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1、农业科技成果转化资金项目可行性研究报告项目名称： 黄姜清洁化生产及综合利用产业化 单位名称： 旬阳县恒源生物化工有限公司 第一章 总 论一、项目概述本项目充分应用公司已取得的“黄姜综合利用及清洁化生产技术”，在本企业和行业内进行产业化推广应用，将过去用黄姜单一生产皂素水解物，且污染处理难的老工艺，经过技术革新，使得黄姜不仅生产皂素水解物，还能从中提取黄姜副产品淀粉和黄姜纤维，而且在生产水解物前、后两个环节能有效地解决污染源。该成果已取得国家发明专利，技术水平达到国内领先。本项目采用的工艺路线符合循环经济、清洁生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，达到了环境治理与经济效益双赢的目标。二、项目预期目
2、标1、总体目标：项目计划总投资1646.42万元。项目完成时，达到年产黄姜皂素水解物200吨、黄姜淀粉1000吨、黄姜纤维1000吨的生产能力。生产的黄姜皂素水解物，皂素含量达到25%以上、熔点198度以上。副产品黄姜淀粉，按照国家食用淀粉要求，达到食用黄姜淀粉标准。副产品黄姜纤维主要用于食用菌、清洁炭生产。项目完成后，年实现销售收入2400万元，税后利润515万元。同时，该项目在全国黄姜皂素水解物加工厂转化运用，按年产1500吨皂素计算，可新增黄姜淀粉15000吨，新增产值8000万元，相当于8万亩土地种植玉米用来生产淀粉。还可以新增黄姜纤维30000吨，新增产值6500万元，用于袋料栽培食
3、用菌可产鲜菇2500公斤，产值5000万元，年节约木材2.5万余立方米。2、阶段目标：实施本项目，具体划分三个阶段，各阶段目标如下：第一阶段：2008年5月2008年10月完成项目可研报告的编制；落实自有资金和银行贷款资金；办理土地、环保、安全等相关手续及备案；建筑施工图、工艺图设计规划，工程预算和招标，签订工程承包合同；建筑工程正式施工，争取各项工程有条不紊地同时进行；完成厂区三通一平。第二阶段：2008年11月2009年4月完成生产线工艺方案分析论证；设备考察对比，签订设备买卖合同；动力、锅炉、水处理等基础设备安装调试；设备操作人员岗前培训；原材料收购。第三阶段：2009年5月2008年1
4、0月完成生产线设备安装与调试和试生产；进行营销体系策划，组建销售网络，项目产品全部投产上市，建立企业门户网站，开发国际市场。项目投产达效后，正常年份达到年产黄姜皂素水解物200吨，黄姜淀粉1000吨，黄姜纤维1000吨的能力。产值2400万元，实现税后利润515万元。3、资金投入及使用计划：项目计划总投资1646.42万元，截至2008年5月已完成投资646.42万元，计划新增投资1000万元。新增投资筹措及使用计划如下表：（一）经费来源 单位：万元科 目2008 年2009 年合计1国家转化资金拨款100/1002 金融机构贷款60006003 单位自筹资金3000300合 计1000010
5、00（二）经费支出 单位：万元科目2008 年2009 年合计其中国拨转化资金支出预算1 区域实验费0202002生产性试验费02222123 设备仪器购置费200182382754培训费01010105 差旅及会议费21336土建与安装1354017507 流动资金21015436408其它1410240合 计5614391000100（三）农转资金使用计划 单位：万元时 间使 用 金 额使 用 说 明2008.082009.0675设备仪器购置费2008.062009.113差旅及会议费2009.102009.1112生产性试验费2009.032009.1010培训费 第二章 项目技术成果
