项目1：绿色安全表面活性剂开发应用技术

项目2：重要食品香料绿色制备技术

项目3：小分子大豆肽制备工艺技术开发及新型干燥工艺的开发与应用

项目4：新型绿色果蔬发酵产品关键生产技术的创制与应用

nt;outline: none 0px !important;">项目5：无味精添加天然调味料生产技术

项目6：3D 打印及 3D 打印材料制造工艺

项目7：耐热型聚乳酸

项目8：好氧生物脱氮新技术及在氨基酸制造废水处理中的工程应用

绿色安全表面活性剂开发应用技术

项目介绍

表面活性剂是一种重要的功能性精细化学品，由于具有特殊的功能，被广泛应用于各工业部门和领域，有工业味精的美誉，发展迅速已成为国民经济的基础工业之一。

界面化学及其应用团队在国家自然科学基金项目、“十三五”国家重点研发计划项目、国家“十二五”科技支撑计划等项目的研究中，设计合成了 100 余种重要的表面活性剂，包括酰基氨基酸盐类阴离子表面活性剂，酰胺键改性的季铵盐阳离子表面活性剂，酰胺基改性的羧基甜菜碱和磺酸型甜菜碱两性离子表面活性剂，酰胺基改性的烷醇酰胺及酰胺基氧化胺类非离子表面活性剂等，并对传统工艺进行了改进，尤其提出了油脂制备表面活性剂的新思路，以减少反应步骤，提高原子经济性，开发绿色制备工艺，合成环境友好、安全性高的新型表面活性剂。

市场背景

表面活性剂作为重要的助剂，应用广泛，如洗涤剂、化妆品、食品、医药、材料、能源、化工、环保及其他领域。这些环保功能性表面活性剂的研发应用将有助于提高相关产品的性能，提高效率、降耗减排，促进相关行业的技术提升、产业升级和结构调整，为满足相关行业的技术进步和产品升级换代做出积极贡献，成为推动相关行业技术进步和节能降耗的推动力，有广阔的市场前景及显著的经济效益和社会效益。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术

重要食品香料绿色制备技术

项目介绍

食品香料是食品添加剂中品种最多的一类，对食品风味起着举足轻重的作用。合成香料是非常重要的一类食品香料，近些年我国合成香料工业迅猛发展，许多重要食品香料的产销量在世界上名列前茅，我国已成为全球重要的合成香料供应地。但是合成食品香料在产生巨大的经济效益和社会效益的同时，也带来了日益严重的环境污染问题。国务院“十二五”国家战略性新兴产业规划中重点提出了推行清洁生产和低碳技术。我国作为全球重要的合成香料供应地，发展环境友好的香料绿色制备技术，对于整个香料行业的可持续发展具有重要战略意义。

本学科一致致力于食品香料绿色制备技术的研究。在十二五支持计划课题的研究中重点对几种重要食品香料的传统工艺进行了改进，包括 2- 甲基 -3- 呋喃硫醇、丁二酮以及面包酮。对 2- 甲基 -3- 呋喃硫醇及其衍生物生产中重要中间体 2- 甲基 -2,5- 二甲氧基二氢呋喃的制备方法进行了改进，用电解合成替代传统的有机化学方法。极大减少了试剂的使用量，降低了生产成本；反应条件温和，操作简便；而且无废物产生，环境污染小。以乙偶姻为起始原料，以廉价的三氯化铁为氧化剂，通过氧化反应生成丁二酮。采用双氧水将氧化剂三氯化铁进行再生，三氯化铁可反复循环使用，氧化剂再生技术有效避免了废物的排放问题。实现了以乳酸乙酯和丙烯酸乙酯为原料通过一锅煮制备面包酮的方法，具有操作简便、高效、成本低的显著特点。

该技术从绿色化学的角度出发，大幅度降低了原料、溶剂的使用量，提高了原子经济性，降低了生产成本，同时产生的废物明显减少，减轻了对环境的污染。该技术具有操作简便、生产成本低和环境污染小的优点，具有非常好的推广应用前景。已经分别在滕州**香料有限公司和***通香料有限公司得到了工业化应用，每年直接产生的利税额达到2300余万元。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术

