-
2600141784
甘肃
S512.11
基础研究
谷物及其他作物的种植
①课题来源与背景:该项目来源于甘肃省科技厅重点研发计划项目《陇南持久抗条锈性冬小麦分子育种》(项目编号21YF5NA146),由甘肃省农业科学院小麦研究所白斌研究员主持完成。成株抗性基因资源的发掘和利用是解决品种抗性频繁丧失的有效策略。寻找和挖掘小麦品种中的成株抗性基因资源,并将成株抗病基因等其他类型抗病基因进行聚合,是提高小麦品种抗病持久性的重要研究内容。由于缺乏有效选择方法,仅依靠表型鉴定很难实现对多个有利基因的聚合,导致育种效率低下。引进和利用国际新的成株抗条锈基因资源,提高甘肃小麦品种抗性遗传多样性、实现持久防治小麦条锈病,借鉴国际上基因聚合育种中采用的高效选择方法,为甘肃冬小麦抗病基因聚合育种开发经济、实用、有效的选择方法已迫在眉睫。此外,快速育种技术是利用温室或人造加强照明环境建立全天候小麦生长机制,以加速寻找更优良的作物品种,比“穿梭育种技术”效率增加了三倍。与广泛使用的商业育种技术相比,显著增加了育种速度、缩短了育种年限。因此,在此基础上,研发适合于甘肃冬小麦的快速育种技术,将为常规育种、分子育种提供新的技术,为加速选育抗病、优质、丰产性小麦品种奠定基础。
②技术原理及性能指标:
1、共引进国际小麦抗条锈新材料317份,中国小麦品种(系)含黄淮北片和北部冬麦区近年育成的新品种(系)936份。共筛选出260份抗病、农艺性状优良的中国小麦品种(系),其中兼具丰产和优质性状的黄淮北片、北部冬麦区育成品种(系)50份;128份具有不同抗病类型的已知基因载体品种(系)和慢病性品种(系)。
2、在核心菌源区陇南,条锈菌越夏区(山旱地)推广品种(系)中含有Yr15、Yr17、Yr28、Yr30、Yr46和Yr62基因的频率较高,越冬区(川水地)推广品种(系)中主要含有Yr29、Yr44、Yr59、Yr64、YrZh22和YrZh84基因,越夏区和越冬区品种(系)的抗性遗传背景差异明显,且越夏区品种(系)含有的抗病基因丰富度高于越冬区。
3、育成基因聚合冬小麦品种兰天196,审定编号:甘审麦20230021。半冬性,生育期258天,株高103cm,株型紧凑,抗倒性较强。亩穗数39.05万穗,穗粒数41.9粒,千粒重48.3g。中抗条锈病,高抗白粉病。籽粒容重811克/升,蛋白质含量13.34%,湿面筋含量28.0%,稳定时间9.9min,吸水率56.3%,最大拉伸阻力488E.U,拉伸面积84cm2。平均亩产411.4kg。
4、一步成苗培养基成分包含固体MS培养基4.634g、维生素B10.2-0.4mg、微生素B61.0-1.8mg、烟酸1.0-1.7mg、甘氨酸4-7mg、肌醇200-350mg、蔗糖10.0-35g、过滤后的椰子原汁100-200mL、琼脂粉5.0-7.5g、双蒸水。
5、一步成苗培养步骤:选取冬小麦开花后12~20d的幼穗,取下麦穗穗中部的籽粒,70~75%的酒精消毒,将灭菌后的籽粒用镊子轻轻将胚取出,放入已准备好的培养基平板中,胚盾片向下紧贴培养基,将放入幼胚的平板用遮光纸包裹,在光照培养箱中20℃条件下进行暗培养72小时左右,暗培养结束后,开始光照培养(白天:25℃,16小时,夜晚:22℃,8小时),待胚芽鞘、根分别伸长至2.0-2.5cm时,进入下一阶段培养。将幼苗转入装有蒸汽灭菌混合土壤(70%腐殖质土和30%的大田土壤,体积比)的40孔塑料方盘中,每格种植1棵幼苗。培养温度白天25℃,晚间22℃,相对湿度白天65%、晚间85%,白天16h,夜晚8小时的栽培管理,其中植株生长时给予水分胁迫,苗期只有当植株出现枯萎时再浇水。冬小麦(冬性)需要在幼苗转入土壤后进行光照低温春化处理25-30天(4-5℃,白天14小时,光照12000lx,夜晚10小时),之后再进入正常栽培管理。
