生物技术进展十篇

发布时间:2024-04-29 16:55:33

生物技术进展篇1

英文名称:CurrentBiotechnology

主管单位:农业部

主办单位:中国农业科学院茶叶研究所;中国农业科学院生物技术研究所

出版周期:月刊

出版地址:浙江省杭州市

种:中文

本:大16开

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发行范围:国内外统一发行

创刊时间:2011

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生物技术进展篇2

关键词:病虫害;生物防治;最新进展

中图分类号:S435.72文献标识码:aDoi:10.11974/nyyjs.20170133037

我国国土资源辽阔资源丰富,生物物种多。由于各生物物种之间具有相生相克的自然规律,就需要生物防治工作相关人员结合当地的实际情况,理论跟实践联系起来的同时有效利用古代先辈们流传下来的经验技术。生物防治工作人员必须深入研究并善于发现自然界中存在的天敌昆虫和植物病原菌及害虫的病原物等等。

1病虫害生物防治术在我国的发展应用

我国自古以来就是一个以农耕为主的国家,祖先们在长期的生产实践中所积累的经验技术为推动我国农业发展与提升做出了巨大贡献,也因此为我国现代农业的发展奠定了的坚实基础。在2000多年以前我国古代劳动人民在农业生产过程中就已经创造了很多有效的防治农作物病虫害的技术方法。其中有轮作与休息、精细征地等。从上述内容可知,在我国古代就有劳动人民已经对农作物的病虫害进行了生物防治,其经验和技术方法对现代植物的病虫害防治有着极深的启发价值。同时还产生了深度的影响作用。

2当前农作物病虫害生物防治技术最新进展

农业是我国2000多年封建社会的立国之本,到了现代,依然是我国国民经济的基础。在我国现代农业长期的发展过程中,农药的使用始终占据着世界首位。由相关统计得知,每年农药的使用量在我国已达至150万t。基于时下我国制药工艺水平不高、施药技术缺乏规范化的背景下,高毒性的化学农药广泛应用于农作物的生长过程以及存储过程中严重破坏了农业生态环境,在农产品中,高毒农药残留量超标所导致的中毒事件频频出现。严重威胁了我国食品安全及生态环境的安全,严重制约了我国社会济的可持续化发展的步伐。目前,国家政府部门越来越重视农作物病虫害防治方面的工作,也出台了一系列的相关的基本国策,由此为推动我国绿色发展、低碳发展及可持续化发展提供基本保障。所以,相关部门应在综合考虑的视角下,对传统技术方法及现代生物防治技术进行归纳总结,整合优化,充分利用及挖掘自然生物的自然特点,以便于达到实现及控制病虫害的目的。

在国家政策的支持的基础上,我国农业科技人员经过多年的探究,使我国当前的生物防治整体的技术水平,已经基本可以接近于国际先进的水平。在某些领域范围甚至还赶超了国际水平,然而在实际应用的过程中,因为单项成果的生物防治技术的大规模应用的配套技术尚缺乏研究方面的有效成果,并且对于病害虫天敌的生物防治制剂的包装、安全运输技术及存储等方面也有研究。目前,我国在应用生物防治技术控制病虫害方面离国际发达国家水平还有一段距离。所以国家对此也出台了一系列相关政策进行调控,并且加大了生物防治技术的研究力度,与此同时,对生物防治技术的研究成果给予了巨大的支持。在国家相关政策的大力支持下,我国生物农药的发展产业整体水平得到了很大的提升,并且发展前景极具开阔性。

在加强生物农药发展的同时再对农作物天敌的昆虫的利用研究发展也步入了一个新的台阶。比如丽蚜小蜂、松毛虫赤眼蜂等近年来在市场上很容易就能买到,随着社会的发展,科研力度的加大,这些生物防治成果已经渐渐商品化。然而因为我国传统农业中存在小块分割的问题,农民的购买力相对欠缺,在活体天敌昆虫的运输途径方面没有健全的体系作保障,这些均使其在生产中的实际应用远远落后于实际现状的需求。然而在我国部分地区,仍然有很多成功的应用案例。比如松毛赤眼蜂的成功应用案例:我国辽宁等地主要农作物是玉米,其主要害虫是玉米螟。因玉米种植的面积大,对玉米进行人工施药的方式具有一定的难度。所以,通过释放松毛虫赤眼蜂的方式来对玉米螟进行防治。

3结语

随着人们物质生活水平的提高及国家政策支持力度的加大,人们对生态环境及食品安全方面的问题的关注度越来越高,我国的病虫害生物防治技术的研究及应用的发展前景空间势必会更加广阔。

参考文献

生物技术进展篇3

【关键词】土壤生物工程;植物;环境保护

一、土壤生物工程简介

土壤生物工程是将活的植物材料通过工程技术手段用于构筑各类边坡、防止坡面河岸侵蚀及改善栖息地生境的集成工程技术。根据施工目的,材料和工程结构的特征都可以作为划分土壤生物工程类型的依据。本文按照材料和工程目的把上壤生物工程分为以下几类:

(一)植物覆盖技术

为了快速覆盖地表侵蚀而采取的措施,主要的类型有包括草皮移植、草籽播种、乔灌树种移植。这种方法对于深层土壤的防护考虑较少。

(二)使用活的植物体来加劲并作为上体运动的屏障,主要类型有扦插、梢捆、层栽、灌丛垫等。这些措施可以防止浅层土体滑动。就植物种类选择而言,木本植物最为适合。

(三)联合措施

即活的植物体和无生命材料联合措施。当边坡陡峭、表面和土体稳定都有问题时或者是施工区生境不适宜植物生长时当地状况使植物生长困难时在植物生长前就需要对土体进行防护时,植物措施难以完全发挥作用,就需要利用一些无生命材料来辅助施工,例如石块,混凝土或死的植物枝干等。

(四)辅助措施

为了紧急对当地植被进行补充,就需要采取辅助的措施,如移栽树木或改善土壤等技术,由于这些措施花费较高,所以一般情况下不建议使用。

(五)无生命材料营建措施

主要为传统的结构工程,例如混凝土重力墙。

二、土壤生物工程技术的国外研究进展

工业革命开始以后,人们对机械的崇拜导致利用自然材料控制土壤侵蚀和边坡保护的自然方法不受欢迎。机械化的年代和混凝土钢铁技术的发展,鼓励在工程实施中使用刚硬和无生命的建筑材料。这些材料保证结构更为长久、耐用。在美国和欧洲,如何运用机械和人工材料进行建筑和边坡防护,是多数研究者的追求目标。

工业革命后,一系列环境问题如坡面侵蚀、山体滑坡和崩塌以及河岸退化等引起欧洲一些国家的重视。20世纪初,少数研究者才开始将土壤生物工程概念真正植入工程施工中,并且获得了成功。如用绿色的柳树作为活性的建筑材料、在浆砌石接缝中植入木本切枝。1936年,在慕尼黑专门成立了一个研究所研究开发道路建设中的土壤生物工程技术。该研究所所长arthurvonKrundener为该项目技术的发展做出了很大的贡献,后来他被看作是中欧地区的土壤生物工程技术之父。同时期,在加利福尼亚的CharlesKraebel发展了“篱墙”技术,应用复合的生物技术,如:木桩、梢捆和植物移植等技术来来保护岸坡。这些实践性的工作为后来土壤生物工程技术的发展奠定了基础。

20世纪70年代后,土壤生物工程技术得到了广泛的发展,并且形成了完整的理论和技术体系,积累了大量的文献资料。Schiechtl先后出版的《土地利用及保护的生物工程》(1980)、《边坡保护和侵蚀控制的地表生物工程技术》(1996)和《河岸及海岸的水生物工程技术》(1997)总结了欧洲许多重要的土壤生物工程师们的研究和实践成果,为该技术的发展奠定了理论基础。

三、土壤生物工程技术的国内研究进展

中国的史书中记载了最早的生物工程―大禹治水。大禹的父亲采用建土坝阻挡洪水的方法,但失败了。大禹则利用疏清九条主干道并挖掘新河道的方法来疏导洪水,同时这些河道还可以作为当地农民的灌溉渠。在他13年的努力下,洪水终于被控制住了。

2000年后,成都郡守李冰吸取大禹治水的经验,采用了一种新方法来抵御洪水。受大禹的启发,李冰设计了一种“楗尾堰”来疏通河道(后来被称为都江堰)。“楗尾堰”的得名源于“破竹为笼,圆径三尺,以石实中,累而壅水”的竹笼装石方法(亦称为“楗尾”)。每个楗尾几米长、半米宽,放置在河流沿岸或者水里,来分流主河道中的水。这种河道系统然后又出现在一些小河道中,所以又出现了为庄家灌溉的灌溉系统,这种方式在成都附近至今犹存。在11世纪,宋朝沈括的《梦溪笔谈》中记载了制作楗尾技术的进一步发展。与此同时,楗尾还被用于治理经常泛滥、久治无用的黄河缺口,在强水流到来前,把楗尾最后放在缺口处,这样洪水就无法将它冲走了。后来,人们又将很长的楗尾分成三段一截一截放在溃堤处,这样就能有效防止楗尾在水流冲击作用下发生断裂。在中国,人类与洪水抗衡长达几个世纪,这也使楗尾技术不断发展进步。

