年產(chǎn)10噸蝦青素生產(chǎn)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 (2).doc

安徽工程大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院第一部分：項(xiàng)目可行性研究報(bào)告年產(chǎn)10噸蝦青素生產(chǎn)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告1、總論1.1 項(xiàng)目概要名 稱：年產(chǎn)10噸蝦青素生產(chǎn)項(xiàng)目開發(fā)。開發(fā)內(nèi)容：蝦青素工業(yè)化生產(chǎn)工藝技術(shù)及配套生產(chǎn)設(shè)備裝置。設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)10噸蝦青素。總投資額：6500萬元（人民幣）；其中：固定資產(chǎn)4500萬元； 流動(dòng)資金2000萬元；主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：年新增銷售收入：1.5億元（人民幣） 年創(chuàng)利潤：3216萬元（人民幣） 年創(chuàng)稅金：879萬元（人民幣） 投資利潤率：49.8% 投資利稅率：29.4% 貸款償還期：5.5年 投資回收期：5.35年建設(shè)期：18個(gè)月項(xiàng)目主辦單位：陜西森弗生物技術(shù)有限公司項(xiàng)目合作單位：安徽工程大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)：安徽省蕪湖市灣里鎮(zhèn)境內(nèi)蕪湖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)。1.2 項(xiàng)目提出的背景1.2.1 蝦青素的推出導(dǎo)致抗氧化劑市場的革命，有人甚至說：21世紀(jì)將是抗氧化劑的世紀(jì)。天然藻源的蝦青素及其提取物在歐美、日本、東南亞等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，中國知道蝦青素的人還很少，中國目前還只是科學(xué)界和時(shí)尚美容界少數(shù)人事知曉。哈佛研究人員preston mason稱，astaxanthin（蝦青素）這種天然類胡蘿卜素成份極具潛力成為新型（抗氧化/消炎制劑），并且有望在他汀類和抗血小板藥之后掀起第三次預(yù)防性藥物的浪潮。同時(shí)蝦青素在人類日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，例如：第一，在化妝品領(lǐng)域應(yīng)用：由于其強(qiáng)大的抗氧化性，全球差不多一線的化妝品品牌均添加了天然蝦青素作為其超強(qiáng)抗氧化劑的成分，包括雅詩蘭黛、歐萊雅的dermae，尤其是日本的品牌高絲（kose）、芳凱（fancl)、juju、fuji，dhc以及曼秀雷登等推出了專門的蝦青素系列保濕霜、抗皺眼霜、面膜、口紅等。只要看到那些紅色或橙色的宣稱抗氧化的，且售價(jià)數(shù)百上千元的化妝品都是加的蝦青素這一類物質(zhì)。第二，在保健食品領(lǐng)域的應(yīng)用：全球的保健品企業(yè)也推出了大約200多款蝦青素軟、硬膠囊、口服液的保健食品。尤其是在日本這個(gè)壽命最長的國家最為受到歡迎，近3年來蝦青素成為日本最火爆的健康食品。東南亞包括臺灣、新加坡深受其影響，我國也有一些企業(yè)相繼跟進(jìn)。蝦青素的保健功能主要有以下幾種：a:眼和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)作用 人類視網(wǎng)膜和中樞神經(jīng)系統(tǒng)（腦）富含不飽和脂肪酸，因此，氧化產(chǎn)生的自由基很容易使其發(fā)生過氧化損傷。有研究表明，蝦青素很容易通過血腦屏障和細(xì)胞膜，能有效地防止視網(wǎng)膜的氧化和感光細(xì)胞的損傷，以及對中樞神經(jīng)系統(tǒng)尤其是對大腦起到保護(hù)作用，從而有效治療缺血-再灌注損傷、脊髓損傷、帕金森綜合征、alzheimer綜合征等中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷。尤其是視網(wǎng)膜黃斑變性效果較葉黃素更加顯著。美國cadax公司已經(jīng)把蝦青素作為一種腦梗塞后防止再次梗塞的藥物，據(jù)報(bào)道2010年已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。最大的好處是不會(huì)象抗血小板藥導(dǎo)致凝血功能障礙。 b:防紫外線輻射 眾所周知，紫外線輻射是導(dǎo)致表皮光老化和皮膚癌的重要原因。研究表明，蝦青素對谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶(transglutaminase)具有特殊作用，能夠在皮膚受光照時(shí)消耗腐胺，口服蝦青素對腐胺積累的抑制作用比口服維生素a更強(qiáng)。因此，蝦青素的強(qiáng)抗氧化性可能使它成為潛在的光保護(hù)劑，有效清除引起皮膚老化的自由基，保護(hù)細(xì)胞膜和線粒體膜免受氧化損傷，用于阻止皮膚光老化。 c:預(yù)防心血管疾病 動(dòng)脈硬化及相關(guān)心血管疾病的臨床研究表明，低密度脂蛋白(ldl)的氧化是導(dǎo)致動(dòng)脈硬化的重要原因。人體中l(wèi)dl濃度越高，加之血小板沉積使血管變細(xì)阻礙血流速度，人體患動(dòng)脈硬化的風(fēng)險(xiǎn)就越大。而血液中高密度脂蛋白(hdl)則有相反的作用，它可以阻止動(dòng)脈硬化的發(fā)生。在人體血液中，蝦青素由極低密度脂蛋白(vldl)、ldl和hdl攜帶。體外和臨床試驗(yàn)證明每人口服36mgd蝦青素，連續(xù)2周，能預(yù)防ldl的氧化。另外，有動(dòng)物研究表明，蝦青素在體內(nèi)具有顯著升高h(yuǎn)dl和降ldl的功效，其中hdl可由原來的49736mgdl增加至66551mgdl，因此推測蝦青素能減輕載脂蛋白的氧化，可用來預(yù)防動(dòng)脈硬化、冠心病和缺血性腦損傷。不同于一般降低ldl的藥物，每天服用1.8、3.6、14.4和21.6mg蝦青素連續(xù)2周后，ldl氧化的時(shí)間分別被延長了5.0、26.2 、42.3和30.7 ；從而可預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。d:增強(qiáng)免疫力 蝦青素能顯著影響動(dòng)物的免疫功能，在有抗原存在時(shí)，能明顯促進(jìn)脾細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力，增強(qiáng)t細(xì)胞的作用，刺激體內(nèi)免疫球蛋白的產(chǎn)生。蝦青素還能夠部分恢復(fù)年老小鼠的體液免疫系統(tǒng)，其中可使小鼠體內(nèi)的igm、iga和igg分別都增加至10moll，表明在抗原入侵初期，它能增強(qiáng)特異性體液免疫反應(yīng)。另外，蝦青素還可以增強(qiáng)小鼠釋放白細(xì)胞介素-i和腫瘤壞死因子的能力，其作用比-胡蘿卜素和角黃素強(qiáng)得多。由此認(rèn)為，蝦青素有很強(qiáng)的誘導(dǎo)細(xì)胞分裂的活性，具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用。同時(shí)蝦青素還具有：緩解運(yùn)動(dòng)疲勞，增強(qiáng)機(jī)體能量代謝、抗炎抗感染特性、抑制腫瘤、抑制糖尿病腎病等種種保健功能。1.2.2 我國是蝦青素原料資源大國，目前多以出口原料和初級產(chǎn)品為主，尚未把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢。