兰州市工信委“工业专题资金申报项目”
考察汇报材料
甘肃天工生物科技
项目单位概况
1.1 项目承接单位概况
甘肃天工生物科技是成立于20XX年高科技股份制企业。企业注册资本1000万元，在兰州市安宁西路270号。企业配置有中国领先400L×2超临界萃取设备、24L×2超临界中试设备、溶剂多能提取设备，和自主创新8m3×2亚临界工程样机、40L亚临界小试设备。另外，还配有清洗、破碎、远红外热风烘干等前处理专用设备，和压滤、抽滤、离心分离、喷雾干燥、真空干燥、精馏、层析等后处理设备，兼具动植物水溶性成份和脂溶性成份提取分离，和生产和试验功效。是现在甘肃省规模最大、功效最全天然产物提取企业。20XX年，企业实现销售收入2227万元，实现利润107万元。
自20XX年投产以来，企业累计投入研究开发、技术进步资金已达350余万元，占同期全部销售收入5.2%。已经完成了产品纯化工艺、惰性气体扩散脱溶、超临界装置和工艺改善创新、产品改性、节能降耗等多项实用技术开发，自主设计出亚临界萃取设备，发明了HFC密实气体萃取技术，探索出一整套亚临界、超临界和其它工艺集成联用提取分离方法，用于生产实践，产生出显著技术经济效果，为本项目奠定了技术基础。企业已经取得实用新型专利1项，申请发明专利2项。获专利技术装置已在甘肃、新疆、重庆等地域开始输出，部分接产企业已开始工业化生产。
1.2项目参与单位概况
项目参与单位为甘肃畜产品工程技术研究中心，该中心隶属甘肃农业大学，现有甘肃省农畜产品加工和贮藏关键试验室、农产品加工和贮藏工程硕士点及省级关键学科、动物食品营养和加工博士点；有老师35人，其中高级职称15人，博士8人，6人入选省级333及555科技人才工程及学科带头人；前后在食品科学、生物技术、畜产品加工、保鲜贮藏、农产品加工等方面负担开展了26个科研项目，其中省部级攻关项目11个，获省部级科技进步奖7项，在各类学术刊物发表论文230多篇，其中关键刊物41篇，主编专著8部、教材11部；有大中型专用仪器设备42台（件），价值204万元；和甘肃省6个大型食品骨干企业有协作协议，和日、德、法、新西兰、台湾等国家和地域相关院校、企业建立了业务往来，转化推广农畜产品加工科研结果18项，累积新增效益9000多万元。
1.3已完成关键结果
1、“番茄皮籽‘亚临界丙丁烷萃取-超临界CO2精制’技术工业化应用”结果，经过甘肃省科技厅组织结果判定，达成中国领先水平。
2、“从紫苏籽提取分离高纯度α—亚麻酸研究和开发” 已经过甘肃省科技厅组织科学技术结果教授判定。
3、实用新型专利“适适用于多个溶剂进行极性非极性中间体萃取装置”（专利号20XX20XX59690）。
4、发明专利“亚临界流体萃取溶剂及萃取方法”（专利申请号20XX）。
项目产业关联性和在产业化发展中作用
2.1提升苦荞资源综合利用价值
苦荞麦又名三角麦、乌麦，蓼科(Polrgonacceae)类双子叶植物，带壳苦荞麦籽粒，关键有苦荞麦和甜苦荞麦两个栽培品种，是粮食作物中比较理想填闲补种作物。苦荞麦籽粒营养丰富，蛋白质、脂肪、维生素、微量元素含量和质量普遍高于大米、小麦、玉米等大宗粮食。
大量研究表明，苦荞含有其它谷物所不含有芦丁（Rutin）黄酮类化合物，芦丁关键分布于苦荞花、茎、叶、根及籽粒、外壳中，大约在1%-7%之间，苦荞外壳含芦丁超出3%。含有降血脂、降血糖、降尿糖，降低微血管脆性和渗透性，防治出血症、冠心病、糖尿病和高血压，维持眼循环等多个生理功效和药用价值。