③技术的创造性与先进性:
1、小麦新品种兰天196具有抗病、抗旱、丰产性好特点,2019~2021年参加甘肃省冬小麦品种区域试验,平均亩产411.4千克,比对照兰天19号增产6.8%,居10个品系的第2位。2021~2022年生产试验平均亩产452.7千克,比对照兰天19号增产4.9%。
2、小麦幼胚一步成苗培养基只需一次培养就可以同时生根发芽,且发芽生根率达98-100%、培养时间短(仅需要72h左右)。利用一步成苗培养技术,小麦一年能达到3-4代的快速育繁。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:
1、育成的小麦新品种兰天196,具有抗病、抗旱、丰产性好。其中2019-2020年度参加甘肃省陇南区域旱地冬小麦区域试验,平均产量6.2t/hm2,较对照品种‘兰天19号’增产6.9%,居10个品系的第2位。适宜在陇南区域(天水市和陇南市)的山旱地推广种植。2022-2-2023年在天水市清水县进行示范推广,较当地主栽品种增产32.8Kg/亩,经济效益显著。此外,由于兰天196具有持久抗病性,生产中无需化学药剂防治条锈病和白粉病,为菌源区小麦生产绿色增效提供良种。该品种已在2023年8月份与天水捷事达种业有限公司签订了品种经营权转让协议,有利于成果的快速推广应用。
2、研发的小麦幼胚一步成苗培养基及快速育种应用技术,已经在快繁育种中进行推广应用。应用单位包括平凉市农业科学研究院小麦研究所,陕西省长武旱地小麦育种中心等单位。
⑤应用情况及存在的问题:
1.利用基因聚合育成了适宜在条锈病菌源区陇南地区推广种植的兰天196等小麦新品种,成株期高抗条锈病,但抗病性是否持久,需要长期的生产实践检验。
2.该项目中提出的以分子标记辅助选择为主的分子育种技术,分子标记可检测的基因主要为抗病、品质、穗发芽、产量、株高等重要性状,但多数基因仍缺乏有效的分子标记,仍需要对一些关键性状的新基因进行标记开发与育种有效性验证,不断补充分子标记辅助选择的新基因和新标记。
3.分子育种技术包括转基因、基因编辑、分子标记辅助选择、生物工程等多个方面,技术日新月异,新技术不断出现。除该项目提出的标记辅助选择外,今后应该在基因编辑等技术的应用方面开展研究。
⑥历年获奖情况:无。
冬小麦分子育种病害防治
-
2400162015
甘肃
S512.1
基础研究
谷物及其他作物的种植
①课题来源与背景:该发明专利来源于甘肃省农业科学院科研条件建设及成果转化项目《小麦分子育种平台创建与品种选育》(2019GAAS05)。
②技术原理及性能指标:幼胚培养是作物快速育种中的关键技术,通过作物籽粒成熟前就在实验室进行幼胚离体培养、成苗后移栽于土壤中进行栽培,缩短作物生长周期,有利于作物全年育繁代数的提高。研发出一种简单、高效、价廉的幼胚培养技术是提高作物快速育种效率和产业化应用的重要内容。
