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低聚半乳糖的工业化生产技术
低聚半乳糖是由半乳糖基和葡萄糖基构成的聚合度为 2～6 的寡糖。低聚半乳糖具有甜度低、水分活度低，对酸、热稳定等理化性质。低聚半乳糖还具有非致龋齿性、非消化性(具有类似膳食纤维的生理功能)、促进肠道双岐杆菌增殖等功能。因此，低聚半乳糖作为一种功能性食品添加剂广泛应用于乳制品、糖果、罐头等食品。本项目提供一种利用 β-D-半乳糖苷酶与高浓度乳糖溶液反应得到高转化率的低聚半乳糖的新技术。所得低聚半乳糖产品安全可靠，是一种很有市场潜力的功能性甜味剂
江南大学
2021-04-11
低聚乳果糖的工业化生产技术
低 聚 乳 果 糖 是 一 种 新 型 的 功 能 性 低 聚 糖 ， 化 学 名 为 O-β-Dgalactopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,2)-β-Dfructofuranoside，由三个单糖组成，包括葡萄糖基、半乳糖基和果糖基。它是 一种非还原性低聚糖，分子式和相对分子质量分别为 C18H32O16 和 504.4 g/mol。 25°C 时，低聚乳果糖在水中的溶解度为 3670 g/L，大于同温度下蔗糖的溶解度 （2000 g/L）。相对于其他低聚糖，它的甜味特性比较接近蔗糖，甜度为蔗糖的 30%。另外，低聚乳果糖粉末具有较好的吸湿型。在中性时条件下加热时，低聚乳果糖水溶液比较稳定，在 pH 值 4.5、120°C 条件下加热 1 h 不会发生分解， 同等条件下，它的耐酸性、耐热性与蔗糖水溶液相似。由于它低热量、甜味特性接近蔗糖，具有改善肠道微环境、促进矿物质吸收、降低胆固醇和抑制脂肪吸收、免疫调节等生理功能，已经在各种食品中得到了广泛应用。 本项目技术是以乳糖和蔗糖混合体系为底物，利用酶法生物技术合成低聚乳果糖。低聚乳果糖作为食品功能因因子可用于食品、饮料等相关领域。
江南大学
2021-04-11
手性氨基酸的微生物高效生产方法
手性氨基酸作为最重要的原料和中间体，市场规模也越来越大。本项目研发的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一种非天然的氨基酸，是一种重要的化工原料，被用作为多种手性药物合成中的重要中间体，包括抗结核药物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癫痫 药物左乙拉西坦。D-苏氨酸是天然氨基酸 L-苏氨酸的光学异构体，是一种非天然氨基酸。主要应用于手性药物、手性添加剂和手性助剂等领域，在制药行业作为手性合成的手性源，主要用于生产新型光谱抗生素、D-苏氨醇和多肽合成过程的苏氨酸保护剂。L-天冬酰胺是常见的 20 种氨基酸之一，在食品、医药、化工合成、微生物培养等领域广泛应用。L-天冬酰胺可以作为添加剂用于清凉饮料,同时在肿瘤治疗及蛋白质糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸输液，以及具有降压、平喘、抗消化性溃疡、胃功能障碍等功能，并可用于治疗心肌梗死、心肌代谢障碍、心力衰竭、心脏传导阻滞、疲劳症等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培养和动物细胞培养重要的添加剂。L-叔亮氨酸是一种非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空间位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不对称合成中作为诱导不对称的模板。随着不对称合成的发展, 叔亮氨酸的应用也非常广泛。又由于占空间大的叔丁基链及其疏水性, 它在多肽的合成中能够很好地控制分子构象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的稳定性, 因此在药物和生物应用中正迅速地发展, 用于抗癌、抗艾滋病等药物和生物抑制剂及肽等。
