项目成果/简介:该成果完善了大菱鲆不同生长阶段的营养需要参数，确定其对我国主要饲料原料的生物利用率，改进了饲料加工工艺参数。研究了抗营养因子对大菱鲆产生的不良影响，采取了通过添加氨基酸、诱食剂、外源酶制剂、复合植物蛋白源、发酵预处理等措施，提高了大菱鲆对植物蛋白源的利用效率。通过添加免疫增强剂提高了大菱鲆的抗病力。该成果各项技术指标达到国际同类产品的先进水平。从大菱鲆幼鱼到养成阶段，一共有8个系列的膨化饲料，粒径从5~10.8mm。项目阶段:工业化生产阶段效益分析:2015年我国鲆鲽类海水鱼养殖产量约14万吨，若50%投喂配合饲料，约需9万吨饲料，若全部投喂配合饲料，则饲料缺口很大。如果按照不同阶段配合饲料均价12000元/吨计算，可形成产值22亿元。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:201510047623.9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

该成果完善了大菱鲆不同生长阶段的营养需要参数，确定其对我国主要饲料原料的生物利用率，改进了饲料加工工艺参数。研究了抗营养因子对大菱鲆产生的不良影响，采取了通过添加氨基酸、诱食剂、外源酶制剂、复合植物蛋白源、发酵预处理等措施，提高了大菱鲆对植物蛋白源的利用效率。 通过添加免疫增强剂提高了大菱鲆的抗病力。该成果各项技术指标达到国际同类产品的先进水平。从大菱鲆幼鱼到养成阶段，一共有8个系列的膨化饲料，粒径从5~10.8mm。

项目研究内容 ：本项目对吡啶甲酸铬和烟酸铬生产工艺进行了研究。 三价铬是人和动物正常代谢所必需的微量元素 ,三价铬离子在生物体内是 以葡萄糖耐量因子（ glucose tolerance factor, GTF）的形式存在的。作为胰 岛素的加强剂，它能增强胰岛素的生理作用，进而影响糖、脂肪、蛋白质 和核酸的代谢作用。通过反复试验，对整个生产工艺过程进行了优化，确 定了一个较为合理实用的生产工艺路线。不需要复杂的设备，

发酵残渣是酶制剂、制药、食品等工业生产排出的废弃物，在未经处理的情况下，发酵残渣形成了有机废弃物，会造成新的环境问题；同时也造成废弃发酵残渣中可再利用的植物蛋白资源的严重浪费。目前，废弃发酵残渣的转化利用已引起人们的关注，减量化、无害化、资源化处置技术已列入环保科研项目之列。利用家蝇幼虫作为生物转化器，可高效转化发酵残渣中含有的大量植物蛋白、糖类等碳源和氮源。这种处置方式是安全有效、资源化再利用的最好途径。所得的蝇蛆蛋白所含氨基酸平衡良好，含量丰富，而且含有多种生物活性物质，可以促进