③技术的创造性与先进性:作物快速育种技术是利用温室或人造加强照明环境建立全天候小麦生长机制,以加快培育优良作物品种。已在小麦、硬粒小麦、大麦、油菜和豌豆等作物育种中得到应用,使春小麦、大麦每年生长6代以上,油菜每年生长4代。与广泛使用的商业育种技术相比,显著增加了育种速度、缩短了育种年限。已报道的小麦幼胚培养技术较多,但培养基的选择种类不一、如MB、A、B、PM培养基等,且不同培养基的幼胚成苗率差异也大。已报道的小麦幼胚培养技术中,幼胚再生系统中通过“幼胚-愈伤组织-分化成苗”的研究较多。幼胚经愈伤组织培养后再进行分化培养成幼苗的方法多用于转基因研究中,步骤复杂,且成苗率低,而幼胚一步培养成苗技术在快速育种中优势明显。该研究开发了利用一种培养基就可以达到多种作物幼胚一步成苗的培养、且成苗率高的方法,具有成本低、操作简单、适宜产业化应用。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:该发明提供了一种适用于作物幼胚培养的培养基及其快速育种幼胚一步成苗的技术和方法,利用一种MS培养基作为基本培养基就可以达到幼胚一步成苗培养,且幼胚成苗率近100%,该技术简单实用、成本低,有利于在小麦、大麦、黑麦等麦类作物快速育种中大量使用。
⑤应用情况及存在的问题:该技术已在小麦、青稞、黑麦、燕麦作物的幼胚一步成苗快速育种中应用。主要存在的问题为幼胚成苗培养中,需要专业的光照培养箱或人工气候室,个别单位缺乏人工气候室,不利于该技术的快速应用。
⑥历年获奖情况:无。
⑦成果简介:该成果为一种适用于作物幼胚培养的培养基及其在快速育种幼胚一步成苗中的应用。发明的培养基主要营养组分为固体MS基本培养基,并添加一定浓度和质量的维生素B1、微生素B6、烟酸、甘氨酸、肌醇、蔗糖和过滤后的椰子原汁,最后利用氢氧化钾溶液将上述的培养基营养组分体系的pH值调节为5.70~5.85,加入适量的琼脂粉,溶剂为超纯水、去离子水或双蒸水。该发明利用一种MS培养基作为基本培养基就可以达到幼胚一步成苗培养,且幼胚成苗率近100%,该技术简单实用、成本低,有利于小麦、大麦等麦类作物快速育种。
小麦品种选育栽培方法
-
2500060705
广西
S794.4
基础研究
林木的培育和种植
1.课题来源与背景:油茶为山茶科山茶属常绿小乔木或灌木,是中国特有的木本油料树种,与油橄榄、油棕、椰子并称为“世界四大木本油料植物”。中国油茶资源丰富,全国通过国家或省(自治区)审(认)定的油茶良种375个,香花油茶(Camellia osmantha),是广西较新的一个种质资源,具有易栽培、抗性强、产量高、油质优等优良特性,且树形美观、花香浓郁,可同时作为油料作物树种和观赏树种,发展前景广阔。香花油茶自发现以来,已筛选出100多个优良无性系,通过自治区认定良种6个。油茶是异花授粉植物,自交不亲和或亲和性低,多品种配置栽培是提升坐果率、提高油茶产量和效益的重要技术手段。传统的多品种栽培配置往往以人工杂交授粉测配方法或单一的花期一致为原则选择不同品种进行混种造林,存在如下缺点:
(1)人工杂交授粉测配方法要经过亲本选择、去雄、隔离、花粉采集及贮藏、授粉、套袋、摘袋等步骤,工作量大,效率低;
(2)人工杂交授粉受人为和外界因素影响大,如若摘袋不及时,会导致雨水积于袋中,使柱头发霉脱落,且测配数量有限;
(3)以单一原则配栽造林盲目性大,可能会导致产量不高,并且品质较差等情况。有关香花油茶的配置栽培研究还未见报道,生产上多盲目配置,缺乏科学性,大大影响了香花油茶的应用推广。针对此问题,申请人经反复研究,提出了在种植前进行早期无性系测配的方法,对于提升香花油茶栽培品质有重要意义。
2.技术原理及性能指标:主要包括品种选择、测配无性系容器苗培育、测配容器苗管理、隔离授粉、果实测定、组合测配鉴定等步骤。
3.技术的创造性与先进性:采用盆栽容器苗隔离授粉的方式同时为多个无性系进行测配,整株植株所有花朵都能进行授粉统计,自然授粉可排除人为因素干扰,得到的数据更精准,在造林前进行测配,有效提高了广西油茶造林的科学性。采用根据该发明方法筛选的组合进行栽培配置,能有效提高种植产量,提高茶果质量,促进了香花油茶的推广和油茶产业的发展。
