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相比于“頂吹氧氣、底吹惰性氣體”的常規(guī)轉(zhuǎn)爐冶煉工藝，“頂吹氧氣、底吹氧氣-石灰粉”的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法具有顯著的冶金優(yōu)勢，既能降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的原輔料消耗，提升轉(zhuǎn)爐出鋼的鋼水純凈度，也能為轉(zhuǎn)爐高廢鋼比冶煉和智能化煉鋼提供良好的基礎(chǔ)條件。但底吹氧氣-石灰粉加劇了轉(zhuǎn)爐爐底的侵蝕，爐底壽命短的問題限制了底吹石灰粉轉(zhuǎn)爐的大規(guī)模推廣應(yīng)用。 為了解決上述問題，本團(tuán)隊提出了利用 CO 2 延長底吹氧氣-石灰粉轉(zhuǎn)爐使用壽命的新方法，將 CO 2 與 O 2 混合作為噴粉載氣可以降低底吹噴嘴上方的火點區(qū)溫度，從根源上抑制底吹噴嘴的高溫熔損，減輕噴嘴周圍鎂碳磚的氧化脫碳，同時增強轉(zhuǎn)爐冶煉后期的熔池攪拌，獲得更好的脫氮控氧效果；本團(tuán)隊通過實驗和模擬相結(jié)合的方法，探明了底吹噴槍材質(zhì)和結(jié)構(gòu)對其沖蝕磨損速率的影響規(guī)律，經(jīng)過大量測試和模擬完成了底吹噴槍材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，解決了底吹噴槍的磨損問題；本團(tuán)隊自行設(shè)計搭建了一套 1:1 的全仿真的粉劑噴吹實驗系統(tǒng)，真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的噴粉工況，探明了噴粉系統(tǒng)的工作原理，通過對噴粉系統(tǒng)關(guān)鍵裝置和操作制度的優(yōu)化，掌握了獲得穩(wěn)定無脈動粉氣流的關(guān)鍵技術(shù)。 在實驗室研究的基礎(chǔ)上，本團(tuán)隊利用一座 120 噸轉(zhuǎn)爐完成了轉(zhuǎn)爐底吹石灰粉的工業(yè)示范，攻克了供氣系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)、輸粉系統(tǒng)和粉氣流分配系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)裝備的集成難題，編制了轉(zhuǎn)爐底吹石灰粉的系統(tǒng)控制和操作工藝模型，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐底吹石灰粉的安全穩(wěn)定運行，改善了轉(zhuǎn)爐的冶煉指標(biāo)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

本發(fā)明涉及食品加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有制冰容器在制冰和取冰效率、食品安全性及耐用等方面的技術(shù)問題，尤其涉及一種包含取冰結(jié)構(gòu)的高效制冰容器，包括用于容納制冰用水的制冰槽，所述制冰槽內(nèi)可分離設(shè)置有用于分離并提取冰塊的取冰網(wǎng)兜，所述制冰槽包括作為主體承載結(jié)構(gòu)的槽身，在槽身內(nèi)設(shè)置有多個橫豎垂直分布的隔斷，任意兩個隔斷之間形成用以容納制冰用水或冰塊成型的分槽，所述隔斷為上窄下寬有利于傳熱的梯形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明相較于傳統(tǒng)的制冰容器提升了冰塊的成型速度和脫冰用冰的便捷性。配合取冰網(wǎng)兜給制冰容器賦予快速取冰的能力，因此可以在多種場景下應(yīng)用，提高取冰效率，并保障了食品安全。