市場調(diào)查表明，利用高科技成果從原料中提取高純度蝦青素可是原料增值近百倍，這為我國蝦青素原料加工產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了有利條件。1.2.3 紅法夫酵母是唯一天然可產(chǎn)蝦青素的酵母, 其反式蝦青素已于2000 年獲得fda 批準(zhǔn)用于食品添加劑。它是真菌界、真菌門、半知菌亞門、隱球酵母科、紅法夫酵母屬的唯一種。作為蝦青素的生產(chǎn)菌，紅法夫酵母具有許多優(yōu)勢：可利用多種糖進(jìn)行快速異養(yǎng)代謝培養(yǎng)時(shí)間短, 不需光照及可以實(shí)現(xiàn)高密度培養(yǎng)等。但野生型紅法夫酵母( dcw) 的蝦青素含量低（300 450 ug/g) , 發(fā)酵成本高, 無法與化學(xué)合成競爭。目前, 只有少數(shù)幾個(gè)公司通過選育高產(chǎn)菌株, 實(shí)現(xiàn)利用了蝦青素的商業(yè)化生產(chǎn), 如美國的紅星公司, igene 生物有限公司等, 其中igene 公司產(chǎn)品數(shù)據(jù)顯示, 其酵母( dcw) 干品的蝦青素含量可達(dá)8 000 mg/kg。但多數(shù)菌種的產(chǎn)量仍較低, 因此, 目前的研究主要集中在高產(chǎn)菌株的篩選和培養(yǎng)條件的優(yōu)化等方面。由于紅法夫酵母的遺傳背景并不清楚, 蝦青素的合成路徑也很復(fù)雜。因此, 目前多采用傳統(tǒng)的誘變和原生質(zhì)體融合等方法育種。近幾年, 隨著蝦青素合成路徑的闡明和相關(guān)酶基因的克隆, 應(yīng)用重組dna 技術(shù)構(gòu)建高產(chǎn)蝦青素基因工程菌的研究已經(jīng)展開。1.2.4 紅法夫酵母蝦青素的含量低、發(fā)酵溫度低是制約其工業(yè)生產(chǎn)的主要因素。而原生質(zhì)體融合可以發(fā)在種內(nèi)、種間、甚至親緣很遠(yuǎn)的兩個(gè)物種之間, 可以擴(kuò)大融合頻率和幅度,國內(nèi)目前多采用1-2 g/l 的蝸牛酶破壁。紅法夫酵母種間原生質(zhì)體融合最早出現(xiàn)在1992年,chun等人利用誘變得到的營養(yǎng)缺陷型菌株作為親本進(jìn)行原生質(zhì)體融合,得到三株高產(chǎn)融合子的類胡蘿卜素的含量從親本的1 600 ug/g,提高到2 300 ug/g, 雜種均為單核,而且性狀穩(wěn)定( 回復(fù)突變率 2.110- 9)，santopictro等人實(shí)現(xiàn)了紅法夫酵母與羅倫隱球酵母、釀酒酵母的原生質(zhì)體融合, 證明雜擔(dān)子菌之間可以融合, 而且雜擔(dān)子菌與子囊菌之間也可以融合, 但是篩選在30下可產(chǎn)蝦青素菌株的實(shí)驗(yàn)未獲得成功。國內(nèi)最關(guān)于紅法夫酵母原生質(zhì)體融合方面的報(bào)道出現(xiàn)在1999 年。中國農(nóng)科院的曲秋皓等人利用蝸牛酶處理對數(shù)生長早期的細(xì)胞, 將不同氨基酸營養(yǎng)缺陷型的細(xì)胞進(jìn)行融合。但是紅法夫酵母營養(yǎng)缺陷型的制備困難、種類少, 因此采用抗藥性作為融合標(biāo)記的報(bào)道比較多。華南理工大學(xué)的李杰偉等人將不同抗性標(biāo)記的菌株進(jìn)行原生質(zhì)體融合, 通過雙抗平板篩選得到的合子類胡蘿卜素的含量較出發(fā)菌株提高97.4%。田小群將紅法夫酵母與釀酒酵母融合得到的融合子最適生長溫度提高到25。1.2.5 陜西森弗生物技術(shù)有限公司是在技術(shù)與管理上互補(bǔ)的高新技術(shù)企業(yè)，公司是全球健康產(chǎn)業(yè)的原料生產(chǎn)商和供應(yīng)商。公司專業(yè)為功能性食品、營養(yǎng)補(bǔ)充劑、保健用品、化妝品、藥品及飼料行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、安全可靠的活性物質(zhì)。森弗研發(fā)中心、分析檢測中心位于西安高新區(qū)創(chuàng)業(yè)研發(fā)園瞪羚谷國家級生物醫(yī)藥孵化基地。公司依靠自主培養(yǎng)和引進(jìn)國內(nèi)外高科技人才，與多所科研院校緊密合作，已形成提取分離、合成、發(fā)酵、藥學(xué)、功能性食品化學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)和管理學(xué)等領(lǐng)域多學(xué)科、全方位、高層次的技術(shù)、管理精英團(tuán)隊(duì)。公司擁有完善的提取、分離、合成、發(fā)酵設(shè)備和技術(shù)，具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系，并建起了完善的銷售服務(wù)體系。1.3 可行性研究的依據(jù)和范圍1.3.1 報(bào)告編制的依據(jù)1） 蕪湖市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十一五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)；2） 安徽省委、省政府關(guān)于實(shí)施科技產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略的決定；3） 安徽省科技建設(shè)第二次創(chuàng)業(yè)實(shí)施計(jì)劃；4） 國家科委“星火計(jì)劃” “十一五”發(fā)展綱要；5） 國家計(jì)委“八五”公關(guān)課題；6） 國家財(cái)政部工業(yè)企業(yè)財(cái)政制度；7） 國家計(jì)委、建設(shè)部建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)價(jià)格方法與參數(shù)；8） 其他有關(guān)數(shù)據(jù)資料1.3.2 研究范圍1) 蝦青素的產(chǎn)品市場，原輔材料燃料動(dòng)力供應(yīng)，項(xiàng)目建設(shè)條件，外部環(huán)境和國家有關(guān)政策。2）工藝技術(shù)設(shè)備裝置的先進(jìn)性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。3）紅發(fā)夫酵母發(fā)酵工業(yè)化開發(fā)的意義和必要性。4）項(xiàng)目的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。1.4 項(xiàng)目承辦單位概況 陜西森弗生物技術(shù)有限公司是一家生物高新技術(shù)企業(yè)。公司位于西安高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，主要從事各類天然植物提取物、化工中間體、化學(xué)合成原料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。公司致力于人類健康保護(hù)事業(yè)，“集天然資源創(chuàng)造高端精品，以領(lǐng)先質(zhì)量滿足顧客需要”公司高端技術(shù)研究開發(fā)部、市場銷售中心位于西安高新開發(fā)區(qū)。公司人力資源雄厚，擁有10余位各類、各層次專業(yè)人才組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其中擁有1位博士，4名碩士。生產(chǎn)線上具有一批技能型專門人才，并定期進(jìn)行崗位培訓(xùn)，競爭上崗，現(xiàn)已形成多學(xué)科、全方位、高層次的技術(shù)、管理精英團(tuán)隊(duì)，具備強(qiáng)大的核心競爭力。