苦荞作为北方一个常见农作物，分布广泛，能够作为提取芦丁最方便廉价原料。现在，中国苦荞加工利用还处于起步阶段，关键表现在规模小、加工方法简单、产品单一、深加工产品少等方面，如通渭县乐百味食品有限责任企业生产苦荞面、苦荞混合挂面、苦荞茶、苦荞米等，良好资源优势未能发挥出来。
2.2促进提取分离行业技术进步
中国现在提取异黄酮关键采取乙醇浸提工艺，包含传统浸提和超声波连续逆流提取两种工艺方法。相比较后者显著进步，缩短了提取时间，乙醇用量也有所降低。但二者本质上全部属于有机溶剂浸提，所得提取物品质特征完全一致，存在问题是提取物纯度很低，需经过脱脂、树脂吸附等纯化工序才能达成纯度≥8 %商品规格。同时两种工艺全部需大量使用正己烷和乙醇，其经济性和安全性也令人忧虑。从其它省现有生产实际情况也能看出，正是上述原因使得各企业规模难以做大，产品档次不高，成本缺乏竞争力。
20XX年，甘肃天工企业和畜产品工程中心利用新型萃取设备组织苦荞黄酮提取试验，在数次失败以后终获成功。其结果不仅在中国首开HFC复合溶媒亚临界萃取黄酮类物质先河，而且实现一步制取≥20%纯度产品，经专业机构检测，质量指标达成中国同类产品优异水平。
所以，深入开发优异成熟相关技术，利用苦荞副产品提取黄酮，对于延长产业链、提升增值效益、满足市场需求，全部含有主动作用和现实意义。而且经采取优异技术提取加工后皮渣，其蛋白质等营养成份不被破坏，仍可做为上好饲料，从而实现资源充足利用，符合科学发展观和循环经济要求。
2.3对资源、市场、技术等多方面带动作用
项目以本省特色资源加工增值、循环利用为目标，以自主创新结果为支撑，符合国家和本省产业政策，技术开发方向符合产业应用需求，产品符合市场需要，技术研发水平达成中国领先。实施本项目对于促进产业升级和经济发展方法转变，带动生物医药、农副产品加工等相关领域技术进步，全部含有主动作用。
对于新技术新装备深入完善，结果产业化推广应用，加大优势资源对区域经济增加贡献率，增强科技创新对结构调整促进作用，助推天然产物提取技术自主创新，全部是十分必需。
2.4促进特色农产品加工业发展
本项目以甘肃特色农产品为加工对象，形成大规模工业化生产技术装备，其工艺技术、产品质量、原料综合利用等方面，全部有较高科技含量及经济实用性。所以对西部特色天然产物加工业发展和技术进步含有良好示范和促进作用。
2.5促进区域装备制造行业产品更新
HFC亚临界萃取装备技术水平居中国领先。经过本项目实施，将在中国推广应用，从而为本省装备制造行业注入新技术元素，有利于提升其行业竞争能力。
本项目是企业自主创新、含有自主知识产权高技术产业化项目，符合国家目前关键投资支持方向。项目技术和产品包含生物制造领域，同时又是农产品精深加工。国家《生物产业发展“十一五”计划》提出了“生物制造要主动扩大含有自主知识产权生物基产品工业化应用”发展方向，明确支持“生物可降解溶剂、润滑剂和多种高效安全食品和饲料添加剂产业化”项目；最近国家发改委遴选出八大高技术产业作为未来产业发展关键，其中包含生物产业，并强调指出：“生物产业发展关键是要充足发挥中国特有资源优势和技术优势，优先发展生物医药产业，大力发展生物农业，主动发展生物能源，加紧发展生物制造”。
国家《农产品加工业“十一五”发展计划》也将“农产品加工技术创新工程”列为发展关键。所以，本项目符合国家相关产业计划。
本项目处理目前制约本省特色产业升级发展急需共性、关键技术,成功后能在行业内和农产品加工领域推广应用，符合兰州市工信委“20XX年度非公有制经济和中小企业专题资金项目”支持范围。
