年产120吨虾青素乳油产业化项目可行性研究报告.docx

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1、第一章总论1.1.5可行性研究报告编制依据(1) 国家十一五”规划纲要及相关产业政策(2) 轻工业建设工程可行性研究报告编制内容深度规定” QBJS52005(3) 山东百龙创园生物科技有限公司年产120吨虾青素乳油产业化工程建议书(4) 山东百龙创园生物科技有限公司提供地工程基础资料1.1.6工程提出地背景虾青素(astaxanthin/astacin/astacean)是自然界水生动物体中主要地类胡萝卜素成分，对水生生 物地生命活动有重要地意义同大多数动物一样，人类不能在体内合成类胡萝卜素类物质，也只能通过食品摄入而获得，如水产品，如虾、蟹和某些冷水鱼类中就含有虾青素，成为人们补充类胡萝卜

2、素地 动物性来源.虾青素地分子结构如图所示，其化学名称为3，3-二羟基-4，4-羰基-胡萝卜素是一种氧化态地胡萝卜素，研究表明虾青素地抗氧化能力是维生素E地500倍，是胡萝卜素地 11倍以上，具有明显地抗氧化、消除活性地单线态氧地作用.地球上虾青素地最终生产者是植物和一些如藻类等微生物，水产品中地虾青素也是通过饮食而摄入地人们可以从甲壳类地加工废弃物中提取，但产量极为有限且受季节地变化美国罗氏公司发明了化学合成法制造虾青素，但生产成本高昂，且大多数为顺式结构，在体内也不能转化成天然地反式构型 而且由于虾青素分子中含有两个手性地碳原子，化学合成地虾青素为混旋地组成，其生物可利用度比 天然地虾青素

3、有很大地差别美国食品药品管理局(FDA )仅批准反式结构地虾青素用于水产养殖地添加剂，而且不准任何化学合成产品进入保健食品市场多数国家不允许使用合成虾青素用于饲料添加剂方面因此迫切需要有非化学合成地廉价地生产工艺取代合成工艺近年来，人们开始研究通过培养天然地虾青素生产者来生产虾青素，这些工艺主要包括以下两类：其一，用人工培养特殊地单细胞绿藻(Chlamydomonas nivalis )，采用特殊地人工光照生物反应器或在天然露天池塘中进行藻类地培植，又称为红色池塘工艺，吸收光能和二氧化碳使细胞内积累虾其二，使用一种产红色素地酵母菌种( Phaffia rodozyma)采用传统地深层发酵技术，

4、将糖质类原 料转化为含虾青素地酵母菌体两种途径比较，第一种通过所谓 “红色池塘 ”技术通过光合作用培养地藻类中地虾青素含量较高， 原料成本较低但培养技术复杂，生产周期长对气候、阳光和场地地要求较高，生产效率不高；第二种 采用糖质原料发酵生产，利于大规模高密度生产，而且不受地域和气候地限制，是当今世界上最具工 业化潜力地生物法虾青素生产工艺 .在我国地云南省，曾经建设有绿藻工艺地虾青素生产装置建设，后来因为生产效率低下，成本高 昂等原因被迫下马转卖 .在东南沿海建设地酵母虾青素生产线也因为技术水平低下和产品单一没有形成 真正地生产规模，造成国内被迫大量进口罗氏公司地合成虾青素，付出了昂贵地代价

5、.本工程所采用地虾青素生产技术是基于优良地虾青素生产能力菌种，配合高度共用而互补地产品 提取精制工艺，使得一条生产线同时获得两种最重要地天然抗氧化手性药物中间体和食品配料，为突 破生产成本瓶颈并提高虾青素地生产效益提供了必要地条件 .1.2 研究工作概述1.2.1 研究工作简况 山东省食品发酵工业研究设计院接受该工程可行性研究报告地委托后，组织精干力量成立专门地 研究工作组，并实地考察了建设地点，了解了企业现状，与公司主要领导和技术人员进行了讨论，收 集了工程地基础资料，初步提出了几个重点研究问题 .（ 1）市场分析：研究工作对产品进行市场分析和需求预测，工程完成后能否产生效益，产品销售 市场

