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虾青素工业化生产工艺技术及配套设备装置项目可行性研究报告72页
虾青素工业化生产工艺技术及配套设备装置项目可行性研究报告72页.doc
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渔业
上传人:职z****i 编号:1170877 2024-09-13 69页 3.21MB
1、虾青素工业化生产工艺技术及配套设备装置项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月虾青素工业化生产工艺技术及配套设备装置项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月69可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录1、总论21.1 项目概要21.2 项目提出的背景31.3 可行性研究的依据和范围81.4 项目承办单位概况2、91.5 项目技术合作单位概况101.6 可行性研究的内容和结论111.7 问题与建议12项目主要技术经济指标132、市场预测和生产规模的确定152.1 市场需求预测152.2 产品方案和生产规模163、物料、资源外协条件的供应和保证173.1 物料资源供应173.2 外协条件184、厂址选择184.1 区位优越194.2 自然条件适宜194.3 基础条件较好194.4 政策优惠195、工艺技术与设备的选择设计195.1 工艺技术来源205.2 工艺技术简述205.3 工艺流程及生产工艺优化255.4 技术费用的列支285.5 生产工艺车间及辅助车间工段设置285.6 设备装置的选择与设计283、6、工程设计方案286.1 总图、仓储及运输286.2 土建30土建、设备、公用设施安装材料汇总表326.3 供电336.4 给排水346.5 热力真空、空压与采暖通风356.6 工艺过程的检测与自动化366.7 机电仪表修理及其他377、 环境保护、劳动安全卫生与消防377.1环保377.2 劳动卫生安全消防398、节能408.1 能耗408.2 节能措施419、组织机构劳动定员及人员培训419.1 组织机构419.2 劳动定员419.3 人员培训4210、项目实施计划4211、投资估算、资金筹措及实施计划4311.1 项目总投资的估算4311.2 资金筹措4411.3 项目实施计划45124、经济分析4512.1 年销售收入和销售税金及附加估算4512.2 利润4612.3 生产成本估算4612.4 财务分析4712.5 不确定分析4912.6 结论4913、综合评述50第二部分:生产实习记录及实习总结报告511、总论1.1 项目概要 名 称:年产10吨虾青素生产项目开发。开发内容:虾青素工业化生产工艺技术及配套生产设备装置。设计生产规模:年产10吨虾青素。总投资额:6500万元(人民币);其中:固定资产4500万元; 流动资金2000万元;主要经济指标:年新增销售收入:1.5亿元(人民币) 年创利润:3216万元(人民币) 年创税金:879万元(人民币) 投资利润率:49.8%5、 投资利税率:29.4% 贷款偿还期:5.5年 投资回收期:5.35年建设期:18个月项目主办单位:陕西xx生物技术有限公司项目合作单位:安徽xx大学生物化学工程学院项目建设地点:安徽省xx市xx镇境内xx经济技术开发区内。1.2 项目提出的背景1.2.1 虾青素的推出导致抗氧化剂市场的革命,有人甚至说:21世纪将是抗氧化剂的世纪。天然藻源的虾青素及其提取物在欧美、日本、东南亚等发达国家已经得到广泛应用,中国知道虾青素的人还很少,中国目前还只是科学界和时尚美容界少数人事知晓。哈佛研究人员Preston Mason称,Astaxanthin(虾青素)这种天然类胡萝卜素成份极具潜力成为新型(抗氧化6、/消炎制剂),并且有望在他汀类和抗血小板药之后掀起第三次预防性药物的浪潮。同时虾青素在人类日常生活中有着广泛的应用,例如:第一,在化妆品领域应用:由于其强大的抗氧化性,全球差不多一线的化妆品品牌均添加了天然虾青素作为其超强抗氧化剂的成分,包括雅诗兰黛、欧莱雅的DermaE,尤其是日本的品牌高丝(KOSE)、芳凯(FancL)、JUJU、FUJI,DHC以及曼秀雷登等推出了专门的虾青素系列保湿霜、抗皱眼霜、面膜、口红等。只要看到那些红色或橙色的宣称抗氧化的,且售价数百上千元的化妆品都是加的虾青素这一类物质。第二,在保健食品领域的应用:全球的保健品企业也推出了大约200多款虾青素软、硬胶囊、口服液7、的保健食品。尤其是在日本这个寿命最长的国家最为受到欢迎,近3年来虾青素成为日本最火爆的健康食品。东南亚包括台湾、新加坡深受其影响,我国也有一些企业相继跟进。虾青素的保健功能主要有以下几种:A:眼和中枢神经系统的保护作用 人类视网膜和中枢神经系统(脑)富含不饱和脂肪酸,因此,氧化产生的自由基很容易使其发生过氧化损伤。有研究表明,虾青素很容易通过血脑屏障和细胞膜,能有效地防止视网膜的氧化和感光细胞的损伤,以及对中枢神经系统尤其是对大脑起到保护作用,从而有效治疗缺血-再灌注损伤、脊髓损伤、帕金森综合征、Alzheimer综合征等中枢神经系统损伤。尤其是视网膜黄斑变性效果较叶黄素更加显著。美国CADA8、X公司已经把虾青素作为一种脑梗塞后防止再次梗塞的药物,据报道20x年已经进入临床试验阶段。最大的好处是不会象抗血小板药导致凝血功能障碍。 B:防紫外线辐射 众所周知,紫外线辐射是导致表皮光老化和皮肤癌的重要原因。研究表明,虾青素对谷氨酰胺转胺酶(transglutaminase)具有特殊作用,能够在皮肤受光照时消耗腐胺,口服虾青素对腐胺积累的抑制作用比口服维生素A更强。因此,虾青素的强抗氧化性可能使它成为潜在的光保护剂,有效清除引起皮肤老化的自由基,保护细胞膜和线粒体膜免受氧化损伤,用于阻止皮肤光老化。 C:预防心血管疾病 动脉硬化及相关心血管疾病的临床研究表明,低密度脂蛋白(LDL)的氧化是9、导致动脉硬化的重要原因。人体中LDL浓度越高,加之血小板沉积使血管变细阻碍血流速度,人体患动脉硬化的风险就越大。而血液中高密度脂蛋白(HDL)则有相反的作用,它可以阻止动脉硬化的发生。在人体血液中,虾青素由极低密度脂蛋白(VLDL)、LDL和HDL携带。体外和临床试验证明每人口服36mgd虾青素,连续2周,能预防LDL的氧化。另外,有动物研究表明,虾青素在体内具有显著升高HDL和降LDL的功效,其中HDL可由原来的49736mgdL增加至66551mgdL,因此推测虾青素能减轻载脂蛋白的氧化,可用来预防动脉硬化、冠心病和缺血性脑损伤。不同于一般降低LDL的药物,每天服用1.8、3.6、14.410、和21.6mg虾青素连续2周后,LDL氧化的时间分别被延长了5.0、26.2 、42.3和30.7 ;从而可预防动脉粥样硬化的发生。D:增强免疫力 虾青素能显著影响动物的免疫功能,在有抗原存在时,能明显促进脾细胞产生抗体的能力,增强T细胞的作用,刺激体内免疫球蛋白的产生。虾青素还能够部分恢复年老小鼠的体液免疫系统,其中可使小鼠体内的IgM、IgA和IgG分别都增加至10molL,表明在抗原入侵初期,它能增强特异性体液免疫反应。另外,虾青素还可以增强小鼠释放白细胞介素-I和肿瘤坏死因子的能力,其作用比-胡萝卜素和角黄素强得多。由此认为,虾青素有很强的诱导细胞分裂的活性,具有重要的免疫调节作用。同11、时虾青素还具有:缓解运动疲劳,增强机体能量代谢、抗炎抗感染特性、抑制肿瘤、抑制糖尿病肾病等种种保健功能。 我国是虾青素原料资源大国,目前多以出口原料和初级产品为主,尚未把资源优势转变为产品优势、技术优势。市场调查表明,利用高科技成果从原料中提取高纯度虾青素可是原料增值近百倍,这为我国虾青素原料加工产业化发展提供了有利条件。 红法夫酵母是唯一天然可产虾青素的酵母, 其反式虾青素已于2000 年获得FDA 批准用于食品添加剂。它是真菌界、真菌门、半知菌亚门、隐球酵母科、红法夫酵母属的唯一种。作为虾青素的生产菌,红法夫酵母具有许多优势:可利用多种糖进行快速异养代谢培养时间短, 不需光照及可以实现高密12、度培养等。但野生型红法夫酵母( DCW) 的虾青素含量低(300 450 ug/g) , 发酵成本高, 无法与化学合成竞争。目前, 只有少数几个公司通过选育高产菌株, 实现利用了虾青素的商业化生产, 如美国的红星公司, Igene 生物有限公司等, 其中Igene 公司产品数据显示, 其酵母( DCW) 干品的虾青素含量可达8 000 mg/kg。但多数菌种的产量仍较低, 因此, 目前的研究主要集中在高产菌株的筛选和培养条件的优化等方面。由于红法夫酵母的遗传背景并不清楚, 虾青素的合成路径也很复杂。因此, 目前多采用传统的诱变和原生质体融合等方法育种。近几年, 随着虾青素合成路径的阐明和相关酶13、基因的克隆, 应用重组DNA 技术构建高产虾青素基因工程菌的研究已经展开。 红法夫酵母虾青素的含量低、发酵温度低是制约其工业生产的主要因素。而原生质体融合可以发在种内、种间、甚至亲缘很远的两个物种之间, 可以扩大融合频率和幅度,国内目前多采用1-2 g/L 的蜗牛酶破壁。