生物酶法制取生姜油树脂及微胶囊化研究项目可行性研究报告Word格式文档下载.docx
《生物酶法制取生姜油树脂及微胶囊化研究项目可行性研究报告Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物酶法制取生姜油树脂及微胶囊化研究项目可行性研究报告Word格式文档下载.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（九）组织及管理的运行机制13
（十）相关依托工程（含技术）的落实情况14
（十一）有关本项目的国内外知识产权状况分析14
三、市场分析15
（一）市场预测（含同类项目的国内外市场情况）15
（二）本项目的市场竞争优势、风险及市场策略16
（三）经济社会效益分析17
（四）推广应用及产业化分析20
四、经费预算及筹措方案21
（一）经费预算（总投资）21
（二）新增投资21
（三）筹措方案及相关证明21
（四）申请经费的主要用途21
（五）分年度用款计划（含申请经费）21
五、技术经济可行性的综合评价22
一、总论
（一）项目的主要内容及技术原理简述
1、项目的主要内容
研究生物酶法定向优化技术，筛选高活性生姜酶制剂，结合冷冻干燥、微胶囊化技术，开发高纯度生姜油树脂及微胶囊化技术，具体内容如下：
A、筛选定向生姜酶制剂（纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶）种类、配比，使姜油树脂在温和条件下得以释放，并考虑尽量减少酶用量，提高姜油树脂产率，使之提取率达92.5%。
B、研究生姜酶解制剂的最佳作用条件，确定各酶制剂最佳作用的PH值、温度、时间。
C、研究高纯度生姜油树脂的减压蒸馏分离技术，确定高纯度生姜油树脂的最佳提取方法。
D、研究生姜油树脂微胶囊的芯材与壁材种类（大豆蛋白、β-环糊精、明胶）和配比，研究乳化、喷雾干燥的最佳工艺参数。
对喷雾干燥法制备微胶囊化生姜油树脂的质量进行“f函数法”评定，并对其生产工艺进行探讨。
2、项目技术原理
本项目在国内首次采用生物酶法定向技术，筛选可降解植物细胞壁的酶类——纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶，破坏生姜作物的细胞壁，使生姜细胞内的姜油树脂等内含物在温和的反应条件下释放出来。
同时采用淀粉酶分解生姜中的淀粉，从而进一步提高细胞内含物姜油树脂的提取率。
采用酶法提取高纯度姜油树脂，可较好保持生姜的特有风味，根据气相色谱——质谱联用仪GC-MS测定分析，共鉴定出34种化合物，峰面积归一化法定量结果见（表1）
表1：
姜油树脂中各化学成分及含量
峰号
化合物名称
相对百分含量（%）
1
2-丁醇（2-Butanol）
1.5
2
2-甲基-1-丙醇（1-Propanol,2-methyl-）
0.89
3
1,1-二乙氧基乙烷（Ethane,1,1ldiethoxy-）
12.38
4
二甲基二乙氧基硅烷（Silane,diethoxydimethyl-）
1.14
5
n-己醛（N-Hexanal）
4.37
6
α-蒎烯（Alpha.-Pinene）
0.25
7
莰烯（Camphene）
1.47
8
β-月桂烯（Beta-Myrcene）
1.72
9
β-水芹烯（Beta-Phellandrene）
5.45
10
1,1-二乙氧戌烷（Pentane,1,1-diethoxy-）
0.64
11
内龙脑（Endo-Bomeol）
0.14
12
α,α,4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇
2.69
（3-Cyclohexene-1-methanol,alpha,alpha,4-trimethyl-）
