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[成果] 1700420022 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2017
成果简介:所属科学技术领域:该项目属于《国家重点支持的高新技术领域》中高新技术改造传统产业的(三)先进制造技术中5、纺织及轻工行业专用设备技术。简要背景: 《一种新型硫熏中和反应系统》是结合中国亚硫酸法制糖澄清设备的特点,并在该公司现有全自动硫熏中和器和传统卧式中和反应器的基础上,把气液体系循环撞击机理、伴有超声效应和回收技术相结合而设计开发的。该技术用于解决亚硫酸法糖厂现有硫熏技术存在的吸硫不稳定、中和时间不足、硫气溢出量大、增加硫磺使用量等问题,从而造成了较大的成本浪费。此外,由于残余在蔗汁中的二氧化硫量较大,对蔗汁澄清和脱色效果产生较大影响,从而最终影响产品质量。主要技术内容: 该技术是由自动硫熏中和器、浸没循环撞击流反应器、残余SO<,2>气体回收装置以及PLC自动控制系统构成,适用于甘蔗制糖过程中蔗汁的澄清和脱色的硫熏中和反应的设备。在制糖工艺流程中,蔗汁通过硫熏中和器稳定充分吸收SO<,2>后,进入撞击流反应器,并在反应器中与石灰充分混合反应,使SO<,2>完全水解并和Ca<'2+>充分反应形成亚硫酸钙沉淀,达到降低蔗汁混浊度和色值的目的,同时提高沉降分离速度,加快蔗汁沉降分离。由此可提高清混汁的纯度差,提高产品质量和收回率,减少了大量的SO<,2>污染排放并较大地提高了硫磺等辅助材料的利用率,可进一步节约成本提高工厂效益。创新点: (1)引入宏观混合和微观混合的撞击流反应理论,即利用撞击流能促进微观混合的特性,促使混和、反应等过程有效进行,为中和汁的沉淀创造均匀的过饱和度环境,提供较长的反应平均停留时间; (2)在传统整体式硫熏中和器的基础上改造为分体式结构,把汁室和气室分离,解决内硫熏中和器喷嘴难以控制和自动调节等问题; (3)在硫熏中和器中增设喷雾SO<,2>吸收室,使用撞击流反应技术延长反应时间,能充分有效吸收SO<,2>,提高内清混汁纯度差,减少硫磺用量,减少SO<,2>排放。技术经济指标: (1)减少蔗糖生产过程中糖分损失0.015%(对蔗比),提高产糖率0.012%; (2)蔗汁色值低于1500IU,浑浊度低于500MAU; (3)减少设备及管壁积垢20%; (4)减少硫磺0.035(对蔗比)的使用量,减少二氧化硫溢出污染环境; (5)形成的新型硫熏中和反应系统已处于产业化应用阶段。对促进行业科技进步作用及推广应用、效益情况说明: 该项目技术的研究是结合中国亚硫酸法制糖澄清设备的特点,在该公司现有全自动硫熏中和器和传统卧式中和反应器的基础上,把气液体系循环撞击机理、伴有的超声效应和回收技术相结合,设计开发出一种新型硫熏中和反应系统。蔗汁通过硫熏中和器稳定充分吸收SO<,2>后,进入撞击流反应器,并在反应器中与石灰充分混合反应,使SO<,2>完全水解并和Ca<'2+>充分反应形成亚硫酸钙沉淀,达到降低蔗汁混浊度和色值的目的,同时提高沉降分离速度,加快蔗汁沉降分离。由此可提高清混汁的纯度差,提高产品质量和收回率。减少了大量的SO<,2>污染排放并较大地提高了硫磺等辅助材料的利用率,可进一步节约成本提高工厂效益。该技术成果的推广课题组采取走访制糖企业,采用广告宣传,技术交流推介会等形式进行推广。技术形成的产品在广西百色甘化股份有限公司、广西百色万林糖业有限公司、广西凤糖柳江制糖有限责任公司、广西凤糖六塘制糖有限责任公司、云南省云县幸福糖业有限公司以及云南云县甘化有限公司等多家制糖企业成功使用,产品的投入使用得到了广大制糖企业的一致好评和推荐。另外,由于该设备应用效果好,许多厂家通过参观,了解情况,也选用了课题组的新设备,因此,该项目应用推广前景十分广阔。
[成果] 1700240141 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2017
成果简介:制糖过程强化一直是制糖工程的研究热点之一。 糖汁组分及其性质对制糖过程产生重要的影响, 而水力空化对糖汁组分与性质的影响及其机理仍处于理论空白。 该项目研究了不同组成的糖汁水力空化效应特性、 不同水力空化器的蔗汁水力空化效应特性、 水力空化对蔗汁组分的及糖汁性质的影响及其机理, 并结合计算流体力学模拟和分子模拟, 建立糖汁水力空化模型。研究结果表明, 涡轮空化促使糖汁的粘度、 表面张力降低和强化糖汁中SO<,3><'2-> 和 Ca<'2+>生成 CaSO<,3> 沉淀。 糖汁浓度降低、 出口压力增大、 温度升高, 粘度下降率增大; 糖汁浓度升高、 出口压力增大、 温度降低, 表面张力下降率增大; 空化时间延长、 出口压力增大、 温度升高, 糖汁中 SO<,3><'2->和 Ca<'2+>残留量降低。涡轮空化能强化糖汁脱色、 CaSO<,3> 吸附糖汁中的非糖成分。 糖汁脱色优化条件: 空化5s、 温度50℃、 浓度15°Bx、 出口压力0.1MPa, 脱色率达69.14%, 高于无空化作用的脱色率63.03%; CaSO<,3> 吸附非糖成分优化条件: 空化10s、 温度50℃、 浓度15°Bx、 出口压力0.1MPa, 糖汁简纯度达86.99%, 高于无空化作用的简纯度86.18%。撞击流-射流空化协同降低糖液粘度的下降率达6.01%, 优于仅射流空化降低糖液粘度的下降率3.39%; 射流空化促使糖液表面张力下降率达10.00%, 但撞击流-射流空化协同促使糖汁表面张力略有上升; 撞击流-射流空化协同强化 CaSO<,3> 吸附糖液中非糖分作用的糖液简纯度增长率达1.950%, 强于仅射流空化作用的糖液简纯度增长率1.577%; 在合适的空化时间、 空化器入口压力和溶液温度下, 射流空化和撞击流-射流空化协同作用都能降低糖液的色值, 下降率分别可达1.808%和1.756%; 撞击流-射流空化协同作用降低糖液电导率的下降率达1.582%, 优于单独的射流空化作用降低糖液电导率的下降率0.9615%。以上研究结果表明, 水力空化能有效改善糖汁组分及其性质, 为工业制糖工艺的改进,利用水力空化强化制糖生产过程提供基础理论依据。