成果簡介：二十二碳六烯酸（DHA）是人體所必需的一種多不飽和脂肪酸，是大腦細(xì)胞膜的重要構(gòu)成成分，可輔助腦細(xì)胞發(fā)育，對治療高血脂癥、動脈粥樣硬化等能起到有效作用。本課題組通過開發(fā)破囊壺菌高密度異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)二十二碳六烯酸（DHA）關(guān)鍵工程化技術(shù)，篩選出高產(chǎn) DHA 的破囊壺菌工業(yè)菌株 2 株。同時優(yōu)化獲得了破囊壺菌生產(chǎn) DHA 的工藝條件，批量發(fā)酵培養(yǎng)破囊壺菌，獲得 DHA的提取技術(shù)，在分離純化 DHA 的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)一步優(yōu)化中式技術(shù)，獲得高純度（90%）DHA，實現(xiàn)商業(yè)價值。 成果水平： 國內(nèi)領(lǐng)先，團(tuán)隊專有技術(shù) 應(yīng)用范圍：海洋生物能源與生物資源可持續(xù)發(fā)展利用技術(shù)，利用海洋微生物進(jìn)行高附加值、高產(chǎn)能的海洋生物能源開發(fā)（提取 DHA），主要可應(yīng)用于海洋微藻產(chǎn)氫產(chǎn)脂、生物醫(yī)藥、生物食品、保健等領(lǐng)域。 市場分析及前景：據(jù)統(tǒng)計目前市售食品級低濃度（22％-25％）DHA 價格在26.9-36.5 萬元/噸；食品級高濃度 DHA（27％-30％）為 73-109.5 萬元/噸，而純度為99.9％的DHA售價高達(dá)16.8萬美元/公斤。當(dāng)前DHA的生產(chǎn)主要來自魚油，普遍存在分離成本高、具有魚腥味、有污染物等問題。海洋微生物的不飽和脂肪酸成分簡單，易于分離純化，用于發(fā)酵生產(chǎn) DHA 可以有效解決利用魚油生產(chǎn)DHA 的問題，降低 DHA 的生產(chǎn)成本，產(chǎn)業(yè)過程污染少，隨著國內(nèi)消費者健康意識的不斷提升以及購買力的提高，國內(nèi) DHA 的需求必將進(jìn)一步增加，其開發(fā)應(yīng)用前景廣闊。 主要技術(shù)指標(biāo)：分離得到 200 多株可培養(yǎng)的破囊壺菌菌株，獲得高產(chǎn) DHA 和類胡蘿卜素的破囊壺菌工程菌株，如 Aurantiochytrium sp. PKU#SW7 和Thraustochytriidae sp. PKU#Mn16，其 DHA 占細(xì)胞干重達(dá) 20%；另已獲得 4 株破囊壺菌基因組二代測序結(jié)果；申請發(fā)表專利（破囊壺菌的分離純化培養(yǎng)，破囊壺菌快速測定方法等）；獲得粗制 DHA 工藝技術(shù)。 投資規(guī)模：包括設(shè)備、資金、場地、人員等。 合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓等

一種聚羧酸系高效減水劑及其制備方法.用聚乙二醇與丙烯酸酯化合成聚乙二醇丙烯酸酯﹙簡稱A物質(zhì)﹚;再將丙烯酰胺與甲醛進(jìn)行羥甲基化,然后用氨基磺酸進(jìn)行磺化反應(yīng),生成含有碳碳雙鍵并帶有酰胺基和磺酸基的B物質(zhì);最后用丙烯酸,甲基丙烯磺酸鈉,B物質(zhì),A物質(zhì)通過自由基共聚反應(yīng),得到聚羧酸系高效減水劑.B物質(zhì)是一種帶有酰胺基和磺酸基的不飽和物質(zhì),能提供極性很強的陰離子磺酸基,其中酰胺基可提高減水劑的流動性和分散性能,并成功地合成了一種具有獨特性能的聚羧酸系高效減水劑.本合成方法在水溶液條件下反應(yīng),無污染且符合國際環(huán)保發(fā)展方向,原料易得價格較低,工藝新穎反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)品性能優(yōu)異獨特,具有廣闊的發(fā)展前景。

