生物科技有限公司的實(shí)際情況，本項(xiàng)目選用酵母發(fā)酵法工藝更具可行性。根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展、資金投入與產(chǎn)出情況及綜合經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)合發(fā)酵工業(yè)發(fā)展最新技術(shù)和最新工藝，綜合考慮當(dāng)?shù)刭Y源供應(yīng)及相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)情況，確定產(chǎn)品的生產(chǎn)方案。建議本項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模方案為年產(chǎn)120噸蝦青素乳油產(chǎn)品，副產(chǎn)品蛋白飼料3000噸/年。 市場(chǎng)需求：綜合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)及目標(biāo)市場(chǎng)需求，蝦青素產(chǎn)品市場(chǎng)在近幾年發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)效益明顯。 本方案主產(chǎn)品年產(chǎn)120噸蝦青素乳油，副產(chǎn)品為蛋白飼料3000噸/年。 本產(chǎn)品方案的實(shí)施，充分考慮環(huán)保要求，廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有有毒有害廢氣排放。 禹城市地理位置優(yōu)越、交通便利，工業(yè)經(jīng)濟(jì)門類齊全，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特色優(yōu)勢(shì)明顯，另外禹城市為中國(guó)功能性糖城，國(guó)家重要的淀粉深加工基地，完全可以滿足生產(chǎn)原輔材料及能源供應(yīng)，不會(huì)影響產(chǎn)品生產(chǎn)。 技術(shù)裝備條件：采用國(guó)內(nèi)相關(guān)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)技術(shù)總體達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。 產(chǎn)品方案包括：120噸/年蝦青素乳油；3000噸/年蛋白飼料。產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Q/YSD012008，蝦青素乳油產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)如表32：表32 蝦青素乳油質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目指 標(biāo)蝦青素含量≥5%鉛（mg/kg）≤10砷（mg/kg）≤3第四章 廠址選擇a、地理位置及交通運(yùn)輸禹城市地處環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈，是山東省會(huì)濟(jì)南的衛(wèi)星城，魯西北的區(qū)域性中心城市之一。擬建項(xiàng)目建設(shè)在禹城市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)。南依山東省會(huì)濟(jì)南40公里，北距北京350公里，東至青島港460公里，建設(shè)地點(diǎn)距濟(jì)南國(guó)際機(jī)場(chǎng)50公里，京滬、濟(jì)邯鐵路，京福高速公路，青銀高速公路，308國(guó)道、10109省道穿境而過(guò)。交通運(yùn)輸十分便利。b、土地權(quán)屬類別及利用現(xiàn)狀本項(xiàng)目在百龍創(chuàng)園的老廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行，土地權(quán)屬企業(yè)自有土地，廠區(qū)布局規(guī)整，節(jié)約用地，周邊環(huán)境滿足工程建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行要求。 