DOC《山东省科学技术进步奖公示材料》

山东省科学技术进步奖公示材料 项目名称 淀粉糖分离纯化关键技术及装备开发和产业化应用 提名单位 滨州市科学技术局 提名意见: 经过推荐单位对于完成单位的推荐材料进行认真审阅和检查后认为:

1、推荐材料叙述清晰,相关栏目填写符合填写要求,相关证明材料详实无误,推荐材料真实有效;

2、对于本项目完成人员、完成单位均按其对项目的贡献大小排列,经过公示无异议;

3、本项目在淀粉糖的工业化绿色制造和提质增效共性技术方面,开展了一系列基础研究、装备开发和应用推广,并在山东西王糖业有限公司、西王药业有限公司等我国淀粉糖龙头企业实现了产业化,降低了生产成本,综合技术达到国际领先水平.

该技术的应用实施,极大地促进了社会和企业的发展,并且给企业带来巨大的经济效益和社会效益,具有极高的推广价值. 本项目研究符合国家发展绿色制造、循环经济、保障健康食品安全等相关政策和行业发展方向,获授权发明专利7项,实用新型专利12件,发表研究论文10篇,制定国家标准1项,项目产生显著的经济和环境效益,对于促进就业和培养人才和推动行业技术进步具有重要意义.参照滨州市科技进步奖的相关规定,建议推荐本项目授予山东省科技进步一等奖. 项目简介 淀粉糖是我国玉米深加工产业的主要品类,年产量已高达1375万吨,其中山东省占比超过一半,经济战略地位重要.尽管我国在淀粉糖加工技术研究、功能性淀粉糖研究开发等领域已取得了较大发展和技术进步,且规模世界最大,但与国际前沿水平相比,在生产成本、能耗水平和装备水平等方面尚有较大差距,产业面临主要技术瓶颈和差距表现包括:①生产能耗、水耗偏高,离交过程产生的大量废酸、废碱,造成严重环境污染和资源浪费;

②生产过程中产生的5-羟甲基糠醛(5-HMF)无有效去除策略,制约淀粉糖产品品质和收率水平;

③具有自主知识产权的分离纯化技术及装备水平不高,装备国产率低,显著影响产品品质和生产成本.项目通过共性分离提取技术创新及装备研制升级,突破了上述瓶颈,淀粉糖技术和装备实现国际并跑、局部领跑.主要创新点如下: 1,发明了基于物性调控的混合单糖连续膜分离技术.通过对单糖混合物溶液的物性调控和分子修饰,结合纳滤膜表面荷电性质与膜截留分子量的高效组合,精准调控纳滤过程膜分离特性,实现了果糖、葡萄糖纳滤分离,直接得到果糖纯度为55%-60%的果葡糖浆产品.相较于传统的色谱分离工艺,设备投资减少80%,能耗降低15%、水耗减少20%. 2,发明了固定满床连续离交耦合程序波变低温结晶脱除5-羟甲基糠醛技术,实现高纯度结晶果糖提质增效.美拉德反应产生的5-HMF显著影响果糖或葡萄糖的结晶收率,项目开发了固定满床连续离交技术及装置,优化筛选特异性吸附剂,将糖浆中5-HMF残留量降低到15ppm以下,低于国际标准50%;

通过温度程序性波变调控低温结晶过程,避免在结晶过程中产生5-HMF.成果实施后,果糖一次结晶收率提高8%,产品纯度从99.5%提高到99.9%,结晶周期缩短30%,生产成本下降3%. 3,发明了基于流场调控的杂化膜废水资源化清洁生产技术.针对淀粉糖产生的各类废液物性,建立了超滤、纳滤、反渗透等杂化膜分离技术,对离子交换酸碱洗脱剂、结晶母液、洗涤水及其他废水进行分类处理,利用计算流体动力学模拟实现宏观膜系统和流道微流场特性的实时协同调控,解决了废液膜处理严重膜污染问题,同步回收酸、碱、糖及水,酸碱回收率达到82%以上,中水回用率达到70%. 4,研制了多种具有自主知识产权的淀粉糖先进分离装备.基于前期分离技术的基础研究和技术创新成果,研制了绿色柔性一体化膜分离装备、淀粉糖专用顺序式模拟移动床色谱分离装备 (SSMB)、固定满床连续离子交换装备等具有自主知识产权的先进分离装备,装备国产化率提高到100%,万吨产能固定资产投资节约35%,酸、碱、水消耗降低30%,综合能耗下降10%. 成果自2014年起在山东西王糖业有限公司等龙头企业实施产业化应用,近三年累计新增产值15亿元、利润1.8亿元(其中节能降耗等节支总额4000万元)、税收1.2亿元,出口创汇1500万美元.项目申请中国专利21项(授权19项),发表论文10篇,制订国家标准1项.经济和环保效益显著,提升了我国淀粉糖产业的技术水平和装备水平,实现了产业和技术升级.成果可以推广到其他轻化工及生物医药领域应用. 客观评价