江南大学
2021-04-11
L-甲硫氨酸的微生物高效生产方法
L-甲硫氨酸广泛应用于饲料业，是家禽饲料中首选的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是强肝解毒剂、促进发育剂，当缺乏时会引起食欲减退。甲硫氨酸广泛应用于营养补充与畜产饲料，由于甲硫氨酸容易被鸡吸收而转变为鸡肉蛋白，在鸡饲料中添加甲硫氨酸，可少耗饲料，并使鸡肉生长健全。L-甲硫氨酸合成方法主要为化学合成法和微生物发酵法两种。因化学合成法会产生大量有害物质，微生物发酵法生产甲硫氨酸越来越受到关注。本实验室以谷氨酸棒状杆菌为出发菌株，通过代谢工程技术手段进行基因敲除和敲入，以达 到“开源节流”，即增强 L-甲硫氨酸合成路径代谢流，抑制或阻断旁路途径代谢流，最终提高 L-甲硫氨酸产率，目前中间菌株产率已达 21 mmol/L，具有重要的应用前景。
江南大学
2021-04-11
L-苏氨酸的微生物高效生产方法
L-苏氨酸在食品、饲料、医药和化妆品等领域的用量呈长期稳定增长趋势，尤其在饲料添加剂中增长最为迅速。以添加了 L-苏氨酸的低蛋白配方饲料作为家禽日粮，不但可以缓解天然蛋白的匮乏，减少动物氨的排放，还能提高家禽的生产性能。而在医药领域，L-苏氨酸除了用于氨基酸输液之外，随着人类保健意 识的提高，各类氨基酸保健饮品涌现市场，L-苏氨酸是必不可少的配方成分。L-苏氨酸有望取代色氨酸，成为继赖氨酸和甲硫氨酸之后第三大发展最迅速的氨基酸。因此 L-苏氨酸产业迫切需要提高产量，降低成本，以满足市场需求。本实验室以谷氨酸棒状杆菌为出发菌株，通过代谢工程技术手段进行基因敲除和敲入，对关键基因进行了测序、蛋白结构解析及定向改造，以达到“开源节流”，即增强 L-苏氨酸合成路径代谢流，抑制或阻断旁路途径代谢流，最终提高L-苏氨酸产率近 20 倍，具有较好的应用前景。
江南大学
2021-04-11
γ-聚谷氨酸的工业化生产技术
主要由 D-谷氨酸和 L-谷氨酸通过酰胺键聚合而成。作为一种高分子聚合物，γ-聚谷氨酸具有一些独特的物理、化学和生物学特性如良好的水溶性，超强的吸附性，能彻底被生物降解，无毒无害，可食用等。在农业、食品、医药、化妆品，环保，合成纤维和涂膜等领域具有广泛的应用前景，因此极具开发价值。 微生物絮凝剂是继无机絮凝剂和有机絮凝剂之后出现的一种新型的、可自然降解的水处理剂，具有高效、无毒、无二次污染的特点。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物，一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚、沉淀。在传统的絮凝剂中，无机絮凝剂投加量大，效果不佳，还会把大量金属离子带入最终产物中，对环境造成危害；有机合成高分子絮凝剂生物难降解，残留单体有毒，会对环境造成二次污染。而微生物絮凝剂最突出的特点是具有生物降解性，而且高效、无毒、易降解、无二次污染且用途广泛，是环境友好型絮凝剂，因而引起世界各国学者的广泛关注和研究
江南大学
2021-04-11
益生乳酸菌工业化生产技术
