酶法生產(chǎn)100噸甘露寡糖項(xiàng)目初步可行性報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-05-31 14:06本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】繼基因工程、蛋白質(zhì)工程之后，糖工程已成為最引人注目。寡糖作為新的生理活性物質(zhì)，在疾病診斷與防治、飼料、農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域的重要產(chǎn)業(yè)。領(lǐng)域，正使我們?cè)谵r(nóng)業(yè)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域的活動(dòng)能力發(fā)生革命。年全球的寡糖產(chǎn)量已達(dá)13萬(wàn)噸，創(chuàng)造了300億美元的功能食品市場(chǎng)，寡糖已是全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中突出的亮。已經(jīng)完成工業(yè)化生產(chǎn)試驗(yàn)、開(kāi)發(fā)了新產(chǎn)品，取得了保健食品證書(shū)，并啟動(dòng)了系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)計(jì)劃。糖、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和核酸是構(gòu)成有機(jī)生物體的四大類(lèi)化合物。在結(jié)構(gòu)上，糖是由單糖分子組成的長(zhǎng)鏈。有更多的分子，稱(chēng)之為多糖。但是人們發(fā)現(xiàn)這類(lèi)寡糖在人體腸道中有特異性的促進(jìn)雙歧桿菌機(jī)。維生素，促進(jìn)蛋白質(zhì)吸收和提高人體免疫力的作用。寡糖的上述作用是作為現(xiàn)有各類(lèi)保健品原料或輔料的重要原因。白酶水解及防止被抗體識(shí)別，穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，維持組織的結(jié)構(gòu)功能和完整性等。決定蛋白質(zhì)活性的有無(wú)和大小。寡糖具有保健食品的全部屬性，被稱(chēng)為第三代保健食品的代表。
【正文】 甘露寡糖藥物等其他產(chǎn)品，進(jìn)一步合作研發(fā)或生產(chǎn)。 寡糖原料產(chǎn)品生產(chǎn)方案 推薦初期以小規(guī)模原料品生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)原料品的供、產(chǎn)、銷(xiāo)一體化。同時(shí)，逐步建立飼料添加劑的生產(chǎn)線，進(jìn)行下游產(chǎn)品的生產(chǎn)，還可以與微生物所等科研單位繼續(xù)合作組建國(guó)家級(jí)“寡糖生物工程中心”。 甘露寡糖的生產(chǎn)的基本原料是魔芋精粉 或田菁膠，這些在我國(guó)具有豐富的資源，而且期待高附加值開(kāi)發(fā)。對(duì)原料的要求，除了合格的理化指標(biāo)，實(shí)際是其甘露多糖的含量。理化衛(wèi)生指標(biāo)有食品級(jí)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而多糖含量雖說(shuō)是越高越好，但對(duì)分子量等的質(zhì)量要求反而低，因此可以找到廉價(jià)的貨源。從出粉率上說(shuō)，以一般的魔芋精粉或田菁膠為直接原料，寡糖的產(chǎn)率在 50％以上。當(dāng)然，原料的品種、產(chǎn)地、加工方式等，都要進(jìn)行控制。魔芋精粉的市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)很大，一般年底收獲后的新產(chǎn)品價(jià)格，由于黏度、色澤等較好、出口量集中，價(jià)格就較高，報(bào)價(jià) 2－ 5 萬(wàn) /噸都可以見(jiàn)到，而夏季前后，一般較便宜， 1－ 3 萬(wàn) /噸也能找到。 甘露寡糖以魔芋或田菁為原料，保守估計(jì)總收率為 50%，即 2 噸魔芋精粉可以生產(chǎn) 1 噸甘露寡糖。建議初始采用小規(guī)模生產(chǎn)， 2 噸發(fā)酵罐， 10 噸糖化罐，每2 天生產(chǎn)一個(gè)批次，每年共 100 個(gè)批次，總產(chǎn)量為 100 噸左右。然后放大到年產(chǎn)5001000 噸的生產(chǎn)能力。 1．工藝技術(shù)方案 1）菌種 本項(xiàng)目所采用的菌種系從我國(guó)極端環(huán)境中篩選分離的嗜堿芽孢桿菌 N165，經(jīng)誘變育種選出的堿性β —甘露聚糖酶高產(chǎn)突變株 M103，菌種的篩選分離工作具有國(guó)際先進(jìn)水平。嗜堿芽孢桿菌經(jīng)發(fā)酵工藝擴(kuò)大培養(yǎng)后分泌的堿性β－甘露聚糖酶是一 種半纖維素酶，可在堿性條件下將自然界廣泛存在的葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖及β —甘露聚糖等降解為甘露低聚糖。實(shí)現(xiàn)了該酶工業(yè)發(fā)酵水平的突破，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。 2〕 發(fā)酵工藝 通過(guò)菌種逐級(jí)放大至 10005000 立升以上的發(fā)酵規(guī)模，可保證發(fā)酵罐中的接種量，以縮短發(fā)酵周期，提高其產(chǎn)出堿性β —甘露聚糖酶的能力，發(fā)酵液經(jīng)固液分離、超濾濃縮的工藝，在去水的同時(shí)還去除了低分子量的雜質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽等，有效達(dá)到酶提取的目的。 堿性β —甘露聚糖酶的酶活水平為 450600μ /ml 以上，酶收率 80%以上，做到了高效率、低成本。 3）糖化 工藝 10000 立升反應(yīng)罐中降解魔芋葡甘聚糖等多糖為甘露低聚糖，可采用經(jīng)典的制糖工藝路線，也可考慮采用超濾精制和反滲透濃縮等膜技術(shù)。此類(lèi)膜技術(shù)既高效、廉價(jià)地去除了高分子雜質(zhì)，達(dá)到了精制的目的，又能使甘露低聚糖分子不脫乙?；?，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。