鸭蛋黄卵磷脂提取副产物的高值化利用技术研究

1、鸭蛋黄卵磷脂提取副产物的高值化利用技术研究项目可行性报告一、项目可行性报告（一）立项的背景和意义我国是世界上鸭蛋生产、加工、消费和贸易的第一大国。近年的鸭蛋年总产量均达550多万吨，占世界鸭蛋总产量的70以上，占我国禽蛋总产量的20以上。我国鸭蛋加工比重高达90以上，主要加工成皮蛋、咸蛋等粗加工产品。鸭蛋制品是我国出口的主要畜产食品，年出口量达5万吨以上，出口贸易量居世界首位。浙江省2010年禽蛋总产量为61.4 万吨，其中鸭蛋产量约占2/3，为我国第二鸭蛋生产大省。鸭蛋产业己成为浙江省现代农业产业体系的重要组成部分，它对食物保障、社会安定，农业增效、农民增收都发挥着重要作用，是我省农业、农村

2、、农民的一项重要的经济来源。由于鸭蛋加工率高，鲜食比例低，因而鸭蛋产业的发展对加工的依赖性较强。但我省的鸭蛋也几乎都加工成皮蛋和咸蛋等传统的粗加工产品，销往国内外市场，而皮蛋和咸蛋的技术含量较低，加工增值少，其消费又有明显的季节性，市场也已趋于饱和。这已成为制约我省鸭蛋产业进一步发展的技术瓶颈。“十一五”期间，在省科技厅的支持下，我省的鸭蛋深加工技术取得长足进步，达到全国领先水平，建成世界上第一条鸭蛋精深加工生产线，从鸭蛋黄中提取卵磷脂再加工成蛋黄卵磷脂软胶囊，将鸭蛋清加工成蛋白粉，使鸭蛋增值6.56倍，产生了明显的经济效益和社会效益。但鸭蛋提取卵磷脂和生产蛋白粉剩下大量的蛋黄渣和蛋壳，至今还

3、未能进行有效的利用。而鸭蛋黄提取卵磷脂只利用了鸭蛋黄干物质的15，剩下85的鸭蛋黄干物质都留在蛋黄渣中，其中还含有脑磷脂、胆固醇、蛋黄油、免疫球蛋白、卵黄高磷蛋白等高附加值生物活性物质和其它优质蛋白质。蛋壳约占鸭蛋重量的13，它由硬壳和壳膜组成，硬壳部分约93%是碳酸钙，杂质少，是一种天然的绿色钙源，最适合作为钙强化剂用于食品和医药。壳膜中含有 N- 乙酰氨基葡萄糖半乳糖、葡萄糖醛酸、透明质酸、角蛋白、溶菌酶、硫酸软骨素等多种生物活性物质，在医药和化妆品中有独特的用途。目前，蛋黄渣和蛋壳只能添加到家畜饲料中，进行降值利用，这不仅浪费资源，也拖了卵磷脂和蛋白粉生产的后腿，制约了鸭蛋精深加工的进一

4、步发展。因而，迫切需开发禽蛋精深加工副产物的高值化利用技术。为此，我们申请本课题进行研究，其作用及意义是:1.通过本项目的研究，推进鸭蛋加工的科技进步，进一步提高我省鸭蛋加工的技术水平，提升我省鸭蛋加工产业层次。2.通过本项目的科技创新，进一步增强蛋鸭业龙头企业的活力和发展后劲，完善蛋鸭产业化的产业链，从而起到进一步稳定和发展蛋鸭业的作用。3.赋予鸭蛋产品较高的技术含量和附加值，实现鸭蛋业的产业延伸和多层次增值的目的，提高鸭蛋业的经济效益，这将有利于农业产业结构调整，增加农民收入。4.鸭蛋中提取的生物活性物质，能为我省医药、保健品、化妆品、食品等行业提供价廉物美的主料、辅料和添加剂，对这些行业