红法夫酵母种间原生质体融合最早出现在1992年,Chun等人利用诱变得到的营养缺陷型菌株作为亲本进行原生质体融合,得到三株高产融合子的类胡萝卜素的含量从亲本的1 600 ug/g,提高到2 300 ug/g, 杂种均为单核,而且性状稳定( 回复突变率 2.110- 9),Santopictro等人实现了红法夫酵母与罗伦隐球酵母14、酿酒酵母的原生质体融合, 证明杂担子菌之间可以融合, 而且杂担子菌与子囊菌之间也可以融合, 但是筛选在30下可产虾青素菌株的实验未获得成功。国内最关于红法夫酵母原生质体融合方面的报道出现在1999 年。中国农科院的曲秋皓等人利用蜗牛酶处理对数生长早期的细胞, 将不同氨基酸营养缺陷型的细胞进行融合。但是红法夫酵母营养缺陷型的制备困难、种类少, 因此采用抗药性作为融合标记的报道比较多。华南理工大学的李杰伟等人将不同抗性标记的菌株进行原生质体融合, 通过双抗平板筛选得到的合子类胡萝卜素的含量较出发菌株提高97.4%。田小群将红法夫酵母与酿酒酵母融合得到的融合子最适生长温度提高到25。 陕西xx生物15、技术有限公司是在技术与管理上互补的高新技术企业,公司是全球健康产业的原料生产商和供应商。公司专业为功能性食品、营养补充剂、保健用品、化妆品、药品及饲料行业提供优质稳定、安全可靠的活性物质。xx研发中心、分析检测中心位于西安高新区创业研发园瞪羚谷国家级生物医药孵化基地。公司依靠自主培养和引进国内外高科技人才,与多所科研院校紧密合作,已形成提取分离、合成、发酵、药学、功能性食品化学、营养学、生物学、工程学和管理学等领域多学科、全方位、高层次的技术、管理精英团队。公司拥有完善的提取、分离、合成、发酵设备和技术,具有丰富的生产经验和严格的质量控制体系,并建起了完善的销售服务体系。1.3 可行性研究的依16、据和范围 报告编制的依据1) xx市国民经济和社会发展“十一五”计划和20x年远景目标;2) 安徽省委、省政府关于实施科技产业化战略的决定;3) 安徽省科技建设第二次创业实施计划;4) 国家科委“星火计划” “十一五”发展纲要;5) 国家计委“八五”公关课题;6) 国家财政部工业企业财政制度;7) 国家计委、建设部建设项目经济价格方法与参数;8) 其他有关数据资料 研究范围1) 虾青素的产品市场,原辅材料燃料动力供应,项目建设条件,外部环境和国家有关政策。2)工艺技术设备装置的先进性、实用性、经济性。3)红发夫酵母发酵工业化开发的意义和必要性。4)项目的社会效益和经济效益。1.4 项目承办单位17、概况 陕西xx生物技术有限公司是一家生物高新技术企业。公司位于西安高新产业开发区,主要从事各类天然植物提取物、化工中间体、化学合成原料的研发、生产、销售。公司致力于人类健康保护事业,“集天然资源创造高端精品,以领先质量满足顾客需要”公司高端技术研究开发部、市场销售中心位于西安高新开发区。公司人力资源雄厚,拥有10余位各类、各层次专业人才组成的研发团队,其中拥有1位博士,4名硕士。生产线上具有一批技能型专门人才,并定期进行岗位培训,竞争上岗,现已形成多学科、全方位、高层次的技术、管理精英团队,具备强大的核心竞争力。xx公司的名称sciphar即为“科学医药”。公司分别与中国中医药研究院中药所、中18、国医学科学院药物研究所、西北大学、陕西师范大学、西北农林科技大学、上海应用技术学院、建立了互动式的合作关系、联合开发、资源共享的运作模式,并取得骄人成绩。xx人坚信质量是企业的生命,公司整个生产流程从进料-加工-检验-出厂-售后服务等各环节都严格按照ISO9001:2000质量管理体系进行。 目前公司产品远销美国、日本、欧洲和东南亚等国家和地区。其中产品主要有: 虾青素、S-腺苷蛋氨酸、辅酶Q10、番茄红素、B-胡萝卜素等。公司的目标是,将xx生物做成全球专业可靠医药原料、化工中间体、食品补充剂和添加剂,化装品原料的供应商,“可靠的质量,优质的服务”是我们对每个客户的承诺,创建全球一流的健康品19、产业企业,让世界上每个国家的人,都尽可能享受到xx人对其的健康关爱。1.5 项目技术合作单位概况安徽xx大学生物化学工程学院是安徽省生物化学工程技术研究的权威机构之一,技术力量雄厚,开发能力强,拥有一个“安徽省发酵重点实验室”;经过不断地努力在利用微生物发酵产品的技术已经能够很好的应用到实际工业生产上去;安徽xx大学生化工程学院是本项目的技术依托单位,其主要承担解决利用红发夫酵母发酵得到虾青素工业化生产的工艺装置、设备的设计、安装、制定生产工艺、产品标准,解决工业化生产和新产品开发的全部技术问题,在本项目的实施过程中派遣五名高级专家就地指导。1.6 可行性研究的内容和结论可行性研究的内容1)本20、项目产品为虾青素,生产规模为年产虾青素10吨。2)主要工艺技术为红法夫酵母在特定的装置内,用发酵的方法发酵结束后经提纯分离制成高纯度虾青素产品,工艺技术来源是通过产、学、研合作开发方式利用具有国际先进水平的高新研究成果专利进行工业化生产模拟放大实验。3)生产原料自供、辅助材料市场易购,燃料动力公用设施,水、电、汽制冷可以保证。4)新征土地60亩,新增土建面积5500,新增生产试验装置、设备89台套。5)建立技术中心进行红发夫酵母、原材料等多种生物活性物质分离提取科研实验,购置科研试验检测设备,提高科研开发水品。6)工程总投资6500万元。7)资金来源:银行贷款4200万元;自筹2300万元。821、)建设进展:计划从20x年12月第三年6月完成,建设期18月,计划第三年为试产年,第四年为达产年。 结论1)利用高科技手段对红法夫酵母发酵过程及菌种进行产业化开发,生产出国内外市场紧缺产品,把我国的资源优势转化为产品优势,技术优势,带动相关产业的发展,推进我国科技的产业化进程,社会效益、经济效益十分显著。2)项目技术水品国际领先,来源于长期研究试验且已通过国家部级鉴定,先进可靠,技术依托合作单位实力雄厚国内权威,产、学、研结合的合作开发方式有利于高新技术科研成果的产业化转化、项目的生产工艺技术、设备装置,根据实验模拟放大、先进可靠,配套设施完善,可以满足本项目工业化试验的需要。3)本项目实施条22、件好,项目承担主体是具有相当经济实力的法人单位共同出资依法组建的实业公司,项目建设地区位优越,有发展余地。本项目紧扣国家产业政策和技术政策,省、市政府大力扶持外部环境基础,及开发条件良好。上述可见本项目的实施是可行的。1.7 问题与建议1)项目工程设计方案和工艺技术设计应充分考虑利用公司现有固定资产以节约投资。2)本项目在国内具有示范性作用,设计实施时均应与其高科技水平相适应。3)菌种和基质的质量直接影响产品的最终质量,应对其进行跟踪、检测控制、确保工业化试验装置的试验和正常生产的需要。项目主要技术经济指标序号指标名称单位数量备注1主要产品虾青素万标准疗程12产量为年产量2新增人员总数其中:生23、产人员名25加工厂辅助生产工人名42加工厂管理及其他名15加工厂3新增面积M2399964新增建筑面积M255004.1生产面积M224004.2辅助车间面积M231005设备总数台129新增台89原有台406原料消耗万元6.1菌种、基质顿年消耗6.2二氧化碳顿607燃料及动力消耗7.1自来水M360/时年消耗7.2电力KVA/月105.67.3蒸汽顿/月3508总产值及劳动生产率8.1工业总产值万元85008.2全员劳动生产率元/人1209009投资费用9.1新增投资万元65009.2利用固定资产净值万元200010总成本万元460011销售收入万元850012新增利税万元12.1正常利税万24、元180012.2正常税金万元83913财务评价13.1内部收益率%32.113.2投资回收期年5.3513.3投资利税率%29.413.4贷款偿还期年5.52、市场预测和生产规模的确定2.1 市场需求预测天然虾青素不仅具有医疗和营养作用,而且因其无毒、无害、安全性好,所以在食品、饮料、医药、化妆品中需求量不断增加,在国内外市场上十分畅销。国际市场国际市场对天然的或是合成的虾青素及其制品需求量很大,在美国高纯度的虾青素价格可以达到3500美元/公斤,且仍在攀升;在其他地区像韩国、日本等虾青素的需求量也在逐年上升,所以虾青素的市场前景非常不错;再加上近年来,人们的自我保健、防衰老意识的不断增强,25、虾青素及其制品在国际市场缺口越来越大,随着天然虾青素的兴起,世界各国对化学合成虾青素的管理也越来越严,如美国食品与药物管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素进入保健食品市场目前,虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生物来源,并由此进行大规模生产。目前有能力商业化养殖雨生红球藻生产天然虾青素的只有5个国家的7家公司(日本FUJI化学集团、YAMAHA集团、Biogenic公司、美国Cyanotech公司、中国荆州市天然虾青素有限公司、印度Bioprex公司、以色列Algatech公司),其余一些国家和企业大都处于研发阶段,所以,这是一个很好的机遇。国内市场随着我国经济高速发展,人们物质生活水平26、的不断提高,人们更加重视保护自己的健康,由于虾青素及其制品在抗衰老、抗氧化、增强免疫力、抑制肿瘤等方面的医疗保健功效备受国人的喜爱和重视,尤其是用高科技手段加工生产的产品的需求呈快速上升的势头。虾青素及其高科技产品国内外的两个需求量合起来是几十亿美元的大市场,这个市场带动了我国虾青素资源的综合开发利用,本项目正是为抓住这一机遇,开发我国乃至国际上最先进的利用红发夫酵母发酵制得虾青素的工艺流程及方法,这一开发项目的实施将改变我国单纯出口原料或低品位、低附加值产品的局面、填补国内生产高品质虾青素的空白,取代进口、出口国外,占领国内外市场。