年产5000吨生物发酵法生产透明质酸可研报告(完整版)资料.doc





《年产5000吨生物发酵法生产透明质酸可研报告(完整版)资料.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《年产5000吨生物发酵法生产透明质酸可研报告(完整版)资料.doc(136页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、年产5000吨生物发酵法生产透明质酸可研报告(完整版)资料(可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)SET EXACT OFFstud1.dbf的表结构: stud2.dbf的表结构:case c=max1【答案】BMUL=_return【答案】PJXA. 表 B. 视图 C. 图形 D. 报表elsestud1.dbf的表结构: stud2.dbf的表结构:5000 公斤/年生物法透明质酸-东营市源聚生物制品 5000 公斤/年生物发酵法生产透明质酸项目 可行性研究报告 2021 年 9 月 一、总 论 1项目概述 该项目属于生物化工领域,旨在将保湿性能好、生物相容性强的生 物功能 材料
2、透 明质酸 实现产 业化。 该技术 利用蔗 糖和蛋 白胨为 原料,采用代谢调控的发酵新工艺和膜分 离等高新 技术生 产透明 质酸 ,发酵水平达到 4.56.0g/L,产率提高 20%以上, 技术达 到国际 先进水平。 2项目的社会经济意义及必要性 近年来 ,天然 生物制 品的添 加使用 是化 妆品生 产的重 大进展 之一。透明质酸(HA)优异的保湿性受到国际化妆品界的广泛关注,成为日本、欧美等国家高档化妆品的必备保湿剂,被誉为理想的天然保湿因 子,又称为“仿生化妆品”。由 于保湿性强、生物相容 性好 ,透明质酸还是一种重要的医药用原料,用于眼球晶移植手术、眼角膜修复、关节炎治疗等,同时透明质酸
3、还是一种抗癌药物,可有 效刺激 免疫系统,防止癌细胞扩散的作用。该项目的实施,对 改善人 类生态 环境、提高人类健康水平、调整产业产品结构、促进行 业发展 和科技 进步具有重要意义。 该项目符合国家产业、技术政策,有较高的创新水平和较强的市场竞争力,有较好的经济效益和社会效益,应尽快实现产业化,来满足 国内急需和国际市场。同时优良的高科技项目转化为生产力,也是顺应国家推动高新技术产业化的政策,能创造良好的社会经济效益,具有1 深刻的社会意义。 因此应加快生物发酵法生产透 明质酸 的产业化进 程,使产品系列化和规模化,有利于下游产品的研制和开发。本项目利用蔗糖和无机盐为原料,采用先进的代谢调控技
4、术生产技术含量高、附加值高的产品,有较高 的技术 创新水 平和较强 的市 场竞争力,而且符合国家产业、技术 政策。 该项目的实施,为 企业的多元化发展提供了新 的思 路,将为我国生物产业开创新的应用领域。 二技术可行性和成熟性分析 1项目的技术创新论述 (1)本项目的基本原理及关键技术内容 : 以蔗糖和无机盐为原料,采用生物发酵法,利用代谢调控、膜过滤等高新分离技术将透明质酸和蛋白质 成份进行 分离纯 化,得到高纯度的产品。 以射线,快中子和磁场法复合诱变,得到透明质酸高产菌株。 优化发酵工艺参数,发酵过程实现在线 调节。 建立高效絮凝、双膜分离和先进制粉相 结合的提 取工艺 。 斜面菌种 培
5、养 摇瓶菌种 移 种 种子罐培养 移种发酵罐发酵液 沉淀 透明质酸粗品 溶解 溶解液 膜过滤 滤液 精过滤 沉淀 无 水乙醇脱 水 溶解制粉 干 燥无菌 包装贮存。 (2)项目创新点 1 )提出采用选育和透明质酸 缺陷型菌种新方法,目标 明确 方法2 简单可行,成功率高,避免 了盲目 性,大力的提高了透明质酸的方法。 2 )采用磁场复合快中子及 射线诱变,提高了诱变成 功率 ,降低了回复突变的可能性。 3 )采用高效絮凝剂,使细菌易于沉降。为后续膜分离奠定基础。 4 )在原中试技术的基础上, 进行技术创新,拟在透明 质酸 的发酵后期 ,先后加入一种新的添加剂和寡糖诱导剂,刺激微生物多糖的分泌,
