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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页登记序号 计划属性指南内容 计划类别 项目编号 南京市科技发展计划项目申报书( 项 目 类 )项 目 名 称 智能化发芽成套设备成果转化与产业化开发 承 担 单 位 南京珵儒机械科技有限公司 项 目 负 责 人 顾振新 电话 13851720979 项目联系人 王仪峰 电话 13951712118 单 位 地 址 南京市玄武区童卫路4号南京农业生物高 新技术创业中心309室 邮编 210014 主 管 部 门 玄武区科技局 一、项目概述主要研究内容1、研发与制造谷物籽粒智能化发芽的成套加工设备，实现谷物籽粒发芽设备
2、的产业化转化；2、研究谷物籽粒发芽时，在智能化发芽成套设备上实现胁迫环境下-氨基丁酸（- Aminobutyric acid，简称GABA）等营养成分含量的提升；3、开发智能化发芽成套设备的控制程序，实现设备的自动化控制；4、开发触摸式人机交流操作界面程序，实现良好的人机交互操作。 主要技术指标 智能化发芽成套设备采用胁迫环境下-氨基丁酸等营养成分富集的生物工艺技术，实现设备的全程自动化控制。1、设备实现生产的自动化；2、实现籽粒发芽后-氨基丁酸营养成分含量比发芽前提高5倍以上；3、建立发芽过程中的胁迫生物的工艺环境；4、实现发芽过程中的温度、水分、氧气、灭菌、翻料等工艺的自动化循环控制。预计
3、主要社会效益、经济指标/年社会效益本项目在2012年3月至2014年2月，计划投资500万元，用于CR系列智能化发芽成套设备的成果转化和产业化开发。完成糙米、大豆、粟谷、荞麦、青稞、燕麦等谷物籽粒的发芽生物工艺验证和智能化发芽成套设备的产业化。本项目的实施有利于提高农产品深加工行业的科技水平，推动农产产业结构调整和产业升级，提升良好的社会效益。本项目属于农产品深加工行业，所用的原料安全无毒，不会对环境产生不良影响。 经济效益单位（万元）单位（人）销售收入净利润工业增加值缴税额创汇或节汇新增就业人数500050028508500万 100二、立项的必要性1. 国内外发展趋势及本项目技术所处的地位
4、谷物种子（籽粒）中除含有丰富的矿质元素和维生素外，还含有丰富的功能性成分，如：-氨基丁酸（- Aminobutyric acid，简称GABA）、肌醇、谷维素、VE、二十八烷醇等近百种具有各种功能的生物活性因子。当籽粒发芽时，其内部的大量酶原被激活和释放，发生了一系列生理生化变化。一些化学成分被酶所降解，合成新的物质，另一些化学成分会发生转移，产生新的组织。此时，籽粒的营养价值大为提高，而且使人体不能消化的营养成分也能被有效地释放，同时生理活性物质含量更多、种类更丰富，特别是-氨基丁酸含量显著升高。发芽后，皮层纤维被酶解软化，纤维素、半纤维素经酶解后，不仅口感改善、容易被人体消化吸收，水解产物
5、对食品体系还有稳定和增稠的作用；在籽粒皮层中存在着植酸盐，利用种子自身的内源植酸酶，在一定条件下促使籽粒中植酸盐水解，形成肌醇这一功能性成分，同时与植酸成结合态存在的Mg、K、Ca、Zn、Fe等元素得以释放并转化成游离态；此外，VB1、VB2、VB6、VH、VE、VPP、泛酸等含量增加，从而改善了种子的蒸煮性、吸收性和口感。当今，一些发达国家对谷物籽粒的开发利用进行了大量的开发性研究工作，尤其在日本发芽糙米已进入产业化、商品化阶段。2001年日本市场推出了发芽糙米成品，现在已经研发出系列发芽糙米的深加工产品，畅销市场。我国在谷物深度加工方面发展较慢，对谷物发芽过程中植酸降解、-氨基丁酸富集技术