成果与项目的背景及主要用途：在以玉米原料生产酒精的过程中，每生产一 吨酒精将产生 10～15 吨的废醪液，废醪液中含有固体酒糟，可溶性蛋白质及多 种氨基酸，BOD 值为 28000～45000mg／L，COD 值为 35000～45000mg/L，直 接排放不仅浪费资源，而且严重污染环境，直接影响到酒精工业的持续发展。对 其最有效的治理办法就是利用其中有用成分，生产 DDGS－玉米酒糟粕可溶性蛋 白饲料，这不仅解决环境污染问题，而且还给企业带来可观的经济效益，可谓变 废为宝，化害为利。 天津大学石油化工开发中心凭借多年来在化学工程领域所积累的丰富经验 和扎实的基础理论研究成果，开发出了国内首创且具有国际领先水平的废醪液综 合治理及 DDGS 生产技术，并成功应用于国内大型发酵酒精生产企业。 技术原理及工艺流程简介：来自酒精精馏装置的废醪液通过离心机进行固液 分离，得到的固相物——湿糟送至干燥机干燥，离心所得的清液一部分去发酵车 间搅料，一部分则利用干燥机产生的二次蒸汽，进行多效蒸发，将蒸发的浓浆混 入湿糟，送入干燥机进行干燥。干燥机得到的干糟即为可溶性蛋白饲料－DDGS 产品。 多效蒸发蒸出的水冷凝后收集送出装置，该冷凝水已满足一般污水处理装置 的要求，通过常规处理达到排放标准。 技术水平及专利与获奖情况：本生产技术为国内首家技术与设备全部国产化 的 DDGS 生产技术，具有如下技术优势：实现了废热蒸汽的完全利用——节约 能源，降低成本；设计独特的蒸发器——保证蒸发器长周期操作而不结疤；可以 214天津大学科技成果选编 选用低造价的旋转管束干燥机——降低投资费用；采用国产卧螺离心机——效果 好，投资省。 技术指标如下： 1、产品符合原轻工部标准 Q/HJ J02005-95 2、经处理后的污水 BOD 值下降为 800～1600mg/L。COD 值下降为 1600～ 3600mg/L，常规处理后可达标排放。 应用前景分析及效益预测：我国目前有大小酒精厂家 200 多家，均有不同程 度的存在废水污染问题。按照国家有关的环保政策，对不能将酒精废醪液进行有 效处理的酒精生产企业将采取强制性措施，限期整改，否则将勒令停产，所以本 技术的市场前景非常广阔。 本项目的环境效益和社会效益显著，采用本技术可使酒精装置排放的污水经 过常规的污水处理方法处理后直接排放，既保护了环境，也解决了我国酒精行业 的可持续发展的问题。 本项目的经济效益亦可观，以年产 18 万吨 DDGS 生产装置为例，年创产值 2.07 亿元，可获利润约 3600 万元。 应用领域：适用于以玉米、小麦、木薯等淀粉质原料发酵法生产酒精的企业。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 生产规模及产量：根据用户需求确定。 所需厂房面积：根据装置规模确定。 主要设备：离心机、干燥机、蒸发器、泵等。 主要原材料及来源：玉米发酵法生产酒精装置生产的废醪液。 设备投资：根据装置规模确定。 总投资：根据装置规模确定。 合作方式及条件：可提供多种合作方式。 

该成果属于农业生物技术领域。针对畜牧业生产中出现的饲料短缺及利用率低、抗生素滥用、畜禽粪便不合理排放等问题，开展了饲用益生菌的筛选、微生态制剂的研发、果渣发酵饲料菌株筛选及发酵菌剂研发、果渣发酵饲料生产工艺优化、生物活性饲料喂养效果评价等研究，获得了具备产业化的饲用优良益生菌菌株，建立了高密度发酵工艺，可实现活菌数高达1013cfu/g的微生态制剂的生产，可部分或全部替代抗生素；获得了多株果渣发酵菌种及发酵复合菌剂。建立了苹果渣生物活性蛋白饲料两步固态发酵工艺，实现了多菌种协同发酵，使发酵产物富含蛋白质、水溶性氨基酸、益生菌和水解酶等多种活性物质；建立了微生物制剂中试生产线、果渣发酵饲料中试生产线。该成果可应用于生物活性饲料、替代抗生素类生物添加剂和非粮生物饲料，生物发酵饲料可以精确到8-15%添加使用。在不增加喂养成本的基础上，提高肉蛋奶产量及品质，降低成本。全省可形成30万吨优质活性发酵饲料，应用价值大。  

饲料添加剂牛羊乐即磷酸脲，是国内近年来开发的一种新型反刍家畜饲料添加剂。国外从 70年代开始广泛使用，饲喂肉牛产肉量可增加10-15%，奶牛奶量增加12-18%。喂羊增重显著， 还可提高羊毛产量，喂雏鸡可提高成活率，降低饲料消耗，有广阔的应用前景。年产1万吨生 产线，设备投资450万元。 氯化胆碱 (氯化-2-羟乙基三甲胺) ，主要用作饲料添加剂。还可用作塑料及印刷业的抗静 电剂和二元羧酸酯化的水解催化剂及植物生产调节剂等。每公斤饲料添加2～3克氯化胆碱， 蛋鸡每月多产蛋7～10%，肉鸡每月增重100余克，对猪、马、兔、貂等动物和鱼类均能促进生 产、繁殖，提高成活率，降低饲料消耗。本技术开发的用价廉易得、无污染、能反复使用的固 体催化剂，催化反应制取氯化胆碱。工艺简单，无三废，成本低，效益好。年产1万吨规模， 设备投资450万元。 双乙酸钠是当今理想的新型高效防霉保鲜助长剂，具有毒性极小，无残留，高效防霉防 腐、保鲜、增加营养价值等功效，是联合国ＦＡＯ/ＷＨＯ组织推荐使用的食品添加剂，已在 美国、日本、德国、加拿大等发达国家普遍使用。本课题组，经过一年的反复实验，研究开发 出以醋酸与烧碱反应制取双乙酸钠的新工艺。该技术设备简单、原料价廉易得、工艺合理、 操作方便、反应时间短、收率高、成本低、无三废排放。年产5000吨规模，设备投资约1200万 元。