4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术实用性和可操性较强,在各油茶品种中均适用。
5.应用情况及存在的问题:生产上尚未进行应用。
香花油茶杂交授粉测配方法油料树种
-
2500031331
山东
X712
应用技术
环境治理
农业废弃物是在农业生产过程中产生的生产副产品,如渔业生产过程中产生的动物残余废弃物、农业生产过程中的农作物秸秆等、农林生产加工过程中产生的植物类谷壳、果皮、锯末、加工类残余废弃物及农村生活垃圾等。中国是农业大国,据估计,中国每年各类作物秸秆生产量达到6.5亿吨以上,其中秸秆直接还田的约2.1亿吨,畜牧业系统转化利用的约1.2亿吨,工业原料约1亿吨,每年剩余量达近2亿吨。生活垃圾中废弃天然高分子的种类也很多,如核桃壳、椰子壳等,提取棕榈油后剩余90%的棕榈渣中纤维素、半纤维素、木质素各占1/3;香蕉皮中含有大量的果胶、纤维素、木质素等。此外,人类在生产、使用农副产品的同时,也产生大量废弃物,中国年产500多万吨蔗渣,干蔗渣中含纤维素(59%)、木质素(21%)、及多缩戊糖(20%);国内食品行业每年产生约2千万吨湿豆渣,干豆渣富含纤维素(50%以上)、蛋白质(16%~34%)。全球每年产生约1千亿吨作为副产物的甲壳素,工业生产的废弃甲壳素约1万吨。角蛋白是农副产品使用过程中被废弃最多的蛋白质,中国年产生家禽羽毛70多万吨,其中动物毛发和家禽羽毛中角蛋白含量超过90%,除少部分作为保暖填充材料外,绝大部分被废弃。部分植物蛋白(如玉米醇溶蛋白、大豆分离蛋白)作为副产物也没被有效利用。农业废弃物处理问题日益成为农业可持续发展领域的重要课题。农林废弃物产量巨大,可再生且再生周期短、可生物降解、环境友好,因此开发农林废弃物的价值具有广泛而深远的意义。课题组研发了可有效控制农田氮磷流失和保持土壤水分的系列土壤改良型秸秆基、羽毛蛋白基高吸水性树脂,并在此基础上进一步研制出用于土壤保水、增肥的系列肥料缓释型高吸水性树脂,实现了材料性能的可控合成,为新型、高性能、多功能、环境友好型农用高吸水性树脂的研制提供了新理论和新方法。
这条生物质资源化路线,可将农林固体废弃物转化成用于农田保水、保肥和增肥的农用高吸水性树脂材料,实现了农林固体废弃物高值化利用,真正实现“取之于农,用之于农”,具有广阔的市场应用前景。此外,针对环境水体污染的特点,课题组利用生物质研发了一系列可用于水体营养盐和重金属高效富集、回收和再利用的水凝胶材料。这类材料由于其独特的三维网络结构,可实现对水体中重金属的快速响应和高效富集,可用于重金属废水的高效治理和环境污染应急处理;吸附了重金属的水凝胶材料可原位制备纳米金属和金属晶体,用于工业催化,可有效实现重金属的资源化和循环化利用按照本设计的材料工业路线,将含重金属的水体快速净化,10min就可以实现不同重金属的高效去除,吸附容量根据生物质模板的不同和重金属离子的不同可以达到100-200mg/g,被吸附的重金属在水凝胶材料内部可以实现纳米金属和纳米晶体的转化,将转化后的纳米金属作为催化剂用于催化产氢和污染物降解,效率均可达到100%,催化剂具有很好的循环使用性和储存性,在实际应用中具有广泛的市场应用前景。
项目特点:1.分别提出了利用农林废弃生物质开发适用于农田保水、保肥、肥料缓释、可生物降解的农用高吸水性树脂和适用于水体重金属高效富集、再利用的环境响应型水凝胶材料;2.该技术可以实现农林废弃生物质的高值化利用,实现“取之于农,用之于农”和“以废治废,资源循环”,符合可持续发展的理念;3.将农林废弃生物质研发成农用和污染控制用高吸水性树脂及水凝胶材料是环境友好的材料工业路线。