5、的发展将起到推进作用。5.蛋鸭养殖和鸭蛋加工都是劳动力密集型生产，因此通过本项目的研究，可增加城镇下岗职工和农村富余劳动力的就业机会，也有利于新农村建设。（二）国内外研究现状和发展趋势世界禽蛋加工业的发展已有百年的历史，随着禽蛋深加工科技水平的不断提高，逐步形成了专业化、机械化、规模化、集约化的生产模式。目前，美国、日本、加拿大、意大利、澳大利亚、德国等发达国家的养禽业和禽蛋加工业已形成现代化的大工业生产体系。液体蛋、冰冻蛋、专用干燥蛋粉等成熟加工技术在欧美国家比较普及，并且都有上百年历史的发展与变革。近年来，许多发达国家如美、英等国在蛋制品开发和研究上投入了大量资金和科技力量，开发出60多个

6、品种，如发酵蛋白粉、速溶蛋粉、浓缩蛋粉等产品。经过初级加工或深加工的半成品、熟制品和精制品及以禽蛋为主要原料的新产品不断涌入各国的蛋制品市场。禽蛋深加工比重已达禽蛋总量的1540。从而提高了禽蛋产品的商品价值，取得了巨大的经济效益，推动了养禽业的发展。据有关资料显示，未来十年世界禽蛋加工业将有快速发展的趋势，发达国家蛋制品深加工的比重将提高到50，禽蛋中生物活性物质提取和禽蛋新制品开发将成为发展的主流，超临界流体萃取、高速离心、超滤、色谱分离、离子交换层析、凝胶层析等高新技术将在禽蛋生物活性物质提取中得到广泛应用。我国禽蛋深加工比例还不到禽蛋总量的1，禽蛋深加工规模化的企业仅有几家，而且都只能

7、生产蛋粉、冰蛋等几个作为食品工业原料的产品。在过去的十几年间，我国陆续进口了好多套蛋粉加工生产线，但蛋粉等产品受我国的饮食消费习惯影响，其产销量极少。近几年，国内高等院校科研院所在禽蛋深加工技术方面的研究比较活跃，在免疫球蛋白、卵磷脂、卵黄高磷蛋白、溶菌酶等生物活性物质的分离提取和蛋清寡肽生产技术等都有较多报道，但多处在实验室的小试研究阶段，实现产业化的还极少，而且多为单一产品的生产技术研究，缺乏多个产品联合生产的产业化技术，因而即使禽蛋深加工已实现产业化生产的，也还存在品种少，资源利用度低，生产成本高等问题。另外，卵铁传递蛋白、抗生物素蛋白等多种生物活性物质的提取技术和生物活性物质提取后剩余

8、物质的综合利用研究还极少。发达国家在蛋壳利用技术上处于领先地位。美国科学家将蛋壳和壳膜完全分离后把蛋壳用于营养制造业、制药业和化工业等产业。美国俄亥俄州立大学的工程师发明了用鸡蛋壳生产氢的方法。日本则将蛋壳超微粉碎成蛋壳粉作食品补钙添加剂，吸收率大于普通钙源。蛋壳的开发与利用在我国尚处于初级阶段，目前国内对蛋壳的利用主要是将其粉碎后拌入饲料，作为家畜的钙添加剂，其利用深度极低和数量极少，大量的壳蛋仍被当作垃圾丢弃于环境中。国内科研机构对蛋壳利用技术的研究还刚起步，主要集中在利用蛋壳制备有机酸钙的研究，且在实验室的小试研究阶段，还未见实现产业化生产。（三）项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新

