“工业专项资金申报项目”（苦荞黄酮提取项目）考察报告.doc

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1、1 兰兰州市工信委州市工信委“工工业专项资业专项资金申金申报项报项目目” 考察考察汇报汇报材料材料 甘肃天工生物科技有限公司 2 项项目目单单位概况位概况 1.1 项项目承目承办单办单位位概况概况 甘肃天工生物科技有限公司是成立于 2004 年的高科技股份制 企业。公司注册资本 1000 万元，位于兰州市安宁西路 270 号。公司 配备有国内领先的 400L2 超临界萃取设备、24L2 超临界中试设 备、溶剂多能提取设备，以及自主创新的 8m32 亚临界工程样机、 40L 亚临界小试设备。此外，还配有清洗、破碎、远红外热风烘干等 前处理专用设备，以及压滤、抽滤、离心分离、喷雾干燥、真空干燥、

2、精馏、层析等后处理设备，兼具动植物水溶性成分和脂溶性成分的 提取分离，以及生产和试验功能。是目前甘肃省规模最大、功能最全 的天然产物提取企业。2009 年，公司实现销售收入 2227 万元，实现 利润 107 万元。 自 2004 年投产以来，公司累计投入研究开发、技术进步的资金 已达 350 余万元，占同期全部销售收入的 5.2%。已经完成了产品纯 化工艺、惰性气体扩散脱溶、超临界装置与工艺改进创新、产品改性、 节能降耗等多项实用技术开发，自主设计出亚临界萃取设备，发明 了 HFC 密实气体萃取技术，探索出一整套亚临界、超临界以及其他 工艺集成联用的提取分离方法，用于生产实践，产生出明显技术

3、经 济效果，为本项目奠定了技术基础。企业已经获得实用新型专利 1 项，申请发明专利 2 项。获专利的技术装置已在甘肃、新疆、重庆等 地区开始输出，部分接产企业已开始工业化生产。 1.2 项项目参加目参加单单位概况位概况 项目参加单位为甘肃畜产品工程技术研究中心，该中心隶属甘 肃农业大学，现有甘肃省农畜产品加工与贮藏重点实验室、农产品 加工与贮藏工程硕士点及省级重点学科、动物食品营养与加工博士 3 点；有教师 35 人，其中高级职称 15 人，博士 8 人，6 人入选省级 333 及 555 科技人才工程及学科带头人；先后在食品科学、生物技术、畜 产品加工、保鲜贮藏、农产品加工等方面承担开展了

4、26 个科研项目， 其中省部级攻关项目 11 个，获省部级科技进步奖 7 项，在各类学术 刊物发表论文 230 多篇，其中核心刊物 41 篇，主编专著 8 部、教材 11 部；有大中型专用仪器设备 42 台（件），价值 204 万元；与甘肃省 6 个大型食品骨干企业有协作合同，与日、德、法、新西兰、台湾等 国家和地区的有关院校、企业建立了业务往来，转化推广农畜产品 加工科研成果 18 项，累积新增效益 9000 多万元。 1.3 已完成的主要成果已完成的主要成果 1、“番茄皮籽亚临界丙丁烷萃取-超临界 CO2 精制技术工业化应用” 成果，通过甘肃省科技厅组织的成果鉴定，达到国内领先水平。 2、

5、“从紫苏籽提取分离高纯度 亚麻酸的研究与开发” 已通过甘 肃省科技厅组织的科学技术成果专家鉴定。 3、实用新型专利“适用于多种溶剂进行极性非极性中间体萃取的装 置”（专利号 2006201359690）。 4、发明专利“亚临界流体萃取溶剂及萃取方法”（专利申请号 2006101047443）。 项项目目产业产业关关联联性以及在性以及在产业产业化化发发展中的作用展中的作用 2.1 提升苦荞资源综合利用价值 苦荞麦又名三角麦、乌麦，蓼科(Polrgonacceae)类双子叶植物， 带壳的苦荞麦籽粒，主要有苦荞麦和甜苦荞麦两个栽培品种，是粮 食作物中比较理想的填闲补种作物。苦荞麦籽粒营养丰富，蛋白质