廠址建設(shè)條件a、工程地質(zhì)及水文狀況禹城位于華北陸臺(tái)渤凹陷的南部，是長(zhǎng)期沉降區(qū)，為第四系地層中河流沖積而成。因此，地層水平、垂亙方向變動(dòng)頻繁，主要為輕—中等的亞砂上構(gòu)成，其次為薄層粘土及部分細(xì)砂層。本項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)地勢(shì)比較平坦，地基承載力較高，施工圖設(shè)計(jì)以詳勘資料為準(zhǔn)。禹城市位于黃河沖積平原，屬魯西、魯北陸向斜水文地質(zhì)區(qū)，新第三系和第四系地層厚度達(dá)1500米以上，地下水較豐富。淺層地下水補(bǔ)給條件較好，含水層較發(fā)育，為淺層淡水突出區(qū)。除淡水廣泛分布外，還有微咸水與淡水相間分布，構(gòu)成水化學(xué)垂直分帶的咸—淡、淡—咸—淡及全淡型結(jié)構(gòu)。禹城市境內(nèi)主干河道26條，全長(zhǎng)398公里，年均引用黃河水2億立方米。b、氣象條件禹城市地處溫暖帶季風(fēng)區(qū)，具有明顯的季風(fēng)變化和季風(fēng)氣候特征，屬半濕潤(rùn)大陸型氣候，四季分明，光照充足，雨熱同步，降水時(shí)空分布不均。降水多集中7－8月，年均無(wú)凍期258天，氣候宜人，景色秀麗。主導(dǎo)風(fēng)向： 夏季，西南風(fēng)冬季，東北風(fēng)年平均氣溫 ℃絕對(duì)最高氣溫 ℃絕對(duì)最低氣溫 25℃年平均降雨量 年最大降雨量 年平均相對(duì)濕度 65％最大凍土深度 3 5 cm 地下水埋深 2m歷年平均風(fēng)速 ／s歷年最大風(fēng)速 地震設(shè)防烈度 7度c、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境概況禹城市地處環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈，是山東省會(huì)濟(jì)南的衛(wèi)星城，魯西北的區(qū)域性中心城市之一。轄7鎮(zhèn)3鄉(xiāng)1個(gè)街道辦事處，995個(gè)行政村，總面積990平方公里，耕地80萬(wàn)畝，人口50萬(wàn)?！　∮沓菤v史悠久，是大禹治水之域，釀酒之鄉(xiāng)，扒雞之城，龍山文化發(fā)源地之一。夏商時(shí)屬九州之兗州，唐朝天寶元年設(shè)禹城縣，意在紀(jì)念大禹曾在此率眾治水，城西現(xiàn)有禹王亭遺址。1993年9月撤縣設(shè)市?！　〗陙?lái)，欣欣向榮的開(kāi)放型經(jīng)濟(jì)使禹城駛上了發(fā)展的快車道。以生物制藥、高檔紡織、精密機(jī)械、木材加工、食品、化工為主導(dǎo)的工業(yè)群體不斷壯大；商貿(mào)流通繁榮活躍，是魯西北重要的物資集散地，禹城先后被授予全國(guó)科技實(shí)力百?gòu)?qiáng)市、全國(guó)食品工業(yè)百?gòu)?qiáng)市、全國(guó)農(nóng)業(yè)引用外資項(xiàng)目先進(jìn)市等榮譽(yù)稱號(hào)。禹城高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)位于禹城市區(qū)東部，總規(guī)劃面積20平方公里，實(shí)行公司化運(yùn)營(yíng)，自主開(kāi)發(fā)、滾動(dòng)發(fā)展。優(yōu)惠的政策，寬松的環(huán)境，吸引了眾多國(guó)內(nèi)外客商前來(lái)投資興業(yè)。區(qū)內(nèi)已形成了兩大完整的產(chǎn)業(yè)鏈條：一是以玉米、玉米芯為原料，玉米淀粉、玉米油、三糖等系列產(chǎn)品的玉米深加工產(chǎn)業(yè)鏈；二是以大豆為原料的食用油、低溫豆粕、大豆分離蛋白、大豆蛋白纖維和大豆纖維紡織及服裝面料生產(chǎn)的大豆系列深加工產(chǎn)業(yè)鏈。已初步成為以生物技術(shù)為特色，新材料、機(jī)電一體化、精細(xì)化工、紡織工藝品、出口發(fā)制品等為主導(dǎo)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)。