项目建设内容
3.1 项目概要
苦荞黄酮提取关键技术及加工装备工业化应用项目，是由甘肃天工生物科技和甘肃畜产品工程技术研究中心共同实施自主创新技术结果转化项目。
本项目采取一个实用新型专利装置（专利号20XX20XX59690），和一项发明专利亚临界流体萃取溶剂及萃取方法（专利申请号20XX），对本省苦荞资源进行精深加工和循环利用。
本项目依靠关键专利技术，针对苦荞黄酮生物活性特征，自主研发萃取、精制工艺路线，在HFC新型萃取溶媒和专用萃取装置基础上进行二次创新和开发，引入携带剂萃取机理，增强HFC混合溶媒极性，完成复合溶媒萃取领域拓展试验，使该溶媒适宜于黄酮类化合物萃取和反相萃取。对专利装备补充配套携带剂萃取系统，形成苦荞黄酮精深加工成套专用装备。增加超声波辅助处理，提升提取效率。
甘肃天工生物科技依靠关键专利技术优势，围绕新型复合溶剂独有特征进行了大量前期研发工作，设计制造了亚临界萃取黄酮原理样机，生产出符合行业需求黄酮产品，使原料增值5倍以上，同时，经过对苦荞黄酮开发，深入探讨中药材有效成份提取机理，为推进本省植物产业资源优势向产品优势转化和中药产业技术进步起到示范作用。
3.2本项目技术特点
亚临界萃取是当今世界上正在兴起一个新型提取技术，利用亚临界流体优良扩散性能，对很多物质有很好渗透性和较强溶解能力，中国也刚刚开始发展。因为亚临界比超临界萃取压力低，设备容积大，更适合于规模化生产。多年中国对于这类概念传输和此项技术开发十分活跃。
本项目采取“适适用于多个溶剂进行极性非极性中间体萃取装置”实用新型专利（专利号20XX20XX59690）和 “亚临界流体萃取溶剂及萃取方法”发明专利（专利申请号20XX）。对本省苦荞资源进行精深加工和循环利用。该专利设备和HFC复合溶媒萃取工艺相“融合”，组成了本项目一整套关键技术。
项目单位在关键处理了HFC复合溶媒配方，极性共溶剂（夹带剂）介入和析出系统设计，粗提混合液分离控制系统设计等关键问题以后，使黄酮提取分离效果达成满意程度。具体特征表现在以下四个方面：
1、产品品质优良。试制产品外观为墨绿色固体粉状，纯度≥20%，试制产品外观为墨绿色固体粉末，纯度8%-20%，理化、卫生指标符合外经贸行业标准。
2、生产水平提升。新技术实现了提取分离在一套系统内完成，无需经过树脂吸附等后精制工序即可得到≥20%黄酮产品。生产过程料液比1：1.5，仅为超声波逆流萃取1/10。因为萃取、分离和溶媒回收均在低于45℃
3、生产过程绿色环境保护。萃取得到苦荞黄酮初提物，只需进行亚临界反相萃取即可脱除脂溶性杂质，不再需要大孔树脂吸附精制过程，缩短了工艺步骤，避免了吸附、洗脱工序高污染作业。
4、萃余物清洁，不变性。HFC溶媒特征决定其萃取过程不致蛋白质、纤维成份变性；回收过程脱除根本。所以萃余物保留了饲料所需营养物质，无溶剂污染，适口性和营养性均符合饲料要求。
5、装备产能，生产安全性、卫生性、经济性均显著优于现有其它技术。再经过本项目计划实施转段试验，能够完成设计定型，用来装备大规模加工苦荞黄酮产业化生产线。
3.3项目建设关键内容及创新点
3.5
本项目以前期研发结果为基础，针对苦荞黄酮生物活性及其结构特点，在继续完成专利设备改善设计和HFC复合溶媒萃取扩试基础上，以更为成熟工业化生产技术和装备，建设示范性生产线，实现技术创新结果推广应用。为此，确定本项目实施内容以下：