应用范围:该路线可以用于生物质资源化企业,农用土壤改良剂、缓释肥、环保吸附剂等生产厂家和环保公司等。
农业废弃物利用水凝胶材料废弃物处理
-
2400170312
福建
TS207
应用技术
技术检测
该成果针对中国进境果蔬来源复杂、疫情风险高、检疫鉴定周期长、除害处理难以及风险评估、预警等关键性技术难题,开展的研究并应用。
1.快速鉴定新技术研发、发现新种、制定标准。研发形态与显微图像相结合的分类检索鉴定知识库,构建实蝇重要种类分类检索专家系统。检疫中截获27种检疫性有害生物和潜在危险害虫:全国首次截获腿端黑实蝇,监测中发现果蔬重要害虫56种:新种7种、新纪录种3种。制定10种检疫性有害生物检疫鉴定标准。
研发实蝇与葡萄根瘤蚜等10种有害生物的种特异性引物,20种实蝇SYBR Green和Taqman实时荧光及3属12亚属32种实蝇生物芯片PCR技术快速检测方法、试剂盒,国内首个测定桔小实蝇线粒体DMA全基因组序列,研究桔小实蝇遗传分化,发明用分子检索表对昆虫进行分类鉴定方法。
2.创新有害生物处理方法研究。制定的国际标准《木瓜中库克实蝇和黄侧条实蝇蒸热处理》和《葡萄柚中地中海实蝇冷处理》被国际植物检疫措施标准(ISPM第28号)采纳。应用桔小实蝇幼虫黑化反应和血细胞总数计数方法定性判断,辐照效果直观。药剂浸泡防治葡萄根瘤蚜、溴甲烷熏蒸灭杀椰子木蛾、入侵植物乙醇提取物对康瘿蚊幼虫室内毒力测定及田间药效试验等研究,提出了更有效、环保、适合的防治方案。
3.有害生物监测、诱捕、调查和适生性与风险分析研究。对有害生物发生、为害和应用气候因子、环境因素和害虫生物学数据,采用层次分析法,运用IAXENT、CLIIMEX生态位模型软件,结合ArcGIS地理信息系统,预测桃实蝇、咖啡潜叶蛾、辣椒实蝇等13种有害生物在中国的适生区。定量分析评判桔小实蝇、番石榴实蝇等8种害虫风险因子、传入风险指标与风险值,提出风险预警管理措施,。
技术创新程度与知识产权情况:项目中快速鉴定方法获国家发明专利5项,获实用新型专利4项,软件著作权1项;制定标准7项:国际标准2项,国家标准1项,行业标准4项;发表文章48篇(SCI2篇;中文核心刊物46篇),被引645次。
技术经济指标:建立实蝇3属36种,葡萄根瘤蚜等检疫性有害生物与其近似种形态与显微图片相结合的鉴定特征,构建分类检索专家系统;筛选10种有害生物种特异性引物、20种实时荧光、3属12亚属32种生物芯片PCR技术快速鉴定方法及试剂盒,检测时间从7-10天缩短至8小时;水果蒸热、冷处理获得国际标准,辐射、植物乙醇提取物和药剂浸泡、熏蒸、毒力测定等研究,获得更高效的除害方法;预测13+8种有害生物在中国的适生区、定性定量风险分析,为早期预警提供依据。
应用推广及效益情况:该成果在福建、深圳、海南、云南、上海等单位推广应用,获良好效果。截获果蔬检疫性有害生物27种,2359种次,新种7种,新记录种3种,在监测中发现果蔬害虫56种,205.6万多种次;开展安全有效水果除害处理技术;举办技术应用培训2750余人次,对促进外贸,保护农业生产安全,具显著经济、社会效益。
果蔬检测方法害虫防治分类检索专家系统
-
2400071001
浙江
TQ127.13
应用技术
国内先进
基础化学原料制造
1、课题来源与背景:
1)政策支撑:《建德市制造业高质量发展“十四五”规划》,提出重点围绕纳米碳酸钙衍生材料及其他超细粉末材料、功能性陶瓷材料的科研开发与成果转化,进一步推进碳酸钙产业改造提升,控制粉体产能;2)纳米碳酸钙制备存在技术难点:①乳化改性效果不理想;②碳化工艺复杂;③制备效率低。