6、、 脂肪、维生素、微量元素含量与质量普遍高于大米、小麦、玉米等大 宗粮食。 4 大量研究表明，苦荞含有其它谷物所不含有的芦丁（Rutin）黄酮 类化合物，芦丁主要分布于苦荞的花、茎、叶、根及籽粒、外壳中，大 约在 1%-7%之间，苦荞外壳含芦丁超过 3%。具有降血脂、降血糖、 降尿糖，降低微血管脆性和渗透性，防治出血症、冠心病、糖尿病和 高血压，维持眼循环等多种生理功能和药用价值。 苦荞作为北方一种常见的农作物，分布广泛，可以作为提取芦 丁最方便廉价的原料。目前，我国苦荞的加工利用还处于起步阶段， 主要表现在规模小、加工方式简单、产品单一、深加工产品少等方面， 如通渭县乐百味食品有限责任公司生

7、产的苦荞面、苦荞混合挂面、 苦荞茶、苦荞米等，良好的资源优势未能发挥出来。 2.2 促进提取分离行业技术进步 国内目前提取异黄酮主要采用乙醇浸提工艺，包括传统浸提和 超声波连续逆流提取两种工艺方式。相比较后者明显进步，缩短了 提取时间，乙醇用量也有所降低。但两者本质上都属于有机溶剂浸 提，所得提取物品质特性完全一致，存在的问题是提取物纯度很低， 需经过脱脂、树脂吸附等纯化工序才能达到纯度8 %的商品规格。 同时两种工艺都需大量使用正己烷和乙醇，其经济性和安全性也令 人忧虑。从其他省现有的生产实际状况也能看出，正是上述原因使 得各企业规模难以做大，产品档次不高，成本缺乏竞争力。 2008 年，甘

8、肃天工公司和畜产品工程中心利用新型萃取设备组 织苦荞黄酮的提取试验，在多次失败之后终获成功。其结果不仅在 国内首开 HFC 复合溶媒亚临界萃取黄酮类物质先河，而且实现一 5 步制取20%纯度产品，经专业机构检测，质量指标达到国内同类产 品先进水平。 因此，进一步开发先进成熟的相关技术，利用苦荞副产品提取 黄酮，对于延长产业链、提高增值效益、满足市场需求，都具有积极 作用和现实意义。而且经采用先进技术提取加工后的皮渣，其蛋白 质等营养成分不被破坏，仍可做为上好饲料，从而实现资源充分利 用，符合科学发展观和循环经济的要求。 2.3 对资源、市场、技术等多方面带动作用 项目以我省特色资源加工增值、循

9、环利用为目标，以自主创新 成果为支撑，符合国家与我省产业政策，技术开发方向符合产业应 用需求，产品符合市场需要，技术研发水平达到国内领先。实施本项 目对于促进产业升级和经济发展方式转变，带动生物医药、农副产 品加工等相关领域技术进步，都具有积极作用。 对于新技术新装备的进一步完善，成果的产业化推广应用，加 大优势资源对区域经济增长的贡献率，增强科技创新对结构调整的 促进作用，助推天然产物提取技术自主创新，都是十分必要的。 2.4 促进特色农产品加工业的发展 本项目以甘肃特色农产品为加工对象，形成大规模的工业化生 产技术装备，其工艺技术、产品质量、原料综合利用等方面，都有较 高的科技含量及经济实

10、用性。因而对西部特色天然产物加工业的发 展和技术进步具有良好示范与促进作用。 2.5 促进区域装备制造行业产品更新 6 HFC 亚临界萃取装备的技术水平居国内领先。通过本项目实施， 将在国内推广应用，从而为我省装备制造行业注入新的技术元素， 有利于提升其行业竞争能力。 本项目是企业自主创新、具有自主知识产权的高技术产业化项 目，符合国家当前重点投资支持方向。项目技术与产品涉及生物制 造领域，同时又是农产品精深加工。国家生物产业发展“十一五”规 划提出了“生物制造要积极扩大具有自主知识产权生物基产品的工 业化应用”发展方向，明确支持“生物可降解溶剂、润滑剂和各种高 效安全的食品和饲料添加剂的产业

11、化”项目；最近国家发改委遴选出 八大高技术产业作为未来产业发展的重点，其中包括生物产业，并 强调指出：“生物产业的发展重点是要充分发挥我国特有的资源优势 和技术优势，优先发展生物医药产业，大力发展生物农业，积极发展 生物能源，加快发展生物制造”。 国家农产品加工业“十一五”发展 规划也将“农产品加工技术创新工程”列为发展重点。因此，本项目 符合国家相关产业规划。 本项目解决当前制约我省特色产业升级发展急需的共性、关键 技术,成功后能在行业内和农产品加工领域推广应用，符合兰州市工 信委“2010 年度非公有制经济和中小企业专项资金项目”支持范围。 项项目建目建设设内容内容 3.1 项项目概要目概