胡海乱等(1999)提出了笼石挡墙、网笼垫块护坡和复合植物护坡等生态型护岸技术并应用在广西漓江治理工程中。在引滦入唐工程中,陈海波等(2000)提出了网格反滤生物组合护坡技术。周跃(2000)提出了“坡面土壤生物工程”技术。王准(2002)针对上海的立地条件,把河岸带绿化根据岸体设计中使用了一种亲水生态护岸设计--栈桥式生态亲水护岸,实现了在水位变化较大的情况下,仍然具有亲近人、生态和美的效果。俞孔坚等(2002)提出水位多变情况下的亲水生态护岸设计。夏汉平等(2002)在北江大堤植草护坡效应研究中,提出香根草和百喜草都能耐较长时间的水淹,并都有较强的抗逆性,结合土石方工程,并辅以三维网覆盖,将香根草和百喜草种在北江两岸的边坡上,有效地防治了洪流冲蚀和雨水侵蚀,起到了较好地固土护坡作用。

四、结论

土壤生物工程技术措施通过植物和河流岸坡的相互作用机制在防止坡面侵蚀的同时还可以起到河流生态修复的作用,并逐渐促进河流的自我生态修复,是解决河流生态退化的一个关键技术措施,在世界范围内引起了厂泛关注和大量应用。而我国在这方面的研究起步不久,此技术在国内的推广还面临着许多待解决的问题。

参考文献:

生物技术进展篇4

editor’snote:Bio-basedpolyesterisanimportantkindofeco-friendlypolyesterproducts,andithasattractedmoreandmoreattentioninsomedevelopedregionsincludingeU,USandJapan.Someendusebrandsalsojointheteamtodrivethedevelopmentofbio-basedpolyester,suchasthetopsoftdrinkbrandsCoca-Colaandpepsi.However,thereisaconsensusthatbio-basedpolyestercanhardlytotallyreplacethepetroleum-basedpolyesterinalongtime,duetoitseconomyandtechnologybottlenecks.

全球生物基聚合物材料的市场发展

marketDevelopmentofGlobalBio-basedpolymers

资源与环境是人类在21世纪实现可持续发展所面临的重大问题,生物技术和生物质资源将成为解决这一问题的关键之一。

生物基高分子材料是传统化学聚合技术和工业生物技术的完美结合。目前世界上合成的高分子材料主要是石油化工材料,与之相比,生物基高分子材料具有原料可再生等特点,开发前景广阔。据统计,2011年全球生物基原料生产的可降解和非降解的高分子聚合物达到116.1万t,预计2016年可达578万t,从2011年后的5年内,主要的增长将源自生物能源的技术突破,从实验室走向规模化的步伐加快,其副产物用于合成和转化聚合物的原料来源相对充足,为已经具备在现有聚合物生产装置上替代部分矿物资源的连续化批量生产提供可能,且具备相当的市场竞争力。

据乐观预计,到2050年,生物基聚合物产量可达1.13亿t,约占有机材料市场的38%;即便保守估计,到2050年,其产量也可达2600万t。到2015年,生物基聚合物市场将达到68亿美元,2010—2015年的年增长率约为22.8%,而其中,市场增长最快的将是聚羟基脂肪酸酯(pHa)、pLa和生物乙烯等用于生产生物塑料的材料。表1是2015年生物基聚合物的预测产能。

欧洲生物基塑料协会(europeanBio-plasticsorganization)将生物基塑料分为四大类,一是采用生物基原料生产非自然降解的材料,例如全部采用生物基原料的pe、pp、pVC、ptt、pet、peF等;二是部分生物基原料meG、丁二醇、丁二酸、1,3-丙二醇(pDo)等生产的pBt、pet、ptt、pU等;三是全部采用生物基原料生产并在完全自然条件下可生物降解的聚合物,例如pLa、pHa等;四是部分采用生物基原料(单体),合成达到可生物降解国际标准的聚合物,例如聚丁二酸丁二醇(pBS)、pBSt、pCL等。

据统计,2011年,世界范围内生物基塑料的区域分布发生了一些变化,发展中地区的亚洲和南美占总产量的2/3,其中亚洲地区占34.6%,南美地区占32.8%,欧洲占18.5%,北美和澳洲分别占13.7%和0.4%。从合成材料的种类来看,非降解领域用部分采用生物基单体的聚合物pet占据38.9%,其次是pe,占17.2%,采用生物基单体和可降解应用领域的聚乳酸(pLa)、脂肪族可降解聚酯占26.1%。生物基聚酯类合成材料接近50%。

据欧洲生物基塑料协会介绍,生物塑料正呈现快速增长的态势,到2016年其产能将增加近70%。引领这种增长的将是pLa和pHa,分别为29.8万t(增长50%)和14.2万t(增长550%)。而由HelmutKaiser顾问公司完成的一份有关生物塑料市场的报告则指出,全球生物塑料市场将快速增长,预计年均增速可达8%~10%,将由2007年的10亿美元增至2020年的100亿美元。与之匹配的是,到2015年,全球生物塑料的需求量据称将由2010年的57.2万t增至300万t以上。

随着生物基塑料的不断发展,大到电视机的支架、电脑框体,小到小摆件、厨房垃圾袋,这些材料将越来越多地走进人们的日常生活中。据了解,目前在北美市场已有约2万余种产品由生物基原料制成。

日益增长的低碳经济发展诉求和波动的原油价格都在一定程度上推动了这一领域的发展,同时,技术的不断进步改善了生物基塑料的性能,也为其开辟了更多的市场机会。美国FreedoniaGroup公司最新的报告称,从2012—2016年,美国对生物塑料的需求将以每年20%的速度增长,达到25万t的规模。到2016年其生物塑料销售额将达6.8亿美元,这主要得益于该领域的技术创新,在提高生物塑料性能的同时也降低了成本。该报告称,在2011年的生物塑料销量中,生物可降解树脂虽然占据了绝大多数的份额,但生物基树脂的不断发展将使整个市场改头换面。到2021年,这类材料占总需求量的比例将从2011年的13%增至40%以上,其背后的推动因素包括生物基聚乙烯的大批量生产和生物基pet、聚丙烯及pVC的最终商用化。与此同时,pLa仍有望成为生物塑料市场上应用最广泛的树脂,但生物基聚乙烯预计到2016年将显现出巨大的增长机会。

生物基聚合物领域主要生产企业(部分)的发展动态

DevelopmenttrendofSomeLeadingproducersinBio-basedpolymers

生物基材料产业巨大的发展前景自然吸引了各国政府和企业,Bayer(拜耳)、BaSF(巴斯夫)、Dow(陶氏)、Dupont(杜邦)、exxonmobil(埃克森美孚)等国际化学品巨头纷纷进入这一领域。全球主要生物基材料和化学品生产企业及其开发现状如表2所示。

在生物基材料和化学品领域,世界范围内技术突破不断,早期存在的生产成本较高、产品性能欠佳等问题已有明显改观。领头羊们你追我赶,纷纷加快了相关项目的商业化步伐。

据统计,2011年脂肪族原料己二酸、丁二酸的产量为300万t,部分用于合成脂肪族可降解聚酯,如pBS等。由于生物基来源的脂肪族聚酯还未完全改善使用性能,尤其是耐热性问题,因此部分生物基pBSt依然占据相当部分的市场,以欧洲巴斯夫为代表的几家企业已在生物可降解聚酯的吹膜、注塑应用加工等方面形成商业化格局,产能超过10万t/a。中国的上海石化也成功开发了pBSt,目前正在实施合成工艺的进一步优化和应用领域的市场开发。

据分析,未来几年内市场对丁二酸的需求可能会有大幅增长,主要驱动领域包括生物塑料、化学中间体、溶剂、聚氨酯和增塑剂等。自2009年起,巴斯夫和CSm便已签署了共同发展协议并开始对丁二酸进行研究。双方在发酵和下游处理方面的互补优势形成了可持续的高效生产过程。生产过程中使用的细菌为产丁二酸厌氧螺菌,可以通过自然过程生产丁二酸。这一过程可以生成很多可再生的原材料,结合了高效和可再生原材料使用的优点,同时还具有很好的固碳效果。因此其生物基丁二酸的生产既经济又环保。

目前巴斯夫和CSm正在改建普拉克巴塞罗那附近的工厂,准备用于生产丁二酸。该工厂计划在2013年底正式投产,年产能为1万t/a。为满足日益增长的丁二酸需求,第二个丁二酸工厂的建设也在筹划之中,据介绍年产能可达5万t。

Bioamber和日本三井将携手在加拿大的萨尼亚建立生产线生产生物基丁二酸,据称2013年产能可达1.7万t。其后,还计划将丁二酸产能扩至3.5万t/a,将1,4-丁二醇(BDo)产能扩至2.3万t。两家公司另外还计划再共同建立两条生产线,加上萨尼亚的产能,丁二酸总产能将达到16.5万t/a,BDo则为12.3万t/a。

美国Genomatica公司于2012年1月25日宣布已获得意大利Beta可再生能源公司(BetaRenewablesSpa)全球独家专利使用权,将采用proesa工艺通过任何发酵基工艺从生物质生产BDo。据介绍,将proesa工艺与Genomatica公司的直接生物工艺集成在一个完整、专有的过程中,可采用非食品、纤维素生物质作为原料,用于第二代技术生产BDo。其中,proesa工艺可用于将木质纤维素转化为可发酵的糖类,而Genomatica公司的生产工艺可提供更好的经济性,与石油基BDo生产相比具有较低的碳排放。

以生物原料生产的pC和pHa等塑料产品也受到市场关注,但要实现全面的商业化推广,还有很长的路要走。以生物质生产的异山梨醇为原料生产pC的工艺与传统的化学法相比,无需使用有毒的光气和安全性广受争议的双酚a,日本三菱和法国罗盖特公司都有计划开发此产品,但均表示其经济性和质量有待提高。

其他生物化学产品的产业化推进计划还包括:陶氏化学和诺维信的相关生物丙烯酸项目,以糖类或水煤气为原材料,预计2015年将达4.5万t;巴西Braskem产能为3万t/a的乙醇-丙烷工程,计划于2013年第四季度开工建设;巴斯夫、Cargill(嘉吉)公司与诺维信公司已签署一项协议,将共同开发由可再生原料生产丙烯酸的新技术。