[成果] 1700241045 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2017
成果简介:该项目是2014年来自南科发[2014]12号文件下达的科技攻关项目,合同编号20141015。左聚糖已经被证实具有多种生物学活性,在抗肿瘤,抗病毒,增强身体免疫等方面及化妆品行业有良好应用前景。中国是世界上蔗糖的主要生产国之一,而广西是中国蔗糖生产第一大省,蔗糖资源相当丰富。利用蔗糖深加工开发高附加值的左聚糖产品对于促进地方科学和经济以及广西糖业可持续发展重要的意义。左聚糖可以通过某些微生物直接发酵蔗糖或者利用来源于微生物的左聚糖蔗糖酶转化蔗糖两种方式产生。仅有韩国等少数国家实现了左聚糖的产业化生产。该课题利用现代微生物生物技术和分子酶工程技术,率先在国内开展分子改造左聚糖蔗糖酶的研究,提高其生产性能,使突变体酶能在高底物浓度和较高反应温度下保持高转化率,提高了与国外公司同类产品的竞争力,有利于促进广西的糖业可持续发展。该项目经分子改造得到高性能的左聚糖蔗糖酶突变体T305A、STHB6,以蔗糖为底物转化生产左聚糖,在高底物蔗糖浓度20%、反应温度25℃条件下,对蔗糖中果糖基转化率达70%以上;左聚糖产物提取率达90%以上;形成新产品1项,获授权发明专利2项。依托30L发酵罐组优化了重组左聚糖蔗糖酶表达工艺,并在5000升发酵罐中完成了重组左聚糖蔗糖酶中试生产及其用于转化蔗糖生产左聚糖的工艺研究,具有良好的产业化前景。
[成果] 1700240043 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2017
成果简介:甘蔗压榨汁作为制糖的原料汁,其主要成分是水、蔗糖、有机非糖分(蛋白质、多 糖、还原糖、酚类物等)及部分悬浮颗粒(蔗屑和蔗髓等)。尽管有机非糖分具有较高营养价值,但会影响白砂糖的生产及其质量,因此,除去蔗汁中具有营养价值的“杂质”是传统制糖过程的重要内容。中国甘蔗糖厂多采用磷酸-亚硫酸法工艺生产耕地白砂糖,生产过程需耗用大量化学药剂(石灰乳、磷酸、硫磺、聚丙烯酰胺等)以吸附并除去混合汁中的有机非糖分,形成成分更为复杂、利用价值低且难以处理的糖厂滤泥和废水,而生产出来的白砂糖除了可以给人体提供热量和甜味外无任何营养价值。此外,甘蔗中的水分含量占70%以上,一直没有得到有效利用,并且在糖厂蒸发过程中需耗用制糖总耗汽的一半对清汁进行浓缩,能源消耗大。因此,制糖工艺的技术革新和制糖副产物的高附加值利用对制糖企业 来说具有重要意义。随着材料科学的发展以及膜过程控制与优化等技术日趋成熟,膜分离过程的运行成本明显降低,单位膜面积处理通量大幅度提高,膜技术已开始大规模进入工业生产领域。 膜分离技术在果汁行业已被成功应用,在甘蔗糖厂制糖生产中的应用研究也有报道, 但制糖工业现有膜技术并未摆脱对传统生产助剂(磷酸、石灰乳、磺、聚丙烯酰胺等化学药剂)的依赖,且最终产品仍限于白砂糖,膜分离效能并未得到充分发挥,有些膜过程还需额外添加淀粉酶等辅剂,膜技术在糖厂的工业化应用仍难以实现。该发明要解决的技术问题是提供一种以甘蔗压榨计或糖厂初压计为原料,利用多级膜的分离、浓缩和冷灭菌等功能并行生产营养糖、风味蔗汁及饲料原料的方法。一种多级膜并行生产营养糖、风味蔗汁及饲料原料的方法,原料汁经过预处理除去蔗屑、蔗髓等大颗粒杂质,所得滤渣或浮渣用作饲料原料,所得蔗汁泵入第一级膜分离系统得到清蔗汁,清蔗汁进入第二级膜分离系统进行脱水浓缩,透过液用于生产风味蔗汁或低糖饮料,浓缩蔗汁经蒸发和喷雾干燥处理得营养糖。该发明基于膜过程分离、浓缩及冷灭菌等功能的集成,并行生产营养糖、风味蔗汁和饲料原料,无需添加化学药剂,生产耗能较低,实现成品糖天然营养和风味的最大化保存,且操作简单稳定,基本上无三废排放,适应性广,利于制糖产品优化升级以及糖料资源的综合利用。
[成果] 1700450882 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2017
成果简介:课题来源:“淀粉糖生产线自动监控系统的开发”课题为柳州市科学研究与技术开发计划课题。由柳州市科学技术局以柳科技字〔2013〕第20号文件下达,合同编号:2013C030602。技术原理及性能指标:课题通过在淀粉糖生产过程中的各个环节,加装传感器检测温度、流量、压力值等关键参数,通过上位机系统对生产过程进行调节控制,建成了淀粉糖生产线自动监控系统。上位机系统具有压力、流量、温度值的实时监测功能,并形成实时曲线以及历史曲线可供查询,实现企业生产过程的自动化及信息化。提高了产品质量的稳定性,降低了能耗及劳动强度。压力、流量、温度值的检测误差分别在1%、1%、±2℃以内。上位机系统具有压力、流量、温度值的实时监测功能,并形成实时曲线以及历史曲线可供查询。研发的淀粉糖生产线自动监控系统已在柳州顺意来生物科技有限公司示范应用,生产线改造后节能降耗27%,产品合格率由原来的约92%,提高到了99%。技术的创造性与先进性:把淀粉糖生产现场的设备数据联网采集至上位机系统,生产管理人员可以实时监控生产中各个流程的现状,以便更好的管理和安排生产;生产信息化采集系统形成的生产数据库还可在日后做成专家库系统,形成淀粉糖专用的数据模型,方便生产管理人员对生产数据的查询以及对生产过程参数的优化。技术的成熟度,适用范围:针对企业的淀粉糖生产过程自动化程度低,控制调节不及时导致产品质量不稳定以及能耗偏高等缺点,通过在淀粉糖生产过程中的各个环节,加装传感器检测生产过程中的温度、流量、压力值等关键参数,对原来设备上的阀门以及各种执行机构,改造成能够远程控制的执行机构,上位机系统根据采集上来的各种参数,对比工艺要求通过远程控制方式实时的对生产过程进行调节控制,从而使得产品质量的稳定性得以提高,降低不必要的能耗及劳动强度,同时实现了企业生产过程的自动化及信息化。可推广到同类生产线应用。
[成果] 1700240042 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2017
