山东是功能糖生产大省，功能糖生产品种齐全，在全国占据领先地位。近几年来，随着淀粉加工企业的增加，淀粉市场竞争激烈，功能糖生产成为淀粉深加工的一个重要方向。酶法制备功能糖，因其节能、降耗、环保等优势，受到企业的青睐。如何获取高效酶制剂，降低酶制备成本，增强酶制备功能糖的产品安全性成为行业的竞争热点。 齐鲁工业大学王瑞明教授团队，经过多年探索，形成了完整的功能糖酶制剂安全表达技术体系，多数成果达到国际先进、国际领先水平。酶法制备海藻糖关键技术及其产业化，2016年获山东省技术发明一等奖。该技术在国家自然基金、山东省高新技术自主创新工程专项等项目资助下，首次利用结构生物学、生物信息学及分子生物学技术改造了酶的耐酸性、耐热性和底物转化率；构建了酶的自诱导分泌重组枯草芽孢杆菌表达体系；研发了多柱循环模拟移动床连续色谱分离海藻糖技术。该技术已在德州汇洋生物科技有限公司、保龄宝生物股份有限公司、山东隆大生物工程有限公司等企业推广应用，项目应用单位近三年累计实现新增销售额8亿元，利润1.8亿元，带来了良好的经济、生态和社会效益。

异麦芽酮糖是一种蔗糖的异构体，它具有与蔗糖类似的物理性质，但是甜度只有蔗糖的一半。它具有不致龋齿性、食后在血液中释放单糖的速度比蔗糖慢、食后不刺激胰岛素分泌、糖尿病人可食用等特性，因此颇受食品界制取无糖甜食品的欢迎。由于其独特的性能，一经问世便受到广泛关注，特别是近年来随着人们对自己健康的关注，异麦芽酮糖的销量在欧美和日本直线上升，近几年在中国的年销量也已达几千吨。而目前，只有日、德、美、中等国生产帕拉金糖。作为一种新型的甜味剂，异麦芽酮糖由于自身的特点，近年来欧洲、日本等市场有较大的增长。市场上已有的异麦芽酮糖食品有糖果、巧克力、果仁软糖、口香糖、冰淇淋、果冻、果酱、糕点涂抹食品、餐桌甜味剂等。由于其稳定性，在化工行业可作为表面活性剂和多聚物的原材料。

已有样品/n本项目筛选获得了一个蛋白酶，并利用该酶建立了制备明胶的新工艺。与传统酸碱法相比，该工艺能够节约淡水50%以上，生产周期从60-100天缩短为5-10天，同时大幅降低酸碱试剂的消耗量，与普通酶法相比，成本降低，产品质量和得率将大幅提高。本技术适用于现有明胶厂的工艺升级替代。总投资额600-1000万元，综合成本降低20%，三废排放降低30%。

本项目采用生物酶法脱支重结晶制备淀粉纳米颗粒；采用微波 辅助半仿生法提取花生壳黄酮、负压空化技术提取原花青素等活性成分；利用 花生分离蛋白和豌豆淀粉为基质，添加淀粉纳米颗粒、活性物质制备可食膜， 通过对复合膜性质的研究，优化最佳纳米颗粒添加量；通过对复合膜的保鲜抑 菌等效果进行研究，确定黄酮多酚、原花青素等活性物质的最佳添加量。克服 了淀粉纳米颗粒传统制备方法的周期长、工艺复杂的缺点，同时以淀粉纳米颗青岛农业大学科技成果介绍 2017 －53－ 粒为增强相制备的可食膜解决了淀粉膜机械性能差等难题。获得国家发明专利 6 项（201210552239.0；201210513149.0.；201210513150.3；201310212546.9； 201110166508.8） 技术优点或者效益预测:根据国家新材料产业发展规划对塑料包装行业提 出的倡导环境保护的要求，安全、可全生物降解的食用级多功能复合膜用于取 代部分塑料包装是食品包装新的发展趋势。我国食品塑料包装材料年总需求约 为 2000 万吨，如果其中 10%的用食用级复合膜代替，其中需求量达 200 万吨， 预计产生经济效益 1000 亿。食用级多功能纳米复合膜用于取代部分塑料包装是 食品包装新的发展趋势，推广前景广阔。 

本技术采用花生壳、小麦麸皮、大豆皮等农副产物为原料制备 纳米纤维素。首次采用生物酶结合超声波技术以农副产品为原材料制备纳米级 膳食纤维，克服了目前酸法制备纳米级膳食纤维污染重、周期长等缺点，建立 了一种高效、绿色、环保制备纳米级膳食纤维的新方法；首次开发出纳米级膳 食纤维及高纤维食品：包括面制品、淀粉制品、肉制品及功能性饮料制品等， 拓展了纳米级膳食纤维的应用范围。本项目所开发的纳米级膳食纤维功能性食 品，兼具优良口感与保健功效，具有良好的市场前景，对建设资源节约型和环 境友好型社会具有重要的促进作用。 生产条件及经济效益预测：纳米膳食纤维素的初步市场估价为 15 万元/吨。 项目投产后，年加工量 2000 吨的农副产物生产线，估算投资额为 8000 万，可 产生经济效益 2.55 亿元，实现利税 1.2 万元。年加工量 1000 吨的农副产物生 产线，估算投资额为 4000 万，可产生经济效益 1.275 亿元，实现利税 8400 万 元；年加工量 500 吨的农副产物生产线，估算投资额为 2000 万，可产生经济效 益 6375 万元，实现利税 3200 万元。

