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绿藻资源的生物转化关键技术研发及产业化应用
项目成果/简介:以我市丰富的绿藻生物质资源（浒苔、石莼）为主要研究对象，针对藻体胞壁特性、多糖结构、理化质构特性及生物活性进行系统研究，探索出一系列具有自主知识产权的绿藻生物工程技术，攻克了海藻温和高效转化关键技术，率先实现绿藻综合利用及其产品的成果转化与产业化推广，实现生物乙醇、精准生物肥、绿藻多糖等农用制品的规模化生产，经济效益显著。系统性阐明了绿藻糖链分子结构、理化性质、生物学功能及其空间定量构效关系，首次构建绿藻多糖工具酶系并明晰酶多位点催化与调控机制。创新性建立了绿藻资源的生物转化关键技术，突破了藻体温和破壁液化与高效提取转化技术瓶颈，开发了具有自主知识产权菌株的绿藻工具酶的液体高通量发酵与规模化制备技术。构建基于计算机在线智能控制的硫酸鼠李低聚糖酶法精准制备技术、人工智能神经网络下的糖链构效实时预测系统、稳定性叶绿素制取以及非酸温和预处理乙醇转化技术，开拓了绿藻资源高值化综合利用的新领域。项目阶段:工业化生产阶段效益分析:浒苔（Enteromorpha prolifera）和石莼（Ulva lactuca）是我国黄海、东海最主要的绿藻资源，同属于绿藻纲、石莼目，具有良好食用和药用价值，（本草纲目、临海异物志等），在我国东南沿海养殖量均在10万吨以上。我国黄海海域自07年以来连续10年暴发绿潮浒苔，生物量高达1000万吨每年。将这类大型生物质资源合理利用并高值转化，不仅有助于环境保护，而且会带来显著的经济效益。项目开发产品包括绿藻多糖工具酶、硫酸鼠李低聚糖、稳定性叶绿素、农用精准生物肥、功能性饲料添加剂、新型植物病害生物防治等生物制品。在农用制品领域实现绿藻精深加工的成果转化与产业化推广，开拓了我国海藻利用范围，提升产业整体技术水平，市场预期前景广阔。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:ZL2012102016043 ZL201410298678.2 ZL2013102784589 ZL2012101066863技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
中国海洋大学
2021-04-11
规模化沼气工程沼液、沼渣减量化及资源化利用
沼气工程是一种有效处理有机废弃物的工程技术,尤其是在畜禽粪污处理和高浓度有机污水处理方面效果显著,在国内外得到了大力推广应用。近年来,随着养殖业和农产品加工业向大型化发展以及沼气作为新能源开发利用,我国沼气工程正朝着大型化、产业化方向发展。沼气工程在处理有机废弃物的同时又能够产生清洁能源,处理后的沼液沼渣还可能成为有机肥料。但实际工程中这些废弃物往往不能得到预期的“就地直接利用”,带来很多负面影响：①沼液中含有大量的N、P、K营养元素、生理活性物质(BAC)、数量庞大的微生物菌群以及其它无机离子和极微量的重金属成分等。这些物质成份复杂、含量未知,直接用作肥料灌溉,难以发挥最好的效用,弊大于利;②沼液直接农业利用受季节性影响明显,且由于贮存和运输等原因,没有足够的田地及时消纳,只能直接排放造成环境污染；③沼液、沼渣在农田施用时,没有规范性的技术指导,一旦施用量过大,超过土地承载能力和作物利用能力,便会造成二次污染。因此沼液、沼渣问题已经成为制约规模化沼气工程产业化推广的瓶颈。本项目围绕规模化沼气工程存在的沼液、沼渣减量及其高附加值利用等问题开展研究,通过系统分析与测定沼液中的主要组分、生理活性物质及其物理化学和生物学特性；结合沼气工程厌氧发酵液回流工艺和沼液营养物质浓缩与水资源回收技术应用研究,显著减少沼气工程沼液沼渣排放量,有效实现发酵液中营养物质与水资源分离回收；系统考察了沼液作为有机营养液、沼渣作为有机肥和人工基质在农业应用的效果,解决沼液、沼渣的消纳问题,有效提高沼液、沼渣的附加利用价值,对于促进规模化沼气工程的可持续发展具有重要意义。