森弗公司的名稱sciphar即為“科學(xué)醫(yī)藥”。公司分別與中國中醫(yī)藥研究院中藥所、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所、西北大學(xué)、陜西師范大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院、建立了互動(dòng)式的合作關(guān)系、聯(lián)合開發(fā)、資源共享的運(yùn)作模式，并取得驕人成績。森弗人堅(jiān)信質(zhì)量是企業(yè)的生命，公司整個(gè)生產(chǎn)流程從進(jìn)料-加工-檢驗(yàn)-出廠-售后服務(wù)等各環(huán)節(jié)都嚴(yán)格按照iso9001：2000質(zhì)量管理體系進(jìn)行。 目前公司產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美國、日本、歐洲和東南亞等國家和地區(qū)。其中產(chǎn)品主要有： 蝦青素、s-腺苷蛋氨酸、輔酶q10、番茄紅素、b-胡蘿卜素等。公司的目標(biāo)是，將森弗生物做成全球?qū)I(yè)可靠醫(yī)藥原料、化工中間體、食品補(bǔ)充劑和添加劑，化裝品原料的供應(yīng)商，“可靠的質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)”是我們對每個(gè)客戶的承諾，創(chuàng)建全球一流的健康品產(chǎn)業(yè)企業(yè)，讓世界上每個(gè)國家的人，都盡可能享受到森弗人對其的健康關(guān)愛。1.5 項(xiàng)目技術(shù)合作單位概況安徽工程大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院是安徽省生物化學(xué)工程技術(shù)研究的權(quán)威機(jī)構(gòu)之一，技術(shù)力量雄厚，開發(fā)能力強(qiáng)，擁有一個(gè)“安徽省發(fā)酵重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”；經(jīng)過不斷地努力在利用微生物發(fā)酵產(chǎn)品的技術(shù)已經(jīng)能夠很好的應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)上去；安徽工程大學(xué)生化工程學(xué)院是本項(xiàng)目的技術(shù)依托單位，其主要承擔(dān)解決利用紅發(fā)夫酵母發(fā)酵得到蝦青素工業(yè)化生產(chǎn)的工藝裝置、設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、制定生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，解決工業(yè)化生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)的全部技術(shù)問題，在本項(xiàng)目的實(shí)施過程中派遣五名高級專家就地指導(dǎo)。1.6 可行性研究的內(nèi)容和結(jié)論1.6.1可行性研究的內(nèi)容1）本項(xiàng)目產(chǎn)品為蝦青素，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)蝦青素10噸。2）主要工藝技術(shù)為紅法夫酵母在特定的裝置內(nèi)，用發(fā)酵的方法發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)提純分離制成高純度蝦青素產(chǎn)品，工藝技術(shù)來源是通過產(chǎn)、學(xué)、研合作開發(fā)方式利用具有國際先進(jìn)水平的高新研究成果專利進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)模擬放大實(shí)驗(yàn)。3）生產(chǎn)原料自供、輔助材料市場易購，燃料動(dòng)力公用設(shè)施，水、電、汽制冷可以保證。4）新征土地60畝，新增土建面積5500，新增生產(chǎn)試驗(yàn)裝置、設(shè)備89臺套。5）建立技術(shù)中心進(jìn)行紅發(fā)夫酵母、原材料等多種生物活性物質(zhì)分離提取科研實(shí)驗(yàn)，購置科研試驗(yàn)檢測設(shè)備，提高科研開發(fā)水品。6）工程總投資6500萬元。7）資金來源：銀行貸款4200萬元；自籌2300萬元。8）建設(shè)進(jìn)展：計(jì)劃從2010年12月2012年6月完成，建設(shè)期18月，計(jì)劃2012年為試產(chǎn)年，2013年為達(dá)產(chǎn)年。1.6.2 結(jié)論1）利用高科技手段對紅法夫酵母發(fā)酵過程及菌種進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，生產(chǎn)出國內(nèi)外市場緊缺產(chǎn)品，把我國的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢，技術(shù)優(yōu)勢，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)我國科技的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。2）項(xiàng)目技術(shù)水品國際領(lǐng)先，來源于長期研究試驗(yàn)且已通過國家部級鑒定，先進(jìn)可靠，技術(shù)依托合作單位實(shí)力雄厚國內(nèi)權(quán)威，產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的合作開發(fā)方式有利于高新技術(shù)科研成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化、項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備裝置，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)M放大、先進(jìn)可靠，配套設(shè)施完善，可以滿足本項(xiàng)目工業(yè)化試驗(yàn)的需要。3）本項(xiàng)目實(shí)施條件好，項(xiàng)目承擔(dān)主體是具有相當(dāng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的法人單位共同出資依法組建的實(shí)業(yè)公司，項(xiàng)目建設(shè)地區(qū)位優(yōu)越，有發(fā)展余地。本項(xiàng)目緊扣國家產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)政策，省、市政府大力扶持外部環(huán)境基礎(chǔ)，及開發(fā)條件良好。上述可見本項(xiàng)目的實(shí)施是可行的。1.7 問題與建議1）項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)方案和工藝技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮利用公司現(xiàn)有固定資產(chǎn)以節(jié)約投資。2）本項(xiàng)目在國內(nèi)具有示范性作用，設(shè)計(jì)實(shí)施時(shí)均應(yīng)與其高科技水平相適應(yīng)。3）菌種和基質(zhì)的質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量，應(yīng)對其進(jìn)行跟蹤、檢測控制、確保工業(yè)化試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)和正常生產(chǎn)的需要。