國家糧科院酒糟蛋白(DDGS)中真菌毒素“三合一”規(guī)模化消減技術(shù)
酒糟蛋白(DDGS)中真菌毒素“三合一”規(guī)模化消減技術(shù)
一、成果來源及簡介
1. 專利:
一種玉米赤霉烯酮毒素降解酶及其編碼基因與應(yīng)用(專利號,201110082679.X)
一種脫氧雪腐鐮刀菌烯醇降解酶及其編碼基因與應(yīng)用(專利號201210335794.8)
2. 支持項目:
“十二五”國家科技支撐計劃-玉米及其加工副產(chǎn)物中玉米赤霉烯酮和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇消減技術(shù)研究及示范
酒糟蛋白中玉米赤霉烯酮/脫氧雪腐鐮刀菌烯醇消減中試(100L和300L中試)
DDGS處理前后的色澤變化(CK為未經(jīng)處理的DDGS)
酒糟蛋白中玉米赤霉烯酮/脫氧雪腐鐮刀菌烯醇規(guī)模化消減示范現(xiàn)場
真菌毒素消減后酒糟蛋白的發(fā)貨現(xiàn)場
二、成果技術(shù)內(nèi)容和對行業(yè)的意義
隨著我國極端氣候的頻繁出現(xiàn),以及我國作物耕作、種植收獲方式的變革,近幾年我國糧食真菌毒素污染加劇的嚴重形勢與不斷提升的糧油食品安全水平的矛盾日益突出,導致了我國真菌毒素污染糧食及其制品難以得到安全合理利用。特別是2013年以來,眾多的玉米深加工企業(yè)的加工副產(chǎn)物因毒素污染嚴重,部分DDGS中玉米赤霉烯酮含量達到9000μg/kg,DON毒素含量達到100mg/kg至300mg/kg。隨著飼料和養(yǎng)殖企業(yè)對真菌毒素危害認識不斷提高,伴隨進口DDGS的價格沖擊的疊加,我國大量的DDGS出現(xiàn)銷售困難,這一情況引起國家糧食局和中糧集團的高度重視,并安排相關(guān)的科研部門盡快研發(fā)針對性的技術(shù)爭取早日解決糧食行業(yè)重大需求。
糧油微生物研究團隊經(jīng)過多年的連續(xù)攻關(guān),開發(fā)了以生物降解技術(shù)為主,理化削減技術(shù)相輔真菌毒素降解技術(shù)體系。目前相繼攻克真菌毒素高效降解菌株(ZEN/DON/AFB1)的篩選、降解機制解析,降解產(chǎn)物安全性評價和動物飼喂效果的試驗評價,在此基礎(chǔ)上,完成了針對燃料乙醇生產(chǎn)副產(chǎn)物的脫毒技術(shù)工藝研究。2013年以來,在相繼完成了發(fā)酵脫毒小試、中試研究,并相繼取得成功。2016年,以500噸高毒素含量玉米為原料,開展了燃料乙醇副產(chǎn)物DDGS脫毒規(guī)模化應(yīng)用試驗,成功完成1200噸高毒廢醪脫毒處理(產(chǎn)品DDGS中ZEN含量由3600 ug/kg降至200-500 ug/kg,DON含量由8400ug/kg降至1500 ug/kg左右;黃曲霉素AFB1由500 ug/kg降到30 ug/kg左右),脫毒效果顯著、穩(wěn)定,DDGS的毒素含量和營養(yǎng)性狀均符合飼料相關(guān)衛(wèi)生標準等的要求。
本成果可以顯著提高相關(guān)加工產(chǎn)品的安全性,增加其附加值,大幅降低真菌毒素對糧油加工和飼料加工真菌毒素毒素危害帶來的損失,可大幅增加企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量安全水平和市場競爭力,顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
三、成果技術(shù)指標及先進性
本技術(shù)在10-15小時內(nèi)可實現(xiàn)酒糟蛋白中ZEN/DON/AFB1三種真菌毒素的快速、顯著降解(毒素降解率在80%以上),脫毒效果明顯,在國內(nèi)同類技術(shù)中處于領(lǐng)先地位。
四、技術(shù)成熟度
本技術(shù)已經(jīng)過小試(搖瓶-3L發(fā)酵罐)、中試(100 L發(fā)酵罐-300L發(fā)酵罐)、規(guī)模化示范(300噸工業(yè)化規(guī)模)的逐級驗證,毒素降解效果穩(wěn)定、可靠,基本達到工業(yè)化應(yīng)用條件。
本研究團隊長期針對行業(yè)的技術(shù)需求開展研究,相繼提出真菌毒素的“消減”、污染糧食的“安全合理利用”等引領(lǐng)性研究方向,并致力于“生物技術(shù)削減為主,理化技術(shù)相輔”的技術(shù)體系的構(gòu)建,研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品相繼申請了系列專利,相關(guān)等技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)一直處于國內(nèi)領(lǐng)跑狀態(tài),同時與國際相關(guān)機構(gòu)保持協(xié)作,處于國際同等水平。
五、應(yīng)用情況
本成果在安徽中糧生化股份有限公司成功完成6批次規(guī)模化示范,并對技術(shù)應(yīng)用成本進行了核算,已達到規(guī)模化生產(chǎn)要求。
六、成果轉(zhuǎn)化造價及投資預算
普通發(fā)酵車間即可滿足本技術(shù)的實施要求,相應(yīng)配套管道的改造費用須視具體情況而定。以一條日處理400噸燃料乙醇副產(chǎn)物(廢醪)生產(chǎn)線為例,建筑面積800平方米,設(shè)備改造費用在10萬元左右,可實現(xiàn)年收入2500萬元,年利潤增加180萬元,投資回收期3月。
七、成果應(yīng)用案例
在安徽中糧生化股份有限公司成功完成500噸玉米產(chǎn)生的廢醪脫毒處理,得到120噸左右DDGS,處理后的DDGS符合國家相關(guān)衛(wèi)生標準,實現(xiàn)了真菌毒素污染糧食的安全、清潔利用,折合每噸DDGS的處理成本為150元左右。隨后相應(yīng)物料成功進行了動物飼喂示范,確證了本成果的技術(shù)安全性和可行性。
八、成果合作方式
成果(專利)轉(zhuǎn)讓、許可
技術(shù)入股作價投資
九、聯(lián)系人及聯(lián)系方式
成果完成單位:國家糧食局科學研究院
成果生產(chǎn)單位:國家糧食局科學研究院
聯(lián)系人:孫長坡
聯(lián)系電話:13718104129
電子郵箱:scp@chinagrain.org