發酵工業為我國食品行業開拓技術新領域
作者：百檢網 時間：2021-11-15 來源：互聯網
γ－聚麩氨酸
在2004年11月8日—9日的東西方
它是由微生物或酵素將麩酸聚合而成，是一種生物可降解物質。γ－聚谷氨酸具有**的高吸水性和保濕性，可增強人體對維生素及礦物質的吸收，可用于醫藥、功能保健食品和飲料。
γ－聚谷氨酸還有抗菌抗氧化活性。研究指出，由于γ－聚谷氨酸既有羧基又有氨基，所以具有左右旋光性。在不同的pH條件下，γ－聚谷氨酸形成不同的結構和性能。在pH為2—3時，γ－聚谷氨酸呈螺旋結構。在人體中γ－聚谷氨酸能降解為谷氨酸被吸收，但十分緩慢，有些像膳食纖維的性能。
腺苷
腺苷具有快速顯著的冠狀動脈擴張作用和介導缺血預適應等心臟保護作用。是美國FDA批準的轉復發室性心動過速（PSVT的藥物，已成為急診處理快速心律失常的常規用藥。目前美國每年腺苷銷售額約3000萬美元。
此外腺苷還是阿糖腺苷、ATP（三磷酸腺苷、環腺酸苷的原料。僅ATP年需150噸，市場價每噸100萬美元。目前國內腺苷市場價每噸60—70萬元。國內用葡萄糖原料生產的腺苷成本在35—40萬元人民幣。腺苷生產方法主要有：
1．以枯草芽孢桿菌為出發菌株，
2．高核酸酵母制取核糖核酸（RNA，酶解得到磷酸腺苷，脫磷酸根制取腺苷。這是我國過去采用的生產方法。
3．以肌苷為原料通過酰化、氯化和氨解合成腺苷，總收率為50％—60％。由于我國肌苷有較成熟的生產經驗，成本可下降到5萬元以下，目前肌苷大量出口。此方法是有經濟競爭力的方法之一，目前已進入試生產階段，是國內腺苷主要的生產方法。
國際上以糖質原料生產腺苷的成本*低，日本旭化成的成本可能為10萬日元。
秸稈
美國把纖維廢料制取乙醇作為可再生能源戰略的重要項目。美國能源部、國家再生能源實驗室、國際GENENCOR、NOVOZYMES總投資超過3000萬元，進行包括降低成本的纖維素水解酶的開發。玉米秸是纖維原料的**。
美國能源部和諾維信合作，資助1480萬美元，研究把玉米秸酶解成糖，再發酵制取酒精。經三年努力，其關鍵技術纖維素酶有了突破，從玉米秸酶解生產1加侖燃料酒精的纖維素酶成本從5美元降至50美分。他們計劃再經過兩年努力，使每生產1加侖燃料酒精的纖維素酶成本降至10美分。這時纖維素酶就不再是發展玉米秸水解燃料酒精的制約因素了。
此外，美國國際生物能公司發明了把秸稈中5碳糖發酵成乙醇的重組大腸桿菌，同時重組大腸桿菌還產生水解秸稈纖維素的纖維素酶，因此為成功利用玉米秸和城市固體廢物生產廉價酒精開拓了新途徑。
我國是農業大國，大量糧油作物的秸稈成了無人收購、無處存放的垃圾。很多地方農民將秸稈堆在地頭、路邊，一燒了之。國家正在為“三農”問題立項，征集秸稈處理的*佳途徑，發酵工業也應為此做點工作。
**可考慮用植物纖維廢料生產酒精，要研制能降解植物纖維的α－纖維素降解酶，從纖維素獲得葡萄糖，同時研究預處理植物纖維的方案，為用酶法代替酸法水解植物纖維廢料生產酒精創造條件。
日本已經完成了從720公斤蔗渣中制取200升酒精的中試。我國甘蔗制糖每年有600多萬噸蔗渣，如用來造紙也要分篩出蔗髓200多萬噸，這是已經集中的資源。全國農作物秸稈達7億噸，是需要大力開發的資源。
其次也應研究利用半纖維素發酵制酒精。因半纖維素容易水解成五碳糖和少量六碳糖，國外報道，利用特殊的酵母菌可使木糖發酵成酒精，也可以使木糖轉換成木酮糖再用普通酵母發酵成酒精。