饲料添加剂牛羊乐即磷酸脲，是国内近年来开发的一种新型反刍家畜饲料添加剂。国外从70年代开始广泛使用，饲喂肉牛产肉量可增加10～15%，奶牛奶量增加12～18%。喂羊增重显著，还可提高羊毛产量，喂雏鸡可提高成活率，降低饲料消耗，有广阔的应用前景。年产1000吨规模，设备投资：45万元。氯化胆碱（氯化-2-羟乙基三甲胺），主要用作饲料添加剂。还可用作塑料及印刷业的抗静电剂和二元羧酸酯化的水解催化剂及植物生产调节剂等。每公斤饲料添加2～3克氯化胆碱，蛋鸡每月多产蛋7～10%，肉鸡每月增重100余克，对猪、马、兔、貂等动物和鱼类均能促进生产、繁殖，提高成活率，降低饲料消耗。本课题组开发的用价廉易得、无污染、能反复使用的固体催化剂，催化反应制取氯化胆碱。工艺简单，无三废，成本低，效益好。年产1万吨规模，设备投资450万元。

全球氨基酸市场需求增长势头强劲，年均增长5.6%以上。2017年，全球年产量已达850万吨，总销售额超百亿美元。目前，氨基酸的生产主要有三种方法，包括微生物发酵法、化学合成法和酶法水解法等。其中，微生物发酵法因其产能高、成本低等优势，作为最主要的方法，生产了全球总产量85%以上的氨基酸。为应对不断升级的市场需求，氨基酸发酵企业亟需提高发酵产量和拓展氨基酸品种，而关键在于获得氨基酸高产菌株。现有的氨基酸高产菌株筛选方法如氨基酸类似物筛选法，存在毒性高、阳性率低及种类受限等问题，无法满足筛选需求。因此，开发全新的氨基酸高产菌株筛选方法具有十分重要的科学意义和应用价值。 项目组通过增加序列中稀有密码子的数量来提高蛋白翻译所需氨基酸浓度的“门槛值”，利用必需基因和颜色蛋白编码基因，建立了氨基酸高产菌株的选择和筛选体系，并证明了该方法在大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌中的可行性。本研究为氨基酸高产菌株的筛选提供了新系统，理论上可用于任何一种天然氨基酸高产菌株的筛选，同时也为氨基酸高产机制的发现提供了新思路，可用于氨基酸发酵生产中优良菌株的构建，进而推动氨基酸市场的增长，促进氨基酸在饲料、食品、医药等民生领域的应用。 目前，微生物细胞工厂的遗传改造已经基本完成，正在进一步的改造。发酵生产的浓度、产率和速率都达到国际先进水平。进一步的提高正在研究进行中。

全球氨基酸市场需求增长势头强劲，年均增长5.6%以上。2017年，全球年产量已达850万吨，总销售额超百亿美元。目前，氨基酸的生产主要有三种方法，包括微生物发酵法、化学合成法和酶法水解法等。其中，微生物发酵法因其产能高、成本低等优势，作为最主要的方法，生产了全球总产量85%以上的氨基酸。为应对不断升级的市场需求，氨基酸发酵企业亟需提高发酵产量和拓展氨基酸品种，而关键在于获得氨基酸高产菌株。现有的氨基酸高产菌株筛选方法如氨基酸类似物筛选法，存在毒性高、阳性率低及种类受限等问题，无法满足筛选需求。因此，开发全新的氨基酸高产菌株筛选方法具有十分重要的科学意义和应用价值。 项目组通过增加序列中稀有密码子的数量来提高蛋白翻译所需氨基酸浓度的“门槛值”，利用必需基因和颜色蛋白编码基因，建立了氨基酸高产菌株的选择和筛选体系，并证明了该方法在大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌中的可行性。本研究为氨基酸高产菌株的筛选提供了新系统，理论上可用于任何一种天然氨基酸高产菌株的筛选，同时也为氨基酸高产机制的发现提供了新思路，可用于氨基酸发酵生产中优良菌株的构建，进而推动氨基酸市场的增长，促进氨基酸在饲料、食品、医药等民生领域的应用。 目前，微生物细胞工厂的遗传改造已经基本完成，正在进一步的改造。发酵生产的浓度、产率和速率都达到国际先进水平。进一步的提高正在研究进行中。