1、依靠前期研究结果，继续完成HFC复合溶媒萃取苦荞黄酮扩大试验，拟订满足本项目生产规模完整工艺技术方案。
2、从改善现有HFC萃取装置 C型原理样机入手，实施设计转段，进行S型工程样机设计和制造；经过工程试验，完成设计定型。
3、建设一条年加工苦荞原料400吨提取生产线。
4、在规模化生产条件下，对全套工艺技术和设备进行考评验证、改善完善，使之达成工业化生产成熟水平。
3.5
苦荞黄酮萃取成套技术，是适用性很强新型绿色萃取、分离技术，其创新点表现在以下方面：
1、本项目技术和现在传统乙醇提取苦荞黄酮工艺相比，在相同条件下可大大缩短提取时间、提升提取率、减低生产成本。因溶媒存在于闭路系统而使其损耗和污染均显著低于溶剂萃取。因为避免了传统溶剂依靠较高温度实现脱除和回收高耗能工序，所以综合能耗大幅度减低，且确保了异黄酮生物活性，萃余物不受溶剂污染，原有水溶性成份和蛋白等物质不变性，真正实现了特色资源和低成本加工技术相结合，使产品价格更含有市场竞争力。
2、苦荞黄酮萃取装备，在中国尚属首创。该项技术广泛适合黄酮类有效成份提取，为中国弱极性中间体产品工业化提取找出一条新路径。
3、在亚临界萃取系统中，成功嵌入了有机溶剂辅助萃取和气体扩散脱溶技术，现有效处理了不一样萃取目标很多技术需求，又显著改善了脱溶效果，使产品中溶媒残留降到痕量。
4、HFC-134a毒性AEL（8和12小时TWA）可许可空气暴露浓度为1000PPM(v/v)，而且该密实气体作为气雾携带剂已在医药行业得到大量应用，说明用其萃取中间体没有医用、食用安全性障碍。
5、HFC-134a复合溶酶独特物理特征，使得苦荞黄酮萃取装备额定工作压力小于1.3 MPA，可确保系统采取正常工艺条件和工艺环境进行提取生产，不需要特殊防护方法。
3.4预期目标
项目预期建设年加工苦荞副产品原料400吨，生产15％苦荞黄酮20吨、25％苦荞黄酮20吨、饲草粉350吨，和原料前处理、产品精制、标准化处理等工序配套设施。
项目建成投产后，估计年销售收入1160.0万元，年利税340.0万元，税金155.0万元，税后利润185.0万元，平均投资利润率27.1％。并将项目结果推广应用，提升本省农产品加工水平，延升生物资源产业链，带动地方产业快速发展。
3.5组织方案
本项目由甘肃天工生物科技和甘肃畜产品工程技术中心共同实施，工艺设备成熟化在甘肃天工生物科技企业进行，试验室测定工作在甘肃畜产品工程技术中心进行。实施项目法人负责制，企业法人即为项目法人。依靠企业内部现已形成设计队伍和生产组织体系，分别负担本项目设计、试验、生产等项任务。
当工艺设备成熟化投产后，由天水羲皇食品企业、通渭县乐百味食品企业以来料加工方法，和项目企业协作开展示范经营。
3.6拥有自主知识产权情况及国产化程度
3.
苦荞黄酮萃取关键技术是以自有发明专利“亚临界流体萃取溶剂及萃取方法”为基础，以“相同相溶”理论为指导，针对中国现有苦荞黄酮萃取技术不足，应用携带剂辅助萃取原理，对HFC复合溶媒极性进行调整，以满足特定萃取工艺要求而自主创新新型萃取方法，是对原有专利技术应用领域进行拓展开发。
依据苦荞黄酮萃取工艺要求，以专利技术“适适用于多个溶剂进行极性非极性中间体萃取装置”为基础机型，配套设计携带剂辅助萃取系统，形成“苦荞黄酮专用萃取装置”。
以上关键技术，均属于项目单位对自有专利技术进行升级改造，不仅能够确保项目建设顺利进行，同时，也是对制约中国黄酮类化合物生产工艺“技术瓶颈”有效突破，含有较为广泛推广应用价值。
3.