9、点1. 主要研究开发内容(1) 蛋黄渣的高值化利用技术研究。主要研究从鸭蛋黄提取卵磷脂剩下的蛋黄渣中，再分离提取脑磷脂、蛋黄油、胆固醇、免疫球蛋白、卵黄高磷蛋白等生物活性物质的联产技术。(2) 鸭蛋壳的高值化利用技术研究。主要研究鸭蛋壳的壳膜分离技术，蛋壳中的碳酸钙转化制取生物活性钙的技术，壳膜中角蛋白、骨胶原、透明质酸、硫酸软骨素等生物活性物质分离提取技术。(3) 鸭蛋生物活性物质的精制及其功能食品和化妆品研制。主要研究磷脂、蛋黄油、胆固醇、免疫球蛋白、透明质酸、硫酸软骨素等生物活性物质的精制技术，卵黄高磷蛋白、角蛋白、骨胶原等蛋白质的酶解制取生物活性肽的技术、蛋黄油、磷脂、活性肽等功能食品

10、和化妆品研制。2. 技术关键(1) 多种生物活性脂质联产的高效分离提取技术。鸭蛋脂质中含卵磷脂、脑磷脂、蛋黄油、胆固醇等生物活性脂质。对这些生物活性脂质进行联产分离提取，是在直接使用蛋黄液为原料，仅用食用酒精为溶剂的卵磷脂提取工艺基础上进行。食用酒精具有无毒的优点，但他对脂质的溶解力不太最理想，所以，提高酒精对脂质的提取率是禽蛋脂质深加工联产品生产技术的关键。(2) 生物活性蛋白质与生物活性脂质联产的分离提取技术。鸭蛋黄中免疫球蛋白、卵黄高磷蛋白等生物活性蛋白质与生物活性脂质进行联产分离提取，如何既保持生物活性蛋白质的活性，又有较高的提取率，这是鸭蛋黄中生物活性蛋白质开发利用的技术关键。(3)

11、 壳膜中角蛋白、骨胶原、透明质酸、硫酸软骨素等生物活性物质分离提取技术。 鸭蛋生物活性物质的精制技术。鸭蛋生物活性物质的精制方法较多，其技术关键是选择绿色、经济、易于产业化的精制方法及工艺。3. 主要创新点(1) 本项目的鸭蛋黄中多种生物活性物质联产分离提取技术，克服了当前各种生物活性物质独立提取的资源利用度低、生产成本高、增值有限的缺陷。(2) 壳膜中角蛋白、骨胶原、透明质酸、硫酸软骨素等生物活性物质联产分离提取技术。(3) 鸭蛋黄中生物活性物质的经济、绿色的产业化精制纯化技术及功能性食品的研制。（四）项目预期目标（主要技术经济指标、社会效益、技术应用和产业化前景以及获取自主知识产权的情况）

12、1. 主要技术经济指标(1) 建立1套蛋黄渣高值化利用技术和1套蛋壳高值化利用技术。(2) 蛋黄渣中的生物活性物质联产分离提取的提取率80，生物活性物质精制品的纯度90。(3) 蛋壳的壳膜分离率90、蛋壳膜得率3.0，蛋壳中的碳酸钙转化制取生物活性钙的转化率85。壳膜中的生物活性物质的提取率70以上。(4)开发功能性食品和化妆品共4个。(5)使鸭蛋深加工的增值从现有的6.56倍提高至8倍。(6)实现年增蛋黄卵磷脂、脑磷脂、胆固醇、蛋黄油、卵黄高磷蛋白等提取物和功能性食品13吨，年增产值 1000万元，年增利润100万元，年增税金60万元。2. 社会效益、技术应用和产业化前景在畜禽皮、内脏、骨骼

13、、血、羽毛、蛋等主要副产物中，骨、皮、血、毛、内脏的资源化程度较高，增值利用也较好，市场上有多种利用这些副产物生产的产品，但蛋副产物的增值利用还是空白，尚未见利用蛋副产物生产的产品。蛋黄渣所含有的脑磷脂、胆固醇、蛋黄油、卵黄高磷蛋白、免疫球蛋白等生物活性物质具有极高的经济价值，在医药、精细化工、基因工程和保健食品等方面均有广泛用途。根据国家医药管理局资料显示，我国用于医药原料的蛋黄磷脂需2000吨年，加上其他行业的需求，国内总需求量就相当可观，根据其纯度不同，售价为15003900元/kg，即每年需消费几亿美元。胆固醇是合成人工牛磺和维生素D3的原料，市场价达500元/kg。蛋黄油的脂肪酸组成