我国生物基聚合物领域的发展现状

Status-quoofChineseBio-basedpolymerField

在杜邦公司于近期公布的一项名为“杜邦中国绿色生活调查:消费者对于生物基产品的认识及使用”的调查中,超过75%的受访者表示他们一定或极有可能购买各类生物基产品。调查结果显示,中国消费者比北美消费者更加相信绿色产品有助于环保,绝大多数的中国消费者极有可能购买由对环境有益的生物基原料制作的服装、个人护理产品、个人卫生产品及家用产品。当被问及是否相信绿色产品对环境有益时,70%参与调查的中国消费者表示非常或比较相信绿色产品有助环保。这项调查还发现,中国消费者相信生物基原料的使用会提高产品质量。超过60%的消费者认为用生物基原料制造的个人护理产品、个人卫生产品及清洁用品质量更好。

相较于一些发达国家和地区如火如荼的生物基材料开发,中国的生物基材料市场也正在不断发展壮大。随着国内一些大型企业,如安徽丰原集团、华源生命、吉林燃料乙醇、江苏南天集团、浙江海正集团等先后进入生物基材料研发行列,我国生物基新材料产业的发展将提速。

如浙江海正集团与中国科学院长春应用化学研究所长期合作推进聚乳酸的产业化。2008年,该公司完成5000t/a聚乳酸示范生产线的建设、运行和技术优化,成为我国第一家实现千吨以上规模化生产的厂家,预计将于2013年开建年产3万t生产线。另据报道,国内另外两大聚乳酸生产企业上海同杰良和深圳光华伟业也都有扩大产能的项目。这两家企业的万吨级厂都已建成并在试生产中。另外,常熟长江化纤年产4000t的聚乳酸熔体直纺纤维工厂也已顺利生产,南通九鼎及云南富集也有千吨级生产线在建厂测试中,中粮也已宣布要在吉林榆树建万吨级聚乳酸工厂。

虽然现阶段我国生物基新材料已取得了一定的发展,尤其是淀粉基生物降解塑料、pLa、pHa、pBS等,但受到市场、成本等因素的制约,在产业化过程中也面临着各种各样的问题,例如目前国内市场对聚乳酸等生物基材料的需求滞后于其产能扩张。有分析认为,成本较高以及国家环保塑料的配套政策不足是限制我国相关生物基塑料产业发展的两大瓶颈。

根据国家发改委的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》,生物制造是我国“十二五”期间重点发展的生物产业之一,该产业涉及生物基新材料、生物基化学品等领域。

而国务院于2013年1月下发的《生物产业发展规划》(以下简称《规划》)则明确,到2020年,把生物产业发展成为国民经济支柱产业等目标。根据《规划》,到2015年,我国生物产业增加值占国内生产总值的比重将比2010年翻一番,工业增加值率显著提升(表3)。

在支持生物制造产业规模化发展方面,《规划》表示将推动生物基产品,特别是非粮生物醇、有机酸、生物烯烃等的规模化发展应用。未来将建立生物基产品的认证制度,制定生物基产品消费的市场鼓励政策和农业原料对工业领域的配给制度。此外,绿色工艺产品也将获补贴,预计到2015年生物制造产业规模将达7500亿元。

生物基合成纤维的发展趋势

DevelopmenttrendofBio-basedSyntheticFiber

近年来,化学纤维从植物/农作物途径取得原料的趋势在全球日益明显。美国能源部和美国农业部赞助的“2020年植物/农作物可再生性资源技术发展计划”就提出2020年从可再生的植物衍生物中获得10%的基本化学原材料。而一向以功能性纤维见长的日本企业正逐渐将目光聚焦在个人健康、卫生与舒适性的纤维与纺织品领域的开发,而且很多原料取自于天然的植物。

继生物法合成多元醇取代部分化学法乙二醇生产聚对苯二甲酸多组分二元醇酯共聚物(pDt)纤维成功后,研发可再生资源成为聚酯产业链可持续发展的潮流。但ptt纤维、聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二醇酯(pBSt)纤维、聚对苯二甲酸丁二酯(pBt)纤维的产业化进程相对较缓,在很大程度上是受制于这些纤维原料稀缺,尤其是丙二醇、丁二醇等的价格一直居高不下,影响了产业链的整体效益和推进。近年来,美国、欧洲的一些研究机构和生产企业对这些原料的生物转换合成表现出极高的商业投入积极性。

在全球倡导低碳经济和可持续发展的大背景下,积极发展生物质纤维及生化原料,不仅可有效解决石化资源的不足,对化纤行业实现可持续发展、促进行业转型升级具有现实意义,而且有利于促进农副产品的深加工进而提高农产品的附加值。我国的《化纤工业“十二五”发展规划》中也提出了关于推进生物质纤维及其原料产业化的相关内容。根据中国化纤工业协会对生物质纤维及生化原料的发展规划,生物质纤维在未来将实现“资源有效利用”、“技术环境友好”和“产品灵活多样”,其中涉及生物质合成纤维的内容主要如下。

pLa纤维:借鉴国内外最新聚合、纺丝及多领域应用技术,实现产业化突破,形成万吨级产业化规模。大力推进非粮作物原料的开发利用。

ptt纤维:突破生化法ptt及其纤维产业化成套装备、工程化技术及其制品的生产技术,形成年产12万~15万t的产业化产能。

生物法多元醇:以生物法pDo、乙二醇、BDo等为重点,实现产业化突破,形成多元醇的规模化、产业化生产和应用。

具体如表4所示。

国内外生物基聚酯的开发及应用

DevelopmentandapplicationofBio-basedpolyester

对更具可持续性发展消费品日益增长的需求是生物基材料增长的重要驱动力。品牌商和原始设备生产商致力于减少自身的环境足迹,并用可再生的生物基解决方案来取代有限的石化基材料。因此,有越来越多的企业开始把生物材料纳入企业可持续发展战略中。

10年前美国杜邦公司开发了生物基pDo用以合成ptt,近几年法国metabolicexplorer公司也开发了利用粗甘油生物法制取pDo,用于合成ptt,尽管与马来西亚的合资工厂工程项目(产能9万t/a)推迟,但其技术已经从实验室走向产业化应用。上海石化也已采用生物化工技术成功研发了pDo,预期在2015年前该公司可向市场提供部分生物基的纺丝级ptt和工程塑料级ptt切片。

据国际能源署生物基化工产品分会报告(iea

BioenergyBio-basedChemicalValueaddedproductsFromBio-refineriestask42),从2010—2014年,世界生物基聚酯会大幅实现技术突破,除了研究领域的成果可实现产业化外,传统的聚酯生产企业已从技术和如何降低成本角度做好准备,并积极寻找合适的最终用户形成最终商品推向市场。在日本、欧洲和北美政府的支持和鼓励下,终端产品生产企业也加入到生物基聚酯材料的市场开发中,践行绿色环保和可持续发展的理念。

在众多食品公司的强势推动下,采用甘蔗乙烯生产的生物基乙二醇已经被广泛用于pet的生产。2009年,可口可乐公司推出了生物基聚酯瓶——plantBottle,用于旗下饮品Coke、Sprite、Fresca、iLoHaS、Sokenbicha以及Dasani的包装。该聚酯瓶中30%源于由甘蔗中提取转化而来的meG,其他则来自石油基pta。此外,百事可乐也宣布研究从柳枝稷、松树皮和玉米壳中提取原料生产生物基聚酯,并期待扩大植物原料的范围,如柑橘皮、土豆皮、燕麦壳等其他农业副产品也有望成为制瓶的原料。

不过若想将植物材料的比例提升到100%,还需要进行更多的研究工作。生物基pet之前一直采用生物基meG,而另一主要原料pta仍采用石油资源。目前,Virent、Gevo、avantium等生物基化工企业已经成功研发从植物、农作物的废弃物等资源中采用生物技术进行分子重组转化为pX,进而可以用现有的成熟氧化技术生产出pta,实现pet的100%生物基产品。

可口可乐公司已承诺,2020年该公司所有的pet容器将完全采用生物材料。为实现这一目标,2011年12月,该公司与美国生物技术公司Gevo和Virent签署协议,共同开发商业化规模的生物合成pX工艺,以实现pta原料的绿色化。如今这些企业正在积极探索,采用生物质生产pet的另一种合成原料精对苯二甲酸(pta),进而推出完全由可再生材料合成的生物基pet。

美国Virent公司采用“生物成型”(BioForming)技术,将玉米、甘蔗等含糖源物,与糠醛生物转化为pX,其中试技术已经成功,正在与具有专利的化工设备企业合作进行批量化生产。

Gevo公司采用异丁醇(isobutanol)生物技术得到pX,日本东丽公司于2011年宣布已经采用此技术生产出100%生物基pet纤维,并与Gevo签订合同,优先购买其制造的生物基对二甲苯,用于小规模生产生物基pet。东丽将通过此次合作开发生物基pet量产技术,并计划在2013年推出商业化产品。

avantium生物化工制品公司联合美国某大学研究开发了极具革命性的“YXY”技术,其技术核心是将植物资源得到的呋喃糖通过生物转化为2,5-呋喃羧酸(2,5-Furandicarboxylic,FDCa),取代传统意义上的pta,与meG酯化聚合生成peF(polyethylene-furanoate),目前已经实现了peF聚酯瓶的批量生产。美国杜邦、塞拉尼斯,荷兰的DSm(帝斯曼)等都有意成为该技术的积极推进者。