12、要 苦荞黄酮提取关键技术及加工装备工业化应用项目，是由甘肃 天工生物科技有限公司和甘肃畜产品工程技术研究中心共同实施的 7 自主创新技术成果转化项目。 本项目采用一种实用新型专利装置（专利号 2006201359690）， 以及一项发明专利亚临界流体萃取溶剂及萃取方法（专利申请号 2006101047443），对我省苦荞资源进行精深加工和循环利用。 本项目依托核心专利技术，针对苦荞黄酮的生物活性特征，自 主研发萃取、精制工艺路线，在 HFC 新型萃取溶媒和专用萃取装置 的基础上进行二次创新和开发，引入携带剂萃取机理，增强 HFC 混 合溶媒的极性，完成复合溶媒萃取领域的拓展实验，使该溶媒适宜

13、于黄酮类化合物的萃取和反相萃取。对专利装备补充配套携带剂萃 取系统，形成苦荞黄酮精深加工成套专用装备。增加超声波辅助处 理，提高提取效率。 甘肃天工生物科技有限公司依托核心专利技术优势，围绕新型 复合溶剂的独有特性进行了大量的前期研发工作，设计制造了亚临 界萃取黄酮的原理样机，生产出符合行业需求的黄酮产品，使原料 增值 5 倍以上，同时，通过对苦荞黄酮的开发，进一步探讨中药材有 效成分提取的机理，为推动我省植物产业资源优势向产品优势的转 化和中药产业的技术进步起到示范作用。 3.2 本本项项目技目技术术特点特点 亚临界萃取是当今世界上正在兴起的一种新型提取技术，利用 亚临界流体优良的扩散性能，

14、对许多物质有较好的渗透性和较强的 溶解能力，我国也刚刚开始发展。由于亚临界比超临界萃取压力低， 设备容积大，更适合于规模化生产。近年国内对于此类概念的传播 以及此项技术的开发十分活跃。 8 本项目采用“适用于多种溶剂进行极性非极性中间体萃取的装 置”实用新型专利（专利号 2006201359690）和 “亚临界流体萃取溶 剂及萃取方法”的发明专利（专利申请号 2006101047443）。对我省苦 荞资源进行精深加工和循环利用。该专利设备与 HFC 复合溶媒萃 取工艺相“融合”，构成了本项目一整套核心技术。 项目单位在重点解决了 HFC 复合溶媒配方，极性共溶剂（夹带 剂）介入与析出系统设计，

15、粗提混合液分离控制系统设计等关键问 题之后，使黄酮提取分离效果达到满意程度。具体特性体现在以下 四个方面： 1、产品品质优良。试制产品外观为墨绿色固体粉状，纯度20%，试 制产品外观为墨绿色固体粉末，纯度 8%-20%，理化、卫生指标符合 外经贸行业标准。 2、生产水平提高。新技术实现了提取分离在一套系统内完成，无需 经过树脂吸附等后精制工序即可得到20%的黄酮产品。生产过程 料液比 1：1.5，仅为超声波逆流萃取的 1/10。由于萃取、分离和溶媒 回收均在低于 45条件下进行，而且溶媒循环量少，所以节能效果 明显。避免了传统萃取工艺乙醇消耗量大、能耗高、效率低、精制过 程污染严重的劣势，解决

16、了苦荞黄酮萃取难以实现大规模生产的难 题。 3、生产过程绿色环保。萃取得到的苦荞黄酮初提物，只需进行亚临 界反相萃取即可脱除脂溶性杂质，不再需要大孔树脂吸附精制过程， 缩短了工艺流程，避免了吸附、洗脱工序的高污染作业。 4、萃余物清洁，不变性。HFC 溶媒特性决定其萃取过程不致蛋白质、 纤维成分变性；回收过程脱除彻底。因此萃余物保留了饲料所需营 养物质，无溶剂污染，适口性和营养性均符合饲料要求。 9 5、装备的产能，生产的安全性、卫生性、经济性均明显优于现有其 他技术。再经过本项目计划实施的转段实验，可以完成设计定型，用 来装备大规模加工苦荞黄酮的产业化生产线。 3.3 项项目建目建设设主要内容及主要内容及创创新点新点 3.5.1 项目建设主要内容 本项目以前期研发成果为基础，针对苦荞黄酮的生物活性及其 结构特点，在继续完成专利设备改进设计和 HFC 复合溶媒萃取扩 试的基础上，以更为成熟的工业化生产技术与装备，建设示范性生 产线，实现技术创新成果的推广应用。为此，确定本项目实施内容如 下： 1、依托前期研究结果，继续完成 HFC 复合溶媒萃取苦荞黄酮的