爆破挤压生产豆渣膳食纤维技术及成套装置开发

发布时间:2015-06-16

　　所属战略性新兴产业领域： 生物

　　所属高新技术领域： 现代农业

　　单位名称： 天津科技大学

　　成果简介：

　　1.1科技成果简介

　　“爆破挤压生产豆渣膳食纤维技术及成套装置开发” 为天津市科技支撑计划项目(编号：10ZCKFNC01900)，起始时间为2010年4月-2013年3月，于2013年7月通过天津市科委鉴定，为国际先进水平。成果批准登记号为：津20140002。

　　本项目研究了粗纤维的热、压改性机理，发明了轴流式爆破挤压雾化生产豆渣膳食纤维技术，制造了100kg/h挤压雾化生产豆渣膳食纤维成套设备。其关键部件为正、反向组合式変径增压双螺杆和振荡头。利用该设备含水豆渣经上述增压双螺杆和振荡头处理，豆渣颗粒高度破碎成雾状微粉化，雾化的豆渣经气流干燥处理，得到粉末状豆渣纤维产品，其中可溶性膳食纤维的量达32%以上，较未处理豆渣提高10倍以上。挤压雾化成套设备使豆渣膳食纤维生产实现了加工、灭菌一体化同步进行，瞬时达到灭菌效果。爆破挤压雾化技术从根本上解决目前豆渣加工和利用中豆渣高含水、易腐败、干燥耗能大等瓶颈问题。本项目提供的技术无需预干燥过程，直接加工，节省了能源。爆破挤压处理豆渣，赋予了豆渣良好的口感，色泽和风味，理化分析表明其具有良好的膨胀性、水溶性和持水性;热分析结果表明生产的豆渣膳食纤维具有良好的热稳定性;功能性评价结果表明，具有显著的降脂和减肥功效。目前生产的豆渣膳食纤维已累计销售764万元。

　　本项目的实施对豆制品加工业具有积极促进作用，通过豆渣的深加工，增加了附加值，为豆制品业带来新的经济增长点，促进产业发展，具有良好的产业化前景。

　　成果创新性：

　　1.2创新性

　　本项目开发出轴流式挤压喷雾技术和成套设备，包括：挤压螺杆小节距変径、正反向增压技术和振荡头粉碎技术和相应设备。项目在研发过程中技术有较高的难度。从根本上解决目前豆渣利用的瓶颈问题。本项目提供的技术无需预干燥过程，直接加工，节省了能源，生产出的纤维高含功能性成分。本技术可用于高含水分物料的微细化干燥加工，如果渣、薯渣、蔗渣等的处理，科学价值重大。

　　成果独占性：

　　1.3独占性

　　本项目申请的“一种高含水物料的螺旋挤压机雾化干燥系统”专利，获得了实用新型专利授权(专利号：ZL201120176147.8)。经教育部科技查新南开大学工作站科技查新“爆破”挤压生产豆渣膳食纤维技术及成套装置开发，结论为：“目前国内、外文献未见与本课题完全相同或相似的专利及非专利文献报道”。以上说明本项目具有很高的技术创新性和独占性。

　　成果盈利性：

　　1.4盈利性

　　项目在天津山海关豆制品有限公司实施，每天消耗合作企业产出豆渣的一半，生产800 kg/d豆渣膳食纤维，已实现销售收入764万元，达到了高的技术经济指标。

　　成果持续性：

　　1.5持续性

　　本项目的技术有强的技术共性，可跨行业推广和扩散，具有可持续发展性，如：863计划课题“浓缩果汁质量控制技术研究”应用本项目的“喷雾挤压生产膳食纤维技术”处理苹果渣，使苹果渣快速干燥，制成果渣膳食纤维;又如：应用本喷雾挤压技术处理玉米芯，使从玉米芯中提取多糖的提取率提高15倍。

　　成果先进性：

　　1.6先进性

　　本项目开发出轴流式挤压喷雾技术，包括：挤压螺杆小节距変径、正反向增压技术和振荡头粉碎技术。可以直接处理黏湿物料雾化进行直接干燥，无需前处理，其技术先进于目前普遍使用的喷雾干燥技术。此外，在雾化物料的同时可以提高可溶性膳食纤维的含量数倍，同时实现杀菌处理。

　　成熟度： 大批量

　　市场分析：

　　2.1市场分析

　　项目制造出100 kg/h生产能力的“爆破”挤压豆渣膳食纤维生产设备，豆渣膳食纤维生产成本可控制在20元/kg左右，以目前市场上著名的百爱牌膳食纤维粉(豆渣发酵后经干燥的超微粉)的售价210-230元/kg为参考，定销售均价为220元/kg，若每月生产1.6吨豆渣膳食纤维，全部销售的销售额为352万元，预计实现利税35万元左右。本项目面向豆制品加工企业，大中小型企业都适合。100 kg/h生产能力的“爆破”挤压豆渣膳食纤维生产成套设备预计售价8万元，设备售价低，企业容易接受。利用该设备生产豆渣膳食纤维所创造的利润甚至超过作为主业的豆制品。此外，含水的豆渣原料不需任何预处理可直接使用，生产操作简单。项目的实施解决了豆渣虽具有特殊功能性的食品，却难以深加工利用的问题，生产豆渣膳食纤维，增加了豆渣的附加值，符合当今产品开发的循环经济、低能耗、低污染和高附加值的原则。项目的实施也将产生良好的社会效益。一方面，项目的成果可以向各豆制品加工企业推广，为企业豆渣处理提供一条新的出路，使企业受益。一方面，由于采用新技术生产豆渣膳食纤维，不但使豆渣纤维具有好的品质，而且加工成本低，这就可以以较低的售价投入市场，最终受益的是广大的人民，提高人民群众的健康水平。

　　商业模式分析：

　　2.2商业模式分析

　　项目已开发100 kg/h生产能力的“爆破”挤压豆渣膳食纤维生产成套设备以及食品配料用和豆渣膳食纤维保健食品的生产工艺。在合作企业投入生产，生产正常后，进行设备定型工作，然后向其它豆制品加工企业推广技术，同时开始系列设备的研发。

　　营销状况：

　　2.3营销状况

　　项目在天津山海关豆制品有限公司已经实施，每天消耗企业产出豆渣的一半，生产800 kg/d豆渣膳食纤维，已实现销售收入764万元。此外，天津金港滨食品科技开发有限公司使用该豆渣膳食纤维生产高纤面食制品，提高了产品的附加值;日本的株式会社中原(青岛工厂)使用该豆渣膳食纤维做辅料生产保健食品，节省成本近一倍，项目已进行了较高规模的应用推广。

　　拟采取的转化方式： 技术转让

　　应用推广的已投入情况： 1000万元

　　资金需求额： 200 万元

　　融资用途： 市场开拓;资金周转