目前，高新區(qū)已成為禹城高新技術(shù)的密集區(qū)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)點(diǎn)、民營(yíng)企業(yè)和外商投資的大載體、城市建設(shè)的新亮點(diǎn)。禹城自然條件優(yōu)越，交通方便快捷，基礎(chǔ)設(shè)施完善，商業(yè)流通活躍，政策務(wù)實(shí)優(yōu)惠，各項(xiàng)服務(wù)優(yōu)質(zhì)高效?！　、主要原輔材料供應(yīng)條件本項(xiàng)目主要原料為淀粉糖、玉米漿等，禹城市主要糧食作物為玉米、小麥，具有優(yōu)越資源優(yōu)勢(shì)，完全可以滿足原料要求。d、法律支持和環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目的實(shí)施可以帶動(dòng)禹城市當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高農(nóng)民的收入，擴(kuò)大本地區(qū)的就業(yè)機(jī)會(huì)，同時(shí)對(duì)充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)符合國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，項(xiàng)目建成后，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持以人為本，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和環(huán)境，產(chǎn)生的污物應(yīng)及時(shí)清運(yùn)，污水必須經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后方可排放。 廠址方案評(píng)述本項(xiàng)目建設(shè)在禹城市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)山東百龍創(chuàng)園生物科技有限公司內(nèi)。廠區(qū)地理位置優(yōu)越，交通運(yùn)輸方便。廠區(qū)內(nèi)公用工程等配套設(shè)施完善，水源充足,水質(zhì)符合規(guī)定要求，電汽供應(yīng)穩(wěn)定可靠，廠區(qū)布局規(guī)整，節(jié)約用地，地勢(shì)平坦，排水方便，項(xiàng)目建設(shè)符合企業(yè)的總體規(guī)劃，選址是可行的。第五章 技術(shù)、設(shè)備和工程方案本項(xiàng)目以一種高產(chǎn)蝦青素的酵母為菌種，采用傳統(tǒng)的深層發(fā)酵技術(shù)，將糖質(zhì)類原料轉(zhuǎn)化為含蝦青素的酵母菌體，酵母產(chǎn)蝦青素水平達(dá)3mg/g。采用糖質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)，有利于大規(guī)模高密度生產(chǎn)，而且不受地域和氣候的限制，發(fā)酵成熟后的蝦青素酵母菌液用泵打入酵母離心機(jī)，分離上清液，酵母乳加入清水漂洗，水洗后經(jīng)酵母離心機(jī)再次分離洗滌后的酵母乳。將離心獲得的蝦青素酵母菌渣懸液用廂式壓濾機(jī)壓榨到固形物含量為30%左右，移入管束干燥機(jī)中將濕含量降至5%以下，%的蝦青素粉。將蝦青素粉加入溶劑浸提罐中，采用 95%食用酒精萃取浸提，浸提殘?jiān)?jīng)過(guò)濾后烘干制成蛋白飼料產(chǎn)品，浸出液加入適量的大豆油后，打入酒精回收罐中，升溫將酒精蒸出，罐底殘留物過(guò)濾得到清澈透明的1%～10%含量的蝦青素乳油產(chǎn)品，蝦青素的總收率達(dá)到70%以上。 工藝流程（如下圖）：水輔料原料配料滅菌一級(jí)種子二級(jí)種子無(wú)菌空氣發(fā)酵離心酵母菌體水洗 酵母菌體蛋白飼料干燥酒精干燥、粉碎二次浸提殘?jiān)釟堅(jiān)凭腿〗岽蠖褂徒嵋憾谓嵋壕凭厥照{(diào)配、蒸餾蝦青素乳油圖51 蝦青素乳油生產(chǎn)工藝流程圖工藝流程說(shuō)明：接種和發(fā)酵按照1：10的接種比，將蝦青素酵母種子經(jīng)過(guò)多級(jí)種子罐逐步放大到生產(chǎn)罐，發(fā)酵移種在無(wú)菌條件下進(jìn)行。