成果简介:该发明属于生物制药与生物质分离领域,尤其涉及一种双酶固定化相合多级膜分离制备药用右旋糖酐和果糖的方法。右旋糖酐是由细菌(如肠膜状明串珠菌 (Leuconostoc mesenteroides)) 产生的胞外多糖,其主链是由D- 葡萄糖单元以 α (l→ 6) 糖苷键连接而成。不同分子量的右旋糖酐在临床上有多种用途,如作为血浆代用品、疏通微血管、防治血栓等《中国药典》(2010版)收录了包括 Dex-70(平均分子量约7万)、 Dex-40(平均分子量约4万)、 Dex-20 (平均分子量约2万)三种右旋糖酐及其衍生药物共12种。国内制备右旋糖酐大多采用“菌 种发酵-乙醇沉淀-盐酸水解-乙醇分级沉淀”的工艺,产品含有氯化物等杂质,且分子量分布较广,导致临床使用时发生过敏反应,给患者带来较大风险,限制了右旋糖酐的推广使用。果糖是最甜的天然糖,对糖尿病人而言,果糖又是一种安全系数更高的糖,其产生的血糖指数约为葡萄糖的20%,而且果糖具有保湿性等适用于食品工业生产的诸多优点,因而在医药、食品领域被广泛使用。果糖溶解度非常大,且在103~105℃即发生分解,采用传统的热加工法获得结晶果糖的技术难度很大,生产工艺复杂,成本自然也高,这是果糖价格远远高于葡萄糖和蔗糖的主要原因之一。右旋糖酐蔗糖酶(Dextransucrase ,简称Dsase ,酶的系统分类号为E. C. 2. 4. 1.5)来源于肠膜明串珠菌等细菌,可作用于底物蔗糖合成右旋糖酐。国内外研究表明,肠膜明串珠菌产生的右旋糖酐蔗糖酶其分子量范围为160~180kDa。右旋糖酐酶(Dextranase,简称 Dase ,酶的系统分类号为E. C. 3. 2. 1.11)是一种专一性、随机地内切右旋糖酐链中的 α (l→ 6)糖苷键的酶,应用该酶可显著降低右旋糖酐的分子量。国外研究表明,由细丽毛壳菌属所产的右旋糖酐酶其分子量范围为70~90kDa。膜分离技术是生物质分离领域中的绿色生产过程,可在不引入外源性有害物质的前提下实现目标产物的有效分离。发明人在多级膜分离右旋糖酐方面深入研究表明,膜分离技术可以按分子量的大小对右旋糖酐进行较好的分离和富集,但由于右旋糖酐分子在溶液中成链状或线性展开,较大的分子可以穿透较小的滤膜,所以简单采用滤膜的截留分子量来标定产物分子量分布范围存在一定的误差。而对于酶分子等蛋白质类的非线性分子,膜分离则不存在这一缺点,可直接由滤膜的截留分子量来标定产物分子量分布范围。菌种发酵法和酶法合成同属于生物法,其反应条件温和,耗能少,特别是酶法合成被广泛誉为高端生物制品工业化生产的首选技术。国内已有利用菌种或右旋糖酐蔗糖酶发酵蔗糖先行制备右旋糖酐,然后再加入含右旋糖酶的发酵清液或右旋糖酐酶的方法, 以制备不同分子量的右旋糖酐,但其后续产物分离都较复杂,并且使用纱布过滤、乙醇分级 沉淀等传统分离方法来精制产品,可能影响药用右旋糖酐的安全使用,制备方法有较大的改进空间。另外,右旋糖酐蔗糖酶与蔗糖的反应在短时间内会迅速生成分子量大于100 万 的右旋糖酐,尽管该法在蔗糖转化率方面表现突出,但由于右旋糖酐酶的酶解作用是随机 的,所以目标产物得率并不高。该发明公开了一种双酶固定化耦合多级膜分离制备药用右旋糖酐和果糖的方法,将右旋糖酐蔗糖酶和右旋糖酐酶共同固定化于海藻酸钠微球中成双酶固定化小球;以蔗糖溶液为底物,往底物中加入双酶固定化小球,构成固定化双酶与蔗糖的反应体系;反应产物经过由超滤膜与纳滤膜组成的多级膜系统分离后,直接在超滤膜分离阶段获得药用右旋糖酐,并在末级纳滤膜分离中获得高纯度果糖溶液,第一级超滤膜的截留液中所含的酶和大分子右旋糖酐则返回固定化双酶与蔗糖的反应体系,重新参与反应,实现酶的循环利用。该发明成本较低、绿色环保、安全高效、操作简单,实现了定向调控生产高质量的目标分子量药用右旋糖酐,同时获得高纯度、高附加值的果糖副产物。
[成果] 1700320389 天津
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:该项目属于轻工食品技术领域。项目系统建立了中国低聚异麦芽糖(IMO)产业化关键技术体系,并实现了国际领先的、全球规模第一的生产和应用。IMO是产量最大、应用最广的功能性低聚糖品种,是促进肠道微生态平衡、增强机体健康的重要益生元。项目针对中国IMO生产用酶应用性能差、转化精制技术落后、品种单一、质量控制与应用技术滞后、工业效益低等现状,从基础科学和关键技术入手,通过协同创新,在特异性糖苷酶创制、固定化酶循环转化、高效精制与多元化产品可控生产体系建立方面实现突破,率先在保龄宝公司实现应用,产销量居世界首位,使其成为中国低聚糖产业首家上市公司,有力推动了中国低聚糖产业的发展壮大。主要技术创新如下:(1)创制了工业性能优异的α-葡萄糖转苷酶,为IMO自主高效生产奠定了核心基础。采用基于pNPG底物特异性颜色反应的筛选策略,结合基于高效液相色谱的特异性转苷活性评价和改造技术,建立了高底物浓度及高转苷率的α-葡萄糖转苷酶快速筛选新方法,获得了来源于黑曲霉BLB-28菌株的新型α-葡萄糖转苷酶,实现在高底物浓度(350g/L)下“三糖(IG2+P+IG3)”转化率高于50%,较国外同类酶制剂转化能力提升了43%,吨产品用酶成本降低250元,降幅达38%,实现了基于10M<'3>罐的低聚糖用酶国产化。(2)创新“高三糖”制备的技术理念,构建了基于载体吸附和微孔固定化的IMO转化工艺,实现了高浓底物的高效循环转化。利用多酶联合水解,使淀粉水解液中麦芽糖含量达到了90%以上,驱动“三糖”组分的大量生成。在该基础上,利用机械性能优良且特异性吸附树脂进行IMO糖酶固定,进而采用微孔壳材进行封装,建立了循环高效转化工艺,生成“三糖”组分大于50%,超过国外同类技术指标(35%)。固定化酶使用次数达到50次,总催化时长达1700h,单位产品用酶成本较传统固定化酶工艺降低40%以上(400元),实现了年产5万吨IMO的产业化应用。(3)开创了模拟移动床在低聚糖行业的规模化应用,建立了技术领先的IMO定向可控分离技术,并实现产物的高效利用和清洁生产。筛选出特性优异的钾型改性树脂,在完全水性溶剂体系下实现高底物浓度(60%)进料和IMO的高通量分离(5万吨/年),开创了SMB在低聚糖行业内的规模化应用。基于SMB实现了IMO不同组分的精确可控切分,形成“三糖”组成比例不同的IMO产品,并成功应用于乳品、焙烤食品等不同下游产品中。牵头制定了国家标准,规范了产品市场。此外,还建立了IMO生产全程的节能减排和综合利用关键技术,吨产品收益增加1530元以上,提升了产品竞争力。项目形成了涵盖IMO产业链的关键技术体系,获授权发明专利8项,实用新型专利1项,牵头制定国家标准1项(GB/T20881-2007),发表论文10篇,被行业专家鉴定为“国际领先”水平,荣获中国轻工业联合会科技进步一等奖。近3年,累计实现新增销售额161.54亿元,新增利润6.02亿元,国内市场份额达到70%。项目产品率先通过美国FDA审核,准入美国高端市场。核心技术成功应用于低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露糖等品种生产,为中国低聚糖产业发展壮大做出了重要贡献。