項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注1主要產(chǎn)品蝦青素萬標(biāo)準(zhǔn)療程12產(chǎn)量為年產(chǎn)量2新增人員總數(shù)其中：生產(chǎn)人員名25加工廠輔助生產(chǎn)工人名42加工廠管理及其他名15加工廠3新增面積m2399964新增建筑面積m255004.1生產(chǎn)面積m224004.2輔助車間面積m231005設(shè)備總數(shù)臺129新增臺89原有臺406原料消耗萬元6.1菌種、基質(zhì)頓年消耗6.2二氧化碳頓607燃料及動(dòng)力消耗7.1自來水m360/時(shí)年消耗7.2電力kva/月105.67.3蒸汽頓/月3508總產(chǎn)值及勞動(dòng)生產(chǎn)率8.1工業(yè)總產(chǎn)值萬元85008.2全員勞動(dòng)生產(chǎn)率元/人1209009投資費(fèi)用9.1新增投資萬元65009.2利用固定資產(chǎn)凈值萬元200010總成本萬元460011銷售收入萬元850012新增利稅萬元12.1正常利稅萬元180012.2正常稅金萬元83913財(cái)務(wù)評價(jià)13.1內(nèi)部收益率%32.113.2投資回收期年5.3513.3投資利稅率%29.413.4貸款償還期年5.52、市場預(yù)測和生產(chǎn)規(guī)模的確定2.1 市場需求預(yù)測天然蝦青素不僅具有醫(yī)療和營養(yǎng)作用，而且因其無毒、無害、安全性好，所以在食品、飲料、醫(yī)藥、化妝品中需求量不斷增加，在國內(nèi)外市場上十分暢銷。2.1.1國際市場國際市場對天然的或是合成的蝦青素及其制品需求量很大，在美國高純度的蝦青素價(jià)格可以達(dá)到3500美元/公斤，且仍在攀升；在其他地區(qū)像韓國、日本等蝦青素的需求量也在逐年上升，所以蝦青素的市場前景非常不錯(cuò)；再加上近年來，人們的自我保健、防衰老意識的不斷增強(qiáng)，蝦青素及其制品在國際市場缺口越來越大，隨著天然蝦青素的興起，世界各國對化學(xué)合成蝦青素的管理也越來越嚴(yán)，如美國食品與藥物管理局(fda)已禁止化學(xué)合成的蝦青素進(jìn)入保健食品市場目前，蝦青素的生產(chǎn)一般傾向于開發(fā)天然蝦青素的生物來源，并由此進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。目前有能力商業(yè)化養(yǎng)殖雨生紅球藻生產(chǎn)天然蝦青素的只有5個(gè)國家的7家公司（日本fuji化學(xué)集團(tuán)、yamaha集團(tuán)、biogenic公司、美國cyanotech公司、中國荊州市天然蝦青素有限公司、印度bioprex公司、以色列algatech公司），其余一些國家和企業(yè)大都處于研發(fā)階段，所以，這是一個(gè)很好的機(jī)遇。2.1.2國內(nèi)市場隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們更加重視保護(hù)自己的健康，由于蝦青素及其制品在抗衰老、抗氧化、增強(qiáng)免疫力、抑制腫瘤等方面的醫(yī)療保健功效備受國人的喜愛和重視，尤其是用高科技手段加工生產(chǎn)的產(chǎn)品的需求呈快速上升的勢頭。蝦青素及其高科技產(chǎn)品國內(nèi)外的兩個(gè)需求量合起來是幾十億美元的大市場，這個(gè)市場帶動(dòng)了我國蝦青素資源的綜合開發(fā)利用，本項(xiàng)目正是為抓住這一機(jī)遇，開發(fā)我國乃至國際上最先進(jìn)的利用紅發(fā)夫酵母發(fā)酵制得蝦青素的工藝流程及方法，這一開發(fā)項(xiàng)目的實(shí)施將改變我國單純出口原料或低品位、低附加值產(chǎn)品的局面、填補(bǔ)國內(nèi)生產(chǎn)高品質(zhì)蝦青素的空白，取代進(jìn)口、出口國外，占領(lǐng)國內(nèi)外市場。2.2 產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模2.2.1產(chǎn)品方案1）產(chǎn)品規(guī)格：目前尚無統(tǒng)一的蝦青素產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，主要根據(jù)市場需要和客戶的要求制定相應(yīng)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，目前蝦青素的發(fā)酵產(chǎn)量已經(jīng)增加至100mg/l。2）產(chǎn)品的分子結(jié)構(gòu)圖2.2.2生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)模發(fā)酵法生產(chǎn)蝦青素生產(chǎn)試驗(yàn)裝置；年產(chǎn)高純度蝦青素10噸。本項(xiàng)目產(chǎn)品方案與生產(chǎn)規(guī)模確定主要依據(jù)：1） 發(fā)酵法的工藝技術(shù)、裝置、設(shè)備的模擬放大條件。2） 產(chǎn)品的市場逐步進(jìn)入。3） 原料的供應(yīng)、儲存及產(chǎn)品的儲存條件。4） 現(xiàn)有建設(shè)開發(fā)條件。5） 總投資額度及預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。3、物料、資源外協(xié)條件的供應(yīng)和保證3.1 物料資源供應(yīng)3.1.1 主要原料本項(xiàng)目生產(chǎn)蝦青素原料大部分來自中國為自產(chǎn)藥用植物，目前森弗已建有紅豆杉基地、虎杖基地、苦參基地、葛根基地、青蒿基地等自主原料基地，可保證每年供應(yīng)充足的優(yōu)質(zhì)原料，確保原料質(zhì)量和數(shù)量穩(wěn)定，同時(shí)為一批種植農(nóng)戶創(chuàng)造了財(cái)富。目前, 國內(nèi)外主要利用紅發(fā)夫酵母生產(chǎn)蝦青素。3.1.2 燃料、動(dòng)力年耗量本項(xiàng)目所需燃料、動(dòng)力年耗量不大，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，結(jié)合現(xiàn)有可利用條件進(jìn)行配套平衡設(shè)計(jì)，建設(shè)以滿足需要。生產(chǎn)每公斤蝦青素所消耗材料及水、電、氣和制冷等，消耗系數(shù)如下表所示：名稱單位消耗定額備注培養(yǎng)基87kg/kg球形硅膠4-8mm0.5kg/kg低溫水10m 正常運(yùn)行消耗量工藝水500kg/h正常運(yùn)行消耗量冷卻水10m /h正常運(yùn)行消耗量蒸汽400kg/h正常運(yùn)行消耗量制冷5100kcal/h正常運(yùn)行消耗量電100kw/h正常運(yùn)行消耗量3.2 外協(xié)條件本項(xiàng)目工藝技術(shù)上依托安徽工程大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，雙方簽有合作協(xié)議，對生產(chǎn)工藝技術(shù)裝備等問題由該院專家就地解決，相關(guān)的后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)延伸，將按需與其進(jìn)行合作，生產(chǎn)設(shè)備機(jī)電儀表的修理等除依托自身技術(shù)力量外，不足部分依托周邊良好的協(xié)作條件可以解決。4、廠址選擇本項(xiàng)目計(jì)劃利用新征土地進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，選擇這一廠址方案具有以下有利條件。