2.2 产品方案和生产规模产品方案1)产品规格:目前尚无统一27、的虾青素产品标准,主要根据市场需要和客户的要求制定相应生产标准,目前虾青素的发酵产量已经增加至100mg/L。2)产品的分子结构图生产设计规模发酵法生产虾青素生产试验装置;年产高纯度虾青素10吨。本项目产品方案与生产规模确定主要依据:1) 发酵法的工艺技术、装置、设备的模拟放大条件。2) 产品的市场逐步进入。3) 原料的供应、储存及产品的储存条件。4) 现有建设开发条件。5) 总投资额度及预期的经济效益。3、物料、资源外协条件的供应和保证3.1 物料资源供应 主要原料本项目生产虾青素原料大部分来自中国为自产药用植物,目前xx已建有红豆杉基地、虎杖基地、苦参基地、葛根基地、青蒿基地等自主原料基地28、,可保证每年供应充足的优质原料,确保原料质量和数量稳定,同时为一批种植农户创造了财富。目前, 国内外主要利用红发夫酵母生产虾青素。 燃料、动力年耗量本项目所需燃料、动力年耗量不大,根据生产工艺要求,结合现有可利用条件进行配套平衡设计,建设以满足需要。生产每公斤虾青素所消耗材料及水、电、气和制冷等,消耗系数如下表所示:名称单位消耗定额备注培养基87kg/kg球形硅胶4-8mm0.5kg/kg低温水10m 正常运行消耗量工艺水500kg/h正常运行消耗量冷却水10m /h正常运行消耗量蒸汽400kg/h正常运行消耗量制冷5100kcal/h正常运行消耗量电100kw/h正常运行消耗量3.2 外协条29、件本项目工艺技术上依托安徽xx大学生物化学工程学院,双方签有合作协议,对生产工艺技术装备等问题由该院专家就地解决,相关的后续产品的开发延伸,将按需与其进行合作,生产设备机电仪表的修理等除依托自身技术力量外,不足部分依托周边良好的协作条件可以解决。4、厂址选择本项目计划利用新征土地进行设计布置,选择这一厂址方案具有以下有利条件。4.1 区位优越该厂地址位于xx经济技术开发区内,基础设施完备,交通便捷,与xx朱家桥外贸码头、xx机场、铁路、公路客货运站建设中的xx长江大桥南桥头堡、铁路华东最大编组站仅相距0.5-10KM,原料及产品运输方便。4.2 自然条件适宜xx属亚热带季风气候,温暖湿润、雨量30、充沛、阳光充足,无霜期达240天,年平均气温16左右,年降水量1169.8-1368.7mm,年日照2016.3小时,太阳辐射量117kcal/。厂址及其周边区域地质稳定,建设地质条件较好,地势相对平坦,平均海拔高度8米左右,地基承压力每平方米15吨以上,且土层较厚、肥沃、排水良好,通透性强,自然肥力较高,适合原材料的速生半产。4.3 基础条件较好利用新征土地,进行设计布置节约了总投资,再有就是国家经济技术开发区内城市公用设施道路通讯等十分完备,有利于项目建设。4.4 政策优惠本项目省、市政府及各主管部门大力扶持,可享受高新技术发展产业化、国家经济技术开发区等多项优惠政策。5、工艺技术与设备的31、选择设计5.1 工艺技术来源本项目工艺技术及装置设备的选择设计,由安徽xx大学生物化学工程学院提供,并负责解决工业化生产试验中的工艺技术问题,双方于20x年12月正式签订合作协议。5.2 工艺技术简述主要利用红发夫酵母等微生物通过发酵的方法代谢产生虾青素,并利用后续的产物分离提纯等方法得到产品;另外也可以通过超临界萃取、化学合成、代谢合成等方法得到产品。 天然提取法天然的虾青素常存在于某些动物、藻类及微生物体内,特别是虾、蟹、鱼和鸟类的羽毛。其生产可分为从动物及其副产品中提取, 从藻类中提取和采用酵母培养生产。从水产品废弃物中提取虾青素: 由于水产品废弃物中虾青素含量低, 提取费用高, 而且由32、于资源限制, 这种方法不适合作为虾青素的大规模来源。但由于目前还没有找到更好的方法, 国外仍然使用这种方法提取虾青素。近年来, 挪威等国采用青贮技术处理水产废弃物,使回收率提高了10%,且纯度大大提高。实践证明,在青贮过程中加入无机酸或有机酸,会破坏虾青素与蛋白质或骨骼部分的结合,从而增加虾青素的释放量。从水产加工废弃物中提取虾青素的主要生产工艺如下: 首先, 在生产虾青素时, 将贮存于双层聚乙烯袋中、在-70保存的废弃物粉碎成膏状物, 再按质量比1:1加入大豆油, 搅拌均匀后, 用铅或铂把容器围起来避光。缓缓加热到90停止,利用低温离心技术(0,11000r/min,10min)收集油溶液,33、使之分层,则虾青素存在于上层色素液中。然后用分液装置分离、提纯,即得虾青素。此法生产条件要求苛刻, 生产成本高,产量较低,产品纯度不高。因此,目前仅有少数国家应用这种技术生产虾青素。也有人采用二氯甲烷直接萃取法,从虾加工废弃的残虾头、虾壳中提取天然虾青素的工艺,发现其回收率高。也有用超临界CO2流体萃取技术从虾壳中提取虾青素的。利用藻类培养生产虾青素:目前报道的产虾青素的藻类主要有雨生红球藻和绿球藻。雨生红球藻是一种主要的虾青素产生菌, 被认为是一种很有虾青素商业生产前景的微藻,目前国外优良的雨生红球藻藻体中虾青素一般约占类胡萝卜素总量的90%以上, 但其自养培养周期长, 需光照和破壁释放虾青34、素, 因此进行大规模生产比较困难。而绿球藻具有耐高温和极端pH、较快的生长速率、易在户外培养等优点,被认为是一种极有潜力的虾青素大规模生产菌。利用酵母菌生产虾青素: 目前国外对于利用红发夫酵母生产虾青素的研究较多。红发夫酵母具有作为色素生物来源的一些必要的特征: 如不需要光照;能利用多种糖作为碳源进行快速异养代谢;培养时间短;能够在发酵罐中实现高密度培养等。虽然野生型红发夫酵母的虾青素含量还不够高,与工业生产要求还有一定的差距,但由于其生长速度快,发酵周期短,以及色素提取后菌体单细胞蛋白可作为饵料、饲料添加剂等优点而成为目前的研究重点。 化学合成法由-胡萝卜素转变为虾青素需加上2个酮基和2个羟35、基,化学合成比较困难,且产物大多为顺式结构(生物合成及需要的虾青素大多数为反式结构)。到目前为止用化学合成法来工业化生产虾青素的企业只有瑞士Hofflnann-In-Roche公司,其商品名为Carophyll pink, 全反式虾青素含量为5%-10%。因用发酵法生产的虾青素含量较低, 故化学合成的虾青素具有一定的竞争优势。虾青素的合成需经多步化学和生物催化反应才能完成, 其中生物催化的作用是选择确定合成过程中中间体碳原子的立体构型或氧原子的取代位置。化学合成的主要前体物质为( S )-3-乙酸基-4-氧代-紫萝酮。它是由不同的微生物对( R)-萜烯醇醋酸盐的不对称水解。后经萃取、反流分布及36、重结晶等技术处理所得的产物, 这种前体物质经过反应转化为含15个碳原子的维悌希盐, 最后由2个含15个碳原子的维悌希盐与一个含10个碳原子的双醛发生反应生成虾青素。 超临界流体萃取技术该技术具有蒸馏和液体萃取结合的特点,使提取物分离更有效,能达到更高的分离要求且无污染,是目前世界上处于领先地位的最新生物活性物质萃取技术,它是根据流体在超临界状态下的特性,用超临界流体做溶剂,常温下萃取固体或流体原料中的有效物质成分的一种高新技术。选用二氧化碳为萃取剂则具有无臭、无味、不燃、廉价、临界温度低等优良特性,特别适用于不稳定的天然产物和活性物质的分离与精制,与传统的溶剂萃取分离法相比,具有提取物纯度收率37、高,操作简便,能耗低无污染等显著特点。超临界流体萃取虾青素是一个复杂的过程,其实质是依据溶剂萃取的物理过程。超临界流体的物理化学性质,表现其介于液体和气体之间,具有相当高的溶剂密度和溶解能力,及相对低的粘度,扩散系数,有相当强的渗透到溶质中的能力,这些性质显著提高了溶质传递到临界流体中去的速度,提高溶液的作用能力,流体在不同状态时典型的物理性质见下表。液体状态压力、温度密度g/cm2扩散系数 cm2/s气体P=1atm;T=15-30(0.6-2)10-3液体P=1atm;T=15-30(0.2-2)10-5超临界流体P=Pc;T=TcP=4Pc;T=Tc(1-3)10-4(3-9)10-4反38、复试验证明采用无极性的二氧化碳作为溶剂,在超临界条件下提取虾青素,或从其他天然产物中提取类甾醇,生物碱和抗癌药物的方法取代采用大量有机溶剂的萃取技术非常适宜可行。二氧化碳性质见下表。物质名称临界温度(0F)临界压力(mpa)临界密度(g/cm)二氧化碳304.27.380.468由于超临界二氧化碳流体萃取的产物颗粒较均匀,非常细(10-15um),不会产生结晶过程中的产物损失,而且整个装置采用半连续自控操作,溶剂顺序通过萃取剂,萃取不完全的物料总是始终处于首先与新鲜萃取流体相接触的有利位置,因而可以大幅度提高萃取效率和产品纯度。 超临界二氧化碳流体萃取技术特点1)类似高密度液体的溶解能力和气体39、的扩散性,有利于提高有效成分的收率。2)对温度和压力做很小的调整时,可以引起溶解能力的很大差异,有利于提高对溶质萃取的选择性,便于溶质与流体的迅速分离。3)萃取温度一般处于室温条件下,有利于热能性组合的萃取。4)没有有机溶剂,产品纯天然。5)萃取工艺过程简便,易于操作无污染环境。 超临界二氧化碳流体萃取工业化试验工艺技术的难点1)对所选物系制定优化试验方案,进行超临界萃取传质的研究,提出最佳萃取剂质量流率,夹带助剂的加入量级其他工艺参数。2)测定传质系数和流体流动性质及物质有关物性数据。3)根据超临界萃取传质和流动性质关系式,关联出萃取器的模拟放大数学模型,编写工程模拟放大计算机程序,提出具体40、放大倍数和设备放大尺寸。4)提出萃取器模拟放大全套技术文件。上述工艺技术难点均有安徽xx大学生物化学工程学院在研究实验中予以解决,并完成模拟工业化试验的生产工艺技术方案和试验装置设备的技术设计。 