据统计,世界范围内生物基聚酯原料meG和多元醇产能最大的是中国长春大成,目前该公司据称已具备100万t/a的生物基meG产能。日本丰田通商株式会社与中国台湾的中国人造纤维公司以50/50合资成立的GreencalKaohsiungtaiwan公司,将巴西甘蔗来源得到的乙醇转化为meG,年产能为10万,最终产品用于汽车纺织品和车用工程塑料。

目前,全球pta的实际产能据称已超过5000万t,如此庞大的用量和发展潜质,为生物基新产品打开了巨大的研发空间,而新产品对比石油基物料是否有成本竞争优势,将成为决定其市场成败的关键。pX的未来发展也面临相似的情况。据预测,未来一段时间内pX的产能增长会落后于需求,这为生物基pX的研发带来了一定的动力。在pX供不应求的情况下,现时研发生物基替代品是最好时机。

从应用趋势来看,聚酯相对其它高分子合成材料的总体加工成本较低,环保、安全压力相对较轻,回收再生产业链发展基本形成良性循环,后加工技术不断发展,使聚酯在传统的民用纺织品、产业用纺织品、液体包装、薄膜、片材、工程塑料等领域得到很大的发展,因此非降解生物基聚酯最容易推广,预期在液体包装领域将会得到长足的发展。

除了包装行业,纤维领域也是生物基聚酯的重要领地。近日,帝人宣布其生物基聚酯纤维ecoCircleplantfiber被用于纯电动车nissanLeaF的内饰中,包括座椅面料,以及门饰板、头枕、座位中间扶手等内饰面材料等,这是ecoCircleplantfiber首次被用于大批量生产的汽车内饰中。据介绍,ecoCircleplantfiber纤维中有30%以上为源自甘蔗的生物基原料,不仅可以降低碳排放,而且可保持与石油基pet相媲美的性能和品质。

近年来,鉴于生物基涤纶应用领域的不断拓展,涉及服装、汽车内饰以及个人卫生用产品等,帝人持续扩充其全球产能,据报道,2012年该公司采用生物基meG生产了3万t涤纶和纺织品,并计划在2015年增至7万t产能。该公司还计划进一步扩大生物基聚酯在汽车内饰领域的应用,争取在2015年使这一领域的应用占据其总产量的半壁江山。

随着BCF技术的发展,pDt、pet、ptt等聚酯BCF的本体着色地毯纱和地毯领域将会逐步取代性价比相对较差的pa和pp,在产业用纺织品领域具备满足市场、开拓市场的良好需求趋势。

生物基聚酯发展的障碍

BottleneckofBio-basedpolyester

生物基高分子材料与传统高聚物生产商在开拓市场中遇到的障碍有相同之处,都需要经济的原料、高效的工艺流程以及成熟的客户。虽然在一些发达国家和地区,以生物基聚酯为代表的生物基材料正成为开发热点,但其市场推广阻碍力也不容小觑,比如不良的产品性能、价格因素导致的消费意愿下降等。

生物基聚酯的市场应用难点最主要还是产品价格。从本质上来说,生物基pet与石油基pet是同一种产品,不同之处在于其原料来源,未来一段时期内,成本将是生物基pet的软肋。目前来看,要使生物基meG的价格大幅低于石油资源尚需较长时间。

二是市场对所谓的“多元醇”的认识。作为纤维用,多元醇的加工成本相对99.9%纯度的meG会有30%左右的成本降低和能耗的节省,但纺织和染整行业还需相应的技术配套,如何充分发挥其纤维产品的特点,进而让上下游的利益进一步得到提升仍需要上下游积极合作。

生物基BDo和pDo分别是合成pBt、ptt的主要原料,其开发的基本目标除了绿色、环保和可持续发展的全球社会效益外,更重要的是其生物基醇的合成成本低于石油资源。目前的主要瓶颈是通过生物基醇的规模化生产以降低生产成本,二是进一步考察和优化提高生物转化率,同时关注不同菌种的安全性能。

完全生物基pet目前还需解决生物基pta的来源问题。现阶段,生物基pet中的生物基成分主要为eG,目前美国的Gevo、Draths和anellotech等公司正在进行生物基pta的产业化研究。如Gevo正在研究如何将生物基异丁醇转化成对位二甲苯,然后再转化成pta。据介绍,该公司日前又获得一项利用二羟酸脱水酶(DHaDs)提高酵母中生物基异丁醇生产效率的专利,这也有利于使其比其他技术更具有商业化生产的可能。而其他一些公司也正研究如何通过生物基正丁醇或异丁烯生成pta。Draths目前正在研究如何通过反式,反式-粘康酸盐将葡萄糖转变成pta,而anellotech宣称已掌握了将生物质转变成BtX(苯、甲苯、二甲苯)的技术。

此外,以生物基聚酯为代表的生物高分子材料同样会引发有关土地过度消耗的争论,目前全球范围内对这种由于大规模生产原材料而进行密集种植的“破坏性”模式充满争议。一些研究机构表示,同生物燃料一样,从更大范围来说,生物塑料和其他生物基产品会与粮食争夺土地,造成间接土地利用变化,导致更严重的森林砍伐和更多野生区域转换成耕地,因此生物塑料相比传统树脂的环保优势并不很明显。

在这个问题上,美国生物科技企业Verdezyne于2011年11月宣布的消息值得注意。该企业宣布第一家试点工厂已开始采用非食品原料生产生物基乙二酸,且制造成本比采用石油基原料低廉。

专家视点:

YXY技术近期的发展很可能引起聚酯链的深层次创新,对传统的石油基聚酯原料带来革命性的“冲击”,尤其是peF材料的出现,将会在很大程度上占据原石油基pet的瓶用和Bopet市场,即使传统pet的价格低至加工成本,仍很难抵御如此迅猛的发展形势。目前中国大陆的总体聚酯链市场还是以各自为阵为主,生物基基础单体的研发由于受到专利保护、研发单位的成果推广和聚合物生产企业的成本压力等诸多因素,很难得到突破性增长;聚合物生产企业即使已经开发了生物基聚合物,也由于缺少为下游提供积极有效的技术支撑而举步维艰;部分终端市场对生物基聚酯材料缺少应有的准确信息,部分企业的生物基材料在产品质量和关键特征指标尚不具备商业化的条件,加上生物基材料很难在外观上明显区别于非生物基材料,如何推动生物基材料的应用成为目前该领域的主要瓶颈。

生物技术进展篇5

关键词:脱氮除磷;城市污水;污水处理;双污泥系统;脱氮除磷;生物滤池

中图分类号:U664文献标识码:a

前言

随着中国经济的快速发展,城市规模不断扩大,水资源供需矛盾日趋激化。而我国现有的城市污水处理厂主要是针对碳源污染物的去除,对导致水体富营养化的主要营养盐氮、磷的去除率很低,导致水体富营养化现象加剧。因此研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺已成为当前研究的热点。本文系统的概述了生物脱氮除磷的机理,分析了生物脱氮除磷技术的现状,探讨了生物脱氮除磷技术的发展趋势。

1脱氮工艺

生物膜脱氮工艺大多数处于小试、中试及半生产性实验阶段,生物转盘、生物滤池、生物流化床等生物膜法反应器均可以设计成具有脱氮功能的反应器。目前,已开发了浮动床生物膜反应器脱氮系统、浸没式生物膜反应器脱氮系统、三级生物滤池脱氮系统。这些生物膜脱氮系统相对于活性污泥脱氮系统具有更好的稳定性、污泥浓度高、产泥量少,但能耗大。

生物膜脱氮技术要应用到城市污水工程,还有许多问题有待解决。因此,对生物膜脱氮机理的深入研究和开发新型经济、高效生物膜反应器将是今后污水生物膜脱氮技术研究的主要方向。

1.1生物脱氮新工艺

最近的研究表明,生物脱氮过程出现了超出传统脱氮理论的现象,研究者对此展开了研究,提出了一些新的脱氮工艺,如SHaRon工艺、anammoX工艺[2]、De-ammonifieation工艺、oLanD工艺.

SHaRon(SinglereactorforHighactivityammoniaRemovalovernitrite)工艺是荷兰Delft技术大学开发的脱氮新工艺,其基本原理是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段,然后进行反硝化,达到脱氮目的。该工艺具有以下特点:硝化与反硝化在同一反应器中完成,简化工艺流程;节省反硝化过程需要外加的碳源,以甲醇为例,no2-反硝化比no3-反硝化节省40%的碳源;减少25%左右的供气量,节省动力消耗。

anammoX(anaerobicammoniumoXidation)工艺是荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室于1990年开发的脱氮新工艺,其原理是在厌氧的条件下,以YCh-、YCh-为电子受体,将氨氧化还原为n2。Deammonification工艺由Hippen等人开发适合处理高浓度含氮废水的新工艺,该工艺脱氮过程不需要按照化学计量式消耗电子供体,其机理目前还不清楚。oLanD(oxygenLimitedautotrophicnitrificationDenitrification)工艺是比利时Gent微生物生态实验室开发的脱氮新工艺,其原理是通过控制溶解氧,使硝化过程控制在no2-阶段,通过no2-氧化nH4+形成n2,达到脱氮目的。杨红等人以消化污泥脱水液为基质,采用悬浮填料床反应器进行oLanD工艺脱氮研究,达到70%的脱氮率。