6、使菌体荚膜增厚,同时改变了细胞通透性,使 细胞内 产生的 透明质酸易于分散进入发酵液,加快了胞内透明质酸的生物合成,提高发酵生产水平 5.58.0g/L,使产率提高 20%以上。 5) 拟采用微滤工艺,分离纯化 透明质酸,在超滤前除去蛋 白质 ,分离蛋白质,提高了超滤的分离效率,更有效地除去重金属离子,提 高了产品收率纯度。采用超滤等高新分离技术,得到不同分子量段的透明质酸,以满足不同的用途。 6) 拟采用代谢调控的办法,阻 断了被透明质酸酶降解的途 径, 使透明质酸分子量增大,产量大大提高。 (3)项目国内外发展现状 、存在的主要问题及国内外同类 产品比较 项目国内外发展现状 :透明质酸(简
7、称 HA),是由-D-N-乙酰氨葡 萄糖和-D-葡萄糖醛酸为结 构单元的以-1,4-糖苷 链连 成的一种链状高分子酸性粘多糖 ,由美国 Meyer 等人首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。它 是一种 性能优良 的生 化物质,对人体皮肤刺激性小,安全 无毒,广泛应用于医药、日 化、食品等领域,具有独特 的保 湿性3 能,是目前国内外生物化工界热点产品 之一。 目前常用的生产制备技术有两种:一是利用天然原料即从动物组织中提取,主要原料是人的脐带、鸡冠和牛眼玻璃体等。用 丙酮或 乙醇将原料脱脂、脱水、风干后,用蒸 馏水浸泡、过滤,然后以氯化钠水溶液和氯仿溶液处理,之后加入胰蛋白酶保温得到混合液,最后用离
8、子交换剂进行处理、纯化得到精制的 透明质酸 。该法 提取率 极低 ,仅为 1%左右。二是生物发酵法。 以葡萄糖作为碳源,以酵 母萃 取物和蛋白胨作为氮源。在培养基中发 28 小时,发酵结束后,过滤除去菌丝体和杂质,然后用醇沉淀发法等操 作即得到 高纯度 的产物 。 存在的主 要问题 :采用发酵法制造的透明质酸,关键在于菌种的选择,目前多选用链球菌属类菌种等。我国利用动物组织提取生产透明质酸,由于原料资源有限,因而制备 成本较高 ,无法 形成产 业化 。生物发酵法具有产品不受原料资源限制 ,生产成本低等特点,但发酵水平有待于提高,与国外先进水平仍有较大差距,后提取技术也有待于改进,成为近年来主要
9、的研究开发方 向。 透明质酸 的技术 性能与 国内外 先进水 平的比较该项目与国内外同类研究、同类技术的综合比较国内提取法国内发酵法国际发酵法本项目透明质酸发酵水平(g/I)透明质酸分子量1.1106蛋白质含量(%)8-1251.01葡萄糖醛酸(%)17-2530-3435-4044重金属离子(pb.ppm)404040104 砷(ppm)10101010国际先进水平以日本 Chisso 公司产品为标准由表可知,本项目在发酵水平已达到国际领先水平,重金属离子的含量也较低,蛋白质含量接近国际水平,总体水平达到国际先进水平。三项目产品市场调查与竞争能力预测 1项目产品的主要用途、需求量、未来 市场
10、状况 透明质酸在人体皮肤中的生理机构 有水化 、润滑、溶质的输送、细胞的移动、异化作用的进行。有优良 的保湿性 能、生 物相溶 性好 ,被广泛应用于高中档化妆中和医药方面 。同时还是一种抗癌药物,可有效刺激免疫系统,阻止癌细胞扩散等作用。目前国内化妆品行业的市场潜在需求量约 20 吨左右。发酵法是近几年发展起来的方法,还未完全形成产业化。随着其在化妆品和 医药等方 面用途 的不断 拓展 ,透明质酸作为一种新的生物功能新材料 ,已成为当前国内外极具发展潜力的化学品,将具有广阔的市场前景 。 技术质量指标透明质酸质量指标项 目指 标透明质酸分子量(Da)1.1106蛋白质含量(%)0.1葡萄糖醛酸
