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项目年度编号
1900010295
中图分类号
TS202.3
成果公布年份
2018
成果简介
叶黄素酯衍生产品（叶黄素、玉米黄素、高纯度叶黄素酯等）是重要的天然着色剂、营养强化剂和新食品原料，广泛应用于食品、保健品等领域，对预防和治疗老年性眼底黄斑退化综合症（AMD)、促进婴幼儿眼底黄斑形成、减轻电子产品屏幕蓝光对视网膜损伤具有明显生理功效。全球1.5亿人受AMD困扰，超10亿人受电子产品蓝光危害。万寿菊花是叶黄素酯最理想的生产原料，经发酵、干燥、提取叶黄素酯，再制备高值化衍生产品。项目实施前，全球叶黄素酯生产普遍采用万寿菊鲜花乳酸菌发酵、网带式干燥、罐组间歇提取工艺；高值化衍生产品制备技术被美国Kemin、荷兰DSM、德国BASF等国外企业垄断；中国叶黄素产业规模小，叶黄素酯采用通用工艺生产，以原料形式出口：高值化衍生产品制备技术空白，依赖进口。针对上述问题，项目主要创新如下：
开发叶黄素酯连续高效提取关键技术及自动化装备集成。首创万寿菊鲜花乳酸菌-纤维素酶耦合快速发酵工艺，发酵周期由15天降至7天。开发万寿菊花高温瞬时干燥技术，创制温湿度自动测控的三层滚筒-气流连续干燥装备，物料热接触时间由30min降至3min,叶黄素酯损失由10%降至3%,热能利用率由39%提高到73%。开发多级浓度梯度连续提取技术及自动化装备，建成了世界上最大的叶黄素酯提取生产线，日提取原料由16吨提高到260吨，叶黄素酯提取率由92%提高到98%,吨原料提取成本由2200元降至140元。
首创叶黄素酯高值化衍生产品制备关键技术及装备集成。独创连续反应结晶生产叶黄素工艺，设计制造塔式连续反应设备，反应时间由150min降至30min,收率由59%提高到85%,日产能由150kg提高到1000kg，打破Kemin公司专利技术垄断。独创以有机碱为相催化剂、钯炭为助催化剂的络合催化异构化反应体系，发明叶黄素酯一步法制备玉米黄素技术，全球首次实现工业化生产，收率75%以上，远高于DSM公司专利技术29%水平。创新高纯度叶黄素酯多级动态析出制备技术，产品含量达80%,高于国外先进专利技术60%水平。
创新叶黄素酯衍生产品微囊化制剂制备关键技术及装备集成。开发叶黄素酯衍生产品液相超微化-超高压乳化-淀粉流瞬时成型双层包埋技术及装备，与国际先进水平相比，叶黄素3个月保留率由92.5%提高到99.8%,生物利用度提高39%。创制咀嚼片、喷涂剂等五种应用剂型，满足不同人群健康需求。
项目主持制定国际标准4项、国家标准1项；获授权发明专利30项（美国7项、欧洲4项)；发表论文30篇（SCI收录8篇)；国际领先技术成果4项；省部级科技进步一等奖4项，中国专利优秀奖2项。成果在20多家企业推广应用，近三年新增销售额37.93亿元，新增利润8.51亿元；带动中国叶黄素产业国际市场占有率80%以上，实现了从依赖进口到主导国际市场的根本转变；推动保健产品走进百姓家庭，为改善人类视力健康作出重要贡献；带动新疆、云南等地发展万寿菊种植50多万亩，帮助5万个维吾尔族、彝族等少数民族家庭20万人年创收7.5亿元，对促进边疆地区民族融合、实施精准扶贫具有积极作用。
完成人
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