在各級(jí)種子罐保持溫度為20～22度，通入無(wú)菌空氣結(jié)合發(fā)酵罐的攪拌使得發(fā)酵液的溶解氧不低于20%。生產(chǎn)罐主發(fā)酵：在接入上級(jí)成熟種子后，保持溫度為20～22度，通入無(wú)菌空氣，結(jié)合發(fā)酵罐的攪拌使得發(fā)酵液的溶解氧不低于20%。%以下時(shí)，開(kāi)始連續(xù)從補(bǔ)料罐流加補(bǔ)料到發(fā)酵罐中，控制還原糖不高于1%，%，直到補(bǔ)料放完，料液達(dá)到出罐容積后，繼續(xù)保持通風(fēng)12小時(shí)，直到發(fā)酵結(jié)束?？偘l(fā)酵時(shí)間為120小時(shí)左右。提取1）離心、洗滌：儲(chǔ)料罐中的蝦青素酵母菌液用泵打入酵母離心機(jī)，調(diào)整轉(zhuǎn)速，分離上清液。由重料咀流出的酵母乳排入調(diào)漿罐，加入30度以下的清水漂洗后經(jīng)酵母離心機(jī)再次分離洗滌后的酵母乳。2）制備蝦青素酵母粉：將離心獲得的蝦青素酵母菌渣懸液用廂式壓濾機(jī)壓榨到固形物含量為30%左右，移入管束干燥機(jī)中將濕含量降至5%以下，%的蝦青素粉。3）蝦青素乳油的制備：將蝦青素粉加入溶劑浸提罐中，加入3倍體積的95%食用酒精，室溫下攪拌2小時(shí)，靜置后排出澄清的上清液。在殘余菌渣中加入3倍體積的酒精，同樣條件下浸提一次，合并浸提液。殘?jiān)?jīng)過(guò)濾后干燥進(jìn)入包裝車間進(jìn)行包裝制成蛋白飼料產(chǎn)品。浸出液加入適量的大豆油后，打入酒精回收罐中，升溫將酒精蒸出，罐底殘留物加入適量的油用助濾劑過(guò)濾，可以得到清澈透明的1%～10%含量的蝦青素乳油。包裝對(duì)蝦青素乳油產(chǎn)品及蛋白飼料產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)、包裝入庫(kù)。主要工藝技術(shù)參數(shù)：序號(hào)名稱收率（%）備注1蝦青素70 根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案和技術(shù)方案要求，綜合考慮設(shè)備性價(jià)比，物料消耗指標(biāo)，備品備件保證程度，安裝試車技術(shù)服務(wù)，設(shè)備投資等，并對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)制造企業(yè)進(jìn)行調(diào)查和詢價(jià)，根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，建議項(xiàng)目設(shè)備主要選用國(guó)產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備。 項(xiàng)目主要設(shè)備一覽表序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量備注發(fā)酵車間提升機(jī)2t/h2輸送機(jī)5t/h2配料罐Φ260055004不銹鋼配料罐Φ310068002不銹鋼連續(xù)消毒器30 m3/h2不銹鋼種子罐1m179。4不銹鋼種子罐10 m179。6不銹鋼發(fā)酵罐Φ5600120005不銹鋼補(bǔ)料罐Φ310068004不銹鋼消泡罐2 m179。2不銹鋼發(fā)酵液儲(chǔ)罐150m34不銹鋼酸堿罐20m179。2防腐糖液輸送泵20 m3/h，20m2不銹鋼酵母乳輸送泵50 m3/h，30m4不銹鋼泵12不銹鋼提取車間酵母離心機(jī)DP500 30t/h8不銹鋼板框壓濾機(jī)100m24不銹鋼洗水罐50m34不銹鋼酵母乳儲(chǔ)罐100 m32不銹鋼酵母乳泵30 m3/h，20m2不銹鋼管束干燥機(jī)GZG600型2粉碎設(shè)備2t/h2不銹鋼酵母提取罐50m34不銹鋼酒精儲(chǔ)罐100m22不銹鋼酒精回收罐50m22不銹鋼蒸餾塔設(shè)備JH800 600kg/h4大豆油儲(chǔ)罐20m32不銹鋼儲(chǔ)罐30m31不銹鋼泵16不銹鋼包裝車間灌裝設(shè)備200kg/h1不銹鋼自動(dòng)包裝機(jī)500kg/h2不銹鋼動(dòng)力機(jī)房空壓機(jī)40vvm6空氣罐10m36空氣過(guò)濾器6其他