南阳市科技攻关计划项目申请书.doc

南阳市科技攻关计划项目申请书项目名称： 花生壳的综合利用研究 申请单位： 南阳理工学院 主管人：薛谦让 协作单位： 主管部门： 主管人： 申报时间： 2003 年 9 月 8 日南阳市科学技术局制填 报 说 明 1、根据南阳市科技计划项目管理办法规定，申报市科技攻关计划项目必须填报南阳市科技攻关计划项目申请书。 2、“项目申请书”经市直主管部门或县（市、区）科技主管部门签署意见并盖章后一式三份报送。 3、“项目申请书”的内容必须真实、所附材料齐全，要求项目研究、开发目标明确，内容重点突出，技术路线清晰，主要技术经济指标科学、合理，阶段目标和年度进展计划明确，经费预算合理。 4、“项目申请书”中引用的名称、数据等内容均应标明出处，外文缩写应注明全称。 5、“项目申请书”中未列但需说明的内容可加附页，相关技术文献、证明文件等材料应作为附件一同上报，规格统一使用A4纸，打印文字采用4号宋体字。项目概况项目名称花生壳的综合利用研究项目领域 1、农业 2、工业 3、社会发展 9、其他预期主要成果形式1、论文论著 2、研究报告 3、新产品或农业新品种 4、新设备 5、新材料 6、新工艺或方法 7、软件 9、其他经费合计（万元）申请拨款匹配银行贷款自筹其他8.06.01.00,50.5.单位概况单位名称南阳理工学院单位性质 1、企业 2、科研院所 3、高等学校 9、其他企业登记注册类型 1、国有企业 2、集体企业 3、股份合作企业 4、联营企业 5、有限 公司 6、股份有限公司 7、私营企业 8、港澳台投资企业 9、外商 投资企业地 址南阳理工学院生物与化学工程系联 系 人李入林电话3121605传真邮编473006职工总数590技术人员390中高级技术人员260主要参加人员姓名性别出生年月学历职称（职务）工作单位李入林男1964.10本科副教授南阳理工学院赵龙涛男1966.7研究生副教授南阳理工学院周晓蔚女1964.1研究生副教授南阳理工学院李国报男1956.6本科工程师南阳理工学院李津女1972.6本科讲师南阳理工学院张丽女1979.6研究生 助教南阳理工学院项目主要研究、开发内容（不超过100个汉字）花生壳中含有2.0%左右的黄酮类化合物，3.0%左右的菲丁,10.0%左右的多缩戊糖。选择合适的溶剂，采用浸提方法提取黄酮类化合物，对废渣用酸浸提取菲丁，再在适当条件下将废渣中的多缩戊糖经水解脱水制备糠醛，最后的废渣中和后，加入一些化学添加剂制成有机肥申请项目的依据和意义（说明国家产业技术政策，国内外相关领域技术发展水平和趋势）我国是花生生产大国,年副产花生壳近四百万吨。这些花生壳基本上都是作为废物给扔掉了。造成了资源的极大浪废和环境污染。花生壳中含有丰富的有效成分。如粗蛋白含量在4.8%7.2%,粗脂肪含量为1.2%2.8%,无氮浸出物10.6%21.2%,粗纤维65.7%79.3%。另外,还含有一些矿物质,如含钙0.29%、磷0.09%、镁0.9%、钾0.25%、铁295mg/kg、锰34mg/kg、锌24mg/kg、铜14mg/kg,除此以外,花生壳中还含有一些药用成份(如黄酮类化合物、皂草甙、木糖等),经过处理后还可提取一些重要的化工原料(如糠醛、丙酮、甲醇、菲丁等)。因此,近年来,国内外许多科研工作者对花生壳综合开发利用进行了大量研究,取得了一些的进展。但目前尚处于实验研究阶段，还没见报道有工业化生产。黄酮类物质有降血压、降血脂和治疗冠心病的作用。因此,若能把花生壳中的多酚类物质提取出来,即可获得天然的油脂抗氧化剂和具保健功能的食品添加剂。菲丁(即植酸钙镁)是重要的化工医药原料,可用来生产植酸和肌醇等。近年来,随着社会上肌醇及植酸需求量的不断增加,刺激了菲丁生产的猛增,使得传统的菲丁生产原料米糠和麸皮资源短缺,价格上扬,造成菲丁生产成本急剧上升。为降低菲丁生产成本 ,充分利用废物资源,选用农业废弃物花生壳作为原料来提取菲丁,是行之有效的。糠醛,又称麸醛、呋喃甲醛等,它是一种重要的化工和药物原料,可用于生产阿托品、杀菌剂等医药、农药和兽药等精细化学品,也可用作合成纤维的原料,而大量的糠醛是作为溶剂和合成树脂的原料。我国用米糠、玉米芯和甘蔗渣等作为糠醛生产的原料,而用花生壳作为原料的生产尚未见报道。我国有如此大的花生壳资源,若能对其进行综合开发利用,不仅可开发一种新资源,而且还可以减轻这些废物环境的污染,有力地支援农村的经济建设。