[成果] 1600570361 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:该课题为企业自选课题。制糖是一个用水量大的产业,在糖厂的工艺生产过程中,制糖的结晶需在真空状态下进行,糖厂普遍使用水喷射冷凝器,即以淋酒式将结晶汁汽、不凝气体冷凝或抽走以维持真空度,汁汽的冷凝和不凝气体抽吸全部由同一水喷射冷凝器完成,不凝气体与冷凝水从水喷射冷凝器的尾管排出。为了使得到的真空度达不到制糖结晶的要求,在冷凝的同时,往往也需要配套真空泵才能获得所需的真空度,以确保制糖生产的正常运行。采用传统冷凝器与真空泵配套使用,其原理是,利用大量循环冷水把绝大部分的蒸汽冷凝凝结成水,获得一定的真空度,利用真空泵把不凝气体抽走,从而获得所需的真空度。但是,煮糖工段在真空系统分配上存在几个罐共用真空系统分支的情况,每个罐的需要的真空度时间不一,会互相干扰,其存在几方面的不足:一是,因每个罐没有独立的真空系统,在正常煮炼抽真空时需要时间较长,影响每个罐的罐时利用;二是,一个罐在开、停或分割时因其真空波动较大,会干扰同一真空系统的其他罐正常煮炼,最终会影响整个煮糖罐时;三是,每个罐的水压和蒸汽加热均需靠操作工去手动调整,难以确保其真空度稳定,影响煮糖效率;四是,煮糖真空系统因配套较多数量的真空泵设备(总量达到400kW以上),榨季消耗电量大,同时真空泵出现故障时会影响到同一系统的各个罐正常煮炼。因此,糖厂需要选择具有先进性的真空冷凝系统来在满足工艺条件的前提下达到节能减排、降低生产运行成本。该发明的目的在于提供一种可根据罐内真空度大小自动调整进水量,达到汽液充分混合冷凝、节约用水、稳定煮糖真空、提高煮炼质量目的的自动化程度高的喷射雾化式冷凝器。技术原理及性能指标:该实用新型喷射雾化式冷凝器的工作原理是:喷射雾化式冷凝器包括结晶罐、汁汽管、冷凝罐、进水管,结晶罐通过汁汽管与冷凝罐连接,冷凝罐内壁上设置有间隔排布的喷雾喷嘴、喷射喷嘴,喷雾喷嘴的方向为斜向上,喷射喷嘴的方向为斜向下,喷射喷嘴与进水管连接;喷射喷嘴与进水管之间还设置有过滤筒,过滤筒上设置有排渣口、排渣手轮,排渣手轮可自动将滤渣通过排渣口排出;冷凝器还包括用于检测结晶罐内真空度的压力真空变送器、控制调节器、用于调节水流量的气动调节阀、用于测量水流量的流量计,压力真空变送器、流量计分别通过数据通道与控制调节器的信号输入端连接,控制调节器的信号输出端与气动调节阀连接,控制调节器根据压力真空变送器、流量计传输回来的真空度、压力信号反馈控制气动调节阀的开度,以实现自动调节水流量的目的。该实用新型喷射雾化式冷凝器的性能指标:该发明的喷射雾化式冷凝器采用了汽液充分混合冷凝方式,在煮糖时真空调节器可根据罐内真空度大小自动调整进水量,水经过喷嘴之前先经过滤筒过滤,避免水质不好造成喷嘴堵塞,自动化程度高,可达到节约用水、稳定煮糖真空、提高煮炼质量和收回的目的,进一步减轻了员工的劳动强度。技术的创造性与先进性:该实用新型喷射雾化式冷凝器为国内首创,技术成果达到国内领先水平。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该实用新型喷射雾化式冷凝器技术成熟,适用于制糖生产,安全性良好。应用情况及存在的问题:该实用新型喷射雾化式冷凝器在制糖生产中已投入连续稳定运行,使用效果良好。
[成果] 1600570304 广西
TP2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:该课题为企业自选课题。随着人民生活水平的不断提高,消费者对食品质量、食品安全的要求越来越高,人们对白砂糖的质量也提出了更高的标准。糖厂的原料处理过程是从压榨车间开始,经过制炼车间多重工序处理后完成。“亚硫酸法”澄清生产过程由于其复杂性,且具有非线性、时滞等特性,且由于大多采用人工操作来控制预灰pH值,在实际生产过程中由于系统化学反应需要一定的时间,导致pH变化的滞后,因此难以准确控制预灰pH值,加上各种辅料的使用难以随工况准确变更使用量,使得清汁pH值不稳定或超出要求的范围。传统制糖工艺中和pH值是通过人工控制的,其过程如下:蔗汁中和过程中,岗位操作工用瓷碟到沉淀池采清汁样液,并滴加指标剂,从颜色的情况来判断清汁pH值大概范围,同时根据当时人工滴定判断中和汁大概pH值范围,依据以上两个判断结果用人工调整石灰乳阀门开度。而人工操作有受时间滞后性、有经验和判断能力高低、有责任心高低等特性的影响。pH值的不稳定或超出工艺要求的范围,都会造成清汁中有机非糖分和无机非糖分等杂质的增加,导致成品糖的还原糖分、电导灰分、干燥失重、色值、混浊度、二氧化硫残留等杂质成分升高,致使白砂糖质量和收回下降。因此,蔗汁中和技术中pH值控制困难的问题有待解决。该发明的目的在于解决现有蔗汁中和技术中pH值控制困难的问题,提供了一种准确、高效的蔗汁中和pH值双回路智能控制系统。技术原理及性能指标:该实用新型蔗汁中和pH值双回路智能控制系统包括石灰乳箱、石灰乳调节阀、中和器、中和汁箱、沉淀池、清汁箱,上述部件通过液体输送管道依次连接;在所述中和器与清汁箱之间还设有pH值控制系统,所述pH值控制系统包括石灰乳调节阀、中和汁pH检测仪、清汁pH检测仪、pH值智能控制器;所述石灰乳调节阀、中和汁pH检测仪、清汁pH检测仪分别通过数据通道与pH值智能控制器形成控制连接;其中,中和汁pH检测仪设置在中和器的糖液出口处,与石灰乳调节阀、pH值智能控制器一起构成第一pH值控制回路;清汁pH检测仪设置在沉淀池的糖液出口处,与石灰乳调节阀、pH值智能控制器一起构成第二pH值控制回路;pH值控制系统通过第一控制回路和/或第二控制回路监控糖液pH值,并相应地调整石灰乳调节阀。