2、研究目的与意义:纳米碳酸钙在生产及使用过程中也存在一些不足之处。纳米碳酸钙浆液乳化改性工艺需要熟练的操作和高精度复杂设备,需要经验丰富的技术人员进行操作,对生产工艺的要求较高,因此其生产成本相对较高。纳米碳酸钙浆液乳化改性后的稳定性可能相对较差,容易发生晶格变化和结构破坏,产生聚集、沉淀等问题,需要加入稳定剂或改善工艺来提高稳定性,限制了其在一些特殊环境中的使用。因该项目组拟开发低能耗纳米碳酸钙浆液乳化改性工艺,扩大其应用市场领域,推进传统制造业改造提升。
3、主要论点与论据:
1)低能耗浆料乳化改性工艺。通过加入石灰水调整碳化纳米碳酸钙浆料pH值,采用70℃温度加入3.0%二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯水溶液搅拌,进行表面改性30min,将物料与高压蒸汽混合放入乳化罐,提高反应体系温度至130℃,确保物料充分液化,通过转动上抽入扇,使下喷出扇和搅动盘转动,利用交换空间吸入上层浆料并从下侧喷出,增加上下层反应物交换的频率,使乳化剂均匀分布,大大提高反应效率。
2)超声分散真空碳化技术。通过将石灰乳配制成固含量为30%的氢氧化钙生浆,采用超声分散10min,将生浆中氢氧化钙粒度降低到1μm以下,利用水喷射真空碳化工艺,通入二氧化碳与管内雾状液体充分接触进行碳化反应,反应至浆液pH为7,向纳米碳酸钙浆料中加入粘度为12.5mpa.s的3%轻质碳酸钙作为分散剂,采用750r/min搅拌,加入表面改性剂采用去离子水加热至110℃反应3h,脱水烘干后采用260KHz超声振荡45min,大大降低了生产成本。
3)可调式循环交换优化工艺。通过加入3%的饱和脂肪酸与椰子油复配剂对纳米碳酸钙填料进行表面处理,在85℃温度下采用高速搅拌机搅拌70min,再用烷基酚聚氧化乙烯醚双子表面活性剂进行二次表面处理,并将填料放入循环筒内,通过向液压缸中通放液压油,使液压杆在液压缸中伸长或缩短,带动循环筒上下移动调整循环筒的位置,大大加强了各层反应物质的交换,使反应更加彻底,提高了纳米碳酸钙的贮存性能。
4、创见与创新:
1)该项目创新提出了低能耗浆料乳化改性工艺,提出了最优乳化改性温度和时间,设计了具有螺旋空间结构的乳化罐,通过转动上抽入扇机带动下喷出扇和搅动盘转动,促使了上、下层浆料混合均匀,充分乳化。
2)该项目创新提出了超声分散真空碳化技术,提出了最优生浆碳化起始温度、氢氧化钙浆料浓度和CO2气体流速等工艺参数,设计了对浆料进行碳化的喷射真空泵的并联组件联动方法,分析了造成碳化反应不充分的影响因素,实现了真空碳化工艺优化。
3)该项目创新提出了可调式循环交换优化工艺,提出了最优表面处理材料类别、浓度和处理方法,设计了包含上下对称镂空网状固定板的循环筒,通过放入一定重量的液压油伸长或缩短液压杆,从而带动了循环筒上下移动,促使循环反应更为彻底。
5、社会经济效益,存在的问题:该产品预计2023年实现销售收入2400万元,利润总额165万元。
纳米碳酸钙在生产及使用过程中也存在一些不足之处,纳米碳酸钙浆液乳化改性工艺需要熟练的操作和高精度复杂设备,需要经验丰富的技术人员进行操作,对生产工艺的要求较高,因此其生产成本相对较高。纳米碳酸钙浆液乳化改性后的稳定性可能相对较差,容易发生晶格变化和结构破坏,产生聚集、沉淀等问题,需要加入稳定剂或改善工艺来提高稳定性,限制了其在一些特殊环境中的使用。因该项目组拟开发低能耗纳米碳酸钙浆液乳化改性工艺,扩大其应用市场领域,推进传统制造业改造提升。