6、的研究工作已经取得了阶段性成果，发芽谷物系列食品的开发还处于实验室研究阶段。几年来，南京农业大学食品科技学院对谷物在发芽过程中影响、植酸降解、-氨基丁酸富集的因素开展了较为深入的研究，取得了实质性进展，这方面的研究在国内处于领先地位。发芽食品是未来的一个方向，但是把谷物加工成为发芽产品的产业化发芽设备成了整个产业发展的瓶颈，要想实现发芽食品的大规模的产业化发展，必须解决发芽设备这个问题。目前，上海克里斯汀食品有限公司投5000万巨资引进了日本的发芽大豆生产线设备，生产出了GABA胚芽乳、GABA蛋糕、GABA面包等烘焙食品。深圳香雅食品有限公司、江苏元发投资有限公司、句容苏润米业有限公司、湖南
7、麻阳鸿达实业有限公司采用了南京珵儒机械科技有限公司研发生产的智能化发芽成套设备，初步实现了发芽食品的产业化，但是，设备还处于需要进一步完善的阶段，还需要进行设备的升级换代，实现真正的产业化。南京珵儒机械科技有限公司研发的智能化发芽成套设备采用胁迫环境下-氨基丁酸等营养成分富集的生物工艺技术，实现设备的全程自动化控制。机组具备以下特点：1、机组实现生产的自动化；2、发芽过程中的全程灭菌；3、实现籽粒发芽后-氨基丁酸营养成分含量比发芽前提高8倍以上；4、建立了发芽过程中的胁迫生物工艺环境； 5、实现了发芽过程中的温度、水分、氧气、灭菌、翻料等工艺的自动化循环控制。智能化发芽成套设备成果转化与产业化
8、开发项目旨在研究发芽食品产业化的加工设备，改变发芽食品产业化生产过程中的瓶颈为题，目前这方面的研究广度将超过日本现有的研究，使我市谷物深加工领域的应用研究处于国内领先水平，推动功能性保健食品生产，为提高谷物等植物性食品原料的附加值和农副产品深加工的科技水平做出贡献。 2. 项目实施对地区发展的作用（1）提高农业产业化经营水平，增加农民收入本项目的实施，延长了谷物生产加工的产业链，提高了加工的精度和深度，可为市场提供新型营养制品与保健食品，符合市场消费的发展趋势。随着市场的拓展，生产规模有可能进一步扩大，就需要更多的谷物种植基地来保证。本项目一头连市场，一头连种植基地，属产业链的中间关键环节。所
9、以，本项目的实施，有助于形成“市场加工种植”模式，并推进农业产业化的发展进程，提高产业化经营的整体水平。另一方面，企业在赢利的同时，有能力反哺种植基地，使农民进一步增加收入。（2）有利于人民健康事业发芽谷物保留了60以上的重要营养物质。营养价值是普通杂粮的十几倍。尤其是经过发芽以后，一些具有特殊生理功能的活性物质含量显著增加。发芽产品所富含的-氨基丁酸、膳食纤维、磷酸肌醇、谷维醇等生理活性成分具有降低心脑血管疾病发病率、预防消化道癌症、抗衰老等诸多保健功能。发芽产品的推广对于缓解近年来我国日益增加的“三高”症、提高人民的健康水平有重要意义。（3）有利于谷物品种结构调整，符合资源节约经济要求发芽
10、谷物及其制品属国外已兴起，国内才起步的谷物深加工技术产品，符合当今市场消费趋势，对谷物品种结构调整，提高企业经济效益有着积极的意义。目前的加工过程中将谷物中的糠层和胚芽舍弃是极大的浪费。按全国消费量计算，相当于每年废弃了960万吨的高营养物质，保守估计其价值超过1000亿元。本项目的实施大大提高了资源利用度，符合资源节约经济要求。（4）增加就业机会本项目实施后，可增加劳动岗位100余个，为城乡提供劳动就业机会，帮助解决就业问题。（5）带动相关产业的发展本项目的实施，在一定程度上可带动当地的包装、物流、旅游产品等产业的联动发展。 3、应用前景与市场需求 发芽谷物农产品生产设备的市场前景：（1）我