该发明的原理是:在中和器与清汁箱之间增设pH值控制系统,实时监测中和汁、清汁的pH值,再通过反馈调节的方式相应地调整石灰乳调节阀,使石灰乳与蔗汁的反应恰好充分。该实用新型蔗汁中和pH值双回路智能控制系统的性能指标:该发明蔗汁中和pH值双回路智能控制系统与现有技术相比具有以下进步:可提高糖产品的质量:因为该发明设置了pH值控制系统,可以有效稳定控制中和pH值,提高蔗汁澄清处理效率,提高中间制品质量;可使糖厂的产糖率普遍提高0.1%以上,优一级品率提高1%以上,达到高端饮料糖的产率提高10%以上。自动化程度更高:该发明的蔗汁中和pH值双回路智能控制系统从蔗汁中和到pH值控制调整,全程无须人工干预,控制过程精确、高效。通用性强:该发明是在中和器与清汁箱之间增设pH值控制系统,可在现有的生产线上直接加装,并且控制参数可自由设定,通用于各制糖厂。技术的创造性与先进性:该实用新型蔗汁中和pH值双回路智能控制系统为国内首创,技术成果达到国内领先水平。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该实用新型蔗汁中和pH值双回路智能控制系统技术成熟,适用于制糖生产,安全性良好。应用情况及存在的问题:该实用新型蔗汁中和pH值双回路智能控制系统在制糖生产中已投入连续稳定运行,使用效果良好。
[成果] 1600570034 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:甘蔗渣中含大量的纤维素、半纤维素和木质素经降解后可得到木聚糖。利用蔗渣制备木聚糖具有十分广阔的前景。但木聚糖的制备工艺较为复杂往往需要多套设备才能完成木聚糖的生产加工不利于利用蔗渣制备木聚糖的推广应用。技术原理及性能指标:该实用新型公开了一种木聚糖加工装置,包括顶部设有进料口、底部带支座的罐体,罐体分为依次连接的混合区、反应区及分离区;混合区设有垂直安装于罐体中部的转轴,转轴上设有第一搅拌桨,转轴一端与第一电机连接;反应区底部设有集料斗,集料斗底部与通入分离区的进料管通过电控门相连;分离区分为液仓和固体仓,液仓及固体仓中部分别设有滤网和固体分离口,进料管、滤网及固体分离口依次连接;滤网内设有滤网轴承,滤网轴承末端延伸至固体分离口内,并通过皮带与第二电机连接;液仓及固体仓底部的罐体上还分别设有液体及固体出口。该实用新型的木聚糖加工装置为一体化设备,具搅拌、加热、混合反应及物料分离于一体,操作简单,使用方便。技术的创造性与先进性:该实用新型的木聚糖加工装置为一体化设备具搅拌、加热、混合反应及物料分离于一体操作简单使用方便且超声波装置能有效提高物料中有效成分的提取率使木聚糖的加工提取更有效快捷。技术的成熟程度,适用范围和安全性:可以用于甘蔗渣、玉米芯等农产品副产物中木聚糖的加工,使用安全性高、操作方便。应用情况及存在的问题:应用情况:在广西南宁市泰诺生物科技有限公司木聚糖加工生产线上使用。存在问题:尚未发现。
[成果] 1600570099 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:低聚木糖是一种具有适度的甜味、口感良好的甜味剂,其易溶于水,不增加产品的黏度,物理性质稳定,非常适合于在功能性饮料中应用。工业上生产低聚木糖主要以木质纤维素类物质为原料,如玉米芯、甘蔗渣、秸秆等农产品副产物。利用蔗渣制备木聚糖具有十分广阔的前景。以甘蔗渣为原料制备低聚木糖溶液时,溶液中还混有一部分色素以及盐分等杂质。其中色素主要来源于纤维素原料本身含有的色素、焦糖化反应、还原糖与纤维质中的氨基酸产生的美拉德反应以及还原糖的酸降解反应产生的产物。在木聚糖碱法提取的过程中,常会有大量的钠离子混入提取液中,而钠离子的存在对木聚糖发酵有抑制作用,同时混入钠离子还会降低终产品低聚木糖的质量。对低聚木糖溶液进行脱色脱盐是低聚木糖精制的关键所在。技术原理及性能指标:该实用新型公开了一种低聚木糖的浓缩分离纯化系统,包括料罐,还包括依次连接的纯化单元及浓缩分离单元;所述纯化单元包括相互串联的脱色装置、阳离子树脂柱和阴离子树脂柱;所述浓缩分离单元包括至少两个相互串联的过滤装置;所述纯化单元的输入端通过第一供料泵及第一供料管与料罐的输出端连接,纯化单元的输出端通过第二供料泵及第二供料管与浓缩分离单元的输入端连接,所述纯化单元及浓缩分离单元内的各装置之间通过输送管连接。该实用新型具备脱色、脱盐、浓缩、分离纯化的功能,还通过物料回流对各工序的加工精度进行有效控制,具有设备连接简单、使用控制方便等优点,可广泛应用于低聚木糖的精加工。技术的创造性与先进性:该实用新型具备脱色、脱盐、浓缩、分离纯化的功能,还通过物料回流对各工序的加工精度进行有效控制,具有设备连接简单、使用控制方便等优点,可广泛应用于低聚木糖的精加工。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该系统可以广泛应用于低聚木糖的加工中,设备使用方法简单,容易控制,使用安全。应用情况及存在的问题:应用情况:在广西南宁市泰诺生物科技有限公司低木聚糖加工生产中使用。存在问题:尚未发现。