4.1 區(qū)位優(yōu)越該廠地址位于蕪湖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，基礎(chǔ)設(shè)施完備，交通便捷，與蕪湖朱家橋外貿(mào)碼頭、蕪湖機(jī)場、鐵路、公路客貨運(yùn)站建設(shè)中的蕪湖長江大橋南橋頭堡、鐵路華東最大編組站僅相距0.5-10km，原料及產(chǎn)品運(yùn)輸方便。4.2 自然條件適宜蕪湖屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤、雨量充沛、陽光充足，無霜期達(dá)240天，年平均氣溫16左右，年降水量1169.8-1368.7mm，年日照2016.3小時(shí)，太陽輻射量117kcal/。廠址及其周邊區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定，建設(shè)地質(zhì)條件較好，地勢相對平坦，平均海拔高度8米左右，地基承壓力每平方米15噸以上，且土層較厚、肥沃、排水良好，通透性強(qiáng)，自然肥力較高，適合原材料的速生半產(chǎn)。4.3 基礎(chǔ)條件較好利用新征土地，進(jìn)行設(shè)計(jì)布置節(jié)約了總投資，再有就是國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)城市公用設(shè)施道路通訊等十分完備，有利于項(xiàng)目建設(shè)。4.4 政策優(yōu)惠本項(xiàng)目省、市政府及各主管部門大力扶持，可享受高新技術(shù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)化、國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)等多項(xiàng)優(yōu)惠政策。5、工藝技術(shù)與設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)5.1 工藝技術(shù)來源本項(xiàng)目工藝技術(shù)及裝置設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)，由安徽工程大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院提供，并負(fù)責(zé)解決工業(yè)化生產(chǎn)試驗(yàn)中的工藝技術(shù)問題，雙方于2010年12月正式簽訂合作協(xié)議。5.2 工藝技術(shù)簡述主要利用紅發(fā)夫酵母等微生物通過發(fā)酵的方法代謝產(chǎn)生蝦青素，并利用后續(xù)的產(chǎn)物分離提純等方法得到產(chǎn)品；另外也可以通過超臨界萃取、化學(xué)合成、代謝合成等方法得到產(chǎn)品。5.2.1 天然提取法天然的蝦青素常存在于某些動(dòng)物、藻類及微生物體內(nèi),特別是蝦、蟹、魚和鳥類的羽毛。其生產(chǎn)可分為從動(dòng)物及其副產(chǎn)品中提取, 從藻類中提取和采用酵母培養(yǎng)生產(chǎn)。從水產(chǎn)品廢棄物中提取蝦青素: 由于水產(chǎn)品廢棄物中蝦青素含量低, 提取費(fèi)用高, 而且由于資源限制, 這種方法不適合作為蝦青素的大規(guī)模來源。但由于目前還沒有找到更好的方法, 國外仍然使用這種方法提取蝦青素。近年來, 挪威等國采用青貯技術(shù)處理水產(chǎn)廢棄物,使回收率提高了10%,且純度大大提高。實(shí)踐證明,在青貯過程中加入無機(jī)酸或有機(jī)酸,會(huì)破壞蝦青素與蛋白質(zhì)或骨骼部分的結(jié)合,從而增加蝦青素的釋放量。從水產(chǎn)加工廢棄物中提取蝦青素的主要生產(chǎn)工藝如下: 首先, 在生產(chǎn)蝦青素時(shí), 將貯存于雙層聚乙烯袋中、在-70保存的廢棄物粉碎成膏狀物, 再按質(zhì)量比1:1加入大豆油, 攪拌均勻后, 用鉛或鉑把容器圍起來避光。緩緩加熱到90停止,利用低溫離心技術(shù)(0,11000r/min,10min)收集油溶液,使之分層,則蝦青素存在于上層色素液中。然后用分液裝置分離、提純,即得蝦青素。此法生產(chǎn)條件要求苛刻, 生產(chǎn)成本高,產(chǎn)量較低,產(chǎn)品純度不高。因此,目前僅有少數(shù)國家應(yīng)用這種技術(shù)生產(chǎn)蝦青素。也有人采用二氯甲烷直接萃取法,從蝦加工廢棄的殘蝦頭、蝦殼中提取天然蝦青素的工藝,發(fā)現(xiàn)其回收率高。也有用超臨界co2流體萃取技術(shù)從蝦殼中提取蝦青素的。利用藻類培養(yǎng)生產(chǎn)蝦青素：目前報(bào)道的產(chǎn)蝦青素的藻類主要有雨生紅球藻和綠球藻。雨生紅球藻是一種主要的蝦青素產(chǎn)生菌, 被認(rèn)為是一種很有蝦青素商業(yè)生產(chǎn)前景的微藻,目前國外優(yōu)良的雨生紅球藻藻體中蝦青素一般約占類胡蘿卜素總量的90%以上, 但其自養(yǎng)培養(yǎng)周期長, 需光照和破壁釋放蝦青素, 因此進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)比較困難。而綠球藻具有耐高溫和極端ph、較快的生長速率、易在戶外培養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是一種極有潛力的蝦青素大規(guī)模生產(chǎn)菌。利用酵母菌生產(chǎn)蝦青素: 目前國外對于利用紅發(fā)夫酵母生產(chǎn)蝦青素的研究較多。紅發(fā)夫酵母具有作為色素生物來源的一些必要的特征: 如不需要光照；能利用多種糖作為碳源進(jìn)行快速異養(yǎng)代謝；培養(yǎng)時(shí)間短；能夠在發(fā)酵罐中實(shí)現(xiàn)高密度培養(yǎng)等。雖然野生型紅發(fā)夫酵母的蝦青素含量還不夠高,與工業(yè)生產(chǎn)要求還有一定的差距,但由于其生長速度快,發(fā)酵周期短,以及色素提取后菌體單細(xì)胞蛋白可作為餌料、飼料添加劑等優(yōu)點(diǎn)而成為目前的研究重點(diǎn)。5.2.2 化學(xué)合成法由-胡蘿卜素轉(zhuǎn)變?yōu)槲r青素需加上2個(gè)酮基和2個(gè)羥基,化學(xué)合成比較困難,且產(chǎn)物大多為順式結(jié)構(gòu)（生物合成及需要的蝦青素大多數(shù)為反式結(jié)構(gòu)）。到目前為止用化學(xué)合成法來工業(yè)化生產(chǎn)蝦青素的企業(yè)只有瑞士hofflnann-in-roche公司,其商品名為carophyll pink, 全反式蝦青素含量為5%-10%。因用發(fā)酵法生產(chǎn)的蝦青素含量較低, 故化學(xué)合成的蝦青素具有一定的競爭優(yōu)勢。蝦青素的合成需經(jīng)多步化學(xué)和生物催化反應(yīng)才能完成, 其中生物催化的作用是選擇確定合成過程中中間體碳原子的立體構(gòu)型或氧原子的取代位置?；瘜W(xué)合成的主要前體物質(zhì)為( s )-3-乙酸基-4-氧代-紫蘿酮。它是由不同的微生物對( r)-萜烯醇醋酸鹽的不對稱水解。后經(jīng)萃取、反流分布及重結(jié)晶等技術(shù)處理所得的產(chǎn)物, 這種前體物質(zhì)經(jīng)過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為含15個(gè)碳原子的維悌希鹽, 最后由2個(gè)含15個(gè)碳原子的維悌希鹽與一個(gè)含10個(gè)碳原子的雙醛發(fā)生反應(yīng)生成蝦青素。5.2.3 超臨界流體萃取技術(shù)該技術(shù)具有蒸餾和液體萃取結(jié)合的特點(diǎn)，使提取物分離更有效，能達(dá)到更高的分離要求且無污染，是目前世界上處于領(lǐng)先地位的最新生物活性物質(zhì)萃取技術(shù)，它是根據(jù)流體在超臨界狀態(tài)下的特性，用超臨界流體做溶劑，常溫下萃取固體或流體原料中的有效物質(zhì)成分的一種高新技術(shù)。