2生物除磷技术

污水生物除磷技术源于20世纪60年代Srinath等人在生产运行过程中观察到超量吸磷现象[3],通过基础性研究、生产性实验研究以及工程运行实践,生物除磷技术在理论和实践上都取得了重大突破,目前,用于工程实践的生物除磷技术有a2/o工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、phostrip工艺、改良Bardenpho工艺、改良的UCt工艺等。

a2/o工艺通过设置厌氧/缺氧/好氧环境,实现聚磷菌厌氧环境中有效释磷、好氧环境中聚磷。对倒置a2/o工艺[4]进行环境倒置效应实验研究,认为缺氧/厌氧/好氧的布置形式除磷效果更好,其原因在于:降低了厌氧区硝酸盐负荷,有利于聚磷菌有效释磷;聚磷菌厌氧释磷后,直接进入好氧环境,有利于充分利用厌氧条件下形成的吸磷动力。氧化沟工艺是通过曝气系统在反应器实现空间上厌氧/缺氧/好氧环境,为除磷创造条件。SBR工艺是通过曝气控制系统在反应器内实现时间上厌氧/缺氧/好氧环境,为聚磷菌有效释磷和聚磷过程创造条件,并通过排放富磷污泥实现除磷目的。phostrip工艺通过在污泥回流系统中设置厌氧区进行生物除磷,并且与化学除磷法进行组合,可以达到很好的除磷效果(tp≤1mg/L)。改良Bardenpho工艺通过进水与回流污泥在厌氧池混合接触,促进厌氧发酵和有效释磷,再进入后续构筑物聚磷,通过排泥达到除磷目的。改良的UCt工艺是基于回流污泥中硝酸盐进入厌氧区不利于聚磷菌有效释磷的事实,将回流污泥直接回流到缺氧区,提高除磷效果。

2.1同时生物脱氮除磷技术

自从Bardnard首先发现了硝化/反硝化过程中除磷现象[5],已开发出许多具有同时脱氮除磷功生物处理技术,如a2/o工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、phostrip工艺、改良Bardenpho工艺、改良的UCt工艺等。

这些工艺均来源于传统的污水处理技术,又超越了传统污水处理技术,一方面满足传统污水处理工艺去除有机物、悬浮物的要求;另一方面满足除磷脱氮要求。通过控制系统的污泥龄、流态及回流方式、充氧、配套设备与检测仪表等,实现厌氧、缺氧、好氧三种环境空间或时间上交替变化,达到高效脱氮除磷的目的。

2.2双污泥脱氮除磷工艺

paSF工艺的流程如图1所示:

该工艺分前后两段,前段采用活性污泥法,主要由厌氧池、缺氧池、短泥龄好氧池、沉淀池等构筑物组成;后段为生物膜法,主要采用曝气生物滤池。污水依次流经活性污泥段和生物膜段。系统回流包括污水回流和污泥回流,污水回流是将部分生物滤池出水回流至缺氧池,以保证脱氮效果;污泥回流则是将沉淀池污泥部分回流到厌氧池,其余富含磷的剩余污泥被排掉。

图1paSF工艺流程图

结语

污水生物脱氮除磷的目的是将氮、磷从废水中去除,防止引起受纳水体的富营养化,以工程手段从源头控制水体富营养化。从我国目前的实际情况出发,无论是单独的生物脱氮技术、生物除磷技术,还是同时生物脱氮除磷技术,探索简便、节能、高效、技术成熟的生物脱氮除磷技术是目前当务之急,为今后从源头解决水体富营养化问题,提供必要而有效的技术保障。

①paSF工艺解决了聚磷菌、硝化菌泥龄不同的矛盾,具有稳定的处理效果和较高的处理效率,并可减少反应器体积,降低了工程投资。硝化菌呈生物膜固着生长,给生长速率缓慢的硝化菌创造了一个稳定的生活环境,使硝化菌始终处于好氧环境中(传统的活性污泥系统则做不到这一点),增加了系统中的硝化菌量,提高了硝化率,同时也可防止不利条件下的硝化细菌流失,并减少了水力停留时间和反应器体积;而除磷菌悬浮生长在活性污泥系统中,泥龄可根据除磷的需要而选择相对较短值,两者的分开解决了传统硝化菌与除磷菌泥龄之间的矛盾,更利于系统的稳定运行。由于细菌各自处于较好的环境中,故也可减少整个系统的水力停留时间。

②paSF工艺对进水水质具有较强的适应性。传统工艺的回流污泥中存在硝酸盐,会影响厌氧段磷的释放,因此在传统工艺中当系统硝化效果较好时,除磷效果往往较差,这一现象在低BoD/tn和低BoD/tp的情况下尤为明显。paSF采用双污泥系统,使硝化和除磷分开,并可根据进水水质来调节硝化滤池出水回流量(使缺氧段不存在硝酸盐的积累),解决了厌氧段反硝化与除磷菌释磷的矛盾,确保了除磷效果。

参考文献:

[1]卢峰,杨殿海.反硝化除磷工艺的研究开发进展[J].中国给水排水.2003,19(9):32-34.

[2]Stm,eta1,ammoniumremovalfromconcentratedwasterstreamswiththeanaerobicammoniumoxidation(anammoX)processindifferentconfigurations[J].wat.Res.,1997,31(8):1955-1962.

[3]王春英,隋军等.反硝化聚磷机理试验[J].环境染治理技术与设备,2002,3(6):65-68.

生物技术进展篇6

【关键词】膜分离;生物科技;小分子有机物分离;蛋白质分离;膜生物反应器

1膜分离技术的发展现状以及其在分离技术中的地位

1.1膜分离技术的简介

膜分离技术是指借助膜的选择渗透作用,在外界能量或化学位差的推动作用下对混合物中溶质和溶剂进行分离,分级,提纯和富集。根据膜材质和孔径大小的不同,我们可以将膜分离技术分为一般微滤(mF),超滤(UF),反渗透(Ro),纳滤(nF)等等。

膜分离技术自从20世纪60年代被用于工业生产以来,经历了膜材质从大孔径到小孔径,推动力从重力场到多种电化学作用共同作用的发展模式。自从上世纪90年到之后tFC膜(低压聚酰胺复合膜)的成功研制之后,膜分离技术在现代化工和生物工程的各个方面都得到了广泛的应用。

1.2膜分离技术的独特优势

而在这些现代分离技术中,膜分离技术的基本原理是利用高分子薄膜的选择透过性为分离的基本原理,以压力差,电势差,电渗差等为动力,以达到物质在薄膜间的传质而达到分离的目的。因此在经历了:微孔过滤,渗析,电渗析,反渗透,超滤,气体分离,渗透气化等发展过程后[1],现代膜分离技术具有反应条件要求低(常温下即可发生);是一个物理过程,不发生化学变化所以损耗较小;膜分离过程中多以压力差为动力(渗透压也包括在内);膜的性质稳定的情况下膜分离系统可以有极大的分离范围;膜分离过程的研究比较透彻,分离的流程控制比较容易控制从而得到更高纯度的分离产物[2]。这些优点都使得它在实际运用中都具有很高的价值,而被广泛使用在工业和科研中。

1.3膜分离技术与生命科学的结合

近些年来生物领域飞速发展,一系列系统理论的建立使得生物科学向更精细更严谨的方向发展,人们对于生物制品需求扩大的同时对其的安全性可靠性的要求也越来越高。尤其是分子生物学的建立使得生命科学的范畴更加靠近生命的本质。而随着分子生物学的发展,它对与物质的分离与鉴定的要求也越来越高,传统的分离手段已经无法满足,但膜分离技术等为代表的现代分离技术(其特点前文已述)却很好的迎合了他的需求,因此被广泛的运用于科研与实际生产过程中。

2现代膜分离技术的基本过程与原理详细

2.1膜分离技术的基本原理以及其分类

以压力差为推动力的液体膜分离过程通常可根据分离对象的大小和膜的不同分为微滤(mF)、超滤(UF)、纳滤(nF)和反渗透(Ro)。根据待分离样品的性质以及分离所选用薄膜的性质尤其是薄膜的孔径的大小还有分离纯度,分离时间,分离速率等方面的要求可以有针对性的选取合适的分离方法,以达到分离预期结果[3]。

2.2膜分离技术的不同操作模式

膜分离技术原理简单,因此它的工艺流程也便于标准化。由于待分离物质中我们想要的目的产物的分子量各有不同,我们的目标产物最终出现的位置也不同:小分子物质一般会通过薄膜最终在滤过液中富集。而大分子物质会在膜的另一侧由于无法滤过被截留在浓缩液中。为了使膜分离过程中的损耗尽可能的小,时间尽可能的短,我们会在料液中添加渗滤溶剂,它可以和小分子组分互相作用和小分子物质一同穿过薄膜从而加速小分子物质过膜速率,使大分子与小分子物质的分离加速,从而解决了高浓度的溶液过膜速率过慢的问题。收集浓缩液得到其中被截留的大分子称为浓缩。与此不同,利用渗滤溶剂进行的膜分离过程称为渗滤。

在实际工作中二者往往搭配使用,操作过程由预浓缩、恒容渗滤和后浓缩三个阶段组成:利用浓缩模式使料液的浓度上升,在过膜速率出现了明显下降的时候转化为渗滤模式,从而达到克服高浓度料液透过速率低,减少浓差极化与膜污染的目的,加快分离速率以免影响物质活性的目的。有时为使纯度达到要求还可以采用多级分离的方法从而使物质分离的更加彻底。

在选择具体的膜分离方式时,我们要考虑的因素有:与上下操作间的衔接,对于膜使用寿命的影响,分离效果的好坏等等。

2.3膜分离的计算模型以及效果衡量

膜分离的传质原理有两个主流理论:双模理论和溶质穿透理论。

双模理论认为,气液界面间存在的气膜和液膜集中了主要的传质阻力,溶质分子在这两个膜层内梯度扩散,按照Fick第一定律进行计算。

其中,J为扩散速率,D为扩散系数,dC/dX为浓度梯度。

溶质穿透理论认为,气液两相在接触前都是均一的,接触后开始互相扩散。靠近界面处溶质浓度大。在一定时间后,液体达到均一饱和状态,此时两相处于动态平衡状态。可以按照Fick第二定率计算。