本项目组从 80 年代末期开始，利用微生物和生态学理论和技术从西部传统 发酵乳制品中分离筛选具有潜在益生功能的乳酸菌，建立了一个拥有自主产权的2300 多株菌种资源库；研究和建立了不同功能性益生菌的高效筛选模型，筛选出近 20 株具有特定功能的优良益生菌，并对其进行了系统全面的功能评价；从 细胞、基因组、蛋白质组水平对益生菌的生理、遗传和发酵特性进行考察，深入了解益生菌的作用机制；针对益生菌在乳制品中应用的关键问题，研究和开发了益生菌高密度培养、制备、活性保持、混菌发酵和无菌后添加等关键技术； 创新要点 已获得具有益生功能菌株 20 株，其中已经取得授权专利菌种 5 株，在申请国内专利菌种 6 株，在申请国际授权发明专利 2 株，此外还有 10 项中国授权发明专利。
江南大学
2021-04-11
MTBE裂解制高纯异丁烯的生产技术
异丁烯是一种重要的有机化工原料，在用于合成甲基丙烯酸、丁基橡胶、聚异丁烯、抗 氧剂、医药中间体和农药中间体等化工产品时，对其纯度要求相当高，需要大量复杂的分离过 程或酸萃取、吸附分离等得以实现。异丁烯主要来自于石脑油蒸汽裂解制乙烯装置和炼油厂催 化裂化装置的碳四馏分。异丁烯生产工艺主要有硫酸抽提法、分子筛吸附法、异丁烷脱氢法、 叔丁醇脱水法和MTBE裂解法等。MTBE裂解生产异丁烯技术是一种技术先进和经济可行的生 产工艺，具有装置独立性强、生产过程无污染和无腐蚀、操作条件温和、单程转化率高和产品 纯度高等优点。本生产技术具有反应条件温和，在裂解过程中不需要添加水蒸汽等惰性物质， 能耗低，设备利用率高等优点，同时还具有高的MTBE转化率、高的异丁烯选择性和甲醇选择 性。该生产技术的反应温度为150~180℃，反应压力为3.5~4atm，重量空速为1.5~2h-1，转化率 ≥97％，异丁烯选择性≥99.5％，甲醇选择性≥98％，催化剂寿命超过8000h。
华东理工大学
2021-04-11
氯化氢催化氧化制氯气的生产技术
我国目前工业副产氯化氢总量达380万吨/年，随着MDI、TDI、甲烷氯化物等涉氯产品的 大规模扩产和氯碱行业的发展，预计未来5年内副产氯化氢总量将达到500万吨/年，大量副产 氯化氢的循环利用问题已成为制约聚氨酯、氯碱、有机氟行业、农药、医药化工等众多行业发 展的共性难题。以氯化氢为原料生产氯气，实现氯资源循环利用，能够有效解决副产氯化氢问 题，打破国外技术垄断，促进新兴产业的健康发展和氯碱行业的优化升级。我们开发了具有自 主知识产权的高性能的铜基催化剂，在单管试验装置上连续稳定运行9600小时的基础上，建成 了国内首套千吨级中试装置，氯化氢的转化率超过80%，为2016年在上海化工区建成10万吨级 生产装置奠定了基础，该项目已被列入上海市科技成果转化和产业化项目，将使我国成为全球 第二个拥有氯化氢催化氧化制氯气技术的国家。
华东理工大学
2021-04-11
MTBE裂解制高纯异丁烯的生产技术
异丁烯是一种重要的有机化工原料，在用于合成丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯酸、抗氧剂、医药中间体和农药中间体等化工产品时，对其纯度的要求相当高，需要大量复杂的分离过程或酸萃取、吸附分离等得以实现。由于异丁烯的下游产品很多，异丁烯在中国的需求量很大，市场竞争也十分激烈，主要来自于蒸汽裂解和催化裂化产品中的碳四馏分，工业上生产异丁烯的传统工艺有硫酸抽提、分子筛吸附、叔丁醇脱水等。甲基叔丁基醚（MTBE）裂解生产异丁烯技术是一种技术先进和经济可行的工艺，与传统工艺相比，具有无污染、无腐蚀、产品纯度高、单程转化率高、装置独立性强等特点。本生产技术具有反应温度低，在裂解过程中不需要添加水蒸汽等惰性物质，能耗低，设备利用率高等优点，同时还具有高的MTBE转化率、高的异丁烯选择性和甲醇选择性。该生产技术的反应温度为150～180℃，反应压力为3.5～4atm，重量空速为1.5/h，转化率≥97％，异丁烯选择性≥99％，甲醇选择性≥98 ％，催化剂寿命超过8000小时。
华东理工大学
2021-02-01