項目研究的背景及用途：本項目的出發(fā)點是將我國大量的生物質(zhì)及城市有機廢物資源(如農(nóng)作物廢棄物、林業(yè)廢棄物、城市垃圾中豐富的有機物、造紙造漿中的廢物、酒精生產(chǎn)廠的廢液廢渣、動物糞便、食品加工中的廢棄物、家庭中有機垃圾、草類廢棄物，產(chǎn)量約每年 30 億噸)高效轉(zhuǎn)化為清潔的電力。我國當(dāng)前的生物質(zhì)及城市有機廢物資源沒有得到合理的利用。利用生物質(zhì)作為能源，不僅僅是解決了長期的能源供給問題，更重要的是大大緩解了環(huán)境保護(hù)的壓力。本項目的技術(shù)路線所排放的其他污染物如硫化物、粉塵粒子的濃度也大大低于現(xiàn)有的燃煤發(fā)電廠。此外，高效、清潔的氣化發(fā)電技術(shù)可以克服現(xiàn)有的城市垃圾處理處置方式的缺點。與現(xiàn)有垃圾焚燒爐技術(shù)相比，本項目的技術(shù)路線具有以下優(yōu)點: (1)發(fā)電效率高; (2)炭轉(zhuǎn)化率高、能量利用率高; (3)排放的二次污染物少; (4)初投資和遠(yuǎn)行費用低。 本項目的目的是有效地利用生物質(zhì)及城市有機廢物，通過流化床氣化的方式將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏Α４_保生產(chǎn)電力的成本可以與現(xiàn)有的燃煤電廠競爭，同時確保生產(chǎn)過程符合環(huán)境友好性要求，沒有明顯的二次污染。成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):本技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,在國際上也是領(lǐng)先的。目前正在申報發(fā)明專利 2 項。所需廠房占地面積:需要穩(wěn)定的生物質(zhì)或生活垃圾原料供應(yīng)(年需要量為8000 噸左右);設(shè)備相對比較簡單，但需要由相關(guān)的廠家定制生廠;廠房面積約為15000～20000 平方米;投資規(guī)模在 500 萬左右。 市場分析及效益預(yù)測：本項目的市場前景很大。以天津市為例，天津市每年約有 600 萬噸生物質(zhì)資源，可發(fā)出功率為 90～100 萬千瓦的電。若考慮大量種植能源作物，則可以發(fā)出更多的電，而且隨著發(fā)電規(guī)模的擴大，可以顯著降低成本。如果單座發(fā)電廠的規(guī)模在 2000～4000 kW，該發(fā)電成本與燃煤電廠相當(dāng)。為天津市大量的生物質(zhì)廢物找到一條合理的利用途徑，同時解決了因城市有機垃圾堆置而帶來的環(huán)境污染問題。以 2000 千瓦的發(fā)電能力為例，投資回收期為 2.2 年，年盈利為 220 萬左右。

手性氨基酸作為最重要的原料和中間體，市場規(guī)模也越來越大。本項目研發(fā)的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-蘇氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一種非天然的氨基酸，是一種重要的化工原料，被用作為多種手性藥物合成中的重要中間體，包括抗結(jié)核藥物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癲癇藥物左乙拉西坦。D-蘇氨酸是天然氨基酸 L-蘇氨酸的光學(xué)異構(gòu)體，是一種非天然氨基酸。主要應(yīng)用于手性藥物、手性添加劑和手性助劑等領(lǐng)域，在制藥行業(yè)作為手性合成的手性源，主要用于生產(chǎn)新型光譜抗生素、D-蘇氨醇和多肽合成過程的蘇氨酸保護(hù)劑。L-天冬酰胺是常見的 20 種氨基酸之一，在食品、醫(yī)藥、化工合成、微生物培養(yǎng)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。L-天冬酰胺可以作為添加劑用于清涼飲料,同時在腫瘤治療及蛋白質(zhì)糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸輸液，以及具有降壓、平喘、抗消化性潰瘍、胃功能障礙等功能，并可用于治療心肌梗死、心肌代謝障礙、心力衰竭、心臟傳導(dǎo)阻滯、疲勞癥等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)重要的添加劑。L-叔亮氨酸是一種非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空間位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不對稱合成中作為誘導(dǎo)不對稱的模板。隨著不對稱合成的發(fā)展, 叔亮氨酸的應(yīng)用也非常廣泛。又由于占空間大的叔丁基鏈及其疏水性, 它在多肽的合成中能夠很好地控制分子構(gòu)象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的穩(wěn)定性, 因此在藥物和生物應(yīng)用中正迅速地發(fā)展, 用于抗癌、抗艾滋病等藥物和生物抑制劑及肽等。

