随着社会生产的迅速发展，大量工业、农业和生活废弃物进入水体中，导致水污染日益严重，水质不断恶化，对生态环境和人体健康造成严重危害，水体污染已成为现代社会面临的严峻挑战。开展水体中有机污染的高灵敏分析检测技术研究，在环境水质监测及污染控制中具有重要作用。水体中有机污染物浓度较低，大多在 ng/L 以下，直接分析难度较大，须对样品中的目标污染物进行分离富集。传统的样品前处理方法存在处理周期长、操作繁琐且对于水溶性强的极性有机污染物富集效果相对较差等问题，迫切需要发展高效、快速的样品前处理技术以满足当前水质监测的需求。项目以全氟化合物、苯酚类化合物和磺胺类抗生素等典型有机污染物为研究对象，建立饮用水中这些新型污染物的快速分离分析新技术。本项目的创新之处在于以共价有机骨架材料、共轭微孔聚合物材料等作为固相萃取的高效吸附剂，结合液/气相色谱-串联质谱技术，建立这些环境污染物的固相萃取分析新技术，实现水体中典型有机污染物的高灵敏分析检测。项目的完成将对这些新型环境污染物的快速前处理和分析有重要意义，为环境水质监测及水源污染控制提供技术支持。
1、项目基本情况 生物活性肽（BPs）是重要的生理调节物，活性广泛，具有改善人类健康的潜力。BPs 广泛参与炎症、止血、神经传递、免疫反应、生长修复、激素反应和氧化应激等活动，在人体内发挥重要的生理功能。活性肽种类繁多，根据生理功能的不同可分为生理肽、抗菌肽、神经肽、免疫肽、修复肽、激素肽、营养肽、抗氧化肽等，在人体内发挥抗病毒、抗癌、抗血栓、抗高血压、免疫调节、激素调节、抑菌、降胆固醇等作用。目前肽类物质主要在应用于功能性食品、肽类试剂、肽类药物等行业，是世界研究的热点之一。生存于胁迫、竞争和侵略性的海洋环境下，海参是 BPs 挖掘的重要来源。海洋物种约占全球生物多样性总量的一半，是活性丰富，结构多样的生物活性物质的重要来源。为了适应极端的海洋环境，海洋生物蛋白质无论氨基酸序列还是组成都与陆地生物蛋白有很大的不同，容易产生相当特异性和有效的活性分子。目前，海参资源尚未得到很好的开发，种类繁多的海参蛋白氨基酸序列中，潜在着许多具有生物活性的氨基酸序列。计算机筛选、设计结合生物工程是挖掘并合成新型 BPs 的重要手段。BPs 具有更少的副作用、更高的稳定性、更低的免疫原性和更高的疗效性，
1、项目基本情况 黄精的主要化学成分有多糖、甾体皂苷、蒽醌、生物碱等，具有降血糖、降血脂、抗衰老、抗炎、抗肿瘤、抗骨质疏松、抗动脉粥样硬化、抗疲劳等作用及功效。本成果提供了 2 种配制简单、成本低廉、营养丰富、口感好，具有抗疲劳作用的黄精抗疲劳功能饮料。 2、核心技术及指标 本成果以具有保健功能的黄精作为主要原料，辅加人参多糖、牛磺酸、咖啡因、维生素 B6，维生素 B12，加工成复合饮品，强化了饮料中的保健成份，而且本成果制成的黄精抗疲劳功能饮料口感细腻、气味协调、酸甜适中且有效地保持了生物活性，具有提神抗疲劳的功能，适合在办公、运动、开车等场景饮用。 3、产业上下游情况介绍，项目效益分析 功能饮料是 2000 年开始风靡于欧美和日本等发达国家的一种健康饮品，主要作用为抗疲劳和补充能量。它含有钾、钠、钙、镁等电解质，成分与人体体液相似，饮用后更能迅速被身体吸收，及时补充人体因大量运动出汗所损失的水分和电解质（盐分），使体液达到平衡状态。目前功能饮料受到越来越多的消费者喜爱，我国逐渐成为功能性饮料的消费大国。在“十三五”收官“十四五”开局的时期，各省市多次提到食品饮料行业，“十四五”期间