小分子大豆肽制备工艺技术开发及新型干燥工艺的开发与应用

项目介绍

大豆蛋白肽是由大豆蛋白经蛋白酶水解作用处理后，再经分离和精制等处理得到的低聚肽混合物，大豆肽一般由 3 ～ 6 个氨基酸组成，分子量小，更易于被人体消化吸收，同时具有更好的溶解性及热稳定性，因此更适合于解决老年人消化吸收差的问题，同时大豆肽的理化特性更适合于开发各种蛋白类健康食品。

本成果突破现有制备大豆肽中使用的简单酶水解法，采用复合酶多级定向酶解技术、多种生物膜组合分离技术及四级喷雾干燥技术等国际领先技术，确立酶切位点与肽功能性关系，高效回收生物活性肽片段，并最大限度减少肽产品中游离氨基酸和高分子蛋白的含量，四级喷雾干燥技术通过增加塔内调节风速和风向的热风管装置， 无需添加造粒剂，便可实现塔内富集、成粒，解决了小分子肽耗能大、扬尘、冲溶性差等问题，制备分子量在150Da ～ 1500Da 范围内的肽产品。

主要技术创新点

（1）突破了现有制备大豆肽中使用的简单的酶水解法，采用多级定向酶解技术，确立了酶切位点与功能性的相互关系。解决了大豆肽生产中成本高，分子量分布不均匀，功能性不明确的问题。

（2）采用先进的多种生物膜组合分离技术，大幅度提高了大豆肽的纯度和透明度，最大限度的减少了游离氨基酸和高分子蛋白的混入。产品中蛋白肽含量 97% 以上，平均分子量低于 1000Da，透明度达 96% 以上。有效降低了生产用水和成本，提高了生产效率。

（3）突破了传统干燥方式，采用四级喷雾干燥技术，通过增加塔内调节风速和风向的热风管装置，无需添加造粒剂，实现塔内富集、成粒。产品颗粒均匀、分散性好、溶解性高。解决了生产小分子肽耗能大、扬尘、冲溶性差和食用安全等问题。

本项目已授权及正申请发明专利技术 11 项，自行研究设计建成 1500t 产能的植物蛋白肽生产线，产品已完成企业标准审查与备案，符合国家标准 GB/T 22492，实现了产业技术转化。并已通过科学技术成果评价，完成科技部科技成果登记，技术成果达到国际先进水平。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术

项目四：新型绿色果蔬发酵产品关键生产技术的创制与应用

项目介绍

本成果是负责人将主持完成的国家自然科学基金项目《环腺苷酸 (cAMP) 信号通路调控拮抗酵母细胞生活力的机理解析》、国家林业局公益性行业科研专项子课题《蓝莓无花果保鲜与加工关键技术研究》等课题的研究成果进行产业化。本成果所涉及的新型蓝莓、桑葚等特色浆果发酵产品的开发。

本成果关键技术及创新点：

1、开发了一套兼具果实病害防治、绿色制备与功能强化效果的新型果酒、酵素发酵菌剂，集成了以生物防治为核心的果实病害防治技术、以全生产链自循环为核心的果酒、酵素绿色制备技术和功能因子有效组合为核心的功能强化技术。

2、本成果开发了适合于蓝莓、桑葚、葡萄、草莓、苹果、梨、桃等各类果实绿色发酵的技术体系及其产品。

3、本成果在产品生产过程中无废液、废气排放，因此，在实施过程中对环境无有害影响。

本成果开发的新型发酵剂已申请国家发明专利 11 项。本成果处于小规模生产阶段， 拟寻找合作方投资建设生产车间，直接进入批量生产，将产品产业化。

市场背景

随着新一代消费群体的成长以及对果酒认知度的提高，果酒正以低酒精度、高营养、口感佳的特点越来越被众多消费者认同和接受，表现出巨大的市场潜力。果酒有着营养、健康、时尚的独特理念优势，随着科技的进步， 越来越多新技术的应用，果酒将在酒类行业中拥有着巨大的发展空间。

在我国蓝莓果酒处于快速发展阶段，市场上产品依赖进口模式也将逐步转变。随着越来越多国产优质的蓝莓果酒面市消费者消费观念和饮酒习惯开始改变，更趋向于从高度酒向低度酒的转变，加上蓝莓果酒本身具备的高附加营养价值蓝莓果酒将会成为酒饮品的新趋势之一。

但是，随着人们对食品安全和营养健康的日益关注，传统生产中添加二氧化硫或山梨酸钾的果酒会被其他更加健康果酒保鲜方式取代。新型的果蔬发酵产品处于转型升级的关键风口。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术