13
葵醛（Decanal）
1.31
14
橙花醛（Neral）
3.89
15
香叶醛（Geranial）
0.22
16
δ-榄香烯（Delta-Elemene）
0.11
17
（+）-Cycloisosativene
0.09
18
α-古巴烯（Alpha-Copaene）
0.33
19
β-榄香烯（Beta-Elemene）
0.75
20
α-香柠檬烯（Alpha-Bergamotene）
0.23
21
D-杜鹃烯（Germacrene-D）
0.34
22
L-杜鹃烯（Germacrene-L）
0.58
23
反式-β-金合欢烯（Trans-Beta-Farnesene）
0.16
24
α-雪松烯（Alpha-Cedrene）
0.06
25
α-愈创烯（Alpha-Guaiene）
0.12
26
姜黄烯（Curcumene）
3.42
27
α-姜烯（Alpha-Zingiberene）
27.35
28
金合欢烯（Farnesene）
2.56
29
β-甜没药萜烯（Beta-Bisabolene）
5.16
30
β-倍半水芹烯（Beta-Sesquiphellandrene）
11.36
31
榄香醇（Elimol）
0.68
32
姜油醇（Zingerone）
6.93
33
4-Megastigmen-3,9-dione
0.62
34
顺工-6-姜烯酚（Cis-6-Shogaol）
0.97
由于高纯度姜油树脂中的姜辣素是一含酚羟基物质，具有弱极性，对光、热和氧化剂都比较敏感，易被氧化破坏。
采用微胶囊化技术进行处理是增加其氧化稳定性的最有效方法。
本文研究以大豆蛋白、β-环糊精、明胶为微胶囊化壁材，用包络法对姜油树脂进行微胶囊化处理。
由于该壁材有一个相对疏水的中心和一个相对亲水的表面，所以它在水中会与油脂物质发生包合络合反应，从而使油脂物质“镶嵌”在环中间，对油脂物质能够起到一定的保护作用。
利用这种“外亲水、内疏水”的特殊腔结构，使姜油树脂作为“客体”分子进入壁材的空腔结构，从而形成稳定的微细胞结构固体包络物，对姜油树脂进行微胶囊化处理，有利于其生理活性成分的保持和稳定，从而提高其应用价值。
（二）项目的目的和意义
1、项目的目的
本项目的目的是采用生物酶法定向优化技术，筛选高活性生姜酶制剂（纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶），研究生姜酶制剂的最佳作用条件，高纯度生姜油树脂的减压蒸馏分离技术，开发出高纯度的生姜油树脂（姜辣素含量大于58%、提取率大于92.5%，保质期达十二个月）；
并结合微胶囊化技术，开发微胶囊生姜油树脂（包埋率大于99.2%，效率大于85.1%，保质期达二十四个月）。
利用筛选的高活性生姜酶制剂（纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶），结合冷冻干燥、减压蒸馏分离技术，可高效地、专一地、温和地提取姜油树脂，并且进一步制备品质优越的微胶囊化姜油树脂。
2、项目的意义
A、提高我国农产品加工行业的生产技术水平，填补我国农产品加工行业一项空白。
采用生物酶法制备高纯度姜油树脂，要求该复合酶制剂（纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶）破坏生姜作物的细胞壁，使生姜细胞内的姜油树脂等内含物在温和的反应条件下释放出来，同时采用淀粉酶分解生姜中的淀粉，从而进一步提高细胞内含物姜油树脂的提取率。
本项目研究生姜酶制剂的最佳作用条件，高纯度生姜油树脂的减压蒸馏分离技术，开发出高纯度的生姜油树脂（姜辣素含量大于58%、提取率大于92.5%，保质期达十二个月）；