生产工艺设计基本要求利用发酵法生产虾青素,其工艺过程较复杂且对过程的监测与控制十分必要,所以其生产工艺设计必须满足以下要求:1) 严格按原料来源分批保管和予以处理,根据市场需求和工艺要求控制培养基与菌种的比例和生长环境。2) 根据提取天然物质的种类,确定分段变化或稳定操作条件。3) 以有效和节能为基本点确定压力、温度、PH、溶解氧、溶剂与进料比、溶率流率,采用助剂的种类,加入量等发酵提取条件。4) 发41、酵操作形式,根据投资和自控的可能性确定间歇或连续操作。5) 根据产物的性质确定分离提取产物的压力、温度、时间等参数。6) 分离器操作方法,间歇或连续,单级或多级是根据原料种类和类型而定的。7) 节约操作费用,采用超临界循环处理系统(包括脱气、过滤、测试、脱水、均一化混合)。5.3 工艺流程及生产工艺优化工艺流程首先将按一定营养比例配置好的培养基经灭菌等操作后加入到发酵罐中,其次通过种子罐进行接种,接下来就是发酵过程,在此过程中要不断地对罐内的发酵液及菌种进行检测和控制,保证菌体一直处于一个良好的生长状态,将更有利于发酵产物的不断积累;待发酵结束之后,通过过滤、洗涤、活性炭吸附、阴阳离子交换、蒸42、发、浓缩、结晶、干燥和包装等过程,即可得到相应的产品或产品原料。生产工艺优化除了选育高产菌种以外,如何通过优化生产工艺降低发酵成本也是目前虾青素生产的研究热点之一,主要有以下三个方面的内容:.1 培养基组分和培养条件的优化对于红法夫酵母发酵,培养基的组成、温度、pH、溶氧等是关键因素。Johnson等人研究了红法夫酵母发酵的基本条件:最适生长和色素形成的温度是20-22,pH值是5.0,虾青素的积累主要在平衡期,溶氧对于虾青素的积累非常重要,当溶氧低于30mmol/(L.h)时,虾青素的含量急剧下降,而主要积累-胡萝卜素和单烯酮类Meyer 等人研究了红法夫酵母突变株在间歇和恒化培养中培养条件43、对虾青素合成的影响。结果表明pH和温度对虾青素含量只有很小的影响,但对比生长速率和细胞产率影响较大。Yamane等人研究发现低碳氮摩尔比( C:N)有利于红葡萄糖法夫酵母的生长,高C:N有利于虾青素合成。但是由于红法夫酵母具有Crabtree效应,在高质量浓度下(45g/L),其细胞产量和虾青素产量均下降。根据这一特点,他们采用两步流加发酵。在初始低C:N 下开始发酵,第一步流加葡萄糖,促进红法夫酵母细胞量的增加;第二步再流加乙醇,促进虾青素的合成。120h发酵结束后,细胞干重达到30g/L,虾青素的产量和含量分别达到21.6mg/L 和720ug/g。Ramirez 等人通过因子试验从pH、44、温度、接种量、碳源浓度和氮源浓度五个因素中,筛选出温度和碳源浓度对红法夫酵母中虾青素的合成影响最显著。随后通过最陡爬坡法和响应面分析,确定了虾青素产量最高的培养条件。在该条件下,虾青素的产量8.1mg/L,较优化前提高了92%。.2 廉价培养基的筛选为了降低发酵成本,很多研究都探索用廉价的碳源来替代葡萄糖。Parajo等报道了红法夫酵母在纤维素的酶水解物上的生长情况。比生长速率为0.07 h- 1 ,细胞产率达0.47g/g糖,虾青素含量达720-1080 mg/kg。Harrd采用10%糖蜜作为发酵底物,虾青素的质量体积比用葡萄糖提高3倍。其它可利用的廉价碳源还有枣椰汁、玉米粉碎的副产品等。45、红法夫酵母可以利用有机氮源和无机氮源,且总的说来有机氮源要优于无机氮源。但有机氮源价格高, 且性质不稳定,因此很多研究者尝试采用混合氮源发酵。Fang等对红发夫酵母突变株NCHU-FS301的研究表明:酵母膏是最佳氮源,虾青素产量为8.6375mg/L,而使用酵母膏:牛肉膏:硝酸钾= 1:1:1(质量比)的混合氮源,虽然虾青素产量有所降低,但是原料价格便宜很多。.3 前体物的添加Calo等人在培养基中添加1g/L的甲羟戊酸,结果顺式虾青素和总类胡萝卜素产量提高300%以上。Flores-Cotera的研究发现。在培养基中添加2.810- 2mol/L以上的柠檬酸可以显著提高虾青素的产量和含量。46、这可能与柠檬酸可作为脂肪酸和类胡萝卜素合成的碳源有关。5.4 技术费用的列支本项目技术开发费用共380万元,计划在总投资额内列支。5.5 生产工艺车间及辅助车间工段设置根据红发夫酵母发酵生产工艺要求本项目拟设置以下主要车间、工序、工段。1) 生产工艺车间:设原辅材料预处理,储存生产准备,发酵,工艺处理,提炼精制等工序。2) 生产动力机电修理车间:设真空、空压、供配电、供水、制冷、锅炉、机电修理、污水处理、仪表修理等工段。3) 试验检验中心设:理化室、工艺试验室等。5.6 设备装置的选择与设计本项目生产工艺设备装置的选择与设计原则是在既满足试验装置生产工艺技术要求,保证设备的先进性、安全性、经济47、性、适用性,又要立足国内,尽可能利用现有设备的前提下拟定的。6、工程设计方案6.1 总图、仓储及运输总图布置本项目计划在新征土地上进行设计建设,以充分利用现有厂房、公用设施、节约投资。新征地块经城建规划批准用作生化厂发展建设用地,征用手续已办。1)总图布置的原则:满足工艺流程和建筑物相关规范要求;充分利用原有设施、装备以节约投资;总平面布置力求紧凑,减少建筑用地,缩短管道及运输线路,人物流分道,保证绿化用地;整个布置建设要与高科技产业要求相应。2)布置方案全厂分为后勤管理,生产两个管理区,厂区主干道宽10米,南北走向,分道宽5米,路旁绿化宽4-6米。主要生产工艺车间,辅助生产车间,动力车间,机48、电,仪表修理仓储等安排在生产区,生产管理、检测研究试验中心,生活设施安排在后勤管理区。 仓储及运输1)仓储为满足项目生产,对原料预分、预处理的需要拟再增建400新仓储,作为主要原料预分、处理储存用。2)运输本项目建设在xx经济技术开发区内,开发区主干道从其东侧0.5处穿过,距xx铁路、公交客货站,朱家桥外贸码头,xx机场等仅有0.5-10,交通十分便利。公司现有客货车5辆,总运力50顿。本项目建成达产后需总运力10000-12500吨左右,大部分为市内短途运输,除依靠自备车运输外,部分大宗燃料、原料的运输可有铁路、公路、水路承担,能够保证。6.2 土建地质条件本项目建设地地质条件较好,地势平坦49、,地质稳定,海拔高度8m左右,地基耐压力在15t/。本项目拟建设厂房建筑为一般工业厂房和办公科研用房,大部分层高和房间负荷均不大,无特殊要求,完全可以适应要求。建设项目1)发酵车间厂房,建筑面积1200,局部二至三层钢筋框架结构(或轻钢结构),层高4m,局部层高13m,层间负荷按工艺要求设计。2)原料预分、预处理,储存库400砖混结构,轻钢层面12m跨,局部两层,层间负荷按需设计。3)办公科研检测实验用房1000,局部四层砖混结构,层高3.5m,层间负荷200-250/。4)道路2000,围墙高2.5m580m。5)制冷、动力站、机电修理厂房400,单层砖混结构,跨度10m,层高4m,供配改造50、60,其他建筑120。6)建筑设施砼设备基础砼30,150m贮水池一座。序号工程名称结构形式工程量单位工程量费用(万元)单价合价场地平整工程1场地平整400.08/1003.2临时道路2000.001/0.2小计3.42建筑工程2.1发酵车间厂房砼框架12000.075/902.2原检预分处理库砼混4000.115/462.3办公科研楼砼混10000.07/702.4机修动力房砼混4000.07/282.5其他砼混1200.07/8.4小计242.43改建供配电砼混600.7/4.2小计4.24室外工程道路厚25cm砼面200100元/20建筑设施水池钢筋砼150m 117水池砼砖103m 151、1.0基础砼m 302.0围墙砼混m34010.6下水砼管m4000.6/100m2.4小计53合计303土建、设备、公用设施安装材料汇总表序号材料名称数量钢材(吨)水泥(吨)木材(m3)其他材料(吨、m3)备注项目1土建工程110450702设备安装普20/不锈钢52010塑料1吨3公用设施安装101064其他5535合计145/6485896.3 供电6.3.1 电源及新增电量1)电源项目用电计划新增500KVA电力变压器一台,配套建成相应的高、低压配电设施,总供电容量500KVA,高压进线接城市电网长江路线开发区变电站。2)新增电量项目生产新增电量440KW;其中,生产动力、照明电量4052、0KW;后勤生活用电40KW。用电设备装机总容量480KW,生产最大用电量360KW。 供电方式1)厂内高低主干线路由配电站架空送至各用电点,个别特殊用电点设计敷设铠装电缆。2)为确保用电质量在厂配电站内设功率因数自动控制器加电容补偿装置式。设车间控制分柜。各车间内按需设低压配电柜或配电箱,并设分表计量,较大设备用电根据规范要求由厂配电站专线直供,车间内设电控装置就近操作。3)车间内动力用电大部分采用地沟敷设全塑铠装电缆加护套保护接至各用电设备,弱电用线按需进行屏蔽或专线处理。厂房建筑物及高大室外设备装置均按规范要求进行防雷接地设计,设备机架,外壳及金属构筑物均按规范做好接零保护。6.4 给排53、水 供水1)水源厂区设有DN100供水干管,水源接至城市自来水管网,经济技术开发区DN400支干管,最大供水量60吨/时,水质符合城市生活用水标准。2)用水量本项目生产最大用水量140吨/时,主要用水为热交换水,其中制冷、空压、生产热交换用水120吨/时,生产工艺用水5-10吨/时,生活用水3吨/时,原料预处理用水5-10吨/时,其他用水5吨/时,循环水补充5-25吨/时。