糯玉米生物萌育与超细粉碎技术
本项目在超细粉碎技术对糯玉米淀粉、糯玉米全粒粉加工品质改善研究的基础上,将矿物质的生物富集与转化、生物萌育、超细粉碎等食品工程高新技术有机结合应用于糯玉米资源深加工开发中,研制出系列适合当今消费需要的独特的天然保健营养型糯玉米食品,对提高我国糯玉米产品的质量、档次、新产品种类与国际市场竞争力,具有重要的实用价值。
本项目在超细粉碎技术对糯玉米淀粉、糯玉米全粒粉加工品质改善研究的基础上,将矿物质的生物富集与转化、生物萌育、超细粉碎等食品工程高新技术有机结合应用于糯玉米资源深加工开发中,研制出系列适合当今消费需要的独特的天然保健营养型糯玉米食品,对提高我国糯玉米产品的质量、档次、新产品种类与国际市场竞争力,具有重要的实用价值。
虫草类真菌及多糖类物质的生理活性已广为人们所知,在日常生活及医药中已广为应用。该虫草胞外多糖可广泛应用于保健、食品及医疗行业中,对于提高人们生活质量,改善人体机能,特别是免疫系统的机能,以及预防疾病和延缓衰老,都有积极的功效。本项目以蛹虫草无性型菌种为出发菌株,自发酵液中提取菌丝体胞外多糖,经提取分离纯化,从中得到组分单一的胞外多糖。该多糖具有易于生产、提取效率高、纯度较高等特点,有利于进行规模化生产和制备。虫草胞外多糖具有明显得降血糖效果,可为 1 型糖尿病的治疗或辅助治疗提供新的药物。
豆豉激酶产品可作为脑血栓、心肌梗死、肺血栓等血栓疾病的治疗和预防用药。全世界血栓患者 1500 万人,潜在的溶栓剂市场 20 亿美元,溶栓酶具有广阔的医药市场。本项目利用先进制备及分析手段,对中国传统细菌型豆豉激酶提取纯化技术进行了研究,并对其酶学性质进行了深入研究,利用动物实验研究确认豆豉激酶对血栓模型小鼠具有良好的保护作用,同时起到激活纤溶系统的间接溶栓作用。在对豆豉激酶溶、抗血栓基本功能研究的基础上,利用真空冷冻干燥技术、超细粉碎技术、软胶囊与咀嚼片制造技术研制成功三大系列豆豉产品。本项目曾获得山东省科技攻关项目资助,2008 年通过省科技厅鉴定,鉴定意见为该项目在同类研究领域整体居国内领先水平,在细菌型豆豉激酶纯化、抗溶栓动物实验方面的研究达到国际先进水平。
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是广泛存在于微生物体内的一类高分子生物聚酯,是许多微生物在碳源丰富而氮、磷等缺乏条件下合成的胞内碳源或能源储存物质。PHA 与传统的以石油为原料合成的塑料如聚乙烯、聚丙烯等有相似的材料学性质,但可用以可再生的能源合成,并且可以完全降解进入自然界的生态循环,因此被认为是一种“绿色塑料”,可以替代不可降解的传统塑料,而且具有诸如生物可降解性、生物相容性、光学性、压电性、气体相隔性等许多优秀性能,可应用于如生物降解性包装材料、组织工程材料、缓释材料以及电化学材料等方面。
在啤酒生产过程中,每生产 1000 吨啤酒,就会产生 100-115 吨废酵母。酵母细胞的细胞壁中含有 25%-35%的酵母多糖,主要为葡聚糖和甘露聚糖。葡聚糖具有抗肿瘤、增强机体免疫力、抗菌抗病毒等功能,因其高度的粘性、持水性和热稳定性等优点,在食品、医药、化妆品等行业中广泛应用。甘露聚糖位于细胞壁最外层,具有抗辐射、抗肿瘤、降低胆固醇含量的作用。海藻糖分布在酵母细胞质中,对生物体和生物大分子有良好的非特异性保护作用,在食品、化妆品和医药等方面有一定的应用。本项目利用啤酒酵母为原料, 采用酶-碱法对啤酒酵母进行破壁处理,结合离心、超滤、脱蛋白获得同步生产酵母葡聚糖、甘露聚糖和海藻糖的生产工艺。利用此工艺可同步获得酵母葡聚糖、甘露聚糖和海藻糖产品,碱用量减少到 1.12%,葡聚糖、甘露聚糖和海藻糖提取率提高到 14.17%、11.80%、8.81%,葡聚糖、甘露聚糖制备时间缩短到 2.5h,葡聚糖、甘露聚糖和海藻糖纯度提高到 89%、92%、98.4%。利用该工艺缩短了制备时间,提高了提取率,酵母多糖的纯度得到了提高。为废酵母泥的深加工提供了一条可行之路,提高了啤酒酵母的附加值。
玉米是世界上三大粮食作物之一,在我国玉米产量达到了 1.1 亿吨以上,约占世界总产量的 22%,居世界第三位。现阶段玉米加工主要用于生产淀粉,湿法生产玉米淀粉过程中的主要副产物是玉米黄粉,我国玉米黄粉的年产量在 84 万吨以上。玉米黄粉含有 60%以上的蛋白质。玉米黄粉中蛋白质主要为醇溶蛋白,由于其具有特殊的气味和色泽,口感粗糙,严重缺乏 Lys 和 Trp 等必需氨基酸,不适合作为食物直接被人体利用。但是其支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)的含量高于芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)的量,是制备高 F 值寡肽的理想原料。本项目以玉米黄粉为原料,采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶三种酶复合水解玉米黄粉,通过单因素、响应面实验得到最佳水解条件,水解度达到了 29.52%。提高了水解效率;中试高 F 值寡肽平均得率为 6.73%。利用该工艺缩短了制备时间,提高了制备效率,F 值得到了提高。因此,本项目对促进农产品的深加工,提高农产品附加值,促进农村种植业的持续发展均有重要意义。我国玉米产量很大,如果对玉米产淀粉后的副产物 CGM 进行二次开发,变废为宝,增加农产品加工的附加值