[成果] 1700250106 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:该成果属现代农业科学技术领域,涵盖农产品加工和天然产物化学等学科。该成果针对甘蔗在收获及加工过程中产生大量蔗渣、蔗叶等废弃物及副产物,并且综合利用水平低、技术落后等问题,开展甘蔗源功能性糖与多酚的创新利用及产业化,达国内同类研究领先水平,取得以下重要成果。针对甘蔗渣制备低聚木糖生产周期长、成本高的问题,创新集成低聚木糖制备技术,配套开发甘蔗低聚木糖制备专用设备2套,建立了时间短、能耗低、纯度高,适合于工业化生产低聚木糖的工艺,为低聚木糖产业化生产提供技术支撑,获得国家发明专利授权1项,实用新型专利授权2项。创新集成超声波结合碱法提取、木聚糖酶酶解及脱盐脱色精制技术,研发并采用木聚糖加工装置和低聚木糖浓缩分离纯化系统,制备的低聚木糖纯度90%以上。针对广西蔗梢资源丰富但资源化开发利用较少的问题,首次建立了蔗梢多酚、多糖的优化提取工艺,系统鉴定了蔗梢多酚、多糖的组成成分与化学结构,确定了蔗梢中抗氧化和抗人鼻咽癌、胃癌、宫颈癌肿瘤活性的关键化合物,获得国家发明专利授权1项,为蔗梢的综合利用提供技术基础。创新集成微波-超声波联合萃取,膜分离技术等制备蔗梢多酚、多糖,并确定了槲皮素、咖啡酸等是蔗梢抗氧化和抗肿瘤关键物质基础。根据国家启动的“国家公众营养改善—微生态健康促进项目”(OLIGO+,欧力多项目),采用先进技术开发出低聚木糖浓缩液、低聚果糖浓缩液、蔗梢多酚、多糖、以低聚果糖、低聚木糖、蔗梢活性提取物为主成分的天然低聚糖功能性饮品等新产品5个,申请国家发明专利1项,制定企业标准1项(Q/TN0001s-2014)。产品在全国各地销售,注册商标“每日畅”,入选中国中央电视台(CCTV)“中国好产品”,是“中国好身材”指定饮品。该技术在生产上大规模推广应用,引导相关企业建立甘蔗源功能性糖与多酚的创新利用示范基地,经济效益和社会效益显著。建成低聚糖加工示范生产线2条,建立低聚糖饮料产业化示范基地1个;成果在11家企业示范推广,新增产值14741.9万元,新增利润2063.3万元,新增税收512.8万元;培训678人次,效益显著。项目成果在低聚木糖制备技术和设备开发、蔗梢功能活性成分鉴定及低聚糖产品开发方面处于国内同类研究领先水平,申请国家专利5件,已授权发明专利2件、实用新型专利2件,制定企业标准1项,发表论文8篇(其中SCI收录1篇),出版中文专著1部。该成果极大提升了甘蔗田间废弃物及制糖副产物利用进程,促进了甘蔗产业跨越式的发展。其形成的相关技术,具有较强的实用性、科学性和先进性,推广应用前景广阔。
[成果] 1700090046 北京
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:低聚半乳糖是一类重要的益生元,能够选择性的促进肠道内有益菌如双歧杆菌、乳酸菌等的增殖,抑制腐败菌和有害菌的繁殖,已作为一类重要的功能性食品添加剂应用于各类食品生产中。牛奶中含有4.5%左右的乳糖,不仅甜度低、溶解性差,而且还容易导致人饮用后腹泻、腹胀和腹痛等乳糖不耐症。据统计全世界普遍存在乳糖不耐症的问题,尤以亚洲人最为严重,85%的人都存在不同程度的乳糖不耐反应。采用β-半乳糖苷酶将乳制品中的乳糖成分转化为低聚半乳糖不仅可以解决乳糖不耐症的问题,而且还能提高乳制品相关食品中的功能活性成分。课题组围绕乳糖的转化方法开展了系列研究工作,开发出了高效的乳糖转化技术,一种技术是获得了高效的乳糖酶,利用乳糖酶将乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖;另外一种技术同时是利用获得的特异性半乳糖苷酶的转糖苷活性将乳糖转化为低聚半乳糖。推广意义:乳糖酶和低聚半乳糖在食品工业中具有巨大的应用价值和市场发展潜力。国内低聚半乳糖的工业化生产技术不成熟,产品难以满足市场的应用需求。低聚半乳糖生产关键是乳糖酶或半乳糖苷酶。因此,该项目的实施具有重要的经济价值。技术指标:主要采用β-半乳糖苷酶酶法合成制备低聚半乳糖,已完成了小试及产品的分析检测。主要水解工艺及产品技术指标如下:水解用酶特异性β-半乳糖苷酶;合成温度40-50℃;水解时间12-24h;乳糖转化率40%;低聚半乳糖的产品成品形态为白色固体粉末。乳糖酶的酶活力指标:9500U/ml。投资预算及效益分析:年产500吨乳糖酶,需设备投资300万元,液体酶制剂产品生产成本15000元/吨,售价20000元/吨,年利润250万元。年产200吨低聚半乳糖,需设备投资200万元,低聚半乳糖生产成本30000元/吨,售价50000元/吨,年利润400万元。实际效益需要根据投产当年的市场行情进行核算。项目已完成了前期的相关基础研究工作,取得了较好的成绩。课题组前些年开发了功能性低聚木糖生产技术,转化至企业成功实现了产业化,已建成年产万吨全球最大的低聚木糖生产线,在低聚糖生产方面积累了丰富的经验。相关经验可为该项目的推广应用提供参考。
[成果] 1700230061 浙江
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:该公司通过改进送料机构、刷洗机构、出水清洗系统,提高了生产效率,节约劳动力,节省水资源。中国是世界第三大食糖消费国与生产国,用于生产食糖的甘蔗占生产原料的70%,全国甘蔗种植面积达129.93万公顷,并且甘蔗及甘蔗制品需求不断扩大,有着巨大的市场潜力,因此在提高甘蔗产业化技术的同时,可以使农民获得更大的经济效益,提高农户种植积极性。
[成果] 1600600726 湖北
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:该发明涉及一种添加钴离子强化纤维素糖化过程生产β-葡萄糖的方法,属于生物化工技术领域。近年来,随着全球石油资源的日益枯竭、石油价格不断飙升,环境日益恶化,寻求新的可再生能源与资源已经成为世界经济可持续发展的重要课题。木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,其中纤维素转化为可发酵的β-葡萄糖,半纤维素可转化为木糖、阿拉伯糖等,这些糖均属于可发酵的还原糖。木质纤维素转化可发酵糖是该再生资源高效利用的关键技术之一。纤维素水解为葡萄糖,受到多个因素的影响,比如底物的浓度,酶的浓度,反应的pH、反应温度、反应时间以及搅拌条件等。其中酶的催化效率高低直接影响到纤维素水解为糖的成本和产率。钴(Co)是生命代谢中重要的微量金属元素:文献报道钴离子在睛水合酶、碱性磷酸酶、核酸酶等水解酶的催化过程中起到Lewis酸的作用,可以接受电子,活化水分子,提高催化效率。在纤维素生产葡萄糖的技术领域,尚无添加钴离子以提高纤维素糖的产量、生产效率的专利或文献报道。
[成果] 1700250061 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2016