3)供水方案设计建设150吨/时,制冷、生产热交换用水的循环回收供水系统,150m半埋式钢筋砼循环水储水池一座,配套200吨/时循环水降温处理设备及相应的封闭循环输送管路,水泵系统以解决主要用水水源和节约用水,热交换水损耗部54、分由新鲜自来水予以补充。设计建设2吨/时离子交换水处理系统两条,配套10吨纯水储罐2台及相应的泵送管路系统,以保证原料发酵精制特殊用水的需要。消防用水采用与生产用水合一的管道系统,室内外分别按5升/秒,10升/秒设计,全厂按需设室内外消防栓。自来水供水用镀锌钢管由厂DN100主干管上接至各用水点,并装表计量。 排水新厂区排水系统完善,厂内设有DN400砼排水干管,并接入城市排水系统。本项目因设计有生产热交换水回收、降温、循环使用系统使绝大部分热交换水,原料洗涤用水得以回收利用,仅有少部分生产工艺污水和生活污水及地表雨水排入排水管,水量最大约20-30吨/时,按需要对排水系统进行规划设计6.5 55、热力真空、空压与采暖通风 供热、制冷1)热负荷本项目生产用汽最大为1.2吨/时(0.3-0.6mpa)生活用汽最大0.4吨/时(0.1-0.6mpa)。最大计算热负荷1.4吨/时,新厂配套设施齐全,可以满足项目所需仅按需配置管线至各用汽点。2)制冷负荷工艺用冷冻水(5-15)100m/时,回水温差6。制冷(二氧化碳冷凝,原料储存,5以下)10万大卡/时最大计算冷负荷20万大卡/时。3)本项目和设计建设20万大卡/时制冷站一座,设计选用螺杆式ZS-KF型10万大卡冷水机组两台,配套建设相应的管线。6.5.2 真空、空压1)真空用于生产工艺中物料的负压抽提,过滤和研究试验的物料转移,水处理再生液的56、输送,最大计算耗量(510-4mpa)200m-250m/时,设计选用300m/时,W4真空泵一台以满足需要。2)压缩空气用于物料的压力输送、过滤和最大计算耗量(0.6mpa)4.5m-6m/分,设计选用V型无油润滑空压机2台,与真空泵同置动力车间厂房内,配套相应的真空,空压热交换,缓冲罐及管道系统。 采暖、通风本项目生产车间一般工段不考虑采暖,但仪表控制室、试验室等有特殊要求部分设计安装空调,其余均按需配套通风机,解决生产通风问题,为防暑降温,按需配装电扇。6.6 工艺过程的检测与自动化 自动化控制的要求1)保证试验生产正常进行,确保产品质量,降低材料能耗消耗,改善操作条件,提高劳动生产率。57、2)满足红发夫酵母发酵制取虾青素工艺需要。3)对生产过程中的温度、压力、流量、液位、PH值等参数能分别进行连续或不连续的现实、检测、连锁报警控制。4)与发酵提取工艺的国际先进水平相适应,设计实施高标准同时考虑节约投资。 控制方式设计为节约投资和保证高水平,不采用计算机集中控制的方式,而设计采用安全连续系统,根据物料和主要工艺控制点、操作条件的不同采用,控制室集中主要参数的控制与就地显示控制相结合的方式,为适应本项目的高科技水平和示范意义,确保试验成功,自动控制生产工艺全过程的设计实施原则是安全、先进、实用、节省投资。6.7 机电仪表修理及其他公司本身具有一定的机电仪表维修能力,本项目新增机电仪58、表设备自动化水平高,设备装置多数为特种钢制造,维修保养就有较高要求,试验生产设备的正常运行要求高质量的机电仪表检修水平,计划以重点培养生产设备仪表维修技术人员,请专家现场指导,招聘高级专业人才,依托协作单位等方式解决,设置机电修理工段并配备相应的设备,检测仪表。7、 环境保护、劳动安全卫生与消防7.1环保 污染源及治理措施1)水污染源本项目生产原料单一,生产工艺是具有国际一流水平的清洁工艺技术,污染小,整个过程仅有少量水(无毒)和部分二氧化碳逸出排放,不造成环境问题,清洗用水经处理进入热交换水循环系统使用,外排量较小,经处理不造成环境污染,生活污水和地表雨水、污水经所建污水池沉淀、过滤处理后排59、入下水管。原料的储存堆积易造成霉变污染,只需加强管理,分批进料严格操作把关,霉变可以避免,其他材料均无毒无害,不造成环境问题。2)粉尘污染源主要是2吨锅炉,新厂2吨锅炉除尘设施配套齐全,原装旋风除尘装置除尘率90%以上,该炉正常运行时,每小时耗煤360公斤,年耗煤720吨左右,只要加强管理严格操作纪律,其粉尘排放完全可以达标。3)噪声源主要来自空压站,真空泵和制冷机,本项目设计实施时设计选用低噪声机组,安装噪声隔离装置使之达标。 环保投资为解决生产试验中的粉尘、污水、噪声污染,使之达标排放计划在总投资中列支30万元用于相关工艺设备的添置与改造。 本项目的三废治理措施和环境影响的预测本项目依据环60、境空气质量标准GB3095-1996,大气污染物综合排放标准GB16297-1996,污水综合排放标准GB8978-88,工业企业界噪声标准GB12348-90等规范、标准法规进行设计实施,使三废的排放达到环境保护标准。1) 本项目投产后有较少废气和粉尘产生。2) 本项目投产后,工艺过程全封闭进行,无泄漏,有少量生活污水和冷却水排放,经处理对环境不构成影响。3) 本项目投产后又较少废渣产生。4) 本项目投产后所有装备无超标噪声源,而产生噪声源的公用工程装备均集中安排,并设计已配备防隔噪声装置。对已有的环保措施只需进行适当调整和配套,以满足本项目的需要,在总投资中已予以考虑。7.2 劳动卫生安全61、消防 劳动卫生项目生产试验过程中原料的预处理体积大、松散夹带一定的灰尘,为改善劳动条件计划按风选、喷淋、风干、风送封闭系统设计实施。 安全1)生产试验系统中部分设备处于高压状态,操作不当易发生事故,加强管理,严格操作纪律,可避免事故发生。2)建筑按规范标准做好防雷接地,用电装置设备及金属构筑物做好接地接零保护。 措施本项目依据劳动部颁发的关于产生建设项目职工安全卫生监督暂行规定、工业企业设计卫生标准TJ36-79等规定、规范、标准进行设计、实施,使之符合工业企业卫生标准,做到预防为主,防治结合。1) 加强劳动安全卫生管理,进行以防为主的教育,建立健全管理机构,制定切实可行的规章管理制度。2) 62、对全体员工进行劳动卫生安全教育,持证上岗。3) 对生产工艺装置和工艺管道的安全防护装置、电气接地接零有效可靠,定期检查,杜绝事故的发生 消防本项目根据建筑设计防火规范GBJ16-87、建筑灭火器配置设计规范GBY140-90参照防火手册等,结合建设条件和生产工艺特点进行考虑,消防设施的设计与安排。本项目的主要原辅材料化学性质稳定,不燃不爆。根据全厂和各个生产、辅助车间特点,生产原辅材料工艺的性质及车间、厂房等建筑情况分析,本项目投产后灼防火等级属丁级,根据需要在室内外相应位置设置消防栓和1211推车式灭火器和D11手提式灭火器。8、节能8.1 能耗本项目建成达成后总能耗:1080吨标煤综合能耗63、:204公斤/万元8.2 节能措施由于本项目采用国际一流先进的工艺技术,节能降耗是主要特点之一,与老工艺相比,单位成品的综合能耗大大降低,主要措施是:1) 采用先进工艺,选择设计节能设备。2) 大型动力用电设计选用变频控制技术。3) 全部采用节能照明灯具。4) 水电、蒸汽、制冷等分别设表单独计量,做好热力制冷管线的隔热保温处理。5) 热交换水、洗涤水回收循环利用。9、组织机构劳动定员及人员培训9.1 组织机构陕西xx生物技术有限公司实行董事会领导下的总经理负责制,公司内设办公室、财务室、市场销售部、供应部、生产、调度部和技术开发部(与研究中心一套班子)等部门。公司有按现代企业制度要求设置的组织64、机构健全且管理有序,本项目建成后设立加工厂纳入原有机构系统之中,有公司统一管理。9.2 劳动定员本项目加工厂试验生产需职工82人,其中加工厂行政管理及工程技术人员12人,操作工人45人,辅助车间18人,(其中:锅炉4人,空压真空3人,制水2人,制冷3人,机电修理3人,供配电3人),辅助3人,门卫4人。9.3 人员培训为适应现代高科技工艺技术生产和企业管理的要求,确立。人才技术优势,本项目所需管理人员,技术人员主要从相应专业毕业的大中专院校毕业生中选用或人才市场聘用,特殊高级技术人才拟从大专院校、科研机构中特聘,一般操作个人,从中专或职业高中录用,所有人员一律实行聘任制。在上岗前进行岗前培训,合65、格上岗,并定期进行专业技术培训、考核,以保证人员素质的提高,培训方式以派出委培、请专家现场教授、举办技术讲座等形式。10、项目实施计划10.1 项目实施内容1)项目的实施管理本项目的可行性研究报告的编制和上级批准安排2个月时间,初步设计、土建施工、设备订货、安装调试,到投产共需18个月,预计到第三年6月底全部工程完工,第三年试生产。为了保证本项目的顺利实施和按计划投产,该企业专门组建了以公司总经理负责,各有关职能部门参加的本职项目实施组织机构,配备相应的工程技术人员和管理人员,统一指挥,分工协作,明确责任,加强在土建施工、设备订货、安装调试等环节中的衔接,实现全过程的监督管理,项目实施组织机构66、人员名单如下:机构人员名单姓名职位职称分工2)项目的设计和订货本项目所需设备均可市场购置或按设计要求委托加工制造。对于企业内部可以调剂使用的设备和仪器仪表,在保证生产质量、操作安全和使用精度的前提下,优先予以安排,自行制造的设备装置,应制定详细生产计划,按项目实施进度要求,高质量的完成。3)施工阶段本项目工程施工和设备安装调试预计16个月完成。10.2 项目实施进度按上述进度情况编制项目实施进度表。11、投资估算、资金筹措及实施计划11.1 项目总投资的估算项目总投资由固定资产投资总额和项目流动资金两部分组成。本项目建设总投资估算为6500万元,其中固定资产投资总额为4500万元,流动资金为267、000万元。固定资产投资总额本项目固定资产投资4500万元,主要包括:1)新建厂房2400平方米,造价180万元;辅助工程设施,造价110万元;建设办公、科研用房1500平方米,造价90万元;公用工程及环保设施造价55万元。