本项目关键技术“苦荞黄酮萃取装备”由项目单位自行设计成套，其中压力容器委托中国专业工厂制作，其它辅助设备完全采取国产配套。复合溶媒采购自中国专业生产商，项目单位按工艺要求自行复配。
3.7 环境保护及评价
3.7.1 关键污染源及综合利用和治理方案
1、废水。本项目所产生废水关键为原料前处理车间当归原料清洗废水和各设备、地面清洗废水（约1000t/a）及生活污水（约800t/a），废污水排放总量1800吨。生活污水和生产废水合流进入长风厂污水处理系统集中处理。
2、废气。亚临界萃取生产车间所用溶剂134A必需全部回收反复使用，不存在排放废气，超临界萃取车间所用CO2只有排空时少许排放，且不会对人员及环境造成危害，其它工艺不产生废气。
3、废渣。废渣关键为苦荞皮壳萃取废渣，不含有毒有害物质及化学添加剂，其中仍然含有大量蛋白质、纤维素等成份，可作为饲料配料廉价出售。
4、噪声。噪声关键起源：原料处理车间粉碎机、鼓风机和个萃取车间电机、水泵噪声，噪声源强度在50～75dB(A)范围内。锅炉房鼓风系统产生噪音等，强度在45～70dB(A)范围内。
3.7.3环境保护投资
本项目污染物排放较少，且无有毒有害物质，环境保护方法关键依靠大厂设施，所以不再考虑建设。
经济效益
4.1产品生产能力、市场销售及盈利分析
项目投产后，形成年加工苦荞400吨，年产苦荞黄酮（20%）20吨，苦荞黄酮（10%）20吨，蛋白饲料350吨生产能力，项目达产年销售收入1160.0万元，总成本为820.0万元。计算期内正常年利税340.0万元，税金155.0万元，税后利润185.0万元，平均投资利润率27.1％，所得税前财务内部收益率46.3％，静态投资回收期3.3年(含建设期)。
4.2社会效益
1、改善农业产业结构。改变小麦玉米单一个植结构，增加粮、经二元结构和农业生态系统稳定性，合理配置农村劳动力资源，变农闲为农忙，有利于当地农业结构优化升级和农村经济深入繁荣。
2、因地制宜促进农村经济发展。苦荞适宜产区关键集中于中国北纬35-38°之间山西、甘肃、陕西、河北等地，土地肥沃无污染，苦荞产量高，品质佳。在海拔1800米以上二阴地域，种植苦荞比较效益高，可加紧农业发展，还可增加养殖业和加工业收入，将有利地推进区域经济发展。
3、增加农民从业门路，促进穷困户脱贫致富
本省定西、天水部分二阴地域多属贫困地域，农民生活水平比较低，尤其是生活在偏远山区地农民，经过规模化种植苦荞，提升农民直接经济收入，可成为脱贫致富地一个关键路径。
4、本项目属技术含量较高食品、药品添加剂工业，和种植、加工、机械制造、包装运输等产业关联度极强，既能巩固和提升小杂粮生产地位，又能提升加工业技术效益水平，还能带动第三产业扩大规模，有利于劳动力转移，带动相关产业扩张。
5、加工项目污染物易于处理，设计时已考虑在内，不会对环境造成污染，破坏生态平衡。
本项目在计算期内财务内部收益率等指标高于社会折现率多年基准，财务净现值大于零，借贷清偿能力较强，有很好抗风险能力，经济效益较显著，所以项目是可行。
项目全部建成投产后，生产正常年可新增销售收入1160万元，新增利税340万元。
项目投资及资金起源
5.1项目投资
项目总投资为建设投资和铺底流动资金之和，总计为720.0万元。其中，项目建设投资540.0万元，铺底流动资金180.0万元。
5.2资金起源
企业自筹600.0万元，占总投资83.3％，计划420.0万元用于建设投资，其中，建筑工程费估算为90.0万元，设备及工器具购置费估算为300.0万元，安装费及室外管线工程30.0万元，180.0万元作为铺底流动资金。