D-异抗坏血酸又称赤藻酸钠、异维生素 C，D-异抗坏血酸是抗坏血酸的光学异构体，其生理作用与抗坏血酸相似，具有利尿、解毒降压、促进肝糖原生成以及色素排泄等作用。与抗坏血酸相比 D-异抗坏血酸具有更强的抗氧化性，但没有强化维生素的作用，也不会阻碍人体对抗坏血酸的吸收和利用，人体摄入的 D-异抗坏血酸在体内会自动转化为维生素 C。本项目团队自 2008 年开始间接发酵生产 D-异抗坏血酸的研究，经过多年的研究积累，已获得一株高产 2-KGA 粘质沙雷氏菌，而且甲酯化和内酯化阶段也获得了质的突破，期间对 D-异抗坏血酸生产菌株性能、发酵条件、提取工艺都进行了详细研究，确定了发酵工艺参数、提取工艺路线及参数。D-异抗坏血酸可用于食品的抗氧化剂，国际上作为食品和饲料抗氧化剂的需求旺盛，市场总需求量以每年 3%左右的速度增加。按目前食品级 D-异抗坏血酸价格按 13000 元/t 计，年产 50000t 的 D-异抗坏血酸，可实现年产值6.5 亿元，实现年利润 1.3 亿元。生产本产品需要建设发酵车间、后提取纯化车间，配套水、电、汽等设施。推荐建设年产 D-异抗坏血酸 50000 吨规模。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是由若干个谷氨酸单体通过微生物合成的高分子、阴离子型氨基酸聚合物（结构式如下图），属于生物制品。通常它由5000 个左右谷氨酸单体组成，相对分子质量一般在 10 万~100 万。γ-聚谷氨酸具有良好的水溶性和生物可降解性，并且具有可食用性，对人体和环境无毒害，以及药物靶向性、高吸水性、保湿性和强力的重金属吸附功能等特性，广泛应用于食品、医药、化妆品、化工、环保、农业和水处理等领域，特别是在农业肥料行业市场需求量极大。山东省食品发酵工业研究设计院选育获得了一株遗传性状稳定并且安全可靠的聚谷氨酸生产菌株，通过菌种改良、发酵条件和过程控制优化，并结合我院在微生物多糖高粘物料发酵方面积累的成功经验（例如黄原胶、可得然胶等），建立了γ-聚谷氨酸高效发酵生产技术，发酵周期40h、产率达 30g/L 以上，γ-聚谷氨酸吨成品发酵成本约 1600 元，具有良 好的经济效益和市场推广价值。本项目，5000 吨/年建设规模总投资约 2600 万元，占地面积约 3000 ㎡，属于投资小、见效快、效益佳的生物技术产业项目。
β-环糊精(β-Cyclodextrin，简称β-CD) 是由 7 个 D-吡喃葡萄糖通过α-1，4-糖苷键首尾相连而成的环状低聚糖，由于β-环糊精的独特分子囊结构，近年来在食品领域中得到广泛的开拓与应用，它可以转化食品的形态、控制食品中香料及香味的挥发释放速度、掩盖不良气味、改善食品的口感、提高维生素色素等的稳定性。自然的发酵过程中β-环糊精的形成离不开β-环糊精葡萄糖基转移酶，该酶是由微生物产生，目前研究较多的产酶菌株为芽孢杆菌，霉菌的研究较少。本项目得到一株产β-环糊精葡萄糖基的曲霉菌，并优化了其发酵产酶条件并对其酶学性质进行了研究，得到了最佳发酵及酶解条件。在发酵品的生产中，该菌产生的β-环糊精葡萄糖基转移酶可以转化淀粉生成β-环糊精，β-环糊精同其他糖类等共同构成发酵品的体态和甜味，同时能与其中的香气成分、维生素、色素等形成相对稳定的复合物，在一定程度上减少其挥发和氧化，还能够掩盖发酵过程中产生的不快气味，改善发酵产品的气味和风味。