6、是关键 .（ 2）技术方案分析：对产品方案和产品地科技含量进行系统论证分析，通过技术和设备比选，确 定先进合理地工艺和设备选型方案，初步确定工程地土建结构形式及公用工程地方案和节能措施 .（ 3）建厂条件分析：对工程地实施条件、厂址、原材料能源供应、交通条件、环境保护、劳动安 全及消防进行可行性分析 .（ 4）环境评价分析：通过工程生产对环境影响综合分析，确定三废处理方案，废水达标排放.（ 5）经济效益评价：对工程进行总投资估算、成本估算和经济效益分析，通过成本、收益和投资 回收情况地分析进行财务及经济评价 .1.2.2 工程主要建设条件1、拟建地点工程拟建在位于禹城市高新技术产业开发区山东百

7、龙创园生物科技有限公司内 .2、建设规模与目标本工程建设规模与目标为主产品虾青素乳油产品（含虾青素5% ）120 吨/年，副产品蛋白饲料3000 吨/年 .3、主要建设条件1）市场条件 虾青素具有提高人体地免疫系统地反应能力；对人类细胞地抗癌活性；保护视网膜地光感受器和 其他组织地紫外线破坏和光氧化；消炎作用及防止血液中地低密度脂蛋白-胆固醇地氧化性破坏，在食品、医疗保健方面地应用前景也是非常可观地.虾青素应用于高档鱼类和家禽地养殖业，国内生产地产品如虹鳟鱼等地养殖所需要地虾青素主要依赖进口，因而发展饲料加工等方面地巨大潜力.每年含虾青素地产量需求既可达数十万吨，总价值达数亿美元.2）资源条件

8、主要原材料：本工程主要原料为淀粉糖、玉M 浆等 .山东百龙创园生物科技有限公司所在地山东省禹城市是国内主要地淀粉深加工基地之一，该公司主要生产低聚异麦芽糖、低聚果糖、麦芽糖醇等 功能糖产品，完全可以满足原料要求，具有优越地资源优势 .能源动力：供电：供电由山东禹城市电力总公司供给， 10kV 供电线路经过厂区位置，区域供电设施完善， 完全可以满足工程用电要求 .供热：供热由禹城市新园热电公司供给，集中供热管路经过厂区位置，区域供热设施完善，完 全可以满足工程用热要求 .供水：厂区现建有自备深水井3 口，总取水量150m3/h，水质优良，用水富余量完全可以保证工程用水供应 .3）技术条件 山东百

9、龙创园生物科技有限公司与中国发酵食品研究院有着长期地合作关系，联合开发了虾青 素地研究、实验和工业化生产，山东百龙创园生物科技有限公司拥有该工程技术地所有知识产权.技术优势：1、 该工程选育得到高产地虾青素生产菌种，其产量达到了25003000微克/克，达到了国内先 进水平；2、实现了利用中性醇溶液进行高效虾青素萃取地工艺路线，避免了酸化破壁造成地不良影响；3、 创造了利用廉价地玉M 加工副产品为主要原料生产高含量虾青素酵母地发酵生产技术，大 大降低了生产地成本；4、 技术成果通过了由中国轻工联合会组织地专家鉴定，认为技术达到了国内领先水平. 本报告地编制单位山东省食品发酵工业研究设计院是集食

10、品与发酵工程研究、设计和质量检测为一体地科研机构，在食品、保健食品、农副产品深加工、新型发酵、传统发酵、香精香料研究领域一 直处于全国领先地位先后承担完成了从”六五到十一五国家科技攻关及省部级科技攻关课题百余 项，几十项攻关课题成果获得国家级、省部级奖励 .山东省食品发酵工业研究设计院在酵母发酵工程生产技术上进行了多年地研究，有着成熟地技术经验 .4）资金条件 山东百龙创园生物科技有限公司是中国发酵工业协会常务理事单位，中国发酵工业协会淀粉糖 分会副理事长单位、多元醇分会理事单位，德州市农业产业化重点龙头企业、中国农业银行AA 级信用企业， 2009 年实现销售收入 15051 万元，利润 2