14、与人乳相似，是婴儿食品中最理想的油脂。卵黄高磷蛋白含有丰富磷酸丝氨酸的卵黄高磷蛋白磷酸肽，它能够与磷酸根竞争性地结合钙离子，从而延缓甚至阻止钙离子形成沉淀，是一种新型的促进钙离子吸收的功能成分。上述的生物活性物质都十分畅销、市场前景极好。缺钙是一个世界性的问题。在美国，骨质疏松十分常见，高达15002000万人，每年有120万人发生各种类型的骨折，其中70是常年缺钙引起骨质疏松所致。我国进行的四次较大规模的营养调查表明，国民普遍缺钙，全国人均日摄量仅为500mg，为国家标准800mg的62.5。不少省份的人均日摄钙量低于400mg，只达到日供给标准的50。居民的长期缺钙，必然会影响其身体素质，

15、进而影响到整个国民的素质。国际上允许使用的钙营养强化剂有40多种，我国卫生部公布列入使用卫生标准的钙营养强化剂有：活性钙、碳酸钙、生物碳酸钙、天门冬氨酸钙、醋酸钙、甘氨酸钙、柠檬酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、苏糖酸钙、葡萄糖酸钙等11种，这些钙营养强化剂几乎都以生石灰为钙原进行制备，若利用蛋壳制备钙营养强化剂既可避免用生石灰制备同类产品时除杂过程中可能带入的化学污染，可以将对人体有害的物质降低到最低限度，而且成本低廉。本项目开发的补钙功能食品，是将卵黄高磷蛋白磷酸肽与钙结合的产品，是一种新型的钙更易吸收的钙营养强化剂。因此，开发吸收率高、安全无毒的天然蛋壳钙制剂，应用前景巨大。从蛋壳膜中提取的几种生

16、物活性物质，可应用于药品和化妆品，如制成特效烫伤外用药，可加速上皮形成，有促进消炎、肌肤生长的作用；制成蛋壳膜内服药，可治支气管炎、久咳不止、咽痛等；用壳内膜制成的凤凰衣，可作为慢性支气管炎、失音等溃疡的有效药物；制成护肤化妆品护肤膏功效胜于珍珠粉；配制成滋养毛发的化妆品，具有防止脱发，减少头屑、增加光泽等作用。综上所说，从鸭蛋提取卵磷脂和生产蛋白粉剩下的蛋黄渣和蛋壳中提取这些生物活性物质是鸭蛋深加工增值的有效途径，而本项目从多种生物活性物质的联产分离提取入手，可充分挖掘鸭蛋加工增值潜力，实现资源利用的最大化和增值最高化。所以，本项目研究开发的技术应用和产业化前景巨大。项目的实施对增强蛋鸭业龙

17、头企业的活力和发展后劲，进一步稳定和发展蛋鸭业，促进农民增收和新农村建设都有重要作用。（1）带动农民增收致富。通过多种经营模式与农户进行合作，积极推进农业产业化经营，提高农副产品的附加值，可以带动金华市及周边市县5000多户养鸭农户，促进产值规模达6亿元养鸭产业的健康稳定发展。（2）拓宽劳动就业空间。本项目的实施可为城镇下岗职工和农村富余劳动力直接提供就业岗位80个，此外，还能带动当地相关的包装、运输等行业的间接就业机会，拓宽了农村富余劳动力的就业空间。（3）推动区域经济的发展。本项目的建设不仅可带动周边农村经济的发展，而且能为禽蛋加工业的发展起到良好的示范作用，并推动禽蛋加工业的进一步发展。

