地区：上海市 宝山区
关键词：广西农垦糖业集团防城精制糖有限公司;广州甘蔗糖业研究所;南京工业大学;广西农垦糖业集团股份有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004812
成果描述：
| 课题来源与背景：该课题是2012年广西科学研究与技术开发计划课题。计划类别：科技成果转化与推广计划该课题针对广西地区的甘蔗原料多糖胶体含量高、制糖生产期气温高、微生物繁殖快以致葡聚糖含量高的特性及现行制糖工艺对多糖(包括葡聚糖)清除效率低的特点，在蔗汁澄清过程中研究使用新型酶制剂α-葡聚糖酶，形成新型酶法清净工艺，以生物技术改造传统制糖清净工艺，减少传统制糖化学助剂的用量，显著提高蔗汁澄清效率。技术原理及性能指标：酶是一种具有催化活性的蛋白质，具有高度专一性和催化效率，可以在较温和的条件下，有选择有控制地改变被作用物的化学性质和结构或赋予其新的功能。α-葡聚糖酶就是一种可分解制糖过程中的α-葡聚糖的酶。酶法清净工艺主要通过添加α-葡聚糖酶，使蔗汁粘度降低，改善物料的性能，可显著提高清净效率，提高产品质量，作用效果和效益非常显著，是典型的绿色处理工艺。建成一条5000L规模的发酵中试生产线，可规模化发酵生产α-葡聚糖酶。发酵液酶活超过2000U/mL，经离心分离、膜过滤等分离浓缩技术处理，产品酶活可达5000U/mL以上；通过保鲜技术处理，在包装完好的情况下常温保存10个月酶活损失小于20%。经过专家查定验收，结合广西农垦糖业集团防城精制糖有限公司的实际情况，针对压榨甘蔗制糖工艺和原糖炼糖工艺，分别设计加料方案，形成新型酶法清净工艺。申请具有自主知识产权的核心专利技术2项，其中1项已获授权；在国内外专业期刊发表论文6篇。技术的创造性与先进性：开发具有自主知识产权的α-葡聚糖酶首次应用于制糖工艺。改进原有的蔗汁清净工艺，形成新型酶法清净工艺。α-葡聚糖酶的规模化生产在国内属首创，技术国内领先，国际先进。技术的成熟程度，适用范围和安全性：上世纪六十年代，国外就开始探索应用复合酶制剂如淀粉酶、α-葡聚糖酶、果胶酶等酶法清净技术来除去这些多聚糖的研究，酶法清净技术在美国、丹麦等国家已得到一定的推广与应用。酶法清净技术中的淀粉酶、果胶酶等产品已经成熟，价格便宜，而市售的α-葡聚糖酶的最适反应温度和最适pH不能很好的适用于制糖过程中，造成其催化效率不高、价格昂贵，并没有将其加入复合酶制剂应用于制糖工业中。国内对制糖过程葡聚糖的研究稍晚，八十年代广州甘蔗糖业研究所、华南理工大学等科研院校开始关注葡聚糖对制糖行业的负面影响问题，但由于当时国内没有α-葡聚糖酶的生产，国外进口价格昂贵，无法进行试验和生产应用。近年来，华南理工大学、广西大学、广州甘蔗糖业研究所等对葡聚糖问题进行了较为深入的研究，取得了重大的进展，但只有广州甘蔗糖业研究在α-葡聚糖酶基因工程菌的构建、工程菌的发酵等形成了自主知识产权，并形成中试规模的生产，解决了α-葡聚糖酶在糖厂应用的瓶颈难题。α-葡聚糖酶可推广应用的范围主要在制糖企业，应用于制糖清净工艺；也可以应用于医药行业，如微分子右旋糖酐的生产，口腔或牙齿清洁剂等。应用情况及存在的问题：2013年3月开始在在广西农垦糖业集团的金光、良圻、星星制糖有限公司进行短期生产应用，以及2012年至2014年在广西农垦糖业集团防城精制糖有限公司实施应用。试验结果表明：新型酶法清净工艺，使蔗汁脱色率大于30%，澄清汁纯度提高2个百分点。高效α-葡聚糖酶制剂的应用，能够有效提高α-葡聚糖酶的催化效率，可有效消除葡聚糖在制糖行业的负面影响，节能降耗、提升品质、提升竞争力，无疑对制糖行业清洁生产、技术进步及促进产业发展具有显著的积极意义。 |
