吉林农业大学副校长刘景圣主持完成的"玉米精深加工关键技术创新与应用"项目获得2019年度国家科学技术进步奖二等奖.玉米精深加工在我国粮食产业经济发展中占有重要地位,但深加工高值化和功能化关键技术缺乏,产业链延伸不充分,制约了玉米产业经济的高质量发展.该项目突破鲜食玉米供应链,玉米主食化加工与品质控制,玉米淀粉绿色生产及其深加工,玉米蛋白生物转化等关键技术,研制核心装备和质量控制平台,实现了生产自动化,智能化,玉米主食工业化和资源高效利用,项目总体水平达到国际领先.成果在14家大中型企业应用,近3年新增销售收入59.8亿元.

小试阶段/n该成果涉及多种玉米油份含量相关的基因位点及分子标记，可应用于辅助玉米品种或品系的基因型检测，可高效精准地判断该品种或品系油份含量的大小；可应用于不同遗传背景下的高油玉米育种，也可以用于玉米遗传改良。该方法和标记克服了常规育种周期长、后期筛选工作量大、对品种或品系进行鉴定的效率低等缺陷和不足，在玉米育种领域具有广阔的应用前景。

本项目成功地攻克了纤维素乙醇技术中的主要“瓶颈”问题：将原料和预处 理成本转移到了高附加值产品中；就地生产了廉价的纤维素酶；避开了戊糖乙 醇转化率低难题，同步酶解发酵生产了乙醇；结合提取木素生产生物材料技术 的开发，形成了完整的木质纤维素材料生物炼制生产液体燃料和高值化学品的 集成创新技术，率先进入了产业化进程。本技术可带动秸秆类生物资源的高效 利用，为逐步形成能部分替代石化产业的生物质炼制产业，促进人类社会的可 持续发展奠定基础。

本项目成功地攻克了纤维素乙醇技术中的主要“瓶颈”问题：将原料和预处理成本转移到了高附加值产品中；就地生产了廉价的纤维素酶；避开了戊糖乙醇转化率低难题，同步酶解发酵生产了乙醇；结合提取木素生产生物材料技术的开发，形成了完整的木质纤维素材料生物炼制生产液体燃料和高值化学品的集成创新技术，率先进入了产业化进程。本技术可带动秸秆类生物资源的高效利用，为逐步形成能部分替代石化产业的生物质炼制产业，促进人类社会的可持续发展奠定基础。

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L-乳酸或D-乳酸是重要的多用途精细化学品，目前最重要的用途是作为可降解塑料-聚乳 酸 (Polymeric Lactic Acid, PLA) 的合成单体，但90%以上的乳酸单体都是由淀粉基或糖基原料发 酵得到。利用丰富的、可再生的玉米秸秆农作物秸秆生产高光学纯度的L-乳酸和D-乳酸，是木 质纤维素生物炼制的重要方向。本技术的产业化实施将对传统农业的可持续发展和产业更新换 代具有重大的提升作用，并大幅减少因秸秆焚烧带来的雾霾等大气污染因素。然而，高额生产 成本严重阻碍了本技术的产业化进程。目前，秸秆乳酸的生产成本具体表现在过程的高能耗、 大量废水排放、产物浓度低等环节上。 本项目的农作物秸秆原料生产L-乳酸和D-乳酸成套技术采用华东理工大学研发的干法生物 炼制技术。该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、高固体含量糖化与发酵等主要工 序。其中，干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，实现了过程零废水排 放，新鲜水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低80%以上；固态生物脱毒则采用生物降解法脱 除预处理原料中所含的各种有毒物质，实现过程的零水耗和零能耗；高固体含量糖化与发酵 技术则通过自主研发的螺带型反应器处理固含量达40%以上的乳酸发酵，与常规发酵反应器相 比，电耗降低80%以上。通过该成套技术可以得到不低于10% (v/v) 浓度L-乳酸或D-乳酸的发 酵液，纤维素转化率达75%以上。本技术的实施将会大大降低纤维素乳酸单体的生产成本，为 纤维素乳酸的产业化奠定基础。 

丁醇是一种重要的化工有机溶剂，也是一种极具潜力的新型生物燃料。本项目从实验室保藏的丙酮丁醇梭菌中筛选出能较好利用糖质原料的菌种Clostridium saccharobutylicum 进行糖蜜、纤维素水解液等糖质原料的丙酮丁醇发酵。以糖蜜为原料，半连续发酵稳定持续 8 d (205 h，26 循环)，2 级罐的平均总溶剂为 15.27 g/L，生产强度为 1.05 g/L/h，发酵时间缩短为 21-25 h；在连续发酵中稳定持续160 h，平均总溶剂为12.41 g/L，生产强度为1.24 g/L/h。以玉米秸秆水解液为原料，在 3-L 发酵罐中发酵培养 40 h，总溶剂 16.1 g·L-1，其中丁醇 10.59 g·L-1，发酵强度为 0.40 g·L-1·h-1，生产率为 0.33 g·g-1；采用变温连续发酵持续稳定 269 h，平均总溶剂为 12.28 g·L-1（其中丁醇8.50 g·L-1），发酵强度为 0.429 g·L-1·h-1

该成果根据不同地区土壤特性采用不同的耕作方法和秸秆还田方式以及配套的稻麦高产栽培技术，达到增加产量、节省成本、培肥地力，保护环境的目的。主要技术指标：(1)稻麦秸秆周年全量或半量还田； (2)减少耕作次数，减少化肥的使用量；肥料利用率提高 10%； (3)稻麦产量达到常规施肥水平，效益增加 15%以上。

项目简介 本成果利用去阻启动喷动床为反应器，将生物质秸秆和煤共催化气化，产生燃气， 形成了生物质稻草催化水煤气反应低焦油中热值燃气制备工艺，可用于农村地区以村镇 为单位的小型气化站的建设。成果已取得发明专利授权，ZL 2009 1 0264047.8。 性能指标 120kg/h 的生物质稻草等与煤、碳酸钙和水蒸汽共气化，生成焦油含量低于 10mg/m3 、 热值 10-15MJ/m3 的农村用燃气。 适用范围、市场前景

该项目以设施轻简化和水肥高效利用为核心，研究建立了夏玉米滴灌水肥一体化田 间管网布局模式、测墒补灌、基肥减施后移水肥精量调控技术；并研发了铺、收管以及 智能化滴灌灌溉施肥等轻简化设备，创新集成了夏玉米滴灌水肥一体全程机械化技术, 建立了相关技术规程，已经获得国家发明专利和软件著作权。该技术有效解决了目前规 模种植下夏玉米关键生育期缺水灌溉不及时，中后期追肥难，脱肥严重，水肥浪费严重， 以及用工成本高、产量不稳定等问题。 近年来分别在潍坊、邹平、烟台、青岛等地进行了夏玉米滴灌水肥一体全程机械化 技术示范推广，辐射推广面积累计达到50多万亩。