6、的先进性分析一、简 述近年来，很多研究人员对黄姜提取淀粉综合利用及清洁化生产进行研究，提出了很多解决办法，但一直没有在大生产中应用。一是个别厂家过滤的废水进行中和处理后，接种酒精酵母、蒸馏酒。该工艺虽然对淀粉进行了利用，但只能处理低浓度废水，且处理成本较高，不易推广应用。二是有厂家做黄姜产酒试验，先将黄姜发酵产酒，然后将酒渣水解、生产水解干燥物。该工艺由于投资较大，白酒市场疲软，企业经济效益差，难以推广应用。三是有研究人员将黄姜淀粉提取出来，后将渣水提取出来，再从渣水中提取皂素，由于皂素回收率下降，故没有得到推广应用。四是有厂家试验利用黄姜提取淀粉生产柠檬，取得了较好的成果，但成本过大，没有得
7、到推广利用。五是利用黄姜水解后废水经中和、脱色、脱盐等工艺步骤后抽取葡萄糖，并申请了专利。但黄姜水解后废水量很大，葡萄糖在废水中仅占2%左右，生产成本较大。六是已有研究单位分离法提取皂素，对淀粉的利用尚在实验室阶段，没有用于生产实践。该创新项目采用机械方法提取黄姜淀粉，进而开发生产黄姜粉条，废渣用于食用菌、清洁炭生产等，在国内尚属首家。该技术在黄姜皂素水解物加工企业具有很广、很好地推广转化应用价值。二、项目创新点一是认识理论上有了新的突破。现有理论认为黄姜皂素被淀粉所包裹，在生产工艺上，只有将淀粉酶化成糖或酸水解将淀粉糖化，才能“释放”出皂素。项目技术通过反复多次实验成功表明，当黄姜磨到一定细
8、度，细胞壁遭到破坏，在充满水份的条件下淀粉与皂甙即可单体分离，利用淀粉比重高于皂甙的物化特性，用物理方法可将其分离出来。对所分离淀粉酸酶化水解，检测皂甙为零。二是开发利用价值上的新突破。通过生产工艺流程创新，实现了黄姜资源综合利用，达到了黄姜加工节能降耗、循环利用目标，拓展了产业延伸链，大幅度提高了黄姜企业的经济效益。过去及现有其它生产厂家所用技术工艺，只能利用黄姜根茎中2%左右皂素，该项目开发利用提取了根茎中40%-50%的淀粉，50%以上的纤维，产品由皂素一个品种增加到皂素、淀粉、纤维等三个产品，产品经济效益增加50-100%。每生产吨皂素减少鲜姜原料消耗12吨，硫酸用量30%，减少燃煤用
9、量25-30%，主要物耗降低10%，两次水循环利用较少用水量80%以上。三是实现了黄姜加工业的清洁化生产，有效地降低了黄姜加工造成的环境污染。本项目通过对造成污染主要物质（淀粉、纤维质等）的前端利用，减少污染产生，改变了末端治理污染的工艺路线，使造成污染源的纤维、淀粉变成有价值的产品。提取淀粉、纤维后产生的污水COD下降76%，色度降低59.6%，污水排放量减少90%，且通过两次水循环利用减少直接用水量80%以上，既减少了黄姜加工过程中的污水治理费用，又实现了黄姜加工的达标排放。纤维素渣用于生产食用菌、清洁炭、饲料添加剂等，从根本上消除了污染源。四是黄姜工厂化提取淀粉，在国内尚属第一家，淀粉经
10、西北农林科技大学测试中心和陕西省农产品质量监督检验站检测：含有人体需要的17种氨基酸7种人体必需氨基酸及钙、锌、铁、硒等多种微量元素，不含铅、砷等人体有害物质（详见检测报告），开辟了人类的食用植物源。五是产品质量实现新突破。该项技术研究以提高黄姜水解干物质质量作为主攻方面，生产的黄姜皂素水解物皂素含量平均达45%以上，熔点198度以上。三、知识产权状况该项目核心技术属我公司独家拥有，“黄姜生产水解干燥物提取淀粉工艺研究”，于2005年6月13日通过安康市科技局组织国内专家进行评审验收，并一致认为：该工艺技术国内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺路线符合循环经济、清洁生产的要求，