其中C为浓度,t为时间,D为传质系数,x为离界面的间距。其中D与浓度无关,否则要修正为:

衡量膜的好坏时主要看膜的分离性能与透过性能,主要是指截留率,分离系数,浓差极化,压密,膜污染速率等系数。但是在工艺上来说膜分离效果的衡量主要包括两个主要参数:分离时间与分离效果(主要用小分子去除效果来衡量)。

2.3.1分离效果,以小分子去除效果为例:

公式右端是大分子物质浓度除以小分子物质浓度,可以用来表示小分子物质的去除效果。

公式左端表示的过程是料液稀释后,再浓缩至原体积,重复n次。S1与S2分别表示经过膜前后溶液中小分子物质的浓度。

3膜分离技术在生物科技领域使用的具体实例

3.1膜分离技术在小分子有机物分离过程中的应用

常常使用膜分离技术进行分离的小分子物质包括:多肽,氨基酸,抗生素,乳酸,低聚糖等。此处以氨基酸为例进行分析。

氨基酸的膜分离:由于氨基酸本身是两性物质,有自己的等电点,因此我们在分离氨基酸时往往还会调节料液的pH值,而且大多采用纳滤膜以利用纳滤膜的带电性质以达到最大分离截留效果[4]。对氨基酸分离用纳滤膜分为高分子复合膜和无机陶瓷膜,其分离性能与氨基酸混合体系和操作条件有。关有人用Zro2膜表面接枝交联pei的有机-无机复合纳滤膜(膜的等电点为1018),进行了9种氨基酸(其中酸性2种,碱性3种,中性4种)混合物的膜分离实验。在pH=2时,带正电的碱性氨基酸被膜截留(透过率小于25%),而中性和酸性氨基酸的膜透过率大于85%;在pH=12时,带负电的酸性氨基酸被膜截留(透过率小于30%),而中性和碱性氨基酸的膜透过率大于80%,由此可以看出通过改变膜电性与料液的pH值可以分离大多数的氨基酸[5]。

3.2膜分离技术在蛋白质分离中的应用

蛋白质是一类以复杂的混合物形式存在的生物大分子,传统的蛋白质分离方法主要有萃取法、沉淀法等,这些工艺往往操作繁杂、耗时长、蛋白质易变质,且产品的回收率低、二次污染严重。膜分离技术则可以很好地克服传统蛋白质分离技术的缺点,有效改善产品质量,还可以大大提高蛋白质的回收率,实现蛋白质的分离和纯化。一般蛋白质的膜分离会用两张膜:一个膜孔较小,能使需要的蛋白质全部截住,而让小的蛋白质透出,然后再将截留在第一张膜内的蛋白质转移到孔径较大的膜内,截住较大的蛋白质使所需的蛋白质流过微孔透出,这样使蛋白质得到了提纯,如果还有杂蛋白还可以再接着进行类似流程。比如说美国农业部利用膜技术分离精制了霍霍巴榨油后残渣中的蛋白质、纤维素等成分,分离后各组分分别作为动物饲料及调节剂;还有muller等采用Zro2/al2o3无机超滤膜从酸性酪蛋白乳清中分离α-乳清蛋白,显著提高了α-乳清蛋白的纯度和产量[6]。

3.3膜分离技术与膜生物反应器

膜生物反应器是一种近些年来膜技术与生物技术结合研究应用于生产的热门方向,主要是将微生物与膜结合控制料液在膜中的流动利用微生物的各类生化作用来起到去除料液中某些杂质而且可以得到并分离产物的目的。现阶段主要运用于污水高效处理,已经有部分进入工厂使用。这里选择性介绍无泡曝气膜生物反应器与萃取膜生物反应器[7]。

3.3.1无泡曝气膜生物反应器。

生物反应器在作用中由于大量污泥(就是大量具有强分解作用的微生物的载体)的存在其过大的需氧量一直是限制其应用的主要原因。而无泡膜生物反应器能很好地解决这一问题。它一般采用的是中空纤维膜,膜的一端封住,空气或o2在膜的内腔里流动,在浓差作用下向膜外侧的活性污泥传递。气体进入污水中不产生气泡,而且氧的传递效率高达100%,可以满足各种微生物生化反应的需氧要求。

3.3.2萃取膜生物反应器。

当废水中含有对微生物有毒害作用的成分(很高浓度的盐、很大的酸碱度或者是生物难降解的有毒有机物等)时,直接用生化法是不适宜的。

而萃取膜生物反应器能很好处理这些废水。萃取膜生物反应器中,污泥与废水并不直接接触,废水在膜腔内流动,而活性污泥则在膜外流动。活性污泥中的微生物一般是针对废水培养出来的专性细菌。采用的膜一般是疏水性的硅橡胶膜,且有选择透过性,能允许挥发性有机物透过而水及无机成分则无法透过。首先污染物在膜中溶解扩散,再以气态形式离开膜进入膜另侧的混合液中,在混合液中由专性菌分解成Co2、H2o等无机小分子[8]。

3.4膜分离技术在医药有效成分提取中的应用

3.5膜分离技术在酿酒中的应用

白酒酿造过程中,如果使用传统固态发酵方法,不可避免的会产生甲醇,油性脂肪酸,醇油等杂质,它们会影响产品口感,外观,其中甲醇对人体有极大危害。因此这些物质的分离会对白酒品质产生极大影响。

有人研究发现,超滤和微滤是有效的分离此类杂质的手段。在低酒精度下进行膜分离,可以有效的延长产品的保质期,改善口感,却对其其他理化指标并不产生太大的不良影响(总酸总酯会有所下降)。对于清香型白酒,一般稀释到28到30度之间过非对称的活性炭吸附膜,之后再于低温下保存(18摄氏度),可以有效避免失光,浑浊等现象,同时降低苦味辛辣味,和蒸馏产生的蒸煮味。

除此之外,在啤酒的发酵过程中由于采用了代谢控制发酵的方法,往往会有较高的残糖,而使用反渗透过滤之后,也将将有效降低残糖,达到改良口感的效果。

3.6其他

膜分离技术还广泛的运用于其他产业:高品质饮用水的过滤,发酵废液的再利用。

4总结

膜分离技术从产生到现在已获得巨大的成功,但仍属于一门发展中的年轻综合性学科。理论和应用上都有大量的问题有待解决。比如说:膜寿命过短,易污染;料液粘度大,往往流动性较差;料液固体含量高,膜通量衰减快;膜类型不足,工艺经验不足等等[3]。

总的来说膜分离技术与生物技术的结合无疑是成功的而且还是潜力巨大的,可以想象在解决了这些问题后这项技术的前景将会多么诱人。

【参考文献】

[1]吕慧,温哲.膜分离技术的发展状况及工业应用[J].科技传播,2010(15):185+191.

[2]李继香.膜分离技术在生物化工领域的应用[J].上海化工,2012(3):28-30.

[3]王华,刘艳飞,彭东明.膜分离技术研究进展及应用展望[J].应用化工,2013,42(3):532-534.

[4]姚红娟,王晓琳.膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用[J].化工进展,2003(2):43-49.

[5]岳志新,马东祝,赵丽娜,等.膜分离技术的应用及发展趋势[J].云南地理环境研究,2006(5):54-59.

[6]王银珍.膜分离技术在蛋白质类生物产品分离领域的应用展望[J].山东化工,2006,35(2):15-17.

生物技术进展篇7

[关键词]生物质燃料综合应用技术新进展

[中图分类号]tK6[文献标识码]a[文章编号]1003-1650(2016)10-0206-01

引言

党的十报告中提出了关于提高能源使用效率的问题,即要支持新能源的开发,提高可再生能源的利用率。至此,河南驻马店市农业大区对生物质燃料的综合应用技术得到了高度重视。生物质能作为碳源具有可再生性,可以转化为固态燃料、液态燃料、气态燃料。

1固体生物质燃料的综合应用技术

制备固体生物质燃料所采用的技术是固化成型技术,即将品位相对较低的生物质转化为品位相对较高的生物质燃料,而且由于燃料已经固化成型的,所以方便与存储和运输,在燃料的利用上也非常便利。固体生物质燃料的资料来源于农业和林业生产中所产生的玉米芯、秸秆等等各种废弃物。

1.1固体生物质燃料的成型技术

首先,要收集生物原材料,将这些材料经过筛选之后,确保材料干燥,灰分符合要求,污染性低而且热值高、容易燃烧。对于这些材料进行干燥处理后,进行成型处理以方便运输[1]。其次,将所有筛选出来的材料粉碎处理,并将黏结剂和助燃剂加入其中进行压缩,使固体生物质燃料不仅方便存储,而且容易燃烧。

1.2固体生物质燃料的生产技术

根据不同的生产条件,固体生物质燃料所采用的生产技术也会有所不同。其一,常温湿压成型技术,具体而言,是将纤维素原料进行水解处理而使得原料的纤维经过湿润时候软化,使其皱裂,之后进行压缩处理。这种技术的操作简单,但是会提高部件的磨损度,而且所生产的燃料的燃烧值比较低。所以,成本相对较高。其二、炭化成型技术,即对生物质原料进行炭化处理后成为粉末状,将粘结剂加入其中,压缩成木炭。比如,河南驻马店市农业大区,秸秆多综合利用,利用炭化技术工艺生产出来的秸秆炭粉可制成炭球、活性炭等炭产品。在秸秆炭化的过程中所排放的烟雾收集起来提取可燃气体、木焦油、木醋酸。但目前综合利用率还比较低,所以,还国家对秸秆综合利用予以补贴和政策上的倾斜。