18、此外，本项目建设还能带动其他相关行业的发展，进一步推动区域经济的发展。3. 获取自主知识产权的情况(1) 制订技术操作规程2项。(2) 制订产品企业标准4项。(3) 申报发明专利2项。(4) 发表论文2篇。（五）项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解。1.实施方案鸭蛋黄提取卵磷脂剩下的蛋黄渣，先用含水食用酒精提取其它磷脂，再用无水酒精提取蛋黄油和胆固醇，然后分离出胆固醇。为提高脂质的提取率，拟在提取过程进行超声波处理，以加快脂质的分离。在鸭蛋黄渣提取生物活性脂质后剩下的蛋白质中，再用不同的盐浓液分离免疫球蛋白、卵黄高磷蛋白。提取的生物活性物质再经精制加工成功能性食品。鸭蛋壳用机械处理使硬壳

19、与壳膜分离，硬壳经粉碎与鸭蛋黄蛋白质酶解的肽和氨基酸反应将无机钙转化为有机钙，再与由卵黄高磷蛋白酶解的磷酸肽配合制成新型高效补钙功能的食品。蛋壳膜经超微细粉碎，水解成蛋膜素，再分离出水溶性的透明质酸、硫酸软骨素和难溶性的角蛋白及盐溶性的骨胶原。蛋壳膜的水解物加工成化妆品，提取物作医药原辅料。2.技术路线蛋黄渣含水乙醇提取脂质蛋白质磷脂无水乙醇提取分离胆固醇硬 壳蛋壳蛋黄油分离免疫球蛋白卵黄高磷蛋白分离磷酸肽分离壳 膜转 化有机钙磷脂食品补钙食品水解离硫酸软骨素角蛋白骨胶原透明质酸3. 组织方式与课题分解 本项目实行产学研相结合进行合作研究的组织方式，由××大学从事食品科学的

20、教师和项目申报企业的技术人员组成课题组。由申报企业的董事长任项目负责人，××大学×××教授任技术负责人。项目拟采用以下组织管理形式：(1) 成立由主持单位、合作单位相关负责人参加的项目领导管理小组，负责课题的实施管理。(2) 成立专家小组，负责项目实施方案审查、技术指导、技术咨询、转化鉴定等事项。(3) 本项目在技术开发上实行以专家为首的技术负责人制，负责整个项目的技术攻关研究。在产业化上实行以企业为主的产业化负责制，负责组织和实施项目的中试和产业化转化。（六）计划进度安排本项目计划三年完成，从2012年1月至2014年12月。各年度进度安排如

21、下:2012年1月-2012年12月1. 蛋黄渣的高值化利用技术的小试研究。2. 鸭蛋壳的高值化利用技术的小试研究2013年1月-2013年12月1. 蛋黄渣的高值化利用技术的中试研究。2. 鸭蛋壳的高值化利用技术的中试研究2014年1月-2014年12月1. 鸭蛋生物活性物质的精制及其功能食品和化妆品研制。2. 项目总结、验收。（七）现有工作基础和条件项目承担单位是一家以蛋制品、肉制品的加工销售为主的浙江省骨干农业龙头企业、浙江省农业科技企业。单位重视产品研发能力的培育，每年投入科技研发费用200余万元，自主研发力量较强。配备了酶标分析仪、快速水分测定仪等检、实验仪器，年开发新产品在3个以上

22、，并获得了多项成果鉴定，承担了国家农业科技成果转化项目、国家星火项目等各级科技计划项目，曾获得市科技进步二等奖。项目组在鸭蛋精深加工方面有较好的研究基础，“十一五”期间企业作为浙江省重大专项鸭蛋精深加工关键技术及产品研制项目的产业化实施单位，率先建成了我国第一条鸭蛋精深加工生产线，取得一种蛋黄卵磷脂的制备方法的授权专利，生产的卵磷脂软胶囊和蛋白粉等产品供不应求，通过几年的生产，为禽蛋深加工的进一步开发积累了丰富的生产经验，培养了技术人才，开拓了销售市场。此后，项目组在单种生物活性物质的分离提取技术研究的基础上，对多种生物活性物质的分离提取技术进行了联产方案的设计，并根据其设计，对鸭蛋黄中多种生