選用二氧化碳為萃取劑則具有無臭、無味、不燃、廉價(jià)、臨界溫度低等優(yōu)良特性，特別適用于不穩(wěn)定的天然產(chǎn)物和活性物質(zhì)的分離與精制，與傳統(tǒng)的溶劑萃取分離法相比，具有提取物純度收率高，操作簡便，能耗低無污染等顯著特點(diǎn)。超臨界流體萃取蝦青素是一個(gè)復(fù)雜的過程，其實(shí)質(zhì)是依據(jù)溶劑萃取的物理過程。超臨界流體的物理化學(xué)性質(zhì)，表現(xiàn)其介于液體和氣體之間，具有相當(dāng)高的溶劑密度和溶解能力，及相對低的粘度，擴(kuò)散系數(shù)，有相當(dāng)強(qiáng)的滲透到溶質(zhì)中的能力，這些性質(zhì)顯著提高了溶質(zhì)傳遞到臨界流體中去的速度，提高溶液的作用能力，流體在不同狀態(tài)時(shí)典型的物理性質(zhì)見下表。液體狀態(tài)壓力、溫度密度g/cm2擴(kuò)散系數(shù) cm2/s氣體p=1atm；t=15-30（0.6-2）10-30.1-0.4液體p=1atm；t=15-300.6-1.6（0.2-2）10-5超臨界流體p=pc；t=tcp=4pc；t=tc0.2-0.59.4-0.9（1-3）10-4（3-9）10-4反復(fù)試驗(yàn)證明采用無極性的二氧化碳作為溶劑，在超臨界條件下提取蝦青素，或從其他天然產(chǎn)物中提取類甾醇，生物堿和抗癌藥物的方法取代采用大量有機(jī)溶劑的萃取技術(shù)非常適宜可行。二氧化碳性質(zhì)見下表。物質(zhì)名稱臨界溫度（0f）臨界壓力(mpa)臨界密度（g/cm）二氧化碳304.27.380.468由于超臨界二氧化碳流體萃取的產(chǎn)物顆粒較均勻，非常細(xì)（10-15um），不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶過程中的產(chǎn)物損失，而且整個(gè)裝置采用半連續(xù)自控操作，溶劑順序通過萃取劑，萃取不完全的物料總是始終處于首先與新鮮萃取流體相接觸的有利位置，因而可以大幅度提高萃取效率和產(chǎn)品純度。5.2.4 超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)特點(diǎn)1）類似高密度液體的溶解能力和氣體的擴(kuò)散性，有利于提高有效成分的收率。2）對溫度和壓力做很小的調(diào)整時(shí)，可以引起溶解能力的很大差異，有利于提高對溶質(zhì)萃取的選擇性，便于溶質(zhì)與流體的迅速分離。3）萃取溫度一般處于室溫條件下，有利于熱能性組合的萃取。4）沒有有機(jī)溶劑，產(chǎn)品純天然。5）萃取工藝過程簡便，易于操作無污染環(huán)境。5.2.5 超臨界二氧化碳流體萃取工業(yè)化試驗(yàn)工藝技術(shù)的難點(diǎn)1）對所選物系制定優(yōu)化試驗(yàn)方案，進(jìn)行超臨界萃取傳質(zhì)的研究，提出最佳萃取劑質(zhì)量流率，夾帶助劑的加入量級其他工藝參數(shù)。2）測定傳質(zhì)系數(shù)和流體流動(dòng)性質(zhì)及物質(zhì)有關(guān)物性數(shù)據(jù)。3）根據(jù)超臨界萃取傳質(zhì)和流動(dòng)性質(zhì)關(guān)系式，關(guān)聯(lián)出萃取器的模擬放大數(shù)學(xué)模型，編寫工程模擬放大計(jì)算機(jī)程序，提出具體放大倍數(shù)和設(shè)備放大尺寸。4）提出萃取器模擬放大全套技術(shù)文件。上述工藝技術(shù)難點(diǎn)均有安徽工程大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院在研究實(shí)驗(yàn)中予以解決，并完成模擬工業(yè)化試驗(yàn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)方案和試驗(yàn)裝置設(shè)備的技術(shù)設(shè)計(jì)。5.2.6 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)基本要求利用發(fā)酵法生產(chǎn)蝦青素，其工藝過程較復(fù)雜且對過程的監(jiān)測與控制十分必要，所以其生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)必須滿足以下要求：1） 嚴(yán)格按原料來源分批保管和予以處理，根據(jù)市場需求和工藝要求控制培養(yǎng)基與菌種的比例和生長環(huán)境。2） 根據(jù)提取天然物質(zhì)的種類，確定分段變化或穩(wěn)定操作條件。3） 以有效和節(jié)能為基本點(diǎn)確定壓力、溫度、ph、溶解氧、溶劑與進(jìn)料比、溶率流率，采用助劑的種類，加入量等發(fā)酵提取條件。4） 發(fā)酵操作形式，根據(jù)投資和自控的可能性確定間歇或連續(xù)操作。5） 根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)確定分離提取產(chǎn)物的壓力、溫度、時(shí)間等參數(shù)。6） 分離器操作方法，間歇或連續(xù)，單級或多級是根據(jù)原料種類和類型而定的。7） 節(jié)約操作費(fèi)用，采用超臨界循環(huán)處理系統(tǒng)（包括脫氣、過濾、測試、脫水、均一化混合）。5.3 工藝流程及生產(chǎn)工藝優(yōu)化5.3.1工藝流程首先將按一定營養(yǎng)比例配置好的培養(yǎng)基經(jīng)滅菌等操作后加入到發(fā)酵罐中，其次通過種子罐進(jìn)行接種，接下來就是發(fā)酵過程，在此過程中要不斷地對罐內(nèi)的發(fā)酵液及菌種進(jìn)行檢測和控制，保證菌體一直處于一個(gè)良好的生長狀態(tài)，將更有利于發(fā)酵產(chǎn)物的不斷積累；待發(fā)酵結(jié)束之后，通過過濾、洗滌、活性炭吸附、陰陽離子交換、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、干燥和包裝等過程，即可得到相應(yīng)的產(chǎn)品或產(chǎn)品原料。5.3.2生產(chǎn)工藝優(yōu)化除了選育高產(chǎn)菌種以外,如何通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝降低發(fā)酵成本也是目前蝦青素生產(chǎn)的研究熱點(diǎn)之一,主要有以下三個(gè)方面的內(nèi)容:5.3.2.1 培養(yǎng)基組分和培養(yǎng)條件的優(yōu)化對于紅法夫酵母發(fā)酵,培養(yǎng)基的組成、溫度、ph、溶氧等是關(guān)鍵因素。johnson等人研究了紅法夫酵母發(fā)酵的基本條件:最適生長和色素形成的溫度是20-22,ph值是5.0,蝦青素的積累主要在平衡期,溶氧對于蝦青素的積累非常重要,當(dāng)溶氧低于30mmol/(l.h)時(shí),蝦青素的含量急劇下降,而主要積累-胡蘿卜素和單烯酮類meyer 等人研究了紅法夫酵母突變株在間歇和恒化培養(yǎng)中培養(yǎng)條件對蝦青素合成的影響。結(jié)果表明ph和溫度對蝦青素含量只有很小的影響,但對比生長速率和細(xì)胞產(chǎn)率影響較大。yamane等人研究發(fā)現(xiàn)低碳氮摩爾比( c：n)有利于紅葡萄糖法夫酵母的生長,高c：n有利于蝦青素合成。但是由于紅法夫酵母具有crabtree效應(yīng),在高質(zhì)量濃度下(45g/l),其細(xì)胞產(chǎn)量和蝦青素產(chǎn)量均下降。根據(jù)這一特點(diǎn),他們采用兩步流加發(fā)酵。在初始低c：n 下開始發(fā)酵,第一步流加葡萄糖,促進(jìn)紅法夫酵母細(xì)胞量的增加；第二步再流加乙醇,促進(jìn)蝦青素的合成。