2液态生物质燃料的综合应用技术

2.1燃料乙醇

燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生产技术上,是对非粮食原料乙醇回收后,经过净化并发酵处理。其中,对脱水处理技术具有很高的要求,主要采用了萃取精馏法、吸附分离法以及共沸精馏法等等[2]。所生产的燃料乙醇中所含有的乙醇可以达到99.7%,比无水乙醇中的乙醇含量要高。

2.2生物柴油

动植物油脂经过加工处理后,可以生产出与柴油的化学性质比较接近的长链脂肪酸单烷基酯,即为“生物柴油”。这种材料具有良好的性,没有毒,而且生物降解,是用于替代柴油的最好的材料。生产技术上,物理方式进行技术处理即为直接混合法、酯交换法和酶催化法;化学方式进行技术处理即为采用了微乳化法高温热裂解法。由于所使用的材料不同,生产出来的生物柴油存在着有点和不足。目前广泛使用的生物柴油制备方法为酯交换法。这种方法的原料来源广泛,加工工艺简单,所生产出来的生物柴油性能稳定,但是在生产的过程中会有碱性废水产生,而且生产设备会遭到严重的腐蚀。

3气态生物质燃料的综合应用技术

生物质发酵技术,就是将生物质采用厌氧微生物分解技术,经过代谢处理之后生成了气体,这种气体的主要成分是甲烷,其中还包括二氧化碳、氢气以及硫化氢等等,即为“沼气”[3]。沼气的发酵划分为水解液化、酸化、产甲烷三个阶段。生物技术的快速发展,挖掘高效厌氧微生物并使用的效率也会有所提高,对沼气的利用起到了促进作用。

按照生物质气化原理,生物质气化制氢技术需要将生物质进行气化处理后,可燃性的气体与水蒸汽不断地重整,从中可以提取氢气。研究的介质是催化剂、气化炉,使用白云石制作二氧化碳,吸收蒸汽,经过气化后产生二氧化碳气体。经过试验表明,气体中的氢气产量是非常高的,可以达到66.9%;二氧化碳气体为3.3%;一氧化碳气体为0.3%。

总结

综上所述,中国在近年来环境污染日趋严重。要保护好生态环境,就要加大清洁能源的使用力度,同时还要提高能源的重复使用效率。特别是发展新能源,能够对不可再生能源的利用以缓解,一方面可以对能源使用的安全予以维护,而且还可以推进新农村建设。

参考文献

[1]王永征,姜磊,岳茂振,等.生物质混煤燃烧过程中受热面金属氯腐蚀特性试验研究[J].中国电机工程学报,2013,33(20):88―95.

生物技术进展篇8

关键词:城市污水;生物除磷脱氮;厌氧微环境;化学除磷;碳源;反硝化除磷;

中图分类号:U664.9+2文献标识码:a

引言

近几十年来,污水的氮磷去除技术一直是污水处理领域的研究和开发热点。尽管传统活性污泥法能有效地去除污水中BoD、CoD、SS及其它易澄清的物质,但是其对污水中氮磷等营养物去除一般低于30%。这样低的氮磷去除率并不能满足水体富营养化控制的要求。要更多更高效地去除污水中氮磷,就需要采用专门的氮磷去除技术。目前生物法脱除氮磷技术由于成本较低而受到广泛的关注。本文对生物除磷脱氮技术的研究与应用进展进行了综述,并提出生物除磷脱氮技术发展的主要方向。

1生物除磷脱氮主流工艺

全世界范围内,开发和应用了许多工艺以有效去除污水中的氮磷。比较典型的有缺氧-好氧(a1/o)脱氮工艺、厌氧-好氧(a2/o)除磷工艺、厌氧-缺氧-好氧(a2/o)同步除磷脱氮工艺及其改进型新工艺(如倒置a2/o工艺、UCt工艺、mUCt工艺等),此外还包括一些具有除磷脱氮功能的SBR工艺(如CaSt工艺、Dat-iat工艺、mSBR工艺等)以及氧化沟工艺(如orbal工艺、卡鲁赛尔氧化沟工艺等)等。

尽管上述这些工艺得到了广泛的应用,但由于除磷和脱氮各自所需不同泥龄的矛盾,除磷效率高的系统脱氮效果差,脱氮效率高的系统除磷效果又不理想,或者脱氮和除磷效果都不理想。

2城市污水的生物除磷脱氮工艺研究与应用发展方向

2.1厌氧微环境的改善

通过减少进入厌氧区的硝态氮和溶解氧,可以提高厌氧区厌氧微环境,从而提高聚磷菌厌氧释磷和好氧过量摄磷的能力而提高生物除磷效率。这一方向的典型工艺有UCt工艺和mUCt工艺。尽管UCt和mUCt这类工艺成功地减少了进入厌氧池的Do和硝态氮,对除磷的效果有所改善。但是由于这类改进工艺除磷与脱氮采用的是同一个系统的污泥,故而仍然没有解决除磷与脱氮所需泥龄不同的问题,因此没能实现理想的氮磷同时去除效果。

2.2化学除磷与生物脱氮除磷组合工艺

化学除磷与生物除磷的组合工艺有两类。其一是phostrip工艺,它先利用聚磷菌在好氧条件下过量摄磷,然后把泥水分离的高含磷菌体在厌氧条件下释磷,释磷后菌体回流到好氧池重新摄磷。而投加化学药剂到厌氧释磷后的高含磷上清液,把厌氧释放的磷沉淀去除。phostrip工艺以较低的成本取得了较好的除磷效果。由于旁流厌氧释磷,污水中碱度对投药量影响很小,此外上清液中磷含量较高(可达100mgp/L),其投加的化学药剂(常用石灰)量相对传统化学除磷而言要少很多。实践表明,在较低的碳磷比和碳氮比污水条件下系统出水tp低于1mg/L[1]。

其二是把化学药剂直接投加到生物脱氮除磷系统中,弥补生物脱氮除磷系统中生物除磷效果的不足,保证出水tp水质达标排放,即所谓的生物化学协同除磷技术。采用的药剂有硫酸亚铁、三氯化铁和铝盐等。药剂投加点可以是初沉池出水、曝气池或二沉池前。尽管投加药剂加大了运行成本,但是投加药剂后系统出水tp可以低于1mg/L或0.5mg/L。因此,这种生物化学协同除磷技术在国内外城市污水处理厂中得到了广泛应用[2]。

2.3生物除磷脱氮技术所需碳源的开发

近年来城市污水的C/n和C/p比不断下降,形成了低碳高氮磷的所谓低碳源城市污水。由于生物脱氮和生物除磷都需要有一定的碳源,去除1mg磷一般需要7~9mg的VFa,反硝化过程的需要量更多。因此,生物脱氮系统一般要求进水BoD5/tn不小于4,而生物除磷系统则要求进水BoD5/tp大于17。这种低碳高氮磷的污水无法满足脱氮除磷的要求。如何补充污水中的有效碳源,满足生物除磷脱氮的要求已经成为城市污水处理领域研究开发和应用的热点之一。

一些污水处理厂采用了投加甲醇等外加碳源,尽管取得较好氮磷去除效果,却明显增大了运行成本。通过污水在线预发酵技术,利用兼性发酵细菌把污水中脱氮除磷微生物不能直接利用的大分子复杂有机物转化为低分子挥发性脂肪酸,提高污水中脱氮除磷微生物可以利用的有效碳源含量,从而可以改善系统生物除磷脱氮的效果[3]。也有研究者对初沉污泥进行发酵生产VFa以补充生物除磷脱氮所需碳源,其一是在线发酵的深池型初沉池,另一种是离线发酵池。近年来一些研究也致力于发酵剩余污泥生产VFa补充生物除磷脱氮所需碳源[4]。

随着氮磷去除要求的进一步提高,对污水中有效碳源的需求也会进一步提高。准确衡算和判断城市污水中的有效碳源量,充分利用城市污水和污泥中的有机物补充有效碳源,实现低碳高氮磷城市污水的氮磷去除,仍将是今后技术发展方向之一。

2.4反硝化聚磷新工艺

反硝化聚磷现象的发现和研究,为城市污水的同步除磷脱氮技术注入了新的活力[5]。反硝化聚磷的原理是在厌氧过程中,反硝化除磷菌释磷并在细胞内合成pHB;在缺氧过程中反硝化除磷菌以硝酸盐氮取代氧作为胞内pHB氧化的电子受体,并完成磷的吸收。据测算,反硝化除磷工艺能节省碳源50%,节省能源30%。人们已经开发了许多基于反硝化聚磷理论的新工艺,如Dephanox工艺、BCFS工艺、生物膜反硝化除磷工艺、a2n双污泥反硝化脱氮除磷工艺和短程硝化反硝化聚磷工艺等[6]。目前,相关的工艺研究和开发仍然比较受到关注,其中对这些工艺的生物学特性、尤其是系统中反硝化聚磷菌本身的研究将会进一步深入。

3结语

随着社会经济的发展,对于水体水质的要求日益提升。城市污水处理厂面临日益严格的氮磷排放标准。经济高效地去除城市污水中的氮磷营养盐仍然将是广大环境工作者的重要目标之一。进一步深入研发和应用将围绕着生物除磷脱氮的厌氧与缺氧微环境、有效碳源、化学除磷与生物除磷脱氮技术的耦合、以及反硝化除磷新工艺等方面展开。

参考文献

[1]周希安,张有贤,张会敏,郭霞.改进的phostrip工艺在肖家河污水处理厂的应用[J].中国给水排水,2006,22(8):66-69.

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[4]BakerpS,DoldpL.Denitrificationbehaviorinbiologicalexcessphosphorusremovalactivatedsludgesystem[J].waterResearch,1996,30:769-780.