天然黄酮、功能糖的提取制备与功能产品开发   1、核心技术介绍： 多糖（polysaccharide）是由多个单糖分子缩合、失水而形成的由糖苷键结合的糖链，是一类分子结构复杂且庞大的高分子碳水化合物。多糖组成与结构十分复杂，不是一种纯粹的化学物质，而是聚合程度不同的物质的混合物。多糖是一类具有广泛生物活性的生物大分子，具有多种药理活性，如抗氧化、降血糖、降血脂、抗肿瘤以及增强免疫力等，具有较高的开发价值。植物多糖种类繁多，具有多途径和多靶点作用等优势，在保健食品和医药等方面具有广阔的应用前景。掌叶覆盆子(拉丁名：Rubus chingii Hu)，又称华东覆盆子、大号角公、牛奶母等，蔷薇科悬钩子属植物，分布于江苏、安徽、浙江、江西、福建，等地。未成熟果实可入药，《中国药典》记载其性微温，味甘、酸，入肝肾经，具补肝肾、缩小便、助阳固精，明目之功效，主治阳痿、遗精、虚劳、目暗等症。覆盆子的营养成分丰富，富含鞣花酸、维生素、多糖、多酚、黄酮等功能性化合物。其中，覆盆子多糖具有广泛的药理作用，如抗氧化、抗衰老、降压、提高免疫力等功效。然而目前覆盆子多糖提取纯化步骤复杂；同时因采用碱法提纯，易破坏多糖的结构，多糖损失较大。有研究通过聚酰胺柱和DEAE—纤维素阴离子柱纯化多糖，然而通过柱纯化的步骤繁杂，且原材料价格昂贵。目前，尚未发现高纯度掌叶覆盆子多糖的快速提取方法。为更好地对覆盆子多糖进行开发利用，项目团队综合利用超微粉碎、超声辅助浸提、分子截留和真空冷冻干燥等技术，制备获得高纯度、高活性掌叶覆盆子多糖，为掌叶复盆子多糖的产业化应用提供技术支撑。项目完成人团队在天然黄酮和植物多糖分离纯化及其调控糖脂代谢、缓解氧化应激、保护肝脏损伤等领域累计申请发明专利40余件，其中授权发明专利14件，2项PCT专利申请中。目前项目完成人研究团队在涉及植物化学素分离纯化领域到活性应用已经形成了国内外全覆盖专利群，通过全球专利布局，有效保护了该核心自主知识产权。 2、应用范围及目前应用状态 本项目研发的基于超微粉碎、超声辅助浸提、分子截留和真空冷冻干燥等技术的快速、高纯度植物多糖提取技术适用于富含多糖的植物农产品，包括但不限于如下产品：掌叶复盆子、莲雾、桑葚、红枣和香菇等。目前已建立植物多糖的中试生产线，可完成小批量植物多糖的生产，开发以植物多糖为核心元素的功能产品。 3、掌叶复盆子多糖结构及活性介绍 活性多糖是指具有某种特殊生理活性的多糖化合物，具有双向调节人体生理节奏的功能，广泛存在于植物和微生物细胞壁中，安全性高、功能广泛，具有非常重要与特殊的生理活性，是由醛基和羰基通过苷键连接的高分子聚合物，也是构成生命的四大基本物质之一。多糖除有免疫调节、抗肿瘤生物学效应外, 还有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用, 且对机体毒副作用小。本项目开发的掌叶覆盆子多糖主要由半乳糖醛酸组成，以1,3-阿拉伯糖、1,6-半乳糖、T-半乳糖醛酸等糖苷键组成，具有抗氧化、抑制脂肪毒性和肝脏损伤等功能活性，具有良好的开发前景，本项目研究为掌叶覆盆子多糖提供了新的医疗用途，拓展了新的应用领域。 以摩尔百分比计，掌叶覆盆子多糖由以下成分组成： 半乳糖醛酸    40.26~45.20%； 阿拉伯糖      29.78~33.17%； 半乳糖        7.63~9.59%； 葡萄糖        6.38~9.65%； 甘露糖        1.18~1.31%； 鼠李糖        3.29~4.89%； 葡糖醛酸      0.98~1.13%； 岩藻糖        0.27~0.65%； 多糖是由单糖以一定的连接方式组成的重复结构单元，单糖以一定的糖苷键连接，不同糖苷键的连接的单糖称为多糖的结构单位。以摩尔比计，掌叶覆盆子多糖由以下特定结构单位组成： 1,3-阿拉伯糖    2.49-2.96； 1,6-半乳糖       2.22-2.34； T-半乳糖醛酸    1.76-2.01； 1,6-葡萄糖       1.15-1.27； 1,4 -半乳糖醛酸 1.17-1.26； 1,4,6-半乳糖      1.03-1.21； 1,4-鼠李糖       0.75-1.00； 1,2-阿拉伯糖    0.59-0.80； 1,4-阿拉伯糖    0.48-0.67； T-阿拉伯糖       0.36-0.59； T-葡萄糖醛酸    0.13-0.30； 1,3-岩藻糖       0.18-0.29； 1,3-甘露糖       0.18-0.28； 1,4-葡萄糖醛酸   0.13-0.24。   掌叶覆盆子（Rubus chingii Hu）

