发明创新奖提名书

1、发明创新奖提名书 （2020）年度 一、项目基本情况 提名者中国科学院过程工程研究所项目名称一种小麦胚芽粕的综合利用方法完成人张贵锋杨 广孔英俊张晓东杨子丰康跻耀填写说明：项目完成人不超过6人，以科技贡献度排序。学科机械运载 电子信息 轻工纺织 化工冶金材料 生物医药 填写说明：请在所属学科后面打 提名意见（不超100字）以小麦胚芽粕性质差异为基础研发出一种新的利用方法，通过多种生物分离技术耦合，从小麦胚芽粕中同时制备了蛋白质和多肽产品。关键技术获得了2项国家发明专利，2016年完成科技成果鉴定，建立了多肽产业园。填写说明：第三人称表述，本提名书均以第三人称表述。 二、发明创新情况 专利情况

2、序号 专利名称 专利号 附件 法律状况 1一种小麦胚芽粕的综合利用方法201410074856.3附件1授权2一种小麦胚芽多肽饮料的制备方法201410561534.1附件2授权3一种小麦胚芽肽的提取方法201811590747.1附件3公开填写说明：1、填写与项目相关的专利10个以内，按照重要程度排序；2、法律状态填写“公开”或“授权”两种；3、提供专利摘要页作为附件；4、所有完成人必须是上述专利发明人之一。 项目简介 技术背景（不超300字） 小麦胚芽是一种优质蛋白原料，但综合利用率不足。我国鼓励通过技术创新加大粮食加工副产物的高值化综合利用，其中：粮油加工业十二五发展规划（国粮展2012

3、5号）指出要加大小麦加工副产物的综合利用。（附件4）粮食行业十三五发展规划纲要（发改粮食20162178号）第四章第二节指出：促进粮食产业结构调整-提高粮食加工副产物综合利用率，发展小麦胚芽等副产物资源的食品化利用。（附件5）冀南地区属于我国小麦主产区，小麦加工产生大量小麦胚芽；传统蛋白提取工艺存在得率低、用水量大和环境污染等问题。2013年中科院过程工程所联合河北子丰生物科技公司联合攻关研发小麦胚芽制备工艺，2016年完成产品制备工艺，并实现了产品销售，实现了经济效益和社会效益的统一。（附件6）填写说明：着重介绍该技术在国民经济中的地位、应用前景（包括军用）、发展情况和该领域存在的技术瓶颈。

4、 创新点（不超1500字） 小麦胚芽是小麦发芽及生长的器官之一，约占整个麦籽粒的2.5%，含丰富的维生素及蛋白质，营养价值非常的高。胚芽是小麦生命的根源和小麦中营养价值最高的部分。脱脂后的小麦胚芽中蛋白质含量约30%，是优质的蛋白质资源，通过降解后可制备小麦胚芽肽。大量研究表明小麦胚芽肽在调节机体组织和细胞的分泌、代谢及营养等方面具有生理活性，应用日益广泛，从抗微生物到疾病治疗，从老年性疾病到肿瘤防治等；已被证明的小麦胚芽多肽的生物活性包括抑制血管紧张素转化酶活性，抑制血小板凝结活性，抗氧化活性，抗菌和抗炎症活性以及提高免疫力活性等。本项目以脱脂小麦胚芽为原料制备小麦胚芽肽，主要针对传统制备方

5、法存在的蛋白提取率低、产品吸收利用率不高以及产品制备过程中能耗大等问题，进行了关键技术创新。项目创新点主要体现在蛋白提取和多肽制备相关核心技术，部分关键技术已经申请了国家发明专利，项目创新点包括：（1）国内首套基于梯度提取的小麦胚芽蛋白制备工艺基于蛋白质分子量和释放行为差异的梯度提取技术；项目以不同蛋白质性质的差异为基础，首先在一次提取过程中将分子量低的组分萃出，提取后的蛋白和多肽进行酶解，一方面在分离蛋白制备过程中减少了低分子量组分可导致酸沉不完全，废水COD过高；另一方面，二次提取后的蛋白质中低分子量的组分含量低，蛋白质的功能性（吸水性和吸油性）显著提升。采用该工艺蛋白沉淀后的乳清废水的C