11、国年产谷物约4亿吨，约占世界总产量的1/3，是世界谷物最大的生产国。作为我国最大的农产品加工业谷物加工业，一端连接着城乡居民的最终食品消费，其发展状况决定着城乡居民消费日益多样化、多层次和多变化的满足程度；另一端是农业产业链的延伸发展，对提高谷物附加值，增加农民收入具有重要意义。所以，发芽谷物生产设备的开发及发芽谷物产品的生产是关系国计民生的重大问题。（2）我国约有8亿人口以稻谷等谷物为主食，每年直接食用稻谷等谷物制品约1.2亿吨。传统的稻谷等谷物加工方法是将谷物加工制成精粮，在加工过程中浪费了60%以上的营养源，据专家测算这相当于每年白白抛弃960吨高营养物质（保守估计价值超过1000亿元）
12、。此外，我国稻谷等谷物资源面临来自人口大量增长、耕地不断减少、水资源短缺、农药使用过度等方面日益严重的压力。因此，在传统加工方法的基础上开发新的发芽谷物生产设备，并提供新一代发芽谷物产品，既可以减少国家营养资源的极大浪费，又能够在巨大的市场需求中创造新的物质财富，其社会和经济意义十分显著。（3）智能化发芽成套设备是谷物深加工，提高谷物营养成分含量的关键的加工设备，目前由南京珵儒机械科技有限公司独家研发制造。现在以发芽生物工艺为基础，开发功能性食品，以满足人们日益提高的生活需求成为食品发展的趋势，但是我国目前对谷物深加工设备的研发制造还处于低水平模仿阶段，南京珵儒机械科技有限公司瞄准了这一市场空
13、白，独创性地研发出了智能化发芽成套设备，并且拥有自主知识产权，填补了这一空白。智能化发芽成套设备具有广阔的市场前景。按照我国每一个省投产日产3吨的智能化发芽成套设备2套保守估计，全国预计50套智能化发芽成套设备的市场潜力，产值约5000万人民币，同时随着发芽谷物食品的多样化，未来的智能化发芽成套的设备的潜力将为1亿人民币的市场容量，所以发芽成套设备具有广阔的市场前景。三、项目研究内容1、 项目技术内容 本产品克服已有技术的不足，在智能化发芽成套设备上实现了发芽过程中的胁迫环境的提供，使得谷物均匀获得发芽所需的恒定的温度、充足的水分、部分的氧气、抑制微生物的滋生、物料翻动等为关键技术的突破口，提
14、供一种产量大、操作简单、发芽率高、生产成本低的谷物的发芽工艺和装备。1、采用胁迫环境下的发芽工艺，对谷物进行发芽： 将谷物装填到一个发芽器，向发芽器内谷物进行注水和排水，通过注水和排水调节控制谷物发芽所需的水分、温度，同时排出发芽过程中的代谢产物。定时的换气和翻料，保证物料发芽的均匀性和温度的一致性，氧气供应的一致性，使物料保持一个有氧呼吸和无氧呼吸的均衡，有利于营养成分的富集。在物料发芽的整个过程中，采用控制程序进行发芽全程的控制，实现生产的自动化。2、采用触摸式操作，实现了优良的人机交互界面操作：智能化发芽成套设备自动化程序高，产量大，可以实现日产1-30吨的加工量的需要，并且保证了发芽产
15、品的质量和产业化生产的可实现性。南京珵儒机械科技有限公司作为南京农业大学食品科技学院的产学研基地，以食品科技学院的先进发芽生物工艺为技术依托，同时以具有自主知识产权的设备专利技术，进行科技成果的产业化开发。2、 项目的技术先进性论述本项目研制的发芽生产设备先进技术如下：（1）采用胁迫环境下的发芽工艺。为了富集GABA等营养成分，物料的发芽是在非正常的发芽条件下进行的，智能化发芽成套设备实现了物料发芽的胁迫环境的建立，浸泡温度和发芽温度都恒定在相应的水平上，同时采用了缺氧胁迫条件，换气、换水、翻料都实现了全程的自动化。 （2）可编程实现程序化控制，易于实现自动化生产。本设备将物料的生产过程简化为一次完成，即包含了清洗、浸泡、发芽、灭活的发芽工序。通过对物料发芽过程的水温、米温、水位、压力、时间、泵、阀门等的自动控制，实现谷物发芽过程的自动控制，实现了发芽的全自动化生产。 本设备的实物图如下：智能化发芽成套设备工艺参数触摸屏操作界面：智能化发芽成套设备手动触摸屏操作界面：智能化发芽成套设备自动触摸屏操作界面：日产30公斤发芽谷物智能化发芽成