目前，国内对花生壳的研究，只停留在对单一产品的提取上，且提取率偏低，这样，不仅造成原材料的极大浪费，而且有大量的废水废渣排放，对环境造成较大的污染。本项目的意义在于开发一条由花生壳提取黄酮类化合物、菲丁、糠醛等的新工艺路线，提高花生壳的提取率，充分利用花生壳的矿物质、淀粉、纤维素等来生产有机肥，使花生壳资源得到充分利用，达到环境保护之目的。不但有较高的经济效益，而且有非常明显的社会效益。项目研究开发内容及目标（实施方案、技术关键、技术路线和技术经济指标等）实施方案：花生壳作为花生的废弃物,主要被用作燃料或当作废渣弃去。然而花生壳中除含有大量的碳水化合物及粗纤维外,还含有少量的多酚类物质及黄酮类物质。本项目通过对花生壳中的各种有效成分全面分析，采用适宜的方法，分别提取出黄酮类化合物、菲丁、糠醛等，废渣加入一定量的化学活性物质生产有机肥。具体措施如下：1 选择适宜的提取剂，再一定的条件下，将粉碎过的花生壳进行浸提，对提取液进行精制，得黄酮类化合物，并测定其抗氧化活性。2将提取黄酮类化合物后的废渣进行酸浸，以提取菲丁。3将提取菲丁后的废渣，在酸性条件下进行水解反应，使其中的多缩戊糖转化为糠醛。4,将提取糠醛后的废渣拌入一些化学添加剂(如尿素、硫酸钾等)和牛粪等,一起堆沤发酵分解,在细菌作用下,分解57天即可得到优质的有机肥。 技术关键：1 黄酮类化合物提取时，提取剂的选择和提取条件的确定。 2 提取菲丁和制备糠醛时，酸浓度和温度条件的确定技术路线： 1 黄酮类化合物的提取 花生壳粉碎浸提滤液蒸馏干燥提取物 2 菲丁的提取 滤渣烘干水解预处理酸浸压滤中和过滤滤饼干燥成品滤渣待用 3 糠醛的制备 滤渣酸解过滤减压精溜产品 4 有机肥的制备 滤渣加化学添加剂堆沤发酵分解有机肥技术经济指标： 花生壳的综合开发工艺获得成功，可以利用花生壳来生产黄酮类化合物、菲丁、糠醛、有机肥等系列产品，变废为宝，使废弃的资源得到充分的利用，整个生产过程基本上没有什么废物排放，对增加农民的收入，促进地方经济的发展起到巨大的推动作用。实施本项目已具备的条件（说明已具备的试验手段、技术力量、管理水平、前期科研基础、中试后接产单位及专利获得等情况）南阳理工学院生物与化学工程系具备较好的实验条件，有精细化工研究室、水处理研究室、高分子化学材料研究室、生化研究室、微生物研究室；具有红外光谱仪、液相色谱、原子吸收光谱、双光束紫外分光光度仪、旋转蒸发器等分析测试仪器，完全能对产品进行提取和性能测定工作。参与本研究的技术力量：副教授3人；讲师1人；工程师1人。我们对花生壳的综合利用的实验研究已经进行了一年时间，对提取过程中的重要影响因素，如提取剂的选择及用量、提取方法、酸的浓度及用量、提取时间等进行了考核，基本了摸清了各因素对提取率的影响，得到了比较合理的生产路线，已提取出了黄酮类化合物、菲丁，糠醛的制备正在研究中。目前存在的问题是，有效成分的提取率偏低，只有54%左右，没有系统的检测黄酮类化合物的主要成分，糠醛的制备条件有待进一步的探讨。今后的工作重点是，选择适宜的提取条件，提高有效成分的提取率，分析和检测黄酮类化合物的主要成分及抗氧化活性，摸索糠醛制备的实验条件，根据实验研究情况，本项目却定实验方案是合理的，方法是切是可行的，若研究成功，花生壳的综合利用将有广阔得市场前景。项目实施的经济、社会和环境预期效益我国是花生生产大国,年副产花生壳近400万吨,南阳及周边地区盛产花生，有非常丰富的花生壳资源，依据花生壳中的有效成分，本项目研究的有效成分的收率若能达到85%以上，每消耗一吨花生壳，可生产17公斤的黄酮类化合物，25公斤的菲丁，80公斤的糠醛，600公斤左右的有机肥，每消耗一吨花生壳，净利应在800元以上，经济效益相当可观。从整个工艺过程看，除了有极少的废水（其中有少量的盐、纤维素等）外，没有其它三废排放，完全符合环保要求。同时，利用花生壳综合开发的产品，在医药、化工、农业等方面都有广泛应用，所以不但有较高的经济效益，而且还有明显的社会效益。项目实施的计划进度2002年08月 相关资料的收集和整理，却定制备路线2002年11月 实验确定黄酮类化合物的浸取条件2003年05月 实验确定菲丁的浸取条件2003年08月 研究糠醛的制备方法2004年04月 有机肥的堆沤方法 2004年10月 综合研究各种产品制备的最佳条件 2005年08月 整理材料，进行鉴定项目经费概算经费来源经费支出科 目数额（万元）科 目数额（万元）省拨款设备