國內報道，稻草半纖維素水解液，用假絲酵母發酵，每克水解液中的還原物可獲得0．37—0．45克的酒精，即對糖得率37％—45％；玉米秸稀硫酸水解液，用奧默畢赤氏酵母發酵，溫度36℃，時間60小時，通風量0．08g／l，起始還原糖74g／l，乙醇產率為0．327g／g。
植物廢料半纖維素水解得率一般為20％—25％，玉米芯達35％，即每噸植物纖維廢料半纖維素水解后，可獲得原料數量10％—15％的酒精，殘余的纖維可經熱壓制成纖維板。
生物降解材料
用淀粉質原料經發酵生成的高分子量的微生物多糖短梗霉多糖，具有很好的成膜性，能作為食品、藥品的可食用包裝，能代謝；微生物發酵制取的聚羥基烷酸PHA和聚乙烯、聚丙烯性質相近，能拉絲、壓模、注塑，是一種可替代塑料包裝材料的生物降解材料。以上兩種用淀粉質原料生產的可替代塑料薄膜的材料，均已取得科研成果，但均因成本過高，至今未有商品生產。
據國外報道，真正的生物降解材料2002年全世界產量僅4萬噸。中國生物分解材料工作組（BMG宣布，我國2003年生產的生物可降解材料僅1萬噸。國內淀粉基降解塑料有幾十家，年產10萬噸左右。大量的是用聚乙烯和淀粉復合（淀粉原料50％左右淀粉基可崩解材料，并非全降解材料。因此采用可再生的淀粉質原料，通過變性或發酵制取新的合成物，是國內外生物可降解材料的研發重點。其中值得注意的是聚乳酸PLA，因其和化學合成物比，具有獨特優異的性能。
生物可降解塑料各國已有很多專利。美國嘉吉和陶化學公司的合資企業CDP，2001年完成聚乳酸PLA6000噸中試，2002年開始建設年產14萬噸產品的項目，現已形成生產能力。目前每噸生產成本降到1500美元。CDP已將其用于礦泉水瓶。
美國Collegefarm糖果公司開始采用CDP的PLA作環境友好包裝材料，在高速扭結包裝設備中有一套采用該材料，能力為1300塊／分鐘。用PLA包裝的糖果透明性、扭結性、印刷性均良好，且阻隔性好，能保持糖果的香氣。本島津、三井、油墨公司都擁有500—1000t／a裝置，并均計劃擴建。
德國EmsInventa－Fischer公司在德國東部建一家年產3000噸的PLA示范工廠，成本為2．2歐元／kg，用于食品包裝袋和包裝盒，計劃擴建至2．5萬噸，建設期18個月。下一步計劃建年產10萬噸PLA的裝置，預期成本降至1．25歐元／kg。德國Treo?fan開發了一種聚乳酸鍍金屬膜，具有高阻隔性，適用于包裝各種含有香氣的奶油、干酪及高油食品。其氧透過率僅為未涂金屬的1／12，高于鍍金屬玻璃紙。
應該指出，在我國目前用乳酸生產聚乳酸PLA，因其原料成本高，每噸DL－乳酸約1000美元，每噸L－乳酸的價格在2000美元。因此國內試制能用于可降解纖維、可降解塑料的聚乳酸PLA，價格將是高昂的。因此用價格低廉的淀粉（每噸1800元為初始原料，開發可降解包裝材料，備受國內外關注。
幾年前，國內用淀粉經改性制取的可降解材料能用于農業育種杯，工業上用于餐盒及小型包裝盒，國內也有小批量生產。*近上海綠潔包裝公司生產的玉米淀粉餐具，在－30—120℃不變形、不起皺、不滲漏，且價格適中。經上海技術監督部門鑒定，其可降解性、外觀、衛生健康保障等方面均符合國家有關規定。目前發泡聚苯乙烯餐盒年消費100億只以上，淀粉原料開發食品餐盒和包裝材料，具有廣闊的發展前景。
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