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[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] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 1700430148 湖北
TP3 应用技术 [调味品、发酵制品制造, 公共软件服务] 公布年份:2017
成果简介:任务来源:该项目任务主要来源于国家“863”计划项目。属于工业生物技术领域,应用于以酶为核心的生物资源综合开发利用、农业等行业。目的意义:该技术平台的完成为工业生物技术中高效酶制剂品种改造提供有力的技术保障,对促进中国酶制剂及相关产业的良性循环和可持续发展具有重要意义。性能指标:完成“蛋白质热稳定计算设计系统”开发,热稳定性计算准确性达到90%以上。完成“酶底物虚拟筛选系统”开发,酶分子底物筛选系统计算准确性达到95%以上。建立酶分子理性设计与规模化改造关键技术及应用平台,实现多种不同类型创新酶品种的改造,申请国家发明专利7项,发表SCI研究论文13篇。成果的创造性:该成果首次建立“计算软件开发与集成--酶分子理性设计--规模化改造--产业化生产”的酶分子规模化计算设计及改造的关键技术应用平台。国内外未见相关报道。实现酶分子计算分析软件应用、突变体理性设计分析、酶分子高通量突变、高通量表达技术等系列技术集成,建立高效的应用技术平台。推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见:该课题在开发酶分子设计技术平台的过程中,已经相继为中国农业科学院、中国海洋大学、南京工业大学、山东蔚蓝生物有限公司等多个科研机构和企业服务,完成多种酶分子突变体的设计。后续将分别从软件推广、技术服务、酶分子设计改造及产业化应用等多个层面推动成果应用。项目成果知识产权的保护问题有待加强。该课题在开发的酶分子设计技术平台的过程中,已经相继为中国农业科学院、中国海洋大学、南京工业大学、集美大学、山东蔚蓝生物有限公司等多个科研机构和企业服务,帮助完成多种酶分子热稳定性突变体的设计。已与多家研究单位及企业建立稳定的合作关系。同时,在该课题组的合作单位中,完成脂肪酶、葡萄糖氧化酶、纤维素酶等多个酶品种的性质改造,经济社会效益显著。
[成果] 1700190104 海南
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目开展了胡椒采收标准研究、催熟脱皮技术研究、热烫增色技术研究、发酵增香技术研究、配套设备研发以及产品中试工艺研究,总结提出胡椒乙烯利催熟和机械脱皮、热处理增色轻度发酵增香技术2套,研发出脱皮胡椒和芳香黑胡椒产品2个,试制胡椒脱粒机设备1套,并制定生产加工技术规程1套,建设中试生产线1条,加工胡椒产品56.83吨,产值1240.42万元;申请发明专利1项,获授权实用新型专利1项,发表学术论文2篇。项目的实施改变了传统白胡椒加工中易产生异味、浪费水资源,以及黑胡椒加工中的产品色泽暗淡、不均一、风味品质差等问题,提高了生产的机械化程度和劳动生产率,降低了生产成本,提高了产品质量和国际市场竞争力。
[成果] 1600420552 安徽
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目利用酿酒后的葡萄皮制备葡萄醋采用固态液态混合发酵工艺将葡萄皮,稻壳,麸皮按一定比例混合分层铺垫,加入醋酸菌,调节温度到30-35℃,进行固液态发酵24-36小时,然后将发酵液倒灌,加入适量的葡萄皮、糖、调解酒精度数为7-8度,控制温度在30-35℃,保持24-36小时;再将二次发酵液转入发酵罐,控制温度26-30℃,发酵24-36小时得到成品