6、成果简介:通过分析低能耗纳米碳酸钙浆液乳化改性工艺的优点和劣势,项目组主要针对纳米碳酸钙制备过程中的乳化改性效果不理想、碳化工艺复杂、制备效率低、产品质量不高等技术难题进行研究,实现高产量、质量稳定的低能耗纳米碳酸钙浆液乳化改性工艺。项目通过优化设计螺旋罐体结构和乳化改性工艺,使浆料混合均匀并充分乳化;采用超声分散技术,细化了氢氧化钙粒度;利用真空碳化工艺,将二氧化碳与液体充分反应,降低了生产成本;并对纳米碳酸钙填料进行两次表面改性处理,使反应更充分。
纳米碳酸钙衍生材料生产工艺
-
2500031874
江苏
TS255.36
应用技术
工程和技术研究与试验发展
项目简介:椰果是以椰浆或椰子水为原料经发酵制成的细菌纤维素凝胶产品,具有良好生理功能,广泛应用于健康食品制造中。
该项目在梳理椰浆发酵椰果工业化生产的关键瓶颈技术基础上,从菌种选育、发酵过程控制、发酵条件优化及关键装备开发、质量标准建设四方面展开研究,着力构建椰浆发酵椰果现代化工业生产技术集成创新,并建设国际上首条椰浆发酵椰果现代化生产示范线。
效益分析:年产2万吨优质椰果生产线,总投资3500万元,销售收入5000万元,利润1000万元,项目回收期4年。
推广情况在喜多多集团建成有中试生产线,正在进行规模化生产线建设。
椰果细菌纤维素凝胶健康食品
-
2500031905
江苏
TS255.36
应用技术
工程和技术研究与试验发展
一、成果背景意义、应用范围、产业化前景及预期效益:椰浆椰果因其独特爽滑的口感、天然的乳白色,以及富含膳食纤维,深受消费者喜爱,椰浆椰果市场需求越来越大。传统椰浆椰果生产多采用经验式、作坊式的生产模式,存在菌种活性不易控制、易受气候影响等问题。项目采用传统椰浆椰果生产菌种,系统研究了椰浆椰果发酵使用原料、菌种、发酵环境以及发酵条件对椰浆椰果生长的影响,解决了椰浆椰果工业化规模化上产过程中的原料、菌种、发酵环境等技术难题,实现了椰浆野果的工业化、常年化生产,社会和经济效益明显,推广应用前景广阔。
二、成果的技术水平:项目通过检测分析不同国家椰浆的相关理化、微生物指标,研究了不同椰浆对椰果发酵生产的影响:通过醋酸控制杂菌生长,实现了椰浆无需热力杀菌:菌种经过驯化选育后通过环境控制及发酵调控技术,实现了远离椰子产地的椰果工业化生产,在国内首次解决了椰浆椰果不能常年生产的技术难题。通过对椰浆和环境原始菌数控制,采用菌种逐级扩培的工艺,降低接种量,缩短发酵时间,并建立了工业化生产菌种生长活力的判定方法。在农业部《椰纤果》标准的基础上,制定了椰果企业标准及椰浆原料标准;优化了工业化生产椰浆椰果的工艺;设计建成了现代化、十万级的净化车间,实现通风和温度的实时控制。最终椰果产品得率≥58%,收率≥28kg椰果/kg椰浆,95%以上处于厚度10~13mm,白度35%~40%,硬度4~7N优级品德范围。该技术达到国际领先水平,建议推广应用。
椰浆发酵工艺椰果
-
2400071792
浙江
TS146
应用技术
国内领先
棉、化纤纺织及印染精加工
1、课题来源与背景:涤纶是疏水性的合成纤维,结构紧密且缺少反应性基团,通常须采用非极性的分散染料在高温高压条件下染色,高温高压染色法是涤纶织物的一种主要的染色方法,它是在120℃-130℃,197kpa-295kpa压力下与密封的高温高压设备中进行,然而随着节能降耗的迫切性日益增加,以及混纺交织产品的需求量加大,研究低温染色已成为当前发展趋势。
2、研究目的与意义:通过控制浸轧染色和固色的工艺参数,有效提高了分散染料的上染率和均染率,同时增强了面料的色牢度,使得产品具有优异的染色效果和显著的力学性能。