北京化工大学
2021-02-01
绿藻资源的生物转化关键技术研发及产业化应用
以我市丰富的绿藻生物质资源（浒苔、石莼）为主要研究对象，针对藻体胞壁特性、多糖结构、理化质构特性及生物活性进行系统研究，探索出一系列具有自主知识产权的绿藻生物工程技术，攻克了海藻温和高效转化关键技术，率先实现绿藻综合利用及其产品的成果转化与产业化推广，实现生物乙醇、精准生物肥、绿藻多糖等农用制品的规模化生产，经济效益显著。
系统性阐明了绿藻糖链分子结构、理化性质、生物学功能及其空间定量构效关系，首次构建绿藻多糖工具酶系并明晰酶多位点催化与调控机制。
创新性建立了绿藻资源的生物转化关键技术，突破了藻体温和破壁液化与高效提取转化技术瓶颈，开发了具有自主知识产权菌株的绿藻工具酶的液体高通量发酵与规模化制备技术。
构建基于计算机在线智能控制的硫酸鼠李低聚糖酶法精准制备技术、人工智能神经网络下的糖链构效实时预测系统、稳定性叶绿素制取以及非酸温和预处理乙醇转化技术，开拓了绿藻资源高值化综合利用的新领域。
中国海洋大学
2021-05-09
树脂法饮用水深度处理及脱附液资源化技术
本团队开发出新型复合功能树脂以及成套化装备，并在大丰自来水厂实现了百吨级/天，千吨级/天的中试试验，取得了良好的运行效果，目前正在进行单体规模3万吨/天，总规模10万吨/天的规模化工程建设。针对树脂脱附液的处置，创新性开发出以电渗析为核心的腐殖酸与盐溶液分离及浓缩技术，实现了脱附液盐的再生回用，以及腐植酸制备成液体肥料。此外，有别于传统的树脂脱附液末端处置技术，本项目创新性地提出以电渗析为核心的脱附液资源化技术，实现了盐和腐植酸的同时回收。
南京大学
2021-04-14
高导湿涤纶纤维及制品关键技术集成开发
项目以高异形度喷丝板和异形纤维的加工技术，在多家企业开发了高导湿涤纶短纤维及长丝；系统研究了纤维集合体的毛细效应机理，指导高导湿织物的织造工艺和后整理工艺；并建立了高导湿纤维导湿性能的专用评价体系。成果获2007年度国家科技进步二等奖。课题组还进行高品质熔体直纺超细旦涤纶长丝工业化生产技术集成开发，成果获2009年度纺织工业协会一等奖。
东华大学
2021-02-01
机动车远程监控平台排放及 OBD 模型的开发
通过车载终端以至少 1Hz 的频率采集发动机动态运行数据和静态数据，并通过远程监管终端上传至远程监管平台；远程监管平台将车辆上传的动态运行数据输入相应的诊断模块进行信号诊断，输入相应的排放因子计算模型计算出排放因子，并读取 OBD 故障信息对排放结果进行有效性评估，从而获得车辆的实际排放状态。
华东交通大学
2021-05-04
高效酿酒微生物功能菌剂的开发及应用
成果描述：项目把现代生物工程技术与传统酿造发酵技术相结合，利用自转化育种功能性菌株及各种酿酒发酵有益菌株，研制开发出各类新型微生物菌剂，既可有效利用和降低各类白酒生产原材料中残余淀粉含量，提高酿酒原料的利用率，增加出酒率，减少废弃丢糟的排放；还可根据不同人群饮食文化的嗜好，采用不同微生物菌种配合和工艺改造，生产出具有不同风格特点的新产品类型，实现经济、社会及环保效益的和谐统一。市场前景分析：本项目成果技术应用覆盖生物工程、生物化工、食品酿造等工程技术领域。由于核心技术是淀粉质材料的高效利用和酒精成分、风味物质的有效生成，因而相关技术成果适用于不同规模白酒发酵生产企业以及各类酿造食品及发酵饮料等传统和现代酿造生产企业选择性使用。本项目已在部分企业得到生产规模应用，产品市场前景良好。与同类成果相比的优势分析：针对各种原料的专用酿酒微生物制剂系列，为浅褐色粉粒，分别含多种高活性酿酒酶类和各种香型生香酵母，100斤粮食出酒率为50度白酒80-120斤。年产300吨，年销售收入300万元。国内领先。