[成果] 1600380144 宁夏
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目主要研究了贺兰山紫蘑菇原料中多糖和呈味物质的定向批量化提取方法和贺兰山紫蘑菇酶解工艺,确定了酵母水解液提取物的制备工艺,优化了香辛料的配方和控制生物复合调味料反应釜中温度的方法。该技术以贺兰山紫蘑菇为原料,进行两级酶解(第一级酶解采用纤维素酶,第二级酶解采用复合酶),提取多种呈味物质作为基料,以其他调味料为辅料形成了一种复合型的调味料,具有一定创新性。
[成果] 1700160864 甘肃
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2016
成果简介:技术原理及性能指标: 中药黄芪中的活性成分(生物碱、皂苷、黄酮等)可促进或抑制药用真菌菌丝体的生长及代谢产物的生产,该方法通过在羊肚菌深层发酵培养基中添加适当浓度的黄芪提取液,来促进羊肚菌菌丝体的生长,提高羊肚菌多糖含量。技术的创造性和先进性: 该技术的创造性和先进性是采用黄芪提取液提高羊肚菌深层发酵菌丝体多糖含量,其步骤包括:将黄芪提取液添加入羊肚菌深层发酵培养基中;接入羊肚菌液体菌种至含黄芪提取液的羊肚菌深层发酵培养基中进行羊肚菌深层发酵,其中羊肚菌液体菌种由羊肚菌一级种接入羊肚菌深层发酵培养基中制得。技术成熟程度,适用范围和安全性: 该技术已经成熟,适用于羊肚菌深层发酵。技术安全可靠。应用情况及存在问题: 该技术还未推广应用。
[成果] 1700160863 甘肃
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2016
成果简介:技术原理及性能指标: 制备一种无需静置培养,接入液体培养基即可进行发酵的羊肚菌液体培养发酵原种,可以简化传统液体培养发酵工艺,缩短发酵周期,提高菌丝体产量和发酵效率。技术的创新性和先进性: 该成果公开了一种羊肚菌液体培养发酵原种及其制备方法。该技术的创新性和先进性在于以木屑、麦麸、玉米粉、黄豆粉为主要原料,制作羊肚菌固体培养基,经过接种培养后,形成一种用于羊肚菌液体培养的发酵原种,此固体发酵原种无需逐级扩大,可直接用于羊肚菌液体培养,操作简单,菌丝生长快,较传统工艺发酵周期缩短,羊肚菌胞外多糖含量显著提高。技术成熟度,适用范围和安全性: 该技术已经成熟,适用于羊肚菌液体发酵。技术安全可靠。应用情况及存在的问题: 该技术还未推广应用。
[成果] 1700330268 福建
TS2 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目研发成果和专利技术所属食品科学技术领域。2013年福建师范大学与福建永春老醋醋业有限责任公司合作项目科技成果《永春老醋高酸度液态深层发酵清洁生产新工艺及产业化》评审为国内领先水平,3项授权发明专利。该项目科技成果和专利技术推广应用,合作企业取得良好经济效益。主要技术内容:利用扩增核糖体DNA限制性分析技术(ARDRA),以培养法和非培养法对比剖析永春老醋发酵过程中细菌结构群落结构的多样性;采用PCR-RFLP分析技术,对分离到的乳酸菌、醋酸菌进行快速鉴定和分类;利用实时荧光定时PCR检测剖析永春老醋大罐发酵和传统酿造过程中乳酸菌、醋酸菌动态生物量变化,以PCR-RFLP分析方法结合实时荧光定时PCR技术,课题组确定和筛选到永春老醋乳酸发酵过程优势菌是干酪乳杆菌,而醋酸发酵过程优势菌是巴氏醋杆菌。构建乳酸菌与醋酸菌的混合发酵的优势菌群体系,并应用于酿造过程,取得良好成效。首创采用固液分开,并行发酵的新工艺:将糯米、红曲、乳酸菌液、酵母菌液等原料,经酒精发酵为成熟红曲酒醪,经过抽清分离成高乳酸红曲酒和浊酒糟,利用高乳酸红曲酒液进行液态醋酸发酵生产永春老醋;浊酒糟添加液态发酵红曲醋醪,以大池固态发酵的新技术生产红曲香醋。