11、实现了黄姜资源综合利用，在生产过处程中解决了黄姜皂素加工污染难题。同年，该技术被陕西省科技厅审查确认为陕西省科学技术成果。“黄姜提取水解干燥物和淀粉的生产方法”于 2005年12月21日取得国家发明专利（专利号：ZL2.3 国际专利主分类号：C12P19/04），并荣获第五届国家专利技术“发明奖”二等奖。2006年3月该技术荣获安康市科技进步“一等奖”。（各类证书详见附件）第三章 项目实施方案分析一、项目的转化内容与技术路线1、项目提出的背景旬阳县位于秦岭南麓汉水流域，是全国薯蓣最佳适生区之一，人工种植黄姜高峰期面积达到20余万亩，占全国人工种植面积的1/6，年可开挖10万亩左右，创造产值3亿
12、多元。被确定为“陕西省中药材示范县”、“国家级黄姜规模化种植示范基地”和“国家黄姜标准化示范区”。黄姜的规模化种植，不但使财政增资，农民增收，保护了水土流失，而且也带动了加工业的发展。全县以黄姜为原料生产水解干燥物（提取皂素的中间产品）的企业有13家，年产皂素达760吨，工业产值近2亿多元，上交税收近2000万元，可解决农村剩余劳动力和城镇就业近千人，其经济效益和社会效益非常明显。黄姜初加工过程中废水的产生给环境带来相当大的压力该类高浓度有机废水的处理在全国尚无先例可循，致使探索、攻关不断，但效果仍不理想，治理后的废水不能够达到稳定达标排放的目的，势必影响到旬阳黄姜产业的健康发展和国家确保南水
13、北调中线取水工程水源地的水质。加之黄姜初加工中，仅利用1-2%的皂素，所含淀粉、纤维未得到回收利用，造成了利用率低，资源浪费。因此，开展黄姜综合利用及清洁生产技术研究及运用，改进创新，努力改善区域环境质量，实现清洁生产及经济、社会、生态协调发展的必然选择，本项目在可行的前提下独辟蹊径，从抓源头以先提取黄姜淀粉减少生产后有机污染物的生产入手，对黄姜系列产品的开发和废水的有效治理进行了有益的探索，并取得了可喜的成果。因此，该项技术成果的转化，具有十分重要的现实意义和长远意义。2、项目的转化内容黄姜无发酵清洁化生产及综合利用技术项目属资源综合利用及环保技术领域项目。其主要转化内容是：将过去用黄姜单一
14、生产皂素水解物，且污染处理难的老工艺，通过科研攻关，改为黄姜不仅生产皂素水解物，而且从中提取黄姜副产品淀粉和黄姜纤维的新工艺，于生产水解物前、后两个环节解决了污染源。关键技术在于机械化提取黄姜淀粉和提取淀粉后无发酵加助剂生产皂素水解物。3、关键技术及工艺路线技术工艺路线清除土杂：先用振动筛除去黄姜根茎土杂，用清水浸泡810小时，再用清水洗机高压清洗，确保食品品质要求。粉碎磨细：利用粉碎机、针磨机进行粉碎磨细。机械分离：利用筛分机进行分离纤维。淀粉回收：利用离心机回收淀粉，再进行过滤除渣，脱水烘干。酸化水解皂素：将分离提取淀粉后的稀浆料浓缩后加硫酸、助剂进行水解，得到皂素水解物。关键技术是采用机械化方法提取黄姜淀粉和提取淀粉后无发酵加助剂生产黄姜皂素水解物。（见黄姜提取皂素及副产物清洁化生产工艺流程图）。B. 综合利用开发路线. 综合利用开发路线4、项目成熟性和可靠性该项目已完成中试并进行了批量生产，技术成熟程度高，可靠、稳定，安康市科技局组织国内专家进行验收评审认为：工艺技术国内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺路线符合循环经济、清洁生产的要