6、OD含量降低46%；同时制备的分离蛋白质的平均分子量提高32%，增强了其吸水性和吸油性。因此，基于蛋白质分子量和释放行为差异的梯度提取技术是本项目最为重要的创新点之一。（2）我国第一个小麦胚芽高值化综合利用工艺实现不同应用针对性产品的制备：工艺先进性体现在不同附加值及不同应用针对性的多肽和多肽的综合利用；脱脂小麦胚芽中既存在高附加值的谷胱甘肽，也存在多肽和低分子量蛋白质；采用柱层析的方法从提取液中将谷胱甘肽分离出，谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成的三肽，附加值较高。流出的多肽和低分子量的蛋白质作为透过液可进一步酶解形成低分子量多肽，在醇溶液中溶解性好，浓缩后经醇沉处理可实现多肽与糖类的

7、高效分离。（3）首次实现多目标物联产（多肽、谷胱甘肽、分离蛋白和饲料）成套技术提高原料利用率：分级提取技术的关键是脱脂小麦胚芽中不同组分性质存在差异，前期研究表明小麦胚芽中的蛋白质在分子量、pI、疏水性等方面差异显著，梯度提取可将易溶出的蛋白制备多肽，避免蛋白质沉淀过程中废水中COD含量高。项目目标产品包括多肽、谷胱甘肽、多糖、分离蛋白和饲料，实现多目标物联产。此外，项目将不同单元操作进行过程集成实现高效节能的提取工艺：项目设计的工艺中不同单元操作之间能量具有互补性，将浓缩和干燥热量进行回收，用于预热提取介质可实现提取过程节能。浓缩器冷凝水可用于蛋白提取过程中提取用水等可实现了部分水循环利用。

8、采用梯度提取技术可显著降低乳清废水COD，降低后续水处理的负荷，实现高效节能的提取工艺。小麦胚芽肽作用营养食品，其吸收过程具有不需消化可直接吸收，吸收快且利用率高，其用途主要包括食品原料，保健食品原料，营养强化食品，医学配方食品原料，特殊膳食食品原料；食品稳定剂，用于乳品及工业中替代乳传统的蛋白添加剂；多肽饮料，一般蛋白质不能溶解于酸性饮料，多肽却能在酸性饮料中充分溶解，是良好的保健饮料原料。项目针对我们小麦胚芽综合利用率不足等存在的问题，先后进行关键技术攻关，包括“脱脂小麦胚芽蛋白与多肽制备关键技术”（河北省科技型中小企业技术创新项目），“多肽规模制备技术与应用”（邯郸市工程技术研发中心项目

9、），关键技术突破也是这些项目支持下完成的。其中脱脂小麦胚芽中蛋白质识别及其释放行文研究发表了学术论文。（附件7）利小麦胚芽中不同蛋白质用分子量差异，采用梯度分离的关键技术在国内外公开的文献中，未见相同报道。填写说明：创新点按照重要程度排序，不超过3项，客观、真实、准确的阐述项目的关键、核心技术，并对比国内外同类技术的主要参数。效益（不超300字） 一 经济效益以小麦胚芽综合利用技术形成多种产品，近3年累计实现销售2.8亿元，税收超过2000万元，后续的多肽规模制备技术拓展以及产品提升，为超过40余家企业提供了多肽原料。二 社会效益（1）践行国家政策，落实了粮食行业十三五发展规划纲要提出的小麦胚

10、芽等副产物资源的食品化利用政策。（2）产品种类：以小麦胚芽高值化利用为基础，通过关键技术实现了多肽等规模化制备，包括小麦胚芽油、小麦胚芽蛋白、低聚肽、胶原蛋白肽和大豆蛋白等8种产品，多肽产品制备规模达2800吨/年。（3）技术提升：承担了河北省科技型中小企业技术创新、河北省创新能力提升计划项目，建设了河北省工程技术研究中心和邯郸市工程技术研发中心。（4）解决就业：吸纳社会劳动力，解决了300余人的就业问题。填写说明：如实填写应用效果和推广情况，经济效益和社会效益，包括潜在、预计的经济效益，是否可以军用，应用效果需提供应用证明作为附件。 评价（不超300字） 2016年4月7日中科高技术企业发展评价中心组织专家对“小麦胚芽粕综合利用技术”项目进行了科技成果鉴定，证明该项技术通过对小麦胚芽粕性质的研究，在国内外首次研发出一种新的综合利用方法，利用低分子量与高分子量蛋白质之间溶出速率的差异，实现了二者的快速分离，通过多种生物分离技术相结合，从小麦胚芽中同时提取了谷胱甘肽、多肽和蛋白产品。项目解决了传统方法中溶剂用量大、环境污染严重的问题，同时