成果简介:该项目属于制糖技术领域。项目针对甘蔗糖厂生产能耗大、管理薄弱等问题,开发了糖厂热能集中优化及控制系统。项目将自动控制、优化技术、信息技术相结合应用于糖厂热能管理,使糖厂能源管理摆脱局部管理和凭经验管理的路子,极大地提升糖厂生产和能耗管理水平,是运用现代信息技术改造传统制糖工业的项目。主要科技内容及创新要点如下:锅炉动力工段,研究建立蔗渣炉燃烧过程的蒸汽压力、炉膛负压、烟气氧含量、进科量、蔗渣水分、送风量、引风量等主要参数的数学模型,采用广义预测控制策略,实现蔗渣锅炉燃烧过程自动控制及优化燃烧过程,从而提高蔗渣锅炉的燃烧效率。蒸发工段,研究开发锤度在线检测的抗积垢技术,使糖浆锤度在线检测稳定可靠:通过采取有效的控制策略解决多效蒸发过程的大容量滞后特性带来的控制问题,实现了多效蒸发过程的自动控制。煮糖工段,研究开发创新技术解决高粘度糖膏母液浓度测量中的污染和信号滞后问题,使结晶过程最重要的过饱和度能够准确测控,突破了制约煮糖自动控制的技术瓶颈;研发应用双参数自动煮糖控制系统,实现高浓度自动煮糖,缩短煮糖时间,减少煮糖过程用汽量,达到节能目的。以蒸发工段为核心,基于有效能损失最小为目标函数建立糖厂热能优化模型,约束条件充分考虑了加热和煮糖工段的用汽条件及耗汽量,通过PSO优化算法求解模型,得到符合设备状态和生产状态的全厂热能优化方案。基于OPC通讯协议完成网络对糖厂生产数据的采集,将生产主要能耗部门锅炉、电力、压榨、澄清、蒸发、煮糖等工段能耗数据进行统一监控和优化控制管理,显著降低全厂的能耗水平。该项目实施过程中共申请专利技术7项,其中已授权发明专利3项;在高水平学术刊物发表论文12篇;百吨甘蔗耗标煤为3.55吨,比项目考核指标3.85吨降低7.8%;蒸发-效汁汽冷凝水含糖量低于30mg/kg;锅炉热水回炉利用率达到98%。2014年3月通过了中国轻工业联合会组织的项目验收,整体技术处于国内领先、国际先进水平,该成果对行业节能降耗、清洁生产具有重要意义。项目成果已在广西来宾永鑫小平阳糖业有限公司、广西来宾永鑫糖业有限公司、广西都安永鑫糖业有限公司、广西合浦西场永鑫糖业有限公司等企业得到成功应用,据2013-2015年的统计数据,有关企业累计实现新增产值0.767亿元,新增利税0.302亿元,节支0.229亿元。
[成果] 1600160356 广东
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2015
成果简介:该项目主要针对功能性凝胶糖果的制造进行研究。以增加凝胶糖果的功能性,如促进肠道健康、补充矿物质、补充维生素、提神醒脑、抗氧化、减肥等功能特性,增强产品市场竞争力为目标,针对功能性凝胶糖果制造过程中功能因子容易在糖果高温加工过程中失效、与配料成分拮抗、功能因子风味与糖果风味不协调等难点和关键性问题,利用纳米乳化技术、多种多重微胶囊包埋技术等重点突破益生菌的有效活性保持、矿物质保护及风味掩蔽、功能因子活性保护;研究低含水量添加、无菌添加、在线动态添加等关键技术在糖果功能因子添加中的应用,开发出一系列高附加值、高营养性的功能性糖果新产品,并将上述关键技术进行产业化,形成标准化规程,增强产品市场竞争力。
[成果] 1600050306 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2015
成果简介:课题来源与背景:该课题是2012年广西科学研究与技术开发计划课题。计划类别:科技成果转化与推广计划该课题针对广西地区的甘蔗原料多糖胶体含量高、制糖生产期气温高、微生物繁殖快以致葡聚糖含量高的特性及现行制糖工艺对多糖(包括葡聚糖)清除效率低的特点,在蔗汁澄清过程中研究使用新型酶制剂α-葡聚糖酶,形成新型酶法清净工艺,以生物技术改造传统制糖清净工艺,减少传统制糖化学助剂的用量,显著提高蔗汁澄清效率。技术原理及性能指标:酶是一种具有催化活性的蛋白质,具有高度专一性和催化效率,可以在较温和的条件下,有选择有控制地改变被作用物的化学性质和结构或赋予其新的功能。α-葡聚糖酶就是一种可分解制糖过程中的α-葡聚糖的酶。酶法清净工艺主要通过添加α-葡聚糖酶,使蔗汁粘度降低,改善物料的性能,可显著提高清净效率,提高产品质量,作用效果和效益非常显著,是典型的绿色处理工艺。建成一条5000L规模的发酵中试生产线,可规模化发酵生产α-葡聚糖酶。发酵液酶活超过2000U/mL,经离心分离、膜过滤等分离浓缩技术处理,产品酶活可达5000U/mL以上;通过保鲜技术处理,在包装完好的情况下常温保存10个月酶活损失小于20%。经过专家查定验收,结合广西农垦糖业集团防城精制糖有限公司的实际情况,针对压榨甘蔗制糖工艺和原糖炼糖工艺,分别设计加料方案,形成新型酶法清净工艺。申请具有自主知识产权的核心专利技术2项,其中1项已获授权;在国内外专业期刊发表论文6篇。技术的创造性与先进性:开发具有自主知识产权的α-葡聚糖酶首次应用于制糖工艺。改进原有的蔗汁清净工艺,形成新型酶法清净工艺。α-葡聚糖酶的规模化生产在国内属首创,技术国内领先,国际先进。技术的成熟程度,适用范围和安全性:上世纪六十年代,国外就开始探索应用复合酶制剂如淀粉酶、α-葡聚糖酶、果胶酶等酶法清净技术来除去这些多聚糖的研究,酶法清净技术在美国、丹麦等国家已得到一定的推广与应用。酶法清净技术中的淀粉酶、果胶酶等产品已经成熟,价格便宜,而市售的α-葡聚糖酶的最适反应温度和最适pH不能很好的适用于制糖过程中,造成其催化效率不高、价格昂贵,并没有将其加入复合酶制剂应用于制糖工业中。国内对制糖过程葡聚糖的研究稍晚,八十年代广州甘蔗糖业研究所、华南理工大学等科研院校开始关注葡聚糖对制糖行业的负面影响问题,但由于当时国内没有α-葡聚糖酶的生产,国外进口价格昂贵,无法进行试验和生产应用。近年来,华南理工大学、广西大学、广州甘蔗糖业研究所等对葡聚糖问题进行了较为深入的研究,取得了重大的进展,但只有广州甘蔗糖业研究在α-葡聚糖酶基因工程菌的构建、工程菌的发酵等形成了自主知识产权,并形成中试规模的生产,解决了α-葡聚糖酶在糖厂应用的瓶颈难题。α-葡聚糖酶可推广应用的范围主要在制糖企业,应用于制糖清净工艺;也可以应用于医药行业,如微分子右旋糖酐的生产,口腔或牙齿清洁剂等。应用情况及存在的问题:2013年3月开始在在广西农垦糖业集团的金光、良圻、星星制糖有限公司进行短期生产应用,以及2012年至2014年在广西农垦糖业集团防城精制糖有限公司实施应用。试验结果表明:新型酶法清净工艺,使蔗汁脱色率大于30%,澄清汁纯度提高2个百分点。高效α-葡聚糖酶制剂的应用,能够有效提高α-葡聚糖酶的催化效率,可有效消除葡聚糖在制糖行业的负面影响,节能降耗、提升品质、提升竞争力,无疑对制糖行业清洁生产、技术进步及促进产业发展具有显著的积极意义。