糖化工藝轉(zhuǎn)化率在 80%以上，甘露寡糖粉的純度為 80％以上 技術(shù)路線 ：酶的發(fā)酵生產(chǎn)→酶解寡糖→提取分離、純化→產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 工藝流程 ： 菌種－搖瓶－種子罐－發(fā)酵罐－絮凝－過(guò)濾－超濾－酶制劑 酶解糖化－脫色－過(guò)濾－純化－濃縮－噴干 2．主要設(shè)備（參考） 1）堿性β —甘露聚糖酶生產(chǎn)的主要設(shè)備 （萬(wàn)元） 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱(chēng) 規(guī) 格 型 號(hào) 材 質(zhì) 數(shù)量 單價(jià) 金額 1 手提式滅菌鍋 2 臺(tái) 2 臥式殺菌鍋 1 臺(tái) 3 搖床 4 個(gè) 4 種子罐 50～ 500 立升 2 個(gè) 5 發(fā)酵罐 5001000 立升 2 個(gè) 6 發(fā)酵罐 5000 立升 2 個(gè) 7 無(wú)菌空氣過(guò)濾系統(tǒng) 2 套 8 絮凝罐 5000 立升 2 個(gè) 9 緩沖罐 5000 立升 2 個(gè) 10 板框膜過(guò)濾 大型 1 套 11 超濾 濃縮系統(tǒng) 2 套 12 輸送泵 5 臺(tái) 13 貯罐 1000 升 2 個(gè) 14 酶液專(zhuān)用貯存桶 50 升 20 個(gè) 15 液相色譜 1 臺(tái) 16 化驗(yàn)室各類(lèi)常規(guī)用品 17 電腦控制系統(tǒng) 1 套 合計(jì) *SS—不銹鋼 2）甘露低聚糖（甘露低聚糖）生產(chǎn)主要設(shè)備 （萬(wàn)元） 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱(chēng) 規(guī) 格 型 號(hào) 材質(zhì) 數(shù)量 單價(jià) 金額 1 轉(zhuǎn)化罐 20xx10000 立升 6 2 糖化料液輸送泵 6 3 中和罐 500010000 立升 6 4 澄清脫色罐 3 5 活性炭過(guò)濾 2 6 脫色料液超濾裝置 2 7 中空纖維超濾裝置 2 8 超濾液泵 2 9 離子交換裝置 1 10 料液輸送泵 2 11 反滲濃縮裝置 2 12 貯罐 4 13 噴霧干燥裝置 1 14 包裝線（干粉） 1 小 計(jì) 財(cái)務(wù)分析 以小規(guī)模生產(chǎn)并留有擴(kuò)大發(fā)展余地計(jì)算，項(xiàng)目總投資 3500 萬(wàn)元， 其中，固定設(shè)備投資： 1500 萬(wàn) 流動(dòng)資金： 1000 萬(wàn) 技術(shù)開(kāi)發(fā)投資： 1000 萬(wàn) 寡糖原料年產(chǎn)值 4000 萬(wàn)元， 飼料添加劑等二次開(kāi)發(fā)產(chǎn)品年產(chǎn)值 10000 萬(wàn)元 凈利潤(rùn)率 30％ （以上為粗略估計(jì)，僅供參考） 風(fēng)險(xiǎn)分析和對(duì)策 1．技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) 微生物所在技術(shù)上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)積累的大量成功經(jīng)驗(yàn)。寡糖的生產(chǎn)已通過(guò)了中試，在產(chǎn)酶菌種、工藝參數(shù)、設(shè)備選型等諸多因素上，預(yù)計(jì)困難，分步落實(shí)，建立了先進(jìn)的工藝方案?；乇茼?xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的最好策略是新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與技術(shù)的不斷進(jìn)步。如果其他機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目順利地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，并規(guī)模生產(chǎn)，將會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)的局面。我們必須通過(guò)嚴(yán)格管理，并積極主動(dòng)地開(kāi)拓市場(chǎng)，不斷推出新產(chǎn)品、新技術(shù)，保證項(xiàng)目的順利發(fā)展。 2．市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn) 市場(chǎng)上，同類(lèi)產(chǎn)品（異麥芽糖、果寡糖）雖然已經(jīng)上市，但市場(chǎng)遠(yuǎn)未飽和。在完成達(dá)到所規(guī)定的指標(biāo)后，所開(kāi)發(fā)的寡糖產(chǎn)品在性能價(jià)格比上將具有明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，以強(qiáng)有力的企業(yè)做后盾，預(yù)先啟動(dòng)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)進(jìn)程，市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)完全可以克服。 微生物所曾向云南昭通華健公司轉(zhuǎn)讓了小試技術(shù)，并合作完成了擴(kuò)試技術(shù)，云南方有技術(shù)使用權(quán)，而技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)權(quán)、所有權(quán)歸微生物所。云南方公司的運(yùn)作極不規(guī)范，又由于公司內(nèi)部原因嚴(yán)重拖延 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，是微生物所決定另找合作伙伴的主要原因。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中要關(guān)注此公司的發(fā)展情況，以便及時(shí)地采取對(duì)策。同時(shí)，加強(qiáng)與微生物所的合作，以及中科院、科技部等方面的協(xié)調(diào)，爭(zhēng)取國(guó)家寡糖基地，奠定國(guó)內(nèi)寡糖龍頭企業(yè)的地位。
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