【高質(zhì)量發(fā)展看河北】“天選甜妹”彎道超車領(lǐng)舞世界
時間:2024-11-27 09:46:51 來源:晨光生物科技集團邯鄲有限公司 點擊數(shù):1101
肥嫩的葉片,嬌柔的花瓣,遍布大江南北的甜葉菊,迎來收獲的季節(jié)。近日,記者在位于曲周縣的晨光生物科技集團股份有限公司(以下簡稱“晨光生物”)看到,一輛輛滿載甜葉菊的大貨車、三輪農(nóng)用車魚貫而入。
這種神奇的植物葉片富含的甜菊糖苷(也稱“甜菊糖”),是一種低熱量、高甜度的天然甜味劑,被譽為“世界第三大糖源”。晨光生物科研人員徐美利博士帶領(lǐng)團隊,首創(chuàng)甜葉菊短鏈醇混合溶液同步提取甜菊糖苷和綠原酸、異綠原酸關(guān)鍵技術(shù),打破了國外企業(yè)的技術(shù)壟斷,使我國甜菊糖苷在國際市場上實現(xiàn)了彎道超車。 酸甜苦辣,這四個味道當中,“甜”是最有誘惑力的味道。隨著人們健康意識的不斷增強,人工合成的甜味劑如安賽蜜、阿斯巴甜等逐漸被打入“冷宮”,“0”糖的天然甜味劑被廣泛應(yīng)用于食品、藥品等生產(chǎn)當中。 據(jù)了解,甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200—300倍,熱量卻只有蔗糖的1/300,因其高甜度、低熱量、純天然的特點而被稱為“天選甜妹”。 2013年,看好甜菊糖苷的發(fā)展前景,晨光生物建成了一條年產(chǎn)量上千噸的甜菊糖苷生產(chǎn)線。但是,由于生產(chǎn)線采用的是傳統(tǒng)的甜菊糖苷水提工藝,生產(chǎn)弊端開始逐漸顯現(xiàn):為了去除提取液中的雜質(zhì),在甜菊糖苷生產(chǎn)過程中,加工1噸原料需要消耗160公斤硫酸亞鐵和60公斤氫氧化鈣進行絮凝,另外還需要用45噸至50噸水沖洗包裹在渣泥中的甜菊糖苷等,耗水量大不說,大量的鐵、硫等成分進入廢水、廢渣中,處理起來難度很大。 2017年,由于產(chǎn)品透光度等指標不達標,甜菊糖苷生產(chǎn)“走不下去了”。 如何優(yōu)化提升甜菊糖苷的提取工藝?這讓徐美利陷入深深的思考。憑著專業(yè)知識和工作經(jīng)驗,徐美利首先找到了其中的癥結(jié),“水提工藝在甜菊糖苷生產(chǎn)過程中很容易滋生微生物堵塞吸附柱,加之樹脂吸附能力逐漸減弱,這是造成問題的主要原因?!?/span> 此外,徐美利還意識到另一個問題:甜菊葉中含有6%~7%的綠原酸和異綠原酸,這也是傳統(tǒng)中藥材金銀花、杜仲的重要成分,但單體組成稍微有差別,抗氧化性、抗炎、抗病毒能力更強?!霸谔鹁仗擒丈a(chǎn)過程中,這些物質(zhì)作為雜質(zhì)進入渣滓或廢水里,白白扔掉,實在可惜。同時,由于在水提取過程中會發(fā)生降解等因素,異綠原酸的穩(wěn)態(tài)化問題也無法解決?!?/span> “能不能創(chuàng)新出一種用醇綜合提取、靶向分離技術(shù),以替代傳統(tǒng)的水提取工藝?將提取的產(chǎn)品一個變?nèi)齻€,一勞永逸地解決微生物堵塞吸附柱問題,還能節(jié)省資源。”一個大膽的想法在徐美利腦海中閃現(xiàn)。綠色提取,提“一”得“三”世界首創(chuàng) 2018年春節(jié)前,一次集團公司項目研發(fā)調(diào)度會上,晨光生物董事長盧慶國讓徐美利闡述這項技術(shù)的可行性,然后大家討論、論證。 “必須改,在技術(shù)上我們不能老跟在人家后頭跑,要想實現(xiàn)彎道超車就必須創(chuàng)新。”盧慶國非常支持研發(fā)人員的創(chuàng)新精神。 盧慶國此刻想得更為長遠——這個項目要是成功了,可以提“一”得“三”,把植物中有效成分一塊提取出來,然后再一個個分離出來,成本更低、效率更高。這為國內(nèi)外植物提取行業(yè)打開了一個全新的思路,影響深遠,意義重大。 于是,一項有別于傳統(tǒng)甜菊糖苷提取理論和工藝的試驗開始了。 根據(jù)甜菊葉所含物質(zhì)成分、性質(zhì),徐美利研發(fā)團隊制定了一條工藝、成本可控的最優(yōu)路線,隨后便緊鑼密鼓地進行小試、中試。 