2)购置设备89台(套),总价值2875万元。设备安装费109万元。3)土地征用及建管费380万元4)其他无形资产及递延资产安排401万元,包括技术转让费用、技术开发费、培训费、开办费等。5)项目预备费200万元。6)固定资产贷款按年息8%计算,建设期利息7)固定资产投资方向调节税,根据国家产业政策本项目实行零税率,故未予安排。 流动资金估算流动资金估算根据原辅材料,应收账68、款和现金等情况,采用分项详细估算方法计算,约需流动资金2000万元。11.2 资金筹措11.2.1 固定资产投资的资金筹措1)固定资产投资4500万元,由承办单位自筹1500万元,包括单位自有资金800万元,地方财政配套200万元,公司股东出资500万。2)商请建设银行贷款3000万元。11.2.2 流动资金筹措1)流动资金2000万元,承办单位自筹800万元,包括单位自有资金480万元,地方财政解决150万元,股东出资170万元。2)申请银行流动资金配套贷款1200万元。11.3 项目实施计划项目计算期包括建设期、投产期和达产期。本项目建设期两年,实施计划安排固定资产投资在建设期第一年投入369、800万元,第二年再投入1200万元。项目投产期两年,投产期第一年负荷达设计生产能力的30%,流动资金投入800万元。投产期第二年生产负荷达到设计生产能力的70%,流动资金再投入795万元。第三年生产负荷全部达到设计生产能力,流动资金再投入405万元。12、经济分析12.1 年销售收入和销售税金及附加估算由于用途不同,对原料的要求也不一样,所以销售价格也不尽相同。高纯度虾青素其国际市场价格一般在3500美元/公斤,本项目采用保守估算,产品国内市场价格仅取15000元/公斤;本项目达产后年产虾青素10吨,年销售收入在1.5亿元。产品缴纳增值税,产品进项税率和销项税率分别为17%,增值税为销项税与70、进项税额2差;城市维护建设税按增值税额的7%缴纳,教育费附加按增值税额的3%缴纳,水利建设基金按增值税额的1%计提。全年各项税金合计为879万元。12.2 利润利润总额正常年为4800万元,所得税按利润总额的33%缴纳,全年税后利润为3216万元。法定盈余公积金按税后利润的10%计提。12.3 生产成本估算经计算项目达产后总成本费用3819万元,其中固定成本556万元,可变成本3355万元,项目经营成本3616万元。1)原辅材料费原材料每公斤24元计算,球形硅胶每公斤8元计算,全年共需2945万元。2)燃料、动力费燃料、动力消耗依据工厂提供的数据和市场价格进行估算,每年约80万元。3)工资及福71、利本项目达产后定员82人,工资及福利费按每人年均1.33万元计算,全年共支出109万元。4) 固定资产折旧和无形、递延资产摊销固定资产原值为2945万元,按平均年限法计算折旧。建筑物按20年折旧,设备按10年折旧,净残值450万元,年折旧费270万元。无形、递延资产总值920万元,其中土地使用费按10年摊销,其他无形、递延资产按5年摊销,全年共摊销185万元。5)修理费修理费按全年折旧费的50%估算,约需135万元。6)销售费用主要包括本产品在销售过程中发生的各项费用,主要包括产品广告费、摊销费、保险费、装卸运输费及销售人员的奖金、差旅费、补贴费等,按销售收入的5%安排,全年750万元。7)财72、务费用主要包括固定资产和流动资金的贷款利息,以及一切财务费用,但不包括建设期的固定资产贷款利息。8)其他费用其他费用包括制造费、管理费及上述费用以外的一切费用。为了简化计算,本项目估算为480万元。12.4 财务分析1)静态分析投资利润率投资利润率=年利润总额项目总投资100%=3216/6500100%=49.8%投资利税率投资利税率=年利税总额项目总投资100%=(1033879)/6500100%=29.4%全部投资回收期全部投资回收期=(累计净现金流量开始出现正值年份数-1)+上年累计净现金流量绝对值当年净现金流量=5.352)动态分析财务内部收益率本项目财务内部收益率,在所得税前:373、6.9%;所得税后:32.1%。这表明本项目到计算期末,能为其占有的资金提供32.1%的盈利率。项目净现值本项目财务净现值,在所得税前14121万元,所得税后3216万元。这表明本项目在12%的基准收益率条件下,到计算期末还能获得3216万元的净现值的收入。财务清偿能力分析贷款偿还期=借款偿还后开始出现盈余年分数-开始借款年份+当年偿还借款额当年可用于还款的资金额=5.53)资产负债率、流动比率和速动比率项目建成后资产负债率为68.5%,其中年份逐年降低,正常生产年份只有20%以下,这表明本项目面临的风险很小,偿还能力较强。项目投产后速动比率逐年大幅度上升,远超过200%,这表明本项目流动资产74、变为现金用于偿还流动负债的能力也是有保障的。项目投产后的速动比率,在生产生产年份都在100%以上,且逐年上升,这表明本项目快速偿还流动负债的能力也是很强的。12.5 不确定分析1)盈亏平衡分析该项目生产规模只要达到设计能力的23%,企业就可以保本,由此可见该项目具有较强的抗风险能力。2)敏感性分析根据项目的特点,考虑项目实施过程中的一些不确定因素的变化,分别对固定资产投资、经营成本、销售收入作出提高10%和降低10%的单因素变化对投资回收期和内部收益率的敏感性分析,相见下表。固定资产投资经营成本销售收入变动幅度+10%-10%+10%-10%+10%-10%投资回收期(年)5.555.125.75、755.024.656.15内部收益率(%)29.231.627.434.235.826.5由表可见,产品销售收入是影响财务内部收益率的最敏感因素,而经营成本的变化影响次之。故在项目投产后应强化销售,同时也应加强管理,注意节约。12.6 结论从财务评价看,本项目年销售收入1.5亿元,财务内部收益率32.1%,投资回收期5.35年,贷款偿还期5.5年,投资利润率49.8%,投资利税率29.4%,实现年利润3216万元,上缴税金879万元。投资回报率高,回收期短,还贷能力强,具有较好的经济效益和生态效益,项目在经济上是可行的。13、综合评述1)本项目利用高科技手段,对红发夫酵母进行产业化开发,发酵76、生产虾青素。虾青素的药物制剂在治疗心脑血管疾病和抗氧化、抑制癌症等方面的显著功效,已被国际医学界所公认,成为国内外市场紧缺产品。该项目把我国的资源优势转变为产品优势和技术优势,并带动相关产业的发展,其社会效益十分显著。2)本项目采用发酵提取法生产虾青素,该技术通过国家部级鉴定,国际领先。其技术依托合作单位实力雄厚,国内权威。这种产、学、研结合的开发方式有利于科研成果与高新技术的产业化转化。项目的生产工艺、设备装置根据实验模拟放大,先进可靠,配套设施完善,可以确保本项目工业开发的需要。3)本项目实施条件良好,项目承担主体是由具有相当经济实力的法人单位共同出资依法组建的实业公司。项目选址区区域优越77、,有发展余地。项目紧扣国家产业化政策和技术政策,受到省市政府大力扶持,外部环境和开发条件良好。4)经济分析表明,该产品开发运用前景广阔,功效显著,附加值高,国际国内市场十分抢手。同时各项经济指标都较好,实现年产值1.5亿元,利润3216万元,税金879万元,财务内部收益率32.1%,全部投资回收期5.35年,贷款偿还期5.5年,投资利润率49.8%,投资利税率29.4%,盈亏平衡点22.8%,项目投资回报率高,回收期短,还贷能力强,风险小,具有良好的经济效益。综上所述,本项目可行,应予尽快实施。第二部分:生产实习记录及实习总结报告丰原集团1、企业概况:实习地点:蚌埠丰原酒精厂公司地址:安徽省蚌78、埠市公司简介: 丰原集团是国内生物化工、生物能源和生物制药方面的大型科技产业型公司,是国家级创新型企业、国家级高新技术企业、国家科技兴贸创新基地,在职员工约8200人。曾发起设立丰原生化(股票代码:000930,是我国最大的农产品深加工企业,主要以发酵法生产柠檬酸、燃料酒精、L-乳酸、赖氨酸、生物乙烯和环氧乙烷、味精、酵母、淀粉糖等产品)。目前主要产业有丰原药业(股票代码:000153)、丰原生物、泰格生物(Vc系列产品)、丰原明胶、丰原食品、丰原医药科技、丰原化工装备制造安装等生产型企业和一个国家级发酵技术工程研究中心、一个省级医药研究中心。丰原集团为地方国有独资授权经营的加工制造企业,主要79、拥有丰原生化、丰原药业、丰原食品、宿州生化(生物乙烯)、江苏江山制药(Vc)、丰原明胶等六家生产企业及一个国家级发酵工程技术中心。2005年丰原集团实现销售收入65亿元人民币,出口创汇近2亿美元,精细化工产品出口量连续五年居国内之首。丰原生化是丰原集团的核心企业,现已被世界500强企业中粮集团收购。主要通过利用拥有自主知识产权专有技术和世界领先的工艺设备,对玉米、薯类等淀粉质农作物及秸秆、农林废弃物等纤维素类农作物进行精深加工,生产生物能源和生物化工系列产品,可缓解石油资源短缺,促进农业发展,改善大气环境,成为一个拥有自主创新技术体系的生物制造企业典范。丰原药业拥有五家制药厂,分布在安徽的蚌埠80、巢湖、淮南、马鞍山、合肥等城市。拥有38条GMP生产线,两个一类新药,70多个二类和三类新药,中西药生产品种约360个。 经过十几年的发展,丰原集团通过发展粮食深加工产业,成为国内最大的农产品深加工企业,掌握了国内外最前沿的菌种技术、发酵技术、分离提取技术和环保处理技术等,积累了丰富的生物制造技术、工程管理技术和生产管理经验。