生物技术进展篇9

(河北省农业厅,河北石家庄050011)

摘要:水产品因其蛋白质和水分含量较高、脂肪多呈液态,在运输和贮藏过程中极易发生腐败变质。生物技术作为新兴技术已应用于众多领域,但在水产品保鲜领域尚处于起步阶段。本文概述了酶制剂、可食涂膜、抗菌涂膜对水产品保鲜的研究,期望对水产品生物保鲜技术的进一步研究提供理论依据。

关键词:水产品;酶制剂;可食性涂膜;抗菌性涂膜;保鲜

水产品具有蛋白质含量高、脂肪含量低等特点,在加工、贮藏和销售过程中很容易受到微生物的污染。所以,延长水产品的保鲜期限相对其他食品而言难度更大。目前,水产品保鲜技术主要为冷冻保鲜、化学保鲜及气调保鲜等,但以上技术存在蛋白质变性、营养成分流失和化学品残留等问题。

生物技术作为一项新兴技术已在医药、化工领域取得长足的进展[1],但在食品保鲜特别是水产品保鲜中的研究尚处于起步阶段。本文概述了酶制剂、可食涂膜及抗菌涂膜在水产品保鲜方面的研究进展,并对其应用于水产品保鲜做了展望。

1酶制剂保鲜

酶制剂技术是指利用酶的催化作用来防止或消除外界因素对水产品的不良影响,从而保持水产品的鲜度[2-3]。酶法保鲜具有以下优点:一是酶对底物具有严格的专一性,添加到成分复杂的原料中不会引起不必要的化学变化;二是酶本身无毒、无味、无嗅,且不会损害食品本身的价值;三是由于酶作用所要求的温度、pH值等作用条件都很温和,不会损害产品的质量。采用酶法保鲜在必要时只需用简单的加热方法就能使酶失活,终止其反应。目前,应用于水产品保鲜的酶制剂主要有溶菌酶和葡萄糖氧化酶。

1.1溶菌酶保鲜

溶菌酶通过水解细菌细胞壁肽聚糖β-1.4糖苷键导致细菌自溶死亡,它广泛作用于有细胞壁结构的各种细菌,具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效,是一种安全的天然防腐剂。在水产品保鲜中溶菌酶主要是与其他保鲜剂混合使用,制成复合保鲜剂或复合保鲜液、保鲜冰来贮藏食品。

溶菌酶复合保鲜剂可有效消除外界细菌对水产食品的污染,起到防腐保鲜的作用。邱春江等[4]通过试验研究在冷藏条件下溶菌酶与nisin制成的复合生物保鲜剂对缢蛏的保鲜效果,结果表明溶菌酶和nisin单独使用或混合添加与单纯冷藏相比均具有明显的保鲜效果,而将两者混合添加的保鲜效果更佳。

1.2葡萄糖氧化酶保鲜

葡萄糖氧化酶是黑曲霉等经过发酵后制得的高纯度酶制剂。其用于水产品保鲜原理一是通过氧化葡萄糖产生葡萄糖酸,降低食品表面的pH值、抑制微生物的生长;二是通过消耗氧气催化葡萄糖氧化,从而延长食品的保质期。葡萄糖氧化酶对于已经发生的氧化变质可以阻止进一步发展;在未变质时,能防止发生[5]。

水产品在加工、贮藏过程中,氧气的存在使其保鲜受到很大影响,利用葡萄糖氧化酶是一种理想的方法。马清河[6]将用葡萄糖氧化酶浸渍处理的对虾在冷藏和冷冻条件下研究保鲜效果,结果表明对虾经过保鲜剂浸渍处理后冷藏(4℃)120h能保持二级鲜度,冷冻储存(-18℃)12个月仍能保持二级鲜度。

2涂膜保鲜

可食涂膜是指以可食性生物物质为主要基质,同时添加可食性增塑剂,通过一定的处理工艺形成一种具有一定力学性能和选择透过性的涂膜[7],主要通过防止气体、水蒸汽和芳香成分等的迁移来避免食品在贮运过程中发生风味、质构等方面的变化。

可食涂膜的原料主要包括多糖、蛋白质及类脂。多糖类凃膜具有透明度高、弹性好兼具有一定的抑菌作用,可防止细菌和真菌污染;蛋白质膜具有很好的阻氧性,且机械性能和透明度比较理想,但受环境湿度的影响较大;脂质涂膜主要用于阻止水分的损失[8],但由于涂膜不能与食品表面很好地结合易造成涂膜的不均匀而失去保鲜作用。组分单一的涂膜主要用于果蔬保鲜,比如使用热融性石蜡、巴西棕搁蜡涂覆桔子、柠檬,以延缓它们的脱水失重,延长货架寿命[9-10]

将多糖、蛋白质和脂质按不同的比例结合在一起,通过改变组分和含量来改善膜的机械强度、透光性、透气性和持水性等,从而获得质量优良、使用方便、保鲜效果良好的复合膜。复合膜具有明显的阻隔性能及一定的选择透过性,在水产食品保鲜方面具有广阔的应用前景。B.ouattara[11]发现Spi膜对虾仁保持其品质和延长货架期有一定的作用;印度学者采用鱼肉肌原蛋白成膜液对野鳗鱼块在冰藏条件下进行涂膜保鲜,发现膜液能使鱼块保鲜期延长10d左右;Yvonne[12]研究发现乙酰单甘酯与乳清分离蛋白做为大马哈鱼涂膜能使水分在三周内散失减慢42%~65%并能使脂类氧化延缓,从而提高了保藏品质。

3抗菌涂膜保鲜

抗菌涂膜是指在可食涂膜中添加抑菌剂,通过抑菌剂的缓释作用来达到抑菌、保鲜效果的一种保鲜膜。国外抗菌涂膜的研究始于20世纪80年代,我国在90年代以后才开始相关的研究,目前已研制出pe/ag纳米防霉保鲜膜、pVC/tio2纳米保鲜膜等产品,这些涂膜抗菌性能优良,机械强度比可食涂膜有了不同程度的提高[13]。

抑菌剂是影响抗菌凃膜功效的主要因素,其中抑菌剂主要包括有机抑菌剂、无机抑菌剂和天然抑菌剂三大类[14]。有机抑菌剂对微生物的抑制作用具有一定的特异性但易产生耐药性;无机抗菌剂无毒、广谱但价格较高且抑菌性较迟缓;天然抑菌剂抑菌效率高且安全无毒,但是耐热性较差,易受到加工条件的制约。实际应用中可以根据腐败微生物的种类选择添加抑菌剂,从而达到有效抑菌。

作为抑菌剂的载体,涂膜材料与抑菌剂的生物相容性及制膜工艺对抑菌剂的功效也有一定的影响。抑菌剂通过缓释作用从涂膜中释放作用于食品表面,从而持久地抑制或防止腐败微生物的生长[15]。研究表明,抑菌剂在凃膜中的扩散越慢,保鲜膜的抗菌效果越好。

抗菌涂膜目前多用于肉制品保鲜,兰凤英[16]采用添加醋酸的壳聚糖对酱牛肉进行涂膜保鲜,不仅抑制了酱牛肉中腐败微生物的繁殖而且维持了产品的香味和细嫩的口感。而抗菌涂膜在水产保鲜应用却是一个新颖的研究领域,Sirugusa[17]等将有机酸添加到海藻酸钠膜中对水产品进行涂膜保鲜,试验结果表明这种抗菌膜能抑制病原菌和腐败菌的生长;黄海所酶工程室研究人员[18]将含有溶菌酶的海藻酸钠对罗非鱼片进行处理,通过测定贮藏期菌落总数、tVB-n值等指标,综合考虑鲜度指标,结果表明抗菌涂膜可以将保鲜期延长5.5d。

4展望

随着人们食品安全意识的提高以及传统保鲜技术存在的问题,发展生物保鲜技术是一种必然趋势。酶制剂、抗菌涂膜等技术用于水产品保鲜工艺简单、性价比较高,且生成降解物对环境无污染。笔者期望有更多的专家对其开展深入研究,使其工业化批量生产并早日实现商品化。

参考文献:

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生物技术进展篇10

论坛邀请了以色列、新加坡、海峡两岸生物技术专家和金融资本专家围绕“生物医药孵化器管理、金融资本支撑生物医药技术创新与孵化、生物医药产业发展方向与前景”开展主题演讲,为福建省生物医药产业把诊问脉,介绍海内外生物医药孵化与产业化的成功经验,助推福建省生物医药自主创新和快速发展。

近年来,福建省生物技术与生物医药产业发展很快,在生物技术与生物医药领域发明转移拥有量,位居全国第六位,一批创新药物研发取得重要进展,例如厦门大学与养生堂万泰公司历时14年,投入近5亿元研究成功的“重组戊型肝炎疫苗”,就是世界上第一个用于预防戊型肝炎的疫苗。

很多国外企业想到中国来找市场,同时又有很多中国企业想走出去,如何才能实现双方的互利共赢?以色列tBn集团总裁Sigal女士给出的答案是“合作”。Sigal女士围绕“国家商业发展与中国创新”这一主题,介绍如何建立成功的全球合资企业,创造合作共赢的平台;如何利用独特的中国创新方式进入新市场,以及如何利用国际孵化器资源培育生物技术和生物医药产业。她认为,国际孵化器资源对于中国市场,尤其是有想法、有创意的年轻人而言是一个很好的研发和创新平台。

不仅仅是Sigal女士,在场不少专家、代表都十分看好生物医药产业。招商证券医药行业首席研究员李珊珊女士表示,医药产业前景看好,加之近几年在资本市场表现不俗,现其已成为资本市场中的“白富美”产业,备受投资者青睐。而新加坡国立大学生物科学系教授袁于人先生除了带来“新型兽用、水产疫苗和新一代生物农药设计思路初探”的演讲外,还希望借此机会寻求产业化合作伙伴。