粗老茶叶综合利用及高附加值产品的研究开发项目可行性研究报告
2、项目技术方案论述:生产技术、工艺流程、主要技术参数
生产技术
本项目综合应用酶工程技术、高速逆流色谱技术、CO2-超临界流体萃取技术、超滤膜分离技术、柱层析纯化技术及真空冷冻干燥技术等现代研究方法和技术手段对中低档茶和茶叶副产品(粗老茶叶、茶末等)中的茶多酚、茶多糖、咖啡碱和茶色素等进行综合提取,综合利用茶叶资源,提高生产效率,提取和分离出含量和纯度更高的茶叶活性成分。从而可全面利用茶叶资源,解决中低档粗老茶叶的滞销问题,对制茶的副产品资源进行充分利用,可创造良好的经济价值和社会效益。 工艺流程
粗老茶叶
CO2-超临界萃取 残渣 萃取物 多次水浸提+纤维素酶 逆流色谱、柱层析、冷冻干燥
过滤 滤渣 滤液 茶色素 茶多酚 咖啡碱
膜分离 饲料或肥料
滤饼 滤液
大孔树脂精制、脱蛋白、 逆流色谱、柱层析、冷冻干燥
冷冻干燥
茶多糖
茶色素 茶多酚 咖啡碱
主要技术参数
CO2-超临界萃取主要考虑萃取溶剂、萃取温度、萃取压力等技术参数,对其进行优化,得出最佳萃取工艺。
纤维素酶提主要考虑提取时酶与茶叶充分接触,缩短酶提时间,减少酶用量的作用。一般对酶提温度、固液比、酶用量、酶水解时间进行优化,得出最佳提取工
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艺。
以茶多糖纯度(车前子非糖杂质比吸附量)为指标考察大孔树脂的上样量,吸附容量,树脂柱径高比,吸附温度,药液浓度,药液PH值等工艺参数并进行优化。
以茶多酚、咖啡碱等的纯度为指标考察柱分离的上样量,吸附容量,柱径高比,吸附温度,药液浓度,药液PH值等工艺参数并进行优化。
对原料、半成品中间体、成品中茶多酚、茶多糖、咖啡碱和茶色素含量的测定,规范产品的指标,保证产品质量及稳定性,建立含量测定的标准方法。
3、项目技术质量指标:项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等
产品达到的主要技术性能指标:纯度达到质量标准中规定的要求。 执行的质量标准:GB-T 8313-2002 茶多酚测定; QB 2154-1995 食品添加剂 茶多酚; GB-T 8312-2002 咖啡碱测定;
茶多糖和茶色素质量标准及测定方法采用自制企业标准。 项目完成时产品最终应获得:产品企业标准批文、通过中试,获得合格产品。
4、分阶段描述项目执行过程中各阶段目标
2007年1月~2007年6月
完成CO2-超临界萃取最佳工艺研究,完成多糖提取精制最佳工艺参数的筛选。 2007年7月~2007年12月
完成茶色素、茶多酚和咖啡碱的分离纯化工艺研究,筛选出最佳分离纯化参数。 2008年1月~2008年6月
制定产品的质量标准包括感官指标和理化指标,以及原料、半成品中间体、成品中茶多酚、茶多糖、咖啡碱和茶色素含量的测定,规范产品的指标,保证产品质量及稳定性。
2008年7月~2008年12月
申报质量标准,同时进行中试生产,以期完善所有技术细节,同时考虑与相关企业合作,或进行技术转让。
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5、项目经费预算情况:项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算(见附表) 表一
项目投资与资金筹措表
序号 1 项 目 投资总额 固定资产投资 流动资金 资金筹措 自筹资金 其中:已完成投资 新增投资 申请科技三项经费 借(贷)款 单位:万元 金 额 6 0 6 0 0 0 6 2 表二
项目拟购设备清单 序号 设备名称 规格型号 单 位 数量 单价 (万元) 金额(万元) 本实验室已经具备本项目所需的所有设备,只需要购买一些设备耗材。 表三
申请科技三项经费使用预算表 序号 1 开发费 名 称 单位 数量 项目开发人员费 原材料动力费 检测费 调研费 查新费 技术咨询费 转让、合作费 设备费 申请三项经费资助设备: 试制费 人员费 原材料动力费 检测费 鉴定验收费 金额 使用时间 (万元) 3 2007 0.15 1.8 0.7 0.25 0.1 2.5 2008 0.15 1.8 0.55 0.5 2008 2 3 4
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三、项目实施支撑条件
1、项目技术来源
本项目技术为自有技术。
2、项目实验、检测条件