[成果] 1600240458 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2015
成果简介:课题来源与背景:该项目是广西科技厅2011年桂财教[2011]107号文件下达的广西科学研究与技术开发计划项目,合同编号:桂科攻11107004-5。技术原理及性能指标:应用领域:以蔗糖为原料生产异麦芽酮糖及其衍生产品。技术原理:蔗糖在蔗糖异构酶的酶促作用下,生产了两个主要的同分异构体组分,一个为异麦芽酮糖,另一个为海藻酮糖,不同菌种来源的蔗糖异构酶由于基因的差异,在转化蔗糖时会产生不同比例的上述同分异构体。该项目将前期用化学诱变方法筛选所获得高比例异麦芽酮糖菌株发酵培养后,收集菌体进行固定化,并转化蔗糖,蔗糖转化大部分生产异麦芽酮糖,再经纯化、浓缩结晶、离心收集得到异麦芽酮糖晶体。考核指标序号指标内容考核指标实际完成指标完成:1干菌体酶活>1000单位980-1150达标;2固定化菌体寿命>30天使用33天后只下降约30%达标情况;3转化液中异麦芽酮糖所占比例>80%,81-86%达标;4转化液蔗糖残留量<1%,0.2-1%达标;5专利申报专利一项已获得授权专利一项达标;6产品质量要求达到国家有关标准经检测符合国家有关标准达标;7产能>10000吨/年,9500-10000吨/年达标;8蔗糖消耗<1.62吨,1.46吨达标 。技术的创造性与先进性:该项目申报的发明专利“聚乙烯醇固定产蔗糖异构酶菌体制备异麦芽酮糖方法”,已获得专利授权(专利号;ZL201110182498.4),因此项目具有创造性、先进性。该项目利用陶瓷膜收集菌体、并用海藻酸钠和戊二醛对菌体进行固定化,设计并制造连续转化柱进行蔗糖的转化,并将MRV浓缩器在国内首次应用于异麦芽酮糖的生产中,大幅度降低了产品的生产成本,具有很大的创新。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目化学筛选高活力和高异麦芽酮糖比例蔗糖异构酶产生菌,从而提高酶的活力和异麦芽酮糖在转化中所占百分比,同时对发酵生产工艺进行优化,大幅度提高蔗糖异构酶的活力,研究利用膜技术收集菌体,改良蔗糖异构酶的固定化方法,延长酶的使用寿命,并对蔗糖转化异麦芽酮糖的反应器进行改造,实现转化的连续化和转化率的稳定化,采用新型的MRV浓缩器对转化液进行浓缩,在实际生产中大幅度地降低成本,提高了产品的竞争力。生产技术水平与国内的其他厂家相比处于领先地位,从固定化菌体的使用寿命、转化技术及转化后异麦芽酮糖所占百分比方面比较,达到国外生产厂家的技术水平。应用情况:该项目成果经过三个多月的规模化应用,吨产品生产成本下降约1200元,按每年达产10000计,年直接节省成本1200万元,直接经济效益十分可观。同时,该项目是利用蔗糖为原料进行深加工生产异麦芽酮糖产品,并已实现年产10000吨的生产规模,对促进广西蔗糖深加工产业的发展,提高蔗糖的附加值和延长蔗糖产业链有很好的示范作用。
[成果] 1600240339 广西
TS2 应用技术 制糖 公布年份:2015
成果简介:课题来源与背景:甘蔗渣是最主要的天然纤维之一,是制糖工业的主要副产品,是一种富含纤维素的可再生资源。广西是中国最大的产糖区,蔗渣资源丰富而巨大,具有特色的资源优势。而甘蔗渣主要应用于糖厂的锅炉燃料和造纸等,产品附加值较低,如何合理开发利用蔗渣资源具有重要的现实意义和研究价值。该发明专利是针对广西丰富的甘蔗渣资源综合利用而申报的专利。技术原理及性能指标:技术原理:采用自制球磨机对甘蔗渣纤维进行球磨预处理,通过破坏木质素保护层和改变纤维素的晶体结构,增加甘蔗渣纤维素的无定形区,提高甘蔗渣纤维素的反应活性,再以不同活化时间的甘蔗渣为原料,氯乙酸为醚化剂,氢氧化钠为催化剂制备高取代度羧甲基纤维素。通过后续一系列的工艺方法及对控制参数的优化,不仅可以使制得的羧甲基纤维素钠的取代度最高可达1.5,产率达50%,并且生产成本低、工艺简单且环保。性能指标:产品取代度最高可达1.5,溶解度99%以上,粘度为13MPa.s,属于低粘度产品。技术的创造性与先进性:预处理方法创新。采用机械活化方法对甘蔗渣进行预处理,甘蔗渣颗粒明显细化,比表面积增大,纤维素、半纤维素和木质素包裹交缠的结构被破坏,甘蔗渣微晶纤维束受到破坏,晶粒尺寸减小,结晶度降低,容易发生醚化反应。该预处理方法操作简单,而且没有化学试剂的参与,不产生化学污染,是一种较为环保的预处理方法。甘蔗渣在机械力的作用下其颗粒形貌与结晶结构均受到破坏,纤维素的结晶度下降,不定型区含量增多,增大了葡萄糖环上碳羟基对氯乙酸钠的反应活性,从而强化了羧甲基化反应,使醚化产物取代度高达1.5。甘蔗渣羧甲基纤维素粘度为13MPa.s,属于低粘度产品,应用范围更广泛。经区科技情报所查新,除该单位外未见国内有采用机械活化预处理甘蔗渣制备高取代度羧甲基纤维素钠方法的公开文献、专利报道。该项目技术达到国内领先水平。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该技术较成熟,应用于纤维素生产行业,安全、可操作性强。应用情况及存在的问题:项目通过机械活化预处理甘蔗渣制备的高取代度低粘度羧甲基纤维素钠,是羧甲基纤维素中最重要的一种。制得的超低粘度羧甲基纤维素产品质量均匀、纯度高,水溶液透明,与涂布用羧甲基纤维素进口产品质量相当,可替代进口羧甲基纤维素产品,可广泛应用于日用化学工业、纺织工业、造纸工业及油田开采等领域。各项工作的开展已为实现甘蔗渣高取代度低粘度羧甲基纤维素钠产品的工业化大规模生产奠定了良好的基础。历年获奖情况:无。成果简介:向社会公开。
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