醋渣固体废弃物作为燃料闭环循环利用零排放,降低全过程固体废弃物污染,固液分开,并行发酵的新工艺是创新性的酿醋行业清洁生产方法。首创采用由高乳酸红曲黄酒、分割醋酸发酵液、醋酸菌种子液组成发酵基质,构建选育乳酸菌、醋酸菌组合混菌发酵功能菌群体系,进行液态深层发酵生成高酸度永春老醋。由于多菌种的多种酶系的共同作用下,生成产永春老醋的多种风味物质的形成,解决液态深层发酵风味单一不足的缺点,提高永春老醋的风味品质。以Box-Behnken设计结合响应面法优化响应面法优化永春老醋液态深层发酵工艺参数,实行多菌混合大罐通风强化发酵。以起始酒精度、起始酸度、醋酸菌接种量、通风比为自变量进行Box-Behnken中心组合实验,以成熟发酵醪产酸速率为响应值进行响应面法工艺优化。取得最佳工艺参数组合进行多菌种混菌大罐强化发酵,提高产量和醇酸转化率,降低吨醋成本。运用HPLC、HS-SPME结合GC-MS联用法检测技术研究永春老醋醋酸发酵和陈酿过程中有机酸和生物胺的实时变化规律,剖析永春老醋挥发性香气物质的组成。应用推广及效益情况:该项目成果和发明专利技术在福建永春老醋醋业有限责任公司、永春县岵山津源酱醋厂有限公司的推广应用,缩短醋酸发酵周期,在36-40小时发酵成6-8度的高酸度醋液,提高红曲醋得率10%,产品优质率达98%,成本降低5%,经济效益显著提高。2013-2015年累计新增产值23823万元,新增利税3343万元,年增收节支292万元。解决红曲醋生产过程环境污染问题,实现清洁生产,为振兴和推动福建红曲醋行业科技进步树立成功的示范。
[成果] 1600580077 福建
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2016
成果简介:海藻经济多糖的改性方法主要有化学法和酶法。两种方法各有优点,化学工艺相对成熟,但缺陷较明显,特异性低、污染大,不适于在厦门等生态文明城市生产。酶法工艺具有条件温和、特异性高、污染小、工艺简便、产品质量稳定等优势,代表着海藻经济多糖深加工的高端产业技术发展方向。 然而,市场上仍然缺乏工业化的褐藻胶裂解酶、卡拉胶酶、岩藻聚糖硫酸酯酶、琼脂酶和琼脂脱硫酸酯酶等海藻经济多糖改性专用商品酶,制约着褐藻胶、卡拉胶、琼脂等海藻经济多糖改性增值产业的建立与发展。 因此,建立海藻经济多糖改性专用酶制剂的生产技术,实现褐藻胶裂解酶、卡拉胶酶、岩藻聚糖硫酸酯酶、琼脂酶和琼脂脱硫酸酯酶等海藻经济多糖改性专用酶的产业化生产,开发产业化的海藻经济多糖酶法改性增值技术具有重要的海洋产业经济效益。首先,该项目开发用于海藻经济多糖提取及深加工的新型酶制剂产品,能提升厦门市生物技术产业科技含量及增强产业核心竞争力,促进该市生物工程产业的发展,具有良好的产业价值及社会效益。如,产业化生产海藻经济多糖改性酶制剂,仅对中国5%的海藻经济多糖进行改性增值,酶制剂年产值就可达到4亿元,年可创造就业300人。 其次,它有助于带动该市海藻经济多糖深加工产业的建立与发展,通过对褐藻胶、卡拉胶、琼脂和岩藻聚糖等海藻胶进行二次加工而拓宽海藻经济多糖的应用领域或提高产品附加值,大幅度提高海藻经济多糖的产业价值。此外,还可建立绿色环保的褐藻胶、琼脂和卡拉胶生产工艺,从而减少提取过程中的酸碱用量,提高产品质量、减低环境污染。 该项目实施后,有望在漳州及泉州地区对海藻多糖进行初级加工(褐藻胶、琼脂、卡拉胶等),在厦门对初加工产品进行深加工,生产及销售高附加值的改性产品。这样可结合厦、漳、泉的产业特色及城市发展定位,形成厦、漳、泉一体化的海藻经济多糖产业链,大幅度提升厦门及周边地区在中国海藻工业中的地位。
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