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虾蟹壳高效溶降解制备氨基寡糖升级工艺技术

  • 领域:

    农产品加工业

  • 来源:

    企业自主研发

  • 单位:

    农业农村部规划设计研究院

  • 地址:

    北京 北京市 朝阳区 北京市朝阳区双桥中路11号

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单位简介

是农业农村部直属正局级事业单位,主要业务范围涉及农业资源监测、设施园艺、畜牧工程、农产品加工、农业废弃物处理与资源化利用等农业全产业链,以及农业工程标准制定、农业投融资研究、规划编制、项目策划、工程设计和建设监理等农业建设全技术链,能够为农业农村发展提供全链条整体技术解决方案。展开
项目介绍

成果项目的功能、性能、型号、用途和适用范围

甲壳生物质资源(虾蟹壳、昆虫外骨骼、真菌细胞壁等)由几丁质、蛋白质、脂肪、碳酸钙及多种矿物元素组成。含氮有机质含量40%(包括几丁质及蛋白质等有机含氮物质),碳酸钙50%,脂肪3%,其他7%,综合活性物质及营养十分丰富,但由于其水不溶性,严重限制了植物对其活性物质的快速吸收。基于以上问题,采用低温环保型高效液化及酯化制备技术,直接利用虾蟹壳获得包括氨基寡糖素在内的稳定的升级换代产品,所得产品不含氯离子、无任何合成植物激素,无外源的天然液化全营养刺激素,成本低,环保安全。 氨基寡糖素传统生产工艺通常利用甲壳素经过强碱脱乙酰形成壳聚糖,进而用于酶解或物理化学降解工艺生产氨基寡糖素。根据初始原料的特性,即基于渔业加工厂处理虾蟹壳后晒干及初级粉碎处理的粉剂原料,原料成本4500元/吨,含甲壳素30%左右,钙素及其他营养成分60%左右,是动物饲料的来源之一,采集非常方便,非环保要求考虑,适合作为农用功能肥料及农药原料开发。 如何选择在原料不进行分离的情况下,将甲壳素、蛋白质、碳酸钙、其他矿物质,在一个溶剂体系下完成溶解、分解、络合,最终在水介质中形成稳定的可溶性液体状态,是本项氨基寡糖素生产工艺升级换代的核心技术,形成植物可以速效的全营养型诱抗剂,同时生产成本低于现有商品化同类氨基寡糖素产品50%,综合性能高于现有商品化的同类产品30%以上,并其产品对农作物及生态环境无任何伤害,投资30万元即可完成氨基寡糖素年产5%氨基寡糖素1000吨以上的技术改造及产品升级。产品 具有氨基寡糖素所有生物学功能,并含有肽生物学功能,及钙生物学功能,皆非外援添加,抗病能力提高65%,增产增质10-40%。

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主要技术创新点

本技术可高浓度快速溶解以虾蟹壳为代表的有机无机混合基质中的有机物(如水不溶性甲壳素,纤维素、胞壁酸及葡聚糖等以β-1,4糖苷键、β-1,3糖苷键或β-1,6糖苷键为主的有机大分子),以及以碳酸钙(包括硫酸钙、磷酸钙等)为主的水不溶性无机物,形成稳定的有机无机物混合溶解液;进一步控制水解条件,在100℃以下,进一步获得水溶性小分子有机无机复合物,达到了基质营养物全转化,物料转化率大于90%。当所述含有机无机基质为虾蟹壳时,本技术所得稳态水溶性活性物溶液中含氮有机水溶物>10%(其中氨糖总量>5%,氨基酸、蛋白氮有机质含量>2%)、同时水溶性磷脂化的脂肪酸含量大于0.2%;水溶性钙素含量大于8%。本技术工艺简单,无三废排放,生产效率高,产品转化率高、成本低,以虾蟹壳制备氨基寡糖素为例,本技术比现有技术可降低生产成本75%以上。

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产品及质量检测情况

1)氨基寡糖素: ≧5.0% 2)PH值 ≦3.0 2)水溶性(稀释10倍): 溶于水 3)水不溶物 : ≦ 2.0 通过质谱分析产品寡糖部分分子量在1000-3000呈正态分布,同时经红外分析,产品物质结构与氨基寡糖素一致。

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产品使用的技术标准

通过按氨基寡糖素执行标准:“GB/T 1605-2001 氨基寡糖素水剂”检测创新产品,母液氨基寡糖素含量为大于5.0%,由此推断,按母液含量的稀释比例制备0.5%氨基寡糖素稀释8-9倍,制备2%氨基寡糖素稀释3倍,制备3%氨基寡糖素稀释2倍,制备5%氨基寡糖素稀释1.2倍。生产成本比市场经营产品皆低于50%以上。适合技术与产品的升级换代。

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成果项目的技术成熟程度、产品市场接受度和市场竞争力等情况

技术成熟,已经完成中试生产示范,可以直接产业化实施。本技术可使氨基寡糖的生产成品降低50%以上,而且生产工艺简便,安全,环保(无废水、废气及废渣排放),以0.5%氨基寡糖素生产为例,在保证产品性能的基础上,生产成本可降60%以上,与化学合成激素商业成品的生产成本基本持平,比市场常见水溶肥、生物农药的成本低1-5倍,在性价比上有充分的操作空间及市场竞争力。

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实践的产业化模式、形式的典型案例和成功经验

已经在上海贯发海洋生物科技有限公司实施中试生产。

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