3、主要论点与论据:在预处理阶段,先采用漆酶和脂肪酶协同超声作用处理涤纶织物,再采用处理液进行处理,且处理液中含有改性纳米氧化铈与β-环糊精-壳聚糖聚合物,使得涤纶的表面生成活性基团,能够有效提高染料的上染率和色牢度;染液中含有散染料、琥珀酸烷基酯磺酸钠、肉桂酸、椰子油,能够提高分散染料的均染率和上染率以及色牢度,获得高品质的涤纶纺织品。
4、创见与创新:(1)优化了高色牢度涤纶织物染色工艺,通过控制浸轧染色和固色的工艺参数,采用漆酶和脂肪酶共同作用对纤维表面进行刻蚀,提高了分散染料的上染率和均染率,改善染料分子的色牢度和提高涤纶纤维性能;(2)创新设计了高效节能染色装置,通过在染色箱侧壁设置加热器,底部开设回流口,并设置过滤网,可以使染料循环利用,同时将回流的染料中附带的绒絮等杂物过滤,且加热舱内部空间较小,提高染料的加热速度,降低染料的消耗,节约能源。
5、社会经济效益:该产品投放市场后,将形成年产85000米的生产能力,按市场销售价为25元/米计算,年销售收入212.5万元,税金28.27元,利润总额57.12万元,具有良好的经济效益和社会效益。随着市场的不断开拓,该产品生产规模的进一步扩大,单位产品的生产成本和管理成本也随之下降,经济效益也将会进一步提高。
存在问题:为了提高色牢度,将涤纶经高温高压染色后,先通过还原清洗,再经过高温定型。但由于高温定型的温度往往高于涤纶的玻璃化温度,造成染料在纤维表面堆积和再分配,且助剂及其表面活性剂会加剧这一现象,导致仍无法达到理想的色牢度。
6、该产品相关技术已授权1件实用新型专利:一种纺织用高效节能染色装置(ZL202123162507.1)。
涤纶织物合成纤维染色方法
-
2500031012
福建
TQ225.24
应用技术
基础化学原料制造
一、项目简介:内酯是一类重要的有机化合物和精细化工中间体,在香精香料工业及医药合成领域具有重要而广阔的应用发展前景。与δ-内酯相比,γ-内酯无论在香气质量还是市场前景:方面都有着明显优势。比较具有实用价值的γ-烷基-丁内酯包括:γ-己内酯、γ-庚内酯、γ-辛内酯、γ-壬内酯(椰子醛)、γ-癸内酯、γ-十一内酯(桃醛)以及γ-十二内酯。市场上的γ-烷基-丁内酯香料主要源于化学合成。Γ-烷基-丁内酯的化学合成有多种方法,较为传统的方法包括以下4种:1.羟基酸与硫酸工热脱水制备γ-烷基-丁内酯;2.以α-烯烃与醋酸为原料,铈、钒等高价醋酸盐或醋酸锰(+3价)作氧化剂制备γ-烷基-丁内酯;3.以β,γ-烯酸为原料通过酸催化环化反应合成γ-烷基-丁内酯;4.以长链脂肪醛和丙二酸为原料先合成中间体α,β-烯酸,然后通过酸催化环化反应合成γ-不饱和内酯等。上述传统的合成方法和工艺主要的不足和缺点为成本高、收率低、三废大,该项目开发了一种成本低廉的清洁生产工艺合成γ-烷基-丁内酯。
二、技术成熟度:课题组开发了以长链脂肪醇和丙烯酸为原料通过自由基加成反应合成γ-烷基丁内酯的方法,该方法原料易得,操作简单,成本低廉,可以较高的收率合成目标产物。已经完成实验室小试,现正在准备中试。与该项目相关生产工艺的发明专利已提交申请,正在审批过程中。
三、应用领域及市场前景:广泛用于配制食用香精和日用香精,并用作合成香料、药物和农药的中间体以及聚合物和共聚物用溶剂等。
四、投产条件和预期经济效益:主要原料为长链脂肪醇和丙烯酸,国内市场供应充足。生产过程中三废排放较少。对于年产200吨椰子醛+200吨桃醛的规模,预计设备投资150万元(不包括厂房、公用工程等),年销售额2700万元,年利税1000万元。
烷基-丁内酯合成方法精细化工中间体