23、物活性脂质联产的分离提取技术和鸭蛋黄中生物活性蛋白质与生物活性脂质联产的分离提取技术都进行了初步试验。初试的结果表明，多种生物活性物质联产分离提取的技术路线基本可行，有望克服了当前各种生物活性物质独立提取的资源利用度低、生产成本高、增值有限的缺陷。为本项目的顺利实施奠定了扎实的技术基础。本项目合作单位××大学拥有流变仪、傅立叶变换红外光谱仪、双波长飞点扫描仪、高压液相色谱仪、气相色谱质谱联用仪、CAMAG薄层色谱扫描仪、凝胶图象分析仪、物性测试仪、核磁共振波谱仪、糊化仪、转矩流变仪、差示扫描热量仪、微生物快速检测仪、电子显微镜、酶标仪、氨基酸分析仪、分子蒸馏成套设备、超临界

24、萃取装置、压力喷雾干燥系统、脉冲电场杀菌设备、超高压食品处理装置、双螺杆挤压机等专用仪器设备和通用仪器设备，总价值9000余万元，具备本项目研究的必需仪器设备。因此，本项目实施的必要条件具备。××大学动物科学学院动物食品科学研究室是专门研究动物性食品精深加工技术的机构。项目主要参研人曾承担国家科技部863项目中国传统食品和畜产品现代加工技术研究和国家支撑项目食品冷链流通质量安全控制与溯源技术研究及产业化示范的研究任务，承担浙江省科委“八五”重点课题牧草与草食家畜综合开发的研究的子课题兔肉加工技术的研究，承担浙江省科委“九五”重点课题绍兴麻鸭遗传资源综合开发的研究的子课题鸭肉

25、与鸭蛋产品开发研究，浙江省科技厅重大课题江山白鹅精深加工技术研究及产业化的研究任务。还受企业委托承担牛肉制品开发、山羊肉加工技术及产品开发、野鸭精深加工产品开发、鸭蛋制品新产品开发、特种经济动物加工技术研究、皮质软结骨加工技术、淡水鱼精深加工技术等研究。完成了浙江省科技厅重大攻关项目鸭蛋精深加工关键技术及产品研制的研究任务，为本项目的实施打下扎实基础。二、项目经费概算（一）经费概算列表本项目预算总投资为500万元，其中申请省财政拨款经费100万元，企业自筹400万元。省级科技计划项目经费概算表项目名称：鸭蛋黄卵磷脂提取副产物的高值化利用技术研究 金额单位： 万元 概算科目名称合计省财政拨款经费

26、自筹经费（1）（2）（3）（4）一、经费支出（合计）500100400（一）直接费用4821003821、设备费160160（1）购置设备费160160（2）试制设备费（3）设备租赁费2、材料费180251553、测试化验加工费155104、燃料动力费3020105、差旅费10106、会议费 557、合作协作研究与交流费30308、出版/文献/信息传播/知识产权事务费559、劳务费303010、专家咨询费7711、其他1010其他费用详细说明：主要用于职工培训（二）间接费用181812、管理费8813、激励费1010二、经费来源（合计）1、申请省财政经费1002、自筹经费400（1）单位自有货币资金370（2）地方、部门配套拨款30（3）其他资金注：支出概算按照经费开支范围确定的支出科目和不同经费来源编列，同一支出科目一般不同时在财政拨款经费和自筹经费中概算。（二） 经费概算说明1、设备费160万元。名称及规格型号数 量单 价（万元）金 额（万元）用途说明多功能提取精制装置1套3030提取低温干燥设备1套2626干燥高速离心机1台5.25.2分离快速水分测定仪1台1.81.8检测双效真空浓缩罐1台6