振奮人心的消息傳來:小試結(jié)果表明,用醇溶劑綜合提取甜菊糖苷有效成分基本不損失,提取率能達到98%以上。 然而到了中試階段,由于水和溶劑不能像試驗室小試那樣分離得非常徹底,一些溶劑進入水層,造成試驗失敗。 隨后,徐美利帶領(lǐng)研發(fā)團隊啟動備用方案,小試、中試疊加進行,小試驗證完必要的參數(shù)后就開始中試。“第一條工藝路線是用樹脂把提取液中的異綠原酸等拿走,現(xiàn)在換成一種極性更大的溶劑直接把異綠原酸等物質(zhì)溶在里邊?!毙烀览f,提取、濃縮、萃取等十幾道工序幾乎每一步都需要反復論證、實驗求證。 “難點是綠原酸、異綠原酸與甜菊糖苷的分離?!毙烀览狗Q,綠原酸、異綠原酸與甜菊糖苷的分離是兩種分離方式,一種是在萃取車間用溶劑分離,具體是什么溶劑,得經(jīng)過大量篩選;一種是在精制車間,進行水溶綠原酸分離,用的是樹脂分離法,具體什么樹脂也需經(jīng)過大量篩選。 研發(fā)雖很煎熬,但成功帶來的卻是喜悅。經(jīng)過四年多時間的刻苦攻關(guān),2022年8月,徐美利研發(fā)團隊成功完成了項目小試、中試、放大中試、生產(chǎn)轉(zhuǎn)化,全球首創(chuàng)綠色高效綜合提取甜菊糖苷新技術(shù)。 盧慶國表示,此項技術(shù)使得甜菊糖苷提取率大幅上升、生產(chǎn)成本降低,加工1噸原料節(jié)省硫酸亞鐵160公斤、氫氧化鈣60公斤,水資源節(jié)省一半以上,有效解決了甜菊糖苷生產(chǎn)消耗高、污染嚴重問題;同時還多產(chǎn)出綠原酸和異綠原酸兩個新產(chǎn)品,使我國一躍成為甜菊糖苷的生產(chǎn)大國和出口大國。 徐美利主導完成的“甜葉菊綠色高效加工關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)技術(shù)”,被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評為2023年10項農(nóng)業(yè)農(nóng)村重大新技術(shù)之一。 2024年6月,晨光生物甜菊糖事業(yè)部MES(制造執(zhí)行)系統(tǒng)正式運行。 記者看到,改造后的甜菊糖苷生產(chǎn)線,投料、萃取、濃縮、分離,再到吸附、解析、脫鹽脫色……一整條數(shù)字化生產(chǎn)線自動運轉(zhuǎn)。萃取車間、精制車間,3000余平方米的車間內(nèi),映入眼簾的只有大型的萃取、精制設(shè)備,基本沒有工人。 晨光生物甜菊糖事業(yè)部經(jīng)理侯麗娟介紹,隨著近兩年甜菊糖苷生產(chǎn)線不斷升級優(yōu)化,特別是自動化、信息化、數(shù)字化水平的不斷提高,生產(chǎn)參數(shù)得到精準把控,產(chǎn)品質(zhì)量風險大幅降低,甜菊糖苷提取率由原來的不到80%提升到現(xiàn)在的95%以上,產(chǎn)能也由過去的每天3.5噸提升到現(xiàn)在的7噸。 “徐美利研發(fā)團隊為我國植物提取行業(yè)闖出了一片‘藍?!?。”業(yè)內(nèi)人士認為,在植物提取產(chǎn)業(yè)和技術(shù)上,我國長期以來一直跟著西方走,甜葉菊綠色高效綜合提取技術(shù)的突破,是一次成功實踐,為綠原酸和異綠原酸開發(fā)應(yīng)用提供了廣闊的前景。 “公司制定了綠原酸和異綠原酸產(chǎn)品的開發(fā)思路,我們正在驗證其生理功效,開發(fā)功能性保健食品、藥品,目前正在謀劃新食品原料的申報。”徐美利告訴記者。 “晨光生物依靠自主創(chuàng)新,攻克了一大批關(guān)鍵核心技術(shù),掌握全部主流技術(shù)路線,研發(fā)了上百種產(chǎn)品的提取工藝。我們有自己的核心技術(shù),還有自己的生產(chǎn)設(shè)備制造工廠,這是晨光生物發(fā)展的底氣?!北R慶國信心滿滿。
來源:河北經(jīng)濟日報頭版(2024年11月25日)
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