项目五：无味精添加天然调味料生产技术

项目简介

天然调味品的特点

(1)产生后味与厚味。味精等化学鲜味剂的特点是鲜味来得快,加进去之后立刻就能感觉到。但它一般不大产生具有延续性的后味和浓郁的厚味。所谓后味是指当食物已经离开舌和口腔之后仍保留在嘴里(舌头上)的味:厚味是指来自于动植物脂肪、氨基炭基反应生成的某些成分以及肽类等对人的一种味觉效应,它能使人得到味觉上的满足感。在这些方面,动植物提取物的效果显然优于味精等化学鲜味剂。而且动植物提取物所表达的味道比化学鲜味剂等更自然,更容易被消费者接受。

(2)强化和改善味道的效果。味精、鸡精等调味品只限于谷氨酸钠及核酸所表达的特定鲜味,鲜味幅窄且单纯。而动植物提取物不仅有谷氨酸、核酸类的肌苷酸,鸟苷酸的鲜味,还包括多种氨基酸、有机酸、未完全分解的肽类,以及糖类物质的复杂味感。

通过使用不同种类的提取物,如猪、牛、鸡的肉汁、骨浆、鱼汁、葱汁或蒜汁等可以向食物提供多种动植物来源的特定成分所表达的味道,强化味道的表现力,使较单纯的味道变得复杂化,不仅能拓宽味道,还能使刺激性强的味变得较为缓和,满足各类消费者对味道的不同要求。这也是味精等调味品无法比拟的。食品增味剂总的发展趋势是向天然、安全、方便、保健、营养和多样化等方面发展。

随着现代生物技术的飞速发展,新型食品增味剂的开发和生产正成为生物技术的重要应用领域,随着人们生活质量的改善,新型食品增味剂也将会愈来愈受到市场的欢迎,因此本发明市场前景广阔。

在自然界,天然食物中的鲜味均有一定的独特风格,如海带的味道主要是由其所含的谷氨酸钠而来:香菇的味道主要是鸟苷酸的味道:贝类的特殊味道主要是琥珀酸盐而来。但这些滋味均不是单一的物质:而是与氨基酸、核苷酸、肽等结合在一起,所以很难作为纯的成分一一分离。用一定的溶剂(一般用水)提取食物中的呈味物质,可进行复合,然后浓缩、喷粉制成复合调味料,既具有天然鲜味,同时也具有该类食品特有的香气及丰富饱满的口感。本技术产品通过感官评价、鲜度相当值(EUC)以及电子舌测定几种方法,综合判别样品中的鲜度值。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术

项目六：3D 打印及 3D 打印材料制造工艺

成果简介

与典型成熟加工工艺（如 FDM、SLA、SLS、LOM、3DP 等）相结合，进行相应材料及工艺改良。1.FDM用生物基塑料与生物分解塑料：不少研究机构和企业都将PLA做增韧改性后用于FDM。如易生推出的ebamboo耗材为木质纤维与PLA共混，打印模型具有强烈的木质感；推出的 eConductive 耗材为PLA与导电材料共混改性，打印模型的电导率可控制在10-100s/m范围内。PCL主要用于FDM打印机和打印笔，具有熔点低和“记忆性”特点，可有效避免人员操作时的烫伤，并使打印制品在特定条件下恢复到原先设定形状。PVA在3D 打印过程中是一种很好地支撑材料，打印结束后支撑部分能在水中完全溶解且无毒无味，极易从模型上清除。

此外，还有 PVA、PBAT、PETG、TPU 等材料在柔韧性、加工回收性、冷绕曲性等方面具有明显优势。上述材料的加工制品可广泛用于生物医疗、科学研究、模型设计等领域。2.SLA 用生物基塑料与生物分解塑料：通过在合成料中加入PLA多元醇、PCL多元醇制备3D打印生物基光固化树脂是生物基塑料在 SLA 中的一项重要应用，产品可直接用于医疗、珠宝、铸造等行业。3. SLS 用生物基塑料与生物分解塑料：完全生物基 PA 如 PA11、PA1010，部分生物基 PA 如 PA610、PA1012、PA410、PA10T 等，通过先制备尼龙复合粉末再烧结，制备得到的成形件具有某些比纯 PA 成形件更加突出的性能，从而满足不同场合、用途对塑料功能件性能的要求。