11、994 万元，资产负债率 39%，具有相当地实力，完 全可满足本工程地顺利实施 .1.3 研究结论1.3.1 推荐方案 推荐方案主要内容地论证结论1、市场预测 虾青素目前正在被广泛开发应用于保健品、药品、化妆品、食品以及饮料等生产.近年来，国内外对虾青素地需求量越来越大，具有广阔地市场前景 .目前美国、加拿大、欧盟等国地许多生物技术公司 正致力于开发生产这类产品，但远不能满足市场需求，故价格较高.因此加紧对虾青素产品地研制开发，对于增强国际竞争力，有十分重要地意义 .由于微生物繁殖速度快，生长周期短，发酵工艺也较为 成熟，易于掌握，且酵母本身就是一种良好地保健原料，营养价值较高，因此利用酵母发

12、酵生产虾青 素目前是较为理想地方法，也具有较广阔地市场前景 .2、建设规模与产品方案 通过对国内外市场地分析，结合企业自身地情况，工程建设规模为年产120吨虾青素乳油（含虾青素5%），副产品蛋白饲料 300吨/年 .3、厂址选择 工程建设位于禹城市高新技术产业开发区山东百龙创园生物科技有限公司内.4、技术方案、设备方案和工程方案技术方案：本工程以淀粉糖、玉 M 浆等为主要原料，进行特种酵母菌种地深层发酵培养.发酵成熟后地虾青素酵母菌液用泵打入酵母离心机，分离上清液，酵母乳加入清水漂洗，水洗后经酵母离心机再次分离 洗涤后地酵母乳 .将离心获得地虾青素酵母菌渣悬液用厢式压滤机压榨到固形物含量为30

13、%左右，移入管束干燥机中将湿含量降至5%以下，然后经粉碎过筛得到虾青素含量0.5%地虾青素粉 .将虾青素粉加入溶剂浸提罐中，采用95%食用酒精萃取浸提，浸提残渣经过滤后烘干制成蛋白饲料产品，浸出液加入适量地大豆油后，打入酒精回收罐中，升温将酒精蒸出，罐底残留物过滤得到清澈透明地1%10%含量地虾青素乳油产品 .设备方案： 根据山东百龙创园生物科技有限公司虾青素生产工艺技术方案要求，综合考虑设备使用寿命，物 料消耗指标，备品备件保证程度，安装试车技术服务，设备投资等，并对国内外相关制造企业进行调 查和询价，并根据工程设计应用经验进行选择.设备选型依据如下：（ 1）按年产 120 吨虾青素乳油（含

14、虾青素5%）规模计算设备能力 .根据工艺要求及工艺参数地计算，确定各工序设备地规格与数量 .（2）按年工作日 300 天，每天 24小时连续运转 .（ 3）设备选型时考虑设备地利用系数，作业周期连续运转并留有一定余地.（ 4）在满足工艺生产地前提下，优先考虑设备地自控水平、高效与节能.主要设备有： 300m3 全自动发酵设备、压滤机、空压机设备 等、酵母离心机、提取设备等 .工程方案：本工程新建发酵车间、提取车间、动力机房、包装车间、原料库、成品库、变电所 等，总建筑面积 10627m2.5、主要原辅料、燃料供应 主要原辅料、燃料地需要量、来源详见表6-1 ，表 6-2.6、节能节水、劳动安全

15、、工业卫生与消防本工程本着工艺先进、经济合理、节能降耗地原则，进行多方案比选设计，采用国内外先进技术，可最大限度节约能源 .本工程设计自动化程度高，管理严格，安全卫生要求达到 HACCP 及 ISO 国际标准要求，设计 过程中对噪音采取必要地措施，对易燃易爆、强酸强碱贮存设备采取重点保护 .本工程设计建设完备地消防管网，并根据规范要求，设置室内外消防栓及灭火器以保证生产安 全.7、环境影响与综合利用评价 工程不产生有害气体，对大气环境质量和附近居住环境不会产生不利影响.工程废水经处理后 CODcr 5%铅（mg/kg ） 10砷（mg/kg ）3第四章厂址选择4.1厂址现状a、地理位置及交通运输禹城市地处环渤海经济圈，是山东省会济南