120h發(fā)酵結(jié)束后,細(xì)胞干重達(dá)到30g/l,蝦青素的產(chǎn)量和含量分別達(dá)到21.6mg/l 和720ug/g。ramirez 等人通過因子試驗(yàn)從ph、溫度、接種量、碳源濃度和氮源濃度五個(gè)因素中,篩選出溫度和碳源濃度對紅法夫酵母中蝦青素的合成影響最顯著。隨后通過最陡爬坡法和響應(yīng)面分析,確定了蝦青素產(chǎn)量最高的培養(yǎng)條件。在該條件下,蝦青素的產(chǎn)量8.1mg/l,較優(yōu)化前提高了92%。5.3.2.2 廉價(jià)培養(yǎng)基的篩選為了降低發(fā)酵成本，很多研究都探索用廉價(jià)的碳源來替代葡萄糖。parajo等報(bào)道了紅法夫酵母在纖維素的酶水解物上的生長情況。比生長速率為0.07 h- 1 ,細(xì)胞產(chǎn)率達(dá)0.47g/g糖,蝦青素含量達(dá)720-1080 mg/kg。harrd采用10%糖蜜作為發(fā)酵底物,蝦青素的質(zhì)量體積比用葡萄糖提高3倍。其它可利用的廉價(jià)碳源還有棗椰汁、玉米粉碎的副產(chǎn)品等。紅法夫酵母可以利用有機(jī)氮源和無機(jī)氮源,且總的說來有機(jī)氮源要優(yōu)于無機(jī)氮源。但有機(jī)氮源價(jià)格高, 且性質(zhì)不穩(wěn)定,因此很多研究者嘗試采用混合氮源發(fā)酵。fang等對紅發(fā)夫酵母突變株nchu-fs301的研究表明:酵母膏是最佳氮源,蝦青素產(chǎn)量為8.6375mg/l,而使用酵母膏:牛肉膏:硝酸鉀= 1:1:1(質(zhì)量比)的混合氮源,雖然蝦青素產(chǎn)量有所降低,但是原料價(jià)格便宜很多。5.3.2.3 前體物的添加calo等人在培養(yǎng)基中添加1g/l的甲羥戊酸,結(jié)果順式蝦青素和總類胡蘿卜素產(chǎn)量提高300%以上。flores-cotera的研究發(fā)現(xiàn)。在培養(yǎng)基中添加2.810- 2mol/l以上的檸檬酸可以顯著提高蝦青素的產(chǎn)量和含量。這可能與檸檬酸可作為脂肪酸和類胡蘿卜素合成的碳源有關(guān)。5.4 技術(shù)費(fèi)用的列支本項(xiàng)目技術(shù)開發(fā)費(fèi)用共380萬元，計(jì)劃在總投資額內(nèi)列支。5.5 生產(chǎn)工藝車間及輔助車間工段設(shè)置根據(jù)紅發(fā)夫酵母發(fā)酵生產(chǎn)工藝要求本項(xiàng)目擬設(shè)置以下主要車間、工序、工段。1） 生產(chǎn)工藝車間：設(shè)原輔材料預(yù)處理，儲存生產(chǎn)準(zhǔn)備，發(fā)酵，工藝處理，提煉精制等工序。2） 生產(chǎn)動(dòng)力機(jī)電修理車間：設(shè)真空、空壓、供配電、供水、制冷、鍋爐、機(jī)電修理、污水處理、儀表修理等工段。3） 試驗(yàn)檢驗(yàn)中心設(shè)：理化室、工藝試驗(yàn)室等。5.6 設(shè)備裝置的選擇與設(shè)計(jì)本項(xiàng)目生產(chǎn)工藝設(shè)備裝置的選擇與設(shè)計(jì)原則是在既滿足試驗(yàn)裝置生產(chǎn)工藝技術(shù)要求，保證設(shè)備的先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性，又要立足國內(nèi)，盡可能利用現(xiàn)有設(shè)備的前提下擬定的。6、工程設(shè)計(jì)方案6.1 總圖、倉儲及運(yùn)輸6.1.1總圖布置本項(xiàng)目計(jì)劃在新征土地上進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，以充分利用現(xiàn)有廠房、公用設(shè)施、節(jié)約投資。新征地塊經(jīng)城建規(guī)劃批準(zhǔn)用作生化廠發(fā)展建設(shè)用地，征用手續(xù)已辦。1）總圖布置的原則：滿足工藝流程和建筑物相關(guān)規(guī)范要求；充分利用原有設(shè)施、裝備以節(jié)約投資；總平面布置力求緊湊，減少建筑用地，縮短管道及運(yùn)輸線路，人物流分道，保證綠化用地；整個(gè)布置建設(shè)要與高科技產(chǎn)業(yè)要求相應(yīng)。2）布置方案全廠分為后勤管理，生產(chǎn)兩個(gè)管理區(qū)，廠區(qū)主干道寬10米，南北走向，分道寬5米，路旁綠化寬4-6米。主要生產(chǎn)工藝車間，輔助生產(chǎn)車間，動(dòng)力車間，機(jī)電，儀表修理倉儲等安排在生產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)管理、檢測研究試驗(yàn)中心，生活設(shè)施安排在后勤管理區(qū)。6.1.2 倉儲及運(yùn)輸1）倉儲為滿足項(xiàng)目生產(chǎn)，對原料預(yù)分、預(yù)處理的需要擬再增建400新倉儲，作為主要原料預(yù)分、處理儲存用。2）運(yùn)輸本項(xiàng)目建設(shè)在蕪湖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，開發(fā)區(qū)主干道從其東側(cè)0.5處穿過，距蕪湖鐵路、公交客貨站，朱家橋外貿(mào)碼頭，蕪湖機(jī)場等僅有0.5-10，交通十分便利。公司現(xiàn)有客貨車5輛，總運(yùn)力50頓。本項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后需總運(yùn)力10000-12500噸左右，大部分為市內(nèi)短途運(yùn)輸，除依靠自備車運(yùn)輸外，部分大宗燃料、原料的運(yùn)輸可有鐵路、公路、水路承擔(dān)，能夠保證。6.2 土建6.2.1地質(zhì)條件本項(xiàng)目建設(shè)地地質(zhì)條件較好，地勢平坦，地質(zhì)穩(wěn)定，海拔高度8m左右，地基耐壓力在15t/。本項(xiàng)目擬建設(shè)廠房建筑為一般工業(yè)廠房和辦公科研用房，大部分層高和房間負(fù)荷均不大，無特殊要求，完全可以適應(yīng)要求。6.2.2建設(shè)項(xiàng)目1）發(fā)酵車間廠房，建筑面積1200，局部二至三層鋼筋框架結(jié)構(gòu)（或輕鋼結(jié)構(gòu)），層高4m，局部層高13m，層間負(fù)荷按工藝要求設(shè)計(jì)。2）原料預(yù)分、預(yù)處理，儲存庫400磚混結(jié)構(gòu)，輕鋼層面12m跨，局部兩層，層間負(fù)荷按需設(shè)計(jì)。3）辦公科研檢測實(shí)驗(yàn)用房1000，局部四層磚混結(jié)構(gòu)，層高3.5m，層間負(fù)荷200-250/。4）道路2000，圍墻高2.5m580m。5）制冷、動(dòng)力站、機(jī)電修理廠房400，單層磚混結(jié)構(gòu)，跨度10m，層高4m，供配改造60，其他建筑120。6）建筑設(shè)施砼設(shè)備基礎(chǔ)砼30，150m貯水池一座。序號工程名稱結(jié)構(gòu)形式工程量單位工程量費(fèi)用（萬元）單價(jià)合價(jià)場地平整工程1場地平整400.08/1003.2臨時(shí)道路2000.001/0.2小計(jì)3.42建筑工程2.1發(fā)酵車間廠房砼框架12000.075/902.2原檢預(yù)分處理庫砼混4000.115/462.3辦公科研樓砼混10000.07/702.4機(jī)修動(dòng)力房砼混4000.07/282.5其他砼混1200.07/8.4小計(jì)242.43改建供配電砼混600.7/4.2小計(jì)4.24室外工程道路厚25cm砼面200100元/20建筑設(shè)施水池鋼筋砼150m 117水池砼磚103m 11.0基礎(chǔ)砼m 302.0圍墻砼混m34010.6下水砼管m4000.6/100m2.4小計(jì)53合計(jì)303土建、設(shè)備、公用設(shè)施安裝材料匯總表序號材料名稱數(shù)量鋼材（噸）水泥（噸）木材（m3）其他材料（噸、m3）備注項(xiàng)目1土建工程110450702設(shè)備安裝普20/不銹鋼52010塑料1噸3公用設(shè)施安裝101064其他5535合計(jì)145/6485896.3 供電6.3.1 電源及新增電量1）電源項(xiàng)目用電計(jì)劃新增500kva電力變壓器一臺，配套建成相應(yīng)的高、低壓配電設(shè)施，總供電容量500kva，高壓進(jìn)線接城市電網(wǎng)長江路線開發(fā)區(qū)變電站。