本项目产品填补了国内空白，此成果的转化可大大提高我国农产品加工行业的生产技术水平，增强我国农产品的国际竞争力。
B、促进我国生姜资源深加工产品的发展。
随着食品加工技术的进步，运用现代工艺技术提取生姜油树脂等深加工产品，作为高品质、高价值的贸易品越来越受到食品加工业的推崇。
姜油树脂中的姜辣素，其各组分物质分子中均含有创木酚基结构，有很强的氧化性，是一种有效的自由基清除剂。
姜油树脂具有很多的功能特性，如做调味料、开发天然氧化剂、开发天然抗菌剂、医药制剂、保健品和化妆品等。
姜油树脂的功能特性已引起人们的高度重视，国内外每年需求量达15000吨。
生姜中姜油含量一般在4.5-5.5%之间。
目前，由于姜油树脂生产水平限制，多采用原姜、粗姜粉或用水蒸汽蒸馏而得到油状精油。
该产品在烹调过程中姜味稳定性差，极易挥发，在微波炉等加工时间很短的或方便食品中，粗加工产品姜风味难以溶解释放。
鉴于此弊端，该产品使用范围受到很大局限。
随着本项目的研究成功，姜油树脂将取代品质、风味稳定性差的低档产品。
项目产品最大限度地保留了鲜姜的风味物质，比直接使用生姜香味增加70-80%，具有浓度逼真的生姜风味。
它速溶、无渣、可做无渣火锅底料、凉菜、汤类、蒸、炸、煎、烤及微波食品的调味剂，同时，由于它是药食两用资源，也广泛用于食品、饮料、医药及香料工业。
因此该项目技术的研制成功，可推动农产品生姜资源加工行业向深加工、产业化、现代化发展。
C、充分利用农产品生姜资源，提高农产品的附加值和农民种植积极性。
本项目是利用农业大宗资源——生姜为原料，通过酶法专一、高效、温和地制备高纯度姜油树脂。
产品品质优越，附加值高。
因此，本项目可大量促进农业产品（生姜）的深层次的开发加工，提高农作物附加值和农民种植积极性，改善农民增产不增收的现状，调整农业产业结构，带动当地农村经济发展。
因此，随着本项目的研究成功和建厂投产，不仅可提高我国功能性调味制剂行业的生产技术水平，促进我国功能性调味工业向一个新的方向发展，而且还可以调动农民种植积极性，增加农民收入，增加国家税收和地方财政收入，保护生态环境，具有十分重大的经济意义和社会意义。
（三）相关技术领域国内外发展现状、趋势
目前国内外研究姜油树脂提取的方法有四种：
（1）水汽蒸馏法；
（2）溶剂浸提法；
（3）压榨法；
（4）超临界CO2萃取法。
水汽蒸馏法是利用道尔顿分压定律，分离难溶于水的成分。
通常是将鲜姜或干姜在蒸前捣碎，然后在常压或加压下，通入水蒸汽以使姜油在低于其沸点温度下馏出。
该法主要获得姜中挥发性较大的精油，而挥发性极小的部分，其某些酚类衍生物，因其独特的物理化学性质及分子结构，难以随水蒸汽蒸出。
所以水汽蒸馏法只能提取姜中部分姜油。
迄今为止，从生姜中提取挥发性精油的方法一直以水汽蒸馏法为主，得率在68-72%，纯度为35-36%左右。
该法操作简便，投资少，但缺点是蒸馏时间长、能耗大、得油率低。
溶剂浸提法包括直接溶剂浸泡法和索氏提取法，前者是将固态生姜直接浸泡在溶剂中，从而使姜中所含的有效成分按一定的规律如费克定律），逐渐溶解于溶剂中而被“浸泡”出来；
后者则是利用对溶剂加热及虹吸原理，使固态生姜中的有效在分能够连续多次地被“新”的溶剂所萃取。
一般地说，这两种方法可以获得非挥发性姜油，而且，浸提的姜油所含化学成分与所选用的溶剂有很大的关系。
但溶剂法易受残留溶剂的污染且会沉淀变色，其用途受到一定限制。
压榨法是利用压榨机械手段对洗净的生姜进行直接处理，以获取其中的姜油。
该法所得姜油量除了与生姜本身的质量有关外，更与生姜的预处理和压榨设施的操作情况有关。
而且，可以通过沉淀分离方法处理压榨产物，从而得到上清液，沉淀特两类不同产品。
压榨法获得的是姜油混合物，包含非挥发性和挥发性姜油。
该方法得到的姜油树脂纯
升级会员 