2、主要生产工艺流程:酒精发酵过程是一个非常复杂的生化过程,有一系列连续反应并随之产生许多中间产物,其中大约有30多种化学反应,需要一系列酶的参加。酒精是发酵过程的主要产物。除酒精之外,被酵母菌等微生物合成的其他物质及糖质原料中的固有成分如芳香化合物、有机酸、单宁、维生81、素、矿物质、盐、酯类等往往决定了酒的品质和风格。酒精发酵过程中会产生的二氧化碳会增加发酵温度,因此必须合理控制发酵的温度,当发酵温度高于3034,酵母菌就会被杀死而停止发酵。除糖质原料本身含有的酵母之外,还可以使用人工培养的酵母发酵,因此酒的品质因使用酵母等微生物的不同而各具风味和特色。玉米-粉碎-糊化-糖化-过滤-通入发酵罐-厌氧发酵一段时间-发酵液-蒸馏-精馏-储存3、主要生产设备名称型号运输机LSSF-260粉碎机CB AS55-4糖化罐XGS1350-1200空压机IS65-40-250蒸汽发生机ZHEG-5D制冷机KUPA-3TS鼓风机AS75-4CB发酵罐XGS1350-1200锅82、炉ZHENF-16蒸发器F117PRO精馏塔AS75-4CB储料罐STOCK500压滤机KONGK-JS478离心分离机EPCC20004、实习总结:经过这次认识实习,我对我的专业有了新的认识,我接触到了最真实的资料和生产线,也明白了往日里学习的一些基本专业知识的在实际生产过程中是怎样得到体现的。听完老师的报告,感觉啤酒的酿造是如此的简单,又是如此的神奇!不过在进入厂之后才发现把简单的方法实行起来又很复杂。通过这次的实习,啤酒生产包装大概的几个步骤已经基本形成,使我们明确了以后发展的目标,增加了对自己专业未来的信心,同时也感到了自身专业知识的匮乏,激发了对基本专业素质的兴趣和渴望。实习过程中,83、还让我看到了一个成功企业的良好环境,这是在课本里找不到的东西,却是意义重大。有目标才有方向,有压力才有动力!接下来我们的任务就是去努力,为未来做好准备。5、对生物工程的认识生物工程,一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子机算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超 远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。其主要包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细84、胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。1)基因工程是以分子遗传学为理论基础, 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段, 将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图, 在体外构建杂种DNA分子, 然后导入活细胞, 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。它是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把85、它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说,基因工程是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质-DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中安家落户,进行正常复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义86、表明,基因工程具有以下几个重要特征:首先,外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖,能够跨越天然物种屏障,把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中,而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系,这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是,一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增,这样实现很少量DNA样品拷贝出大量的DNA,而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞的技术称为“基因系治疗”,通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何,改变个体生殖细胞的都将可能使其后代发生同样的改变。基因工程在20世纪取得了很大的进展,这至少87、有两个有力的证明。一是转基因动植物,一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因,使得动植物具有了原先没有的全新的性状,这引起了一场农业革命。如今,转基因技术已经开始广泛应用,如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物,它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑,但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。2)微生物工程 又叫发酵工程。发酵是微生物特有的作用,在几千年前就被人类认识了,并且用来制造酒、面包。微生物工程,是大规模发88、酵生产工艺的总称,就是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的.发酵工程跟化学工业、医药、食品、能源、环境保护和农牧业等许多领域关系密切,对它的开发有很大的经济效益。重组技术和生物反应器装有固定化酶的容器,能进行生物 化学合成,是生物工程中的两大支柱。从工业规模生产这一点看,生物反应器尤其重要。因为只有通过微生物发酵,才能形成新的产业。3)酶工程 就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原89、料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。由于从动植物中撮酶化较麻烦,数量也有限,人们普遍看好通过微生物大规模培养,然后从中提取酶,以获取大量酶制剂的方法。目前,很多的商品酶,如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等等,主要是来自于微生物的。所以酶工程离不开微生物发酵工程,也可以说是发酵工程的产物。在七十年代以后,伴随着第二代酶固定化酶及其相关技术的产生,酶工程才算真正登上了历史舞台。固定化酶正日益成为工业生产的主力军,在化工医药、轻工食品、环境保护等领域发挥着巨大的作用。不仅如90、此,还产生了威力更大的第三代酶,它是包括辅助因子再生系统在内的固定化多酶系统,它正在成为酶工程应用的主角。新一代基因工程酶制剂的开发研制,无疑是使酶工程如虎添翼。固定化基因工程菌、基因工程细胞技术将使酶的威力发挥得更出色,科学家们预言,如果把相关的技术与连续生物反应器巧妙结合起来,将导致整个发酵工业和化学合成工业的根本性变革。对酶进行改造和修饰也是酶工程的一项重要内容。酶的作用力虽然很强,尤其是被固定起来之后,力量就更大了,但并不是所有的酶制剂都适合固定化的,即使是用于固定化的天然酶,其活性也往往不能满足人们的要求,需要改变其某些性质、提高其活性,以便更好地发挥其催化功能。于是,酶分子修饰和改91、造的任务就被提出来了。一般来说,科学家们是通过对酶蛋白分子的主链进行“切割”、“剪切”以及在侧链上进行化学修饰来达到改造酶分子的目的的。被修饰、改造的酶分子,无论是物化性质,还是生物活性都得到了改善,甚至被赋予了新的功能。4)生物反应器工程 1993年英国罗斯林研究所Sang博士研究禽类蛋黄表达系统,在鸡蛋的蛋黄里表达了外源蛋白质,由于蛋黄蛋白质是在肝脏细胞表达的蛋白质,而且含量不高;因此,1994年中国科学院微生物研究所、中国转基因动物学会副秘书长曾邦哲提出了禽类转基因输卵管生物反应器,在国际上最早开展采用蛋清蛋白质基因侧翼序列表达外源药用蛋白质的研究,1994年11月(Glodegg Pl92、an)和1995年3月及1996年转基因动物通讯、1995年7月上海首届国际生物技术与药物学术研讨暨展览会、1996年11月北京第1届国际暨第3届全国转基因动物学术研讨会(秘书长曾邦哲)、1997年生物技术通报发表,以及1999年在德国创建的系统生物科学与工程网站阐述了输卵管生物反应器概念、方法与技术研究。1996年创办第1届国际转基因学术研讨会期间,曾邦哲与加拿大、美国、英国、日本有关转基因禽类实验室联系,但国际上当时没有人开展这项课题,随后与美国Avigenics公司和Georgia大学R.Ivarie教授探讨了输卵管生物反应器的合作研究。1998年,美国Avigenics公司独立开展了规93、模化投资与研究开发输卵管生物反应器,因中国科学家曾邦哲已经去了以色列。2002年后,国际国内掀起了输卵管生物反应器的研究开发热潮,2003年Science发表了Gloden Egg的评述文章。