11、(%)44重金属离子(pb ppm)1PH(1%的水溶液)6075干燥失重10细菌个数10砷(ppm)22本项目产品国内生产状况 本项目产品国内的生产 方法有 提取法 和发酵法。国内几家利用鸡冠为原料提取透明质酸的厂家,由于原 料有限、 技术工 艺的局 限性 ,5 产品质量很低,产量很小,纯度很低,基本处于停产状态。发酵法生产厂家共有山东福瑞达公司、东营东辰集团,前两者均采用原山东省商业研究所的技术,该所目前已解体, 后者采用 北京化 工大学 技术 。山东福瑞达的生产能力为 1000 公斤,开工率为 100%,主 要为内 部使用;东营东辰集团生产能力 3000 公斤,开工率 100%。发 酵水
12、平和 产率低,生产成本较高。 3.本项目产品国内外市场情况 透明质酸优异的保湿功能就受到了 国际化妆 品界的 广泛关 注,富含透明质酸的化妆品可以从真皮中汲取 大量水分 。同时,由于表皮脂层质屏障作用,可以防止水分蒸发与散失,达到维持皮肤水环境的恒定作用 。无论在低温度还是在高温度条件下,它都具有相同的高吸湿性。因此,它 被当作 一种理 想的天 然保湿 因子,广泛 应用于 化妆品 中,制成适合不同肤质、气候、环境下使用的产品。透明 质酸还 能改善 皮肤生理条 件,为 真皮胶 原蛋白 和弹性 纤维的 合成提 供优越 的外部 环境,加强营养物质是供给,起到护肤养颜的效果。研究表明,透明质酸可以阻止
13、细胞中一些酶的生产,减少自由基的形成,在防止自由基破坏细胞 结构、 产生脂 质过氧 化和引 起机体 衰老等 方面起 着重要 作用;低分子量透明质酸具有抗炎、抑制病菌产生、保 持皮肤 光洁的 作用;为细胞增殖与分化提供合适的场所 ,直接促 进细胞 生长、 分化 、重建与修复等。因此,它被作为高档膏 霜、乳液 、化妆 水、美 容液 、口红、粉底等化妆品必备的添加剂,以达到增湿保湿、嫩肤 抗衰老 和抗皱消炎等功效。目前,含有这种成分的化妆品被公认为“ 仿生化 妆6 品”备受推崇。添加透明质酸的化妆品 成为国际 日化界 的主流 产品 。 目前,国 内取得 生产许 可证的 化妆品 生产企业已 有 350
14、0 多家,其中三资企业达 380 余家。化妆品企业的规模也勿容忽视,市场竞争很是激烈,名牌俱出,各相争强,高品 位、高档 次化妆 品层出 不穷 。在化妆品的品种、档次上,也积极向国际水准靠拢,一些化 妆品企 业也不断在产品结构上档次、创品牌。透明质酸成为高级化妆品中的重要原料 ,以下为近二十二年来化妆品工业的产值发展情况及二十一世纪的发展计划见下表时 间总产值(亿元)出口创汇(美元)1985 年101995 年1906000 万元2000 年3001.5 亿2021 年800(预计)5 亿以上数字摘自最新中国化妆品企业大全 可见透明质酸的市场发展前景是乐 观的,目前国内化妆品行业的市场潜量约
15、20 吨左右。再者由于透明质酸的神奇功能,被应用于医药方面 ,是一种抗癌药物,刺激免疫系统,阻 止癌细 胞扩散 和眼角 膜修复、眼药等方面,具有广阔的发展开拓空间,还可 以以此 为原料 生产化妆品。 该技术生产工艺稳定,产品质量可靠,在国内外有较强的质量竞争优势。透明质酸在国际市场倍受青睐 ,呈上升 增长趋 势。 该工业生产 5000 公斤/ 年,透明质酸远远满足不了国内市场的需要,从质量指标而看,完全可代替进口,可以打进国际市场,为国家创汇。本生 物发酵 法生产 的透明 质酸产 率高、成本 低,提取 工艺简 单,7 可以生产不同分子量的产品满足市场需 求,有较好的竞争优势和较好的市场前景。