活性物质缓释胶囊是近年来研究最多的药物活性物质制剂技术, 它具有延长药物作用时间、定向靶位给药、减少药物毒副作用等优点，在现代 药物制剂中受到了广泛的应用。纳米壁材的研制是在微胶囊的基础上，将壁材 的尺寸进一步减小，增大比表面积，进一步提高包埋率和运载效果。但国内外 对于纳米包埋技术的研究多集中在以壳聚糖、海藻酸钠、合成树脂等材料作为 壁材的开发上，这类壁材价格相对较贵，不利于商业化推广。国内外未发现有 利用生物酶法制备活性物质缓释胶囊的相关报道。 该技术以淀粉纳米颗粒为壁材对包埋活性物质进行包埋，制备纳米缓释胶 囊。淀粉纳米颗粒利用生物酶法制备，生产成本低、周期短、不易造成环境污 染，并且纳米颗粒集中在 50-120nm 左右，粒径小、比表面积大，有利于活性物 质的包埋，包封效果好。经过中试研究，该技术制备的淀粉纳米颗粒活性物质 缓释胶囊在胃部的降解率极低，大部分活性物质在肠道内消化吸收，有效的提 高了活性物质的生物利用率。 生产条件及经济效益预测：纳米颗粒缓释胶囊的初步市场估价为 10-100 万 元/吨。项目投产后，年加工量 100 吨的生产线，估算投资额为 3000 万，可产 生经济效益 4250 万元，实现利税 2000 万元。年加工量 200 吨的纳米颗粒缓释 胶囊生产线，估算投资额为 5000 万，可产生经济效益 8500 万元，实现利税 4000 万元。年加工量 400 吨的纳米颗粒缓释胶囊生产线，估算投资额为 7000 万，可青岛农业大学科技成果介绍 2017 －54－ 产生经济效益 1.5 亿元，实现利税 8000 万元。因此，该项目盈利性强、投资回 报率高、贷款偿还期短，经济效益上可行。

抗性淀粉具有淀粉特性，却不易被人体小肠消化，可作为低血 糖生成指数的功能性食品，纳米级抗性淀粉因其具有纳米效应，以及大的比表 面积，大量的表面电荷和活性羟基，且抗消化等优势，在作为药物缓释及靶向 释放等方面具有重要的应用潜力，可应用于功能性食品、医药、化妆品等领域。 随着纳米技术在医药、食品等领域的快速发展，人们对纳米尺度材料的研 究应运而生，而功能性纳米抗性淀粉更是研究的热点。多糖大分子例如淀粉和 纤维素等是天然形成的在大自然中大量存在的化合物，具有天然、安全和生物 相容等特点。近年来，国外对抗性淀粉的制备研究非常活跃，发展迅速，并申 报和发表了许多制备抗性淀粉的专利与文献。根据发表在美国《糖尿病,营养与 代谢》Diabetes,Nutrition&Metabolism、《美国临床营养学杂志》AmJClinNutr、 《中国预防医学杂志》等国内外大量临床实验报告表明，纳米级抗性淀粉有助 于改善胰岛素抵抗（即增加胰岛素敏感性）、降低血糖、降低血脂、调节代谢 紊乱等。而我国对抗性淀粉的制备研究正处于起步阶段，目前对于这种抗消化 纳米淀粉的绿色制备，国内外均未有报道。 技术优点或者效益预测:生物酶法制备的纳米抗性淀粉，具有更好地生物相 容性，加工容易，成本低，抗消化等优势，可广泛应用于功能性食品、药物包 埋、缓释、包衣填充等领域，且这种技术具有以下优点：1、原料来源广、安全、 可再生；2、操作简单，适合大规模生产；3、适用于普通仪器设备，对设备仪 器面没有腐蚀性；4、原料利用率高，耗能低，得率高；5、绿色生产，产品可 放心食用。

低聚异麦芽糖作为一种健康糖源和功能性食品添加剂广泛应用于医药、食品和饲料添加剂行业中。在低聚异麦芽糖的制备过程中，α-葡萄糖苷酶的转糖苷作用是关键步骤。目前国内用于低聚异麦芽糖生产的α-葡萄糖苷酶大多为进口品。本项目获得的-葡萄糖苷酶生产菌株发酵液酶活达到 11 U/mL，为国内外现 有报道中的最高水平，发酵工艺简单易控。重组菌发酵液经过滤除菌并浓缩后可以直接作为酶液进行转化。酶转化生产低聚异麦芽糖转化率与进口酶相似，可以替代进口品。