目前,国际上已有十多家前景看好的公司以输卵管生物反应器作为拳头开发产品,约2003年英国罗斯林研究所也创建了公司,并由Sang博士主持研究课题,从禽类蛋黄表达系统转向了输卵管生物反应器。输卵管生物反应器将称为继哺乳动物乳腺生物反应器后最具发展前景的动物生物反应器。生物工程的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的94、影响,为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。6、对未来发展的建议生物质能源是以农林等有机废弃物和利用边际性土地种植能源植物为原料,以及以农作物淀粉油脂作为调剂生产的可再生清洁能源及相关化工产品。能源植物可以种在自然条件差、很难种出粮食,但却可以生长植物的边际性土地(荒草地、盐碱地等)中,种植能源植物不会减少粮食作物的种植面积,当然不会影响国家粮食安全。我国有11608万公顷边际性土地可种植甜甘蔗、木薯、旱生灌木等能源植物,具有极大的能源开发潜力,年产能源潜力极大。另外,大量的有机废弃物也是生物质能源的主要原料,比如作物秸秆、畜禽粪便、城市垃圾、林木余物、工业废弃物等,我国95、每年产出实物量20.29亿吨,相当于3.82亿吨的标准煤。由此可见,地球的资源是有限的,石油,煤炭,天然气都是不可再生资源,几十年来石油的价格翻了几倍,为什么?资源的匮乏,但人类仍然在无休止的疯狂掠夺,现代的生产生活,没有什么不依赖资源,在这同时,化石能源的使用给我们的环境也带来了很大的污染,所以我们必须找到一条出路,现在,世界上主要的研究方向集中在太阳能,生物能源,风能。其中生物能源包括燃料酒精,生物柴油,生物氢能,生物燃气等。生物能源是可再生的资源,也是清洁的能源,造成的环境污染也相对有所减少。所以说生物工程在生活物资能源中的应用前景是光明的,我的建议就是生物工程的未来发展可以利用生物的技96、术来解决世界上能源的问题,当资源出现了危机,我们的生存就会出现危机,科学的进步发展最终要为人类的进步而服务。xx天润生物技术有限公司1、企业概况:实习地点:xx天润生物技术有限公司公司地址:安徽省xx市公司简介:xx天润生物技术有限公司位于历史悠久的中国沿江开放城市安徽xx经济技术开发区,公司注册资本15000万元,占地15.2万平方米,是由中国杉杉集团投资组建的一家集产品科研、开发、生产、加工与销售为一体的生物高科技企业,公司总资产达4亿元,是目前亚洲规模最大、拥有世界领先技术的超临界二氧化碳天然产物萃取基地。自2001年成立以来,公司根据生产经营实际不断调整和完善组织架构,建立健全公司各项97、管理制度。2003年9月,公司通过ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证,12月通过HACCP食品安全管理体系认证,公司管理水平不断提高,2005年7月公司被认定为安徽省高新技术企业。公司从德国引进的两套全自动化控制的1500L3和3500L3超临界二氧化碳萃取分离装置、一套天然产物净化、浓缩和结晶装置以及一套当今世界最大的制备型超临界流体色谱分离装置。 控制系统采用世界先进的菲尼克斯公司的InterBus数据总线控制系统,整个工艺全程由计算机控制,安全、稳定、可靠,工艺参数易控制。 公司已开发并形成了农副产品深加工(植提高纯度产品、酒花系列以及植物精油系列等)为主的产品98、体系,同时正在从事医药保健类原料深加工(青蒿素、番茄红素、茶多酚片、生物农药等)的研发和生产,其中脱咖啡因茶被列入国家重点新产品计划项目,超临界二氧化碳提取天然产物有效成份被国家科学技术部列入国家火炬计划,酒花浸膏超临界二氧化碳萃取加工技术被国家科学技术部列入国家星火计划。在现有研发产品的基础上,原料药和中药现代化将成为公司未来产品及产业发展方向,目前主要研发课题有青蒿素产业化和酒花浸膏深加工及茶叶油树脂应用开发等项目。公司拥有气相色谱仪、高效液相色谱仪、紫外分光光度计等先进的分析检测仪器,并依据USP、BP、中国药典、美国食品用化学品法典等国际国内行业标准,建立了科学的产品质保体系,可以确保99、为食品、保健品及制药等行业提供最优质的原辅料。公司拥有一支强有力的管理团队和技术研发力量,并聘请德国克虏伯(Krupp)集团伍德(UHDE)公司高级专家作为公司的技术顾问。公司将在积极引进国际一流人才,不断培养提拔内部优秀人才的基础上,加紧研发适应市场的新产品,走来料加工(OEM)与自有品牌并举的路子,并坚持迅速反应,以变应变,马上行动,注重结果的企业经营理念,积极投身中药现代化产业,争创国际一流的天然绿色生产企业,服务于人类的健康事业。2、主要生产工艺流程:1)工艺原理超临界二氧化碳萃取分离过程的原理是利用超临界二氧化碳对某些特殊天然产物具有特殊溶解作用,利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度100、的关系,即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下,将超临界二氧化碳与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界流体二氧化碳萃取过程是由萃取和分离组合而成的。2)工艺流程 CO2萃取物分离 热交换调温 萃取器酒花预检贮存检测净化装框 过滤节流调节 CO2CO2贮罐过滤处理高压泵调节压力热交换调温 精制包装 助剂预处理高压注剂泵热101、交换调温 提取物集中贮存 减压回收夹助剂 热交换冷凝干燥净化分子筛脱水空分冷却CO2过滤3、主要萃取装置:超临界萃取装置可以分为两种类型,一是研究分析型,主要应用于小量物质的分析,或为生产提供数据。二是制备生产型,主要是应用于批量或大量生产。 超临界萃取装置从功能上大体可分为八部分:萃取剂供应系统,低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统。具体包括二氧化碳注入泵、萃取器、分离器、压缩机、二氧化碳储罐、冷水机等设备。由于萃取过程在高压下进行,所以对设备以及整个管路系统的耐压性能要求较高,生产过程实现微机自动监控,可以大大提高系统的安全可靠性,并降低运行成本102、。4、实习总结:通过本次参观实习使我了解到了超临界萃取的原理及流程,更使我对产品的提取深加工有了更进一步的了解,同时我还了解到超临界萃取还具有以下特点:1、超临界流体CO2萃取与化学法萃取(1)可以在接近室温(35-40)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。因此,在萃取物中保持着药用植物的全部成分,而且能把高沸点,低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来; (2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是100%的纯天然; (3)萃取和分离合二为一,当饱含溶解物的CO2-SC103、F流经分离器时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取效率高而且能耗较少,节约成本; (4)CO2是一种不活泼的气体,萃取过程不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒,故安全性好; (5)CO2价格便宜,纯度高,容易取得,且在生产过程中循环使用,从而降低成本; (6)压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。通过改变温度或压力达到萃取目的。压力固定,改变温度可将物质分离;反之温度固定,降低压力使萃取物分离,因此工艺简单易掌握,而且萃取速度快。 2)从超临界流体性质看的特点:(1)萃取速度高与液体萃取,特别适合于固态物质的分离提取; (2)在接近常温的104、条件下操作,能耗低于一般精馏发,适合于热敏性物质和易氧化物质的分离; (3)传热速率快,温度易于控制; (4)适合于挥发性物质的分离同时我还了解到超临界萃取在现代工业生产中主要用于沙棘油萃取分离,咖啡豆的脱咖啡因,烟草的脱尼古丁,开非香料的提取,啤酒花中有用成分的提取,从大豆中提取豆油和蛋黄的脱胆固醇。5、对未来发展的建议目前国际上SFE技术的研究和应用正方兴未艾,德国、日本和美国已处于领先地位,在医药、化工、食品、轻工、环保等方面研究成果不断问世,工业化的大型SFE设备有5000L10000L的规模, 日本已成功研制出超临界色谱分析仪。目前国际上超临界流体萃取的研究重点已有所转移,为得到纯度105、较高 的高附加值产品,对超临界流体逆流萃取和分馏萃取的研究越来越多;超临界条件下的反应的研究成为重点, 特别是超临界水和超临界二氧化碳条件下的各类反应,更为人们所重视;超临界流体技术应用的领域更为广泛。 除了天然产物的提取、有机合成外还有环境保护、材料加工、油漆印染、生物技术和医学等;有关超临界流体 技术的基础理论研究得到加强。国际上的这些动向值得我们关注。SFE技术对于中药现代化至关重要。要从单纯的中间原料提取转向兼顾复方中药新药的开发利用,或对现行生产的名优中成药工艺改进或二次开发上;加强分析型超临界流体萃取或超临界色谱在中药分析中的应用,不断改革传统的分析方法;超临界流体结晶技术及其超细颗粒的制备可用于中药新剂型的开发,应加强在中药制剂中的应用,以推动中药制剂的现代化。
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