16、四、项目实施方案 技术方案: 该项目所用原料为蔗糖和无机盐等 ,利用微生物发酵生产透明质酸这一反应机理,采用代谢调控和膜分离等高新技术提取纯化得到透明质酸产品。 其生产技术基本步骤: 1)种子培养,基因诱变 2 )优化发酵工艺,在发酵后期 加入生物发酵专用发酵 剂和 寡糖诱导剂,提高发酵水平为 4.5-6.5g/L。 3)先进的制粉和双膜分离 结合后提取工艺,提高收 率占 20%以上。 2、生产方案论述 21 生产设备清单:主要设备表设备 名 称 规 格 数量 单位 材质 备注 101 蒸汽锅炉 4t/h 公 用 工 程 1 台 组合 102 103 104 201 202 空压机 冷却塔 去
17、离子水 酒精回收塔 种子罐 8.4m3/min 100 m3/ h 1t/h 600 500l 2 2 1 塔 器 1 2 台 台 台 台 台 组合 组合 不锈钢 不锈钢 外购 定做 8 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 发酵罐 提取罐 絮凝罐 膜过滤 离心机 配碱器 制粉设备 分离设备 干燥器 超滤器 各类贮罐 分析设备 5000l 1.0m3 3.0m3 3m3 i00L 3 m3 2 1 1 2 2 2 1 1 1 2 6 台 台 台 台 台 台 台 套 台 台 台 不锈钢 不锈钢 不锈钢 合金 不锈钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢
18、 不锈刚 不锈钢 A3 定做 定做 定做 定做 外购 外购 定做 机 泵 301 过滤机 302 泵 5 台 台 聚丙烯 外购 外购 2 该项目所用原材料为着糖、无机盐等,原料充足易于采购。 材料名称规格用量(吨)供应渠道蔗糖30外购酵母粉2208外购牛肉膏2208外购蛋白胨42外购消泡剂0 5外购片碱90%25本地无机盐11本地盐酸工业级2本地硅藻土10外购活性炭1外购酒精95%400本地33 公用工程: 331 给排水本工程所需用水源由供水公 司供给,供水总管管 径为DN10 0,供9 水压力 0.4MPa,能够满足生产生活用水,水质符合用水卫生标准。 生产废水经处理达到排放标准后排放。
19、a、给水系统 生产生活给水系统 本厂总用 水量 2m3/h。由供水公司解决。厂区生产给 水系统 和消防给 水系统共用一套管网供水 ,水压为 0.4MPa,基本能够满足 厂区水量、水压的要求。 循环冷却水系统 该项目循环冷却水量 60m3/h,温差 t=5 ,给水压力 0.49M Pa,在公用工程车间设置冷却塔、集水池、 旁滤装置 ,并设 置循环 水泵 。 选用 100m3/h 标准型玻璃钢冷却塔 1 台,置于公用工程车间。 b、消防给水系统 厂区各建 筑物内 部均设 有室内 消火栓 和灭火器,每个室内消火栓箱内均设启动按钮,火灾时,能够启动消防水泵。由 消防水 泵按双 路供电实施。 c、本设计
20、遵循的主要设计规范和标准 建筑给水排水设计规范 GBJ15- 88 室外给水设计规范 GBJ13- 86 室外排水设计规范 GBJ14- 87 建筑设计防火规范 GBJ16- 87(1997 年版) 332 供 电 本厂对供 电电源 无特殊 要求,负荷等级属三类,用电设备电压为10 380/220V。 设立 一 个 变 电 所 , 附 设 在公 用工 程 车 间 内 , 设 置10kV配 电 室 ,10/0.4kV 变压器,0 .4kV 低压配电室、值班室、休息室等,变压器与低压柜组成成套变电站。 a、电源 本厂电源电压 为 10kV,最大供电负荷为 240kVA,电源引自发电厂。 b、防雷接
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 年产 5000 生物 发酵 生产 透明 质酸可研 报告 完整版 资料

限制150内