为加速项目建设进度，拟申请兰州市扶持资金120万元，占总投资16.6％,其中，计划设备及工器具购置费估算为90.0万元，工艺成熟性试验费30.0万元。
5.3项目投资完成情况
依据项目进度安排，本企业已完成以下工作：
5.3.1在进行HFC复合溶媒萃取试验基础上，完成苦荞黄酮提取工艺技术方案设计和中试验证试验；
5.3.2完成HFC萃取装置 C型原理样机改善设计，现在压力容器和关键设备采购和制造正在进行中，具体清单以下：
已完成投资设备明细表
序号
设备名称
规格型号
材质
数 量
单价
1
萃取釜
Φ1.8mx3.6m-1.6
不锈钢
2
46
兰通厂承制
2
一级分离釜
Φ1.8mx3m -1.6
不锈钢
1
13.5
3
二级分离釜
Φ1.3mx2.25m-1.6
不锈钢
1
8.6
4
主冷凝器
45 m
不锈钢
1
8.4
5
热交换器
15 m
不锈钢
1
6.6
6
换热器
5 m
不锈钢
1
4.2
7
储液罐
Φ2x4-1.6
Q235B钢
2
15.6
8
暂存罐
Φ1.6mx2.8m-1.6
不锈钢
2
19.4
9
出口缓冲罐
Φ0.53m×1.6m
不锈钢
1
5.5
10
缓冲罐
Φ0.53m×1.6m
不锈钢
2
5.5
11
过滤器
Φ0.5m×2m
不锈钢
2
10.8
12
压缩机组
8SAJ10
2
30.8
大连冷冻
13
真空机组
JZJ150
2
1.74
海门华丰
14
高压泵
3DP60
2
5.5
淮海工业泵
15
高压泵
3DP35
1
1.3
淮海工业泵
16
柱塞计量泵
JZ160/60
1
0.7
淮海工业泵
17
超临界压力容器
11
57.0856
兰州福海
累计
195.1256
以上设备投资额为：195.1256万元，占项目总投资27%。
5.4 企业经营情况
截至20XX年12月末，企业资产总额为2070万元，负债总额70万元，全部者权益20XX万元，资产负债率3.38%。整年实现产值2412万元，实现销售收入2227万元，实现利润总额126万元，税后利润107万元。
20XX年，一季度共实现产值636万元，销售收入568万元，实现利润46万元。完成整年计划23.6%。
5.5项目实施进度
5.5.1项目计划2年完成，实施进度见表5-
20XX年1-8月，后期扩试和转段设计，熟化工艺。
20XX年9-12月，设备制做，厂房建设，施工图设计。
20XX年1-8月，生产线安装，试车，设备定型。
20XX年9-12月，批量试产，验证技术，项目验收。
表5-3 项目实施进度安排表
年 份
20XX
20XX
月 份
1-3
4-6
7-9
10-12
1-3
4-6
7-9
10-12
后期扩试，
熟化工艺
设备制做
厂房改扩
安装试车
设备定型
批量生产
项目验收
5.5
现在，本项目已完成后期扩试和转段设计，转入熟化工艺阶段。“苦荞黄酮提取关键技术及加工装备工业化应用示范项目”充足发挥了本省特色资源优势，拓展了关键专利技术在植物萃取领域应用范围。在主动探索处理制约本省农业产业升级发展急需共性问题和关键技术，加速提升资源综合利用水平，加紧科技结果转化步伐，推进天然产物提取行业技术创新和技术进步等方面均含有一定示范带动作用。
甘肃天工生物科技
20XX年
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