优势特色

生物降解材料经过改性或与纳米材料、无机材料、高分子材料共改性，可以丰富材料的力学性能、热性能以及生物性能，及时适应快速增材制造工艺发展。3D打印制品，采用堆肥方式半年可实现 90%以上降解，在温湿度适宜条件下，1 年可全部降解为CO2/CH4、H2O、无机矿物盐及其他生物质，有效解决塑料制品数量激增造成的白色污染挑战，助力形成闭合生态循环系统。

主要技术指标

GB/T 38727-2020、GB/T 35773、YZ/T 0166-2018、GB/T 21302-2007、GB/T 10004-2008、GB/T 1040.1-2018、GB/T 1041、GB/T 1040.3-2006、GB/T 2410、GB/T 6672、GB/T16288-2008、GB/T 16606.3-2018、GB/T 19277.1、GB/T 19277.2 等。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术

项目七：耐热型聚乳酸

成果简介

随着全球经济的快速发展，可持续低碳循环经济成为世界发展的主题。塑料带来的一系列问题引起高度重视，多国颁布法令限制日常生活中不可降解塑料的使用。2020年1月19日，国家发改委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，2020年底我国将率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。2022 年底一次性塑料制品的消费量明显减少，替代产品得到推广。2月22日海南省率先宣布，2020年12月1日起，全省禁止生产销售使用一次性不可降解塑料制品。

随着对塑料环境友好性要求的日益提高，生物降解材料获得了极好的发展机会。聚乳酸(PLA)作为一种生物基来源的可生物降解聚酯，经过近二十年的发展，已成为工业化生产和使用量最大的生物降解材料之一。但消费量和应用领域仍远逊于通用塑料。原因是聚乳酸仍有一些问题亟待解决：与大多数脂肪族聚酯一样，聚乳酸结晶能力弱，结晶速率慢、结晶度低，对加工条件适应性不佳。主要采用注塑、流延等工艺成型，不易吹膜加工。此外，聚乳酸制品的脆性大、断裂伸长率低，尤其是耐热性差（一般使用温度不超过 60℃）不仅限制了聚乳酸在高耐热领域的应用，也成为困扰学界和业界多年的“卡脖子”问题。目前聚乳酸尚不能用于有耐热要求的外卖餐盒、生物医用材料、电器和汽车内饰等工程塑料领域。

针对以上问题，通过共混和原位合成工艺加入特定成核剂，可有效调控聚乳酸的结晶行为，显著提高结晶温度和结晶度。可将聚乳酸的热变形温度由60℃提高到130℃以上，满足用作外卖耐热环保餐盒及工程塑料的要求。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术

项目八：好氧生物脱氮新技术及在氨基酸制造废水处理中的工程应用

项目简介

该技术可在味精生产行业推广应用,同时还可用于更广泛的废水治理领域,如发酵、化工、医药、农业养殖以及生活废水,推广应用前景广阔。在深人进行异养硝化和好氧反硝化菌的各种生理生化、降解作用特性及好氧脱氮途径、脱氮产物研究的基础上,优化组合良好品质的菌株构建适用于活性污泥法脱氮处理菌群,开发一种新型的好氧生物高效脱氮工艺方法(共计获得菌株上百株,申请相关发明专利十项,获授权七项)。

该法生化、硝化和反硝化能够在同一反应器内同时完成,反应物、反应产物之间形成互为利用的微循环链,污染物质的降解转化能够在高负荷、低消耗状态下进行。原废水中碳源被合理、有效利用,系统内硝化耗碱和反硝化产碱平衡,工艺简单,操作控制容易,可为普遍存在的二级处理装置升级改造为三级脱氮处理提供解决途径。以此为核心技术形成的处理工艺流程能适用于成分复杂的高浓废水达标处理,可推广到各种类型废水应用。

该集成技术应用于河南某股份公司,改造了该公司255万吨废水处理系统(与年产15万吨谷氨酸生产线配套),平均进水浓度C0D、氨氮和总氮分别为1107 mg/L、115 mg/L和163mg/L,运行周期12h(曝气8h),去除率分别达到91.78%、98.96% 和90.18%,出水远远超过《味精工业污染物排放标准》(GB19431),运行费核算(计人电耗、人工和设备维修)1.11元/吨水,经济、环境和社会效益显著。

技术成熟度

已达工业化生产阶段

成果类别

新产品、新工艺、新技术