申请人所在单位南昌大学具有完成本项目的完备的、先进的实验仪器和设备,仪器设备齐全,主要有:二氧化碳超临界萃取装置,高效大容量冷冻离心机,冷冻干燥机,柱层析系统,大容量溶剂萃取釜装置,喷雾干燥机,真空干燥箱,膜分离系统,反渗透纯水设备,Purifier-100生物大分子纯化系统,Sperctro 10/20 原子吸收分光光度计(美国Varian),515二元梯度高效液相色谱系统(美国Waters),气相色谱(Agilent),UV-265紫外可见分光光度计(日本日立),Hitachi F-3010荧光分光光度计(日本日立),低温高速离心机(美国贝克曼),凝胶过滤和离子交换装置,常减压蒸馏装置,溶剂萃取装置,分子蒸馏装置,傅立叶红外光谱仪,气相色谱和质谱联用装置(惠普),核磁共振仪,氨基酸序列测定仪,高效毛细管电泳(HPCE)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、高效液相色谱和电感耦合等离子体质谱联用装置(HPLC-ICP-MS),液相色谱和质谱联用装置(Waters),透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪,原子力光谱(AFM),圆二色谱,差示扫描量热仪,激光粒度测定仪,流变仪等等。完全具备进行本项目研究的条件。
3、项目申请单位人才资源情况:技术人员总数、中高级技术人员比例
南昌大学是江西省唯一一所省部共建的国家“211工程”重点建设大学和拥有文、史、哲、经、管、法、理、工、农、医、教育等11个学科门类的综合性大学。学校有专任教师2878人,其中正副教授1471人,占52%。具有博士学位的教师297人,具有硕士学位的教师1056人,具有硕士以上学位的占47%。有两院院士5人,“长江学者”特聘教授岗位2个,全国“百千万人才”工程一、二层专家5人,国家有突出贡献的中青年专家11人,享受国务院和省政府特贴人员223人。
本项目具体实施单位南昌大学食品科学教育部重点实验室是2002年1月11日经中华人民共和国教育部批准成立并正式对外开放的,是目前全国唯一的“食品科学”教育部重点实验室。实验室现有研究人员26人,具有教授职称21人、副教授职称5人,全部具有高级职称。其中国家重点学科带头人3人(谢明勇等),享受
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国务院津贴专家4人,博士生导师12人,江西省主要学科学术和技术带头人5人,江西省高校中青年学科带头人10人,具有博士学位18人,现在职攻读博士学位12人。2002年经教育部批准,聘请了美国明尼苏达大学优秀青年科学家阮榕生博士为我校食品科学与工程学科“长江学者”特聘教授。目前,学科集中了一批留学归国人员,聚集了一批国内外科研和产业化精英,构成了一支以中青年教师为骨干,知识、年龄等结构比较合理,教学科研实力比较雄厚的师资及研究队伍,是一支具有多学科交叉的高水平创新团队。
4、项目组人员专业结构、职称结构
项目负责人聂少平博士多年来一直从事食品科学、食品化学与营养学、天然产物活性成分结构及功能等方面的研究工作,负责人谢明勇教授系留德博士、食品科学国家重点学科带头人,在高新技术应用于农副产品加工、营养保健、分析化学、天然有机化学、食品科学与工程、药理活性等研究领域主持了多项国家和省部级项目,取得了令人瞩目的成果。已主持完成与本项目类似课题《茶叶多糖功能活性的分子基础及生物反应效应剂开发研究》等省部级重点项目,对于本项目课题组业已进行了大量的工作,取得了较好的成绩(详情见附件:科学技术成果鉴定证书),本项目是在此基础上进一步通过综合应用酶工程技术、高速逆流色谱技术、CO2-超临界流体萃取技术、超滤膜分离技术、柱层析纯化技术及真空冷冻干燥技术等现代研究方法和技术手段对中低档茶和茶叶副产品(粗老茶叶、茶末等)中的茶多酚、茶多糖、咖啡碱和茶色素等进行综合提取,综合利用茶叶资源,提高生产效率,提取和分离出含量和纯度更高的茶叶活性成分。从而可全面利用茶叶资源,解决中低档粗老茶叶的滞销问题,对制茶的副产品资源进行充分利用,可创造良好的经济价值和社会效益。该课题技术含量高,但工艺不复杂,操作方便,萃取过程能很好地保持有效成分活性不丧失,且得率高,节省能源,不污染环境,整个生产过程生产条件温和、反应速度快、成本低,具有工业生产可行性高的优势。申请人所在单位实验小试、中试设备仪器比较齐全,完全具备进行本项目研究的条件。课题组成员由营养学、食品科学与工程、天然产物研究及药品与保健食品开发等各专业的硕士、博士组成,项目组成员年龄、知识结构合理,具备承担重大科研任务的能力。因此,从硬件和软件上都已具备实施本项目研究的良好条件。
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