四川大学
2021-04-10
葛根综合利用关键技术及保健食品开发
成果描述：葛根是豆科植物葛的根块，易于生长，在我国广泛分布于南方各省，资源丰富。古代中医认为，葛根具有清热、解毒、解酒的功效，而现代医学证实，葛根中含有大量的葛根素和黄酮类物质，是大豆的几十倍甚至上百倍，葛根异黄酮中除含有葛根素外，还含有大豆苷元、大豆苷和染料木素等已被证实具有抗骨质疏松作用的大豆异黄酮类物质，同时研究发现这类物质还可起到解酒毒的作用。该技术就是综合利用葛根原料制备提取物再加以其他配方开发2款以葛根提取物为主功能原料要的保健食品，剩余的原料制备出高品质的葛根淀粉，进而开发葛根淀粉产品。市场前景分析：已成功转让一家企业，获得国家保健食品认证。与同类成果相比的优势分析：所用原料符合中国卫生部关于保健食品的原料要求，产品的卫生指标、理化指标、功效成分指标和安全性指标等均符合卫生部关于保健食品的相关要求。
四川大学
2021-04-10
高效竹活性炭的研制开发及应用前景
活性炭是利用富碳的原料，通过物理或化学的方法，经炭化活化制得的产品。制造活性炭的原料包括各种煤炭（约占52%）、木材（约33%）、椰子壳和各种坚果壳、果核（10%）、以及其它农林副产品（少于5%）。煤炭作为一种重要的化工原料，特别是在我国的煤炭供应严重不足的情况下，用煤炭生产活性炭成本较高。近年来，由於我国天然林保护工程的实施，国内木材产量锐减，扩大木质活性炭生产规模也受到限制。而另一方面，国际市场上商业活性炭的价格持续下降。随着我国社会经济快速发展和世界经济一体化进程，寻找价格低廉且资源丰富的活性炭生产原料已成为我们的当务之急。竹材，是一种可再生的林业产品，它的化学组成与木材基本相同（纤维素、半纤维素和木素等），作为活性炭的生产原料有着广阔的前景。采用竹材生产活性炭不仅能获得经济效益、社会效益和生态效益，又能促进竹类资源的产业化开发与提升。研究中的有关成果（例如表面化学特性与相吸附能力的关系、一步法制备高效活性炭工艺、炭化过程的两步连续反应数学模型、和活性炭的表面官能团及其化学吸附机理的研究等）引起国内外同行的广泛关注，纷纷来信索取论文单行本，并通过电子邮件深入讨论。正是基于创造性地利用农业废弃物转换成高效的环保产品，2001年10月与新加坡南洋理工大学赖奕章(Lua Aik Chong)教授共享由Asian Economic Review 主办的2001年亚洲发明大奖(Asian Innovation Award 2001)。本人愿为我国竹材资源的合理利用、高效低价活性炭的开发生产、吸附分离理论体系的完善、以及开发活性炭的应用新领域贡献自己微薄的力量。
武汉工程大学
2021-04-11
脂肪酸深度开发产品及市场前景分析
可以量产/n油酸和硬脂酸在工业油脂的生产中有着广泛的用途，是合成工业用润滑剂、表面活性剂等工业产品的主要原料。目前较为先进的方法有水媒法，该法将混合脂肪酸放入刮板式热交换器中冷却，形成脂肪酸结晶糊，加入十二烷基磺酸钠盐类浸湿剂并充分混合，再加入硫酸镁类的电解质水溶液。浸湿剂选择性地浸润饱和酸的结晶体，并把晶体周围的液体酸溶解，在饱和酸晶体周围形成一层水膜，用离心机分离混合物，得到轻油组分含不饱和脂肪酸和较重组分的饱和固态脂肪酸。分别加热轻、重两组分，使脂肪酸与含浸润剂的水溶液分离，干燥后得到相应的脂肪酸，即硬脂酸和油酸。该工艺克服了精馏分离需高真空和能耗高的缺点，使生产成本大大降低。
武汉工程大学
2021-04-11