2）新增電量項(xiàng)目生產(chǎn)新增電量440kw；其中，生產(chǎn)動(dòng)力、照明電量400kw；后勤生活用電40kw。用電設(shè)備裝機(jī)總?cè)萘?80kw，生產(chǎn)最大用電量360kw。6.3.2 供電方式1）廠內(nèi)高低主干線路由配電站架空送至各用電點(diǎn)，個(gè)別特殊用電點(diǎn)設(shè)計(jì)敷設(shè)鎧裝電纜。2）為確保用電質(zhì)量在廠配電站內(nèi)設(shè)功率因數(shù)自動(dòng)控制器加電容補(bǔ)償裝置式。設(shè)車間控制分柜。各車間內(nèi)按需設(shè)低壓配電柜或配電箱，并設(shè)分表計(jì)量，較大設(shè)備用電根據(jù)規(guī)范要求由廠配電站專線直供，車間內(nèi)設(shè)電控裝置就近操作。3）車間內(nèi)動(dòng)力用電大部分采用地溝敷設(shè)全塑鎧裝電纜加護(hù)套保護(hù)接至各用電設(shè)備，弱電用線按需進(jìn)行屏蔽或?qū)＞€處理。廠房建筑物及高大室外設(shè)備裝置均按規(guī)范要求進(jìn)行防雷接地設(shè)計(jì)，設(shè)備機(jī)架，外殼及金屬構(gòu)筑物均按規(guī)范做好接零保護(hù)。6.4 給排水6.4.1 供水1）水源廠區(qū)設(shè)有dn100供水干管，水源接至城市自來水管網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)dn400支干管，最大供水量60噸/時(shí)，水質(zhì)符合城市生活用水標(biāo)準(zhǔn)。2）用水量本項(xiàng)目生產(chǎn)最大用水量140噸/時(shí)，主要用水為熱交換水，其中制冷、空壓、生產(chǎn)熱交換用水120噸/時(shí)，生產(chǎn)工藝用水5-10噸/時(shí)，生活用水3噸/時(shí)，原料預(yù)處理用水5-10噸/時(shí)，其他用水5噸/時(shí)，循環(huán)水補(bǔ)充5-25噸/時(shí)。3）供水方案設(shè)計(jì)建設(shè)150噸/時(shí)，制冷、生產(chǎn)熱交換用水的循環(huán)回收供水系統(tǒng)，150m半埋式鋼筋砼循環(huán)水儲水池一座，配套200噸/時(shí)循環(huán)水降溫處理設(shè)備及相應(yīng)的封閉循環(huán)輸送管路，水泵系統(tǒng)以解決主要用水水源和節(jié)約用水，熱交換水損耗部分由新鮮自來水予以補(bǔ)充。設(shè)計(jì)建設(shè)2噸/時(shí)離子交換水處理系統(tǒng)兩條，配套10噸純水儲罐2臺及相應(yīng)的泵送管路系統(tǒng)，以保證原料發(fā)酵精制特殊用水的需要。消防用水采用與生產(chǎn)用水合一的管道系統(tǒng)，室內(nèi)外分別按5升/秒，10升/秒設(shè)計(jì)，全廠按需設(shè)室內(nèi)外消防栓。自來水供水用鍍鋅鋼管由廠dn100主干管上接至各用水點(diǎn)，并裝表計(jì)量。6.4.2 排水新廠區(qū)排水系統(tǒng)完善，廠內(nèi)設(shè)有dn400砼排水干管，并接入城市排水系統(tǒng)。本項(xiàng)目因設(shè)計(jì)有生產(chǎn)熱交換水回收、降溫、循環(huán)使用系統(tǒng)使絕大部分熱交換水，原料洗滌用水得以回收利用，僅有少部分生產(chǎn)工藝污水和生活污水及地表雨水排入排水管，水量最大約20-30噸/時(shí)，按需要對排水系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)6.5 熱力真空、空壓與采暖通風(fēng)6.5.1 供熱、制冷1）熱負(fù)荷本項(xiàng)目生產(chǎn)用汽最大為1.2噸/時(shí)（0.3-0.6mpa）生活用汽最大0.4噸/時(shí)（0.1-0.6mpa）。最大計(jì)算熱負(fù)荷1.4噸/時(shí)，新廠配套設(shè)施齊全，可以滿足項(xiàng)目所需僅按需配置管線至各用汽點(diǎn)。2）制冷負(fù)荷工藝用冷凍水（5-15）100m/時(shí)，回水溫差6。制冷（二氧化碳冷凝，原料儲存，5以下）10萬大卡/時(shí)最大計(jì)算冷負(fù)荷20萬大卡/時(shí)。3）本項(xiàng)目和設(shè)計(jì)建設(shè)20萬大卡/時(shí)制冷站一座，設(shè)計(jì)選用螺桿式zs-kf型10萬大卡冷水機(jī)組兩臺，配套建設(shè)相應(yīng)的管線。6.5.2 真空、空壓1）真空用于生產(chǎn)工藝中物料的負(fù)壓抽提，過濾和研究試驗(yàn)的物料轉(zhuǎn)移，水處理再生液的輸送，最大計(jì)算耗量（510-4mpa）200m-250m/時(shí)，設(shè)計(jì)選用300m/時(shí)，w4真空泵一臺以滿足需要。2）壓縮空氣用于物料的壓力輸送、過濾和最大計(jì)算耗量（0.6mpa）4.5m-6m/分，設(shè)計(jì)選用v型無油潤滑空壓機(jī)2臺，與真空泵同置動(dòng)力車間廠房內(nèi)，配套相應(yīng)的真空，空壓熱交換，緩沖罐及管道系統(tǒng)。6.5.3 采暖、通風(fēng)本項(xiàng)目生產(chǎn)車間一般工段不考慮采暖，但儀表控制室、試驗(yàn)室等有特殊要求部分設(shè)計(jì)安裝空調(diào)，其余均按需配套通風(fēng)機(jī)，解決生產(chǎn)通風(fēng)問題，為防暑降溫，按需配裝電扇。6.6 工藝過程的檢測與自動(dòng)化6.6.1 自動(dòng)化控制的要求1）保證試驗(yàn)生產(chǎn)正常進(jìn)行，確保產(chǎn)品質(zhì)量，降低材料能耗消耗，改善操作條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。2）滿足紅發(fā)夫酵母發(fā)酵制取蝦青素工藝需要。3）對生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位、ph值等參數(shù)能分別進(jìn)行連續(xù)或不連續(xù)的現(xiàn)實(shí)、檢測、連鎖報(bào)警控制。4）與發(fā)酵提取工藝的國際先進(jìn)水平相適應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)考慮節(jié)約投資。6.6.2 控制方式設(shè)計(jì)為節(jié)約投資和保證高水平，不采用計(jì)算機(jī)集中控制的方式，而設(shè)計(jì)采用安全連續(xù)系統(tǒng)，根據(jù)物料和主要工藝控制點(diǎn)、操作條件的不同采用，控制室集中主要參數(shù)的控制與就地顯示控制相結(jié)合的方式，為適應(yīng)本項(xiàng)目的高科技水平和示范意義，確保試驗(yàn)成功，自動(dòng)控制生產(chǎn)工藝全過程的設(shè)計(jì)實(shí)施原則是安全、先進(jìn)、實(shí)用、節(jié)省投資。6.7 機(jī)電儀表修理及其他公司本身具有一定的機(jī)電儀表維修能力，本項(xiàng)目新增機(jī)電儀表設(shè)備自動(dòng)化水平高，設(shè)備裝置多數(shù)為特種鋼制造，維修保養(yǎng)就有較高要求，試