葡萄糖二酸是一種重要的化合物，在醫(yī)療和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。目前生產(chǎn)葡萄糖二酸的方法主要以化學(xué)法-葡萄糖化學(xué)氧化法為主，但該方法具有選擇性低、成本高、得率低、要高溫及產(chǎn)生大量氧化反應(yīng)副產(chǎn)物不利于后續(xù)葡萄糖二酸的分離等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大腸桿菌中進(jìn)行的，但在大腸桿菌中異源合成葡萄糖二酸被許多因素限制。釀酒酵母因具有耐酸能力強、耐低溫、可低 pH 發(fā)酵、沒有噬菌體感染、適合大規(guī)模發(fā)酵、易分離和高抗逆性等特點，已被廣泛用于產(chǎn)有機酸的研究，因此釀酒酵母比大腸桿菌更適合葡萄糖二酸的生產(chǎn)并具有更高的工業(yè)應(yīng)用價值。利用釀酒酵母合成葡糖二酸具有很好的應(yīng)用前景。 創(chuàng)新要點 1) 以釀酒酵母 BY4741 為出發(fā)菌株，將擬南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假單胞菌的 UDH 基因在 delta 重復(fù)序位點高效表達(dá)，敲除轉(zhuǎn)錄抑制因子OPI1 獲得工程菌 Bga-3，該菌株在分批補料發(fā)酵條件下能夠產(chǎn) 6 g/L 的葡萄糖二酸，為目前報道的最高值； 2) 通過提高工程菌的轉(zhuǎn)運胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解決提高葡萄糖二酸產(chǎn)量的關(guān)鍵問題； 3) 進(jìn)一步協(xié)調(diào)肌醇用于細(xì)胞自身代謝活動和葡萄糖二酸合成之間的分配關(guān)系，并通過提高葡萄糖二酸合成途徑效率和發(fā)酵優(yōu)化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的產(chǎn)量。 

過敏性疾病已經(jīng)成為世界第六大疾病，涉及全球 22%的人口。如哮喘、鼻 炎、過敏性濕疹、食物過敏和過敏性休克等均與特異性免疫球蛋白 E（IgE）介 導(dǎo)的免疫反應(yīng)密切相關(guān)，但目前過敏疾病的治療藥物存在副作用，不宜長期使用。江南大學(xué)食品生物技術(shù)中心經(jīng)過多年的積累，通過體外高通量篩選。細(xì) 胞、動物模型，人群臨床試食及多組學(xué)機制解析等手段，研究得到能夠有效調(diào) 節(jié)免疫，緩解過敏性疾病，可長期食用無毒副作用的益生菌；并以此為基礎(chǔ)， 開發(fā)了提升益生菌在消化道中抗逆性的關(guān)鍵技術(shù)，并攻克了菌種在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用時的發(fā)酵工藝、活性保持、生產(chǎn)技術(shù)等多層面難題。 主要成果包括： （1）研發(fā)得到 3 株有效緩解不同過敏性疾病的益生菌，長雙歧桿菌 CCFM1029 通過降低血清中總 IgE 水平，皮膚組織 IL-4、IL-13 水平，局部組織 中組胺的釋放，以及炎癥細(xì)胞的浸潤，緩解過敏性濕疹；短雙歧桿菌 CCFM1067 通過改善肥大細(xì)胞炎癥浸潤，降低皮膚組織中 IL-13 和 CCL11 水平，且提高皮 膚組織中 IL-10 的表達(dá)，最終實現(xiàn)緩解特應(yīng)性皮炎癥狀；羅伊氏乳桿菌 CCFM1040 顯著降低過敏性哮喘小鼠肺部病理炎癥，抑制血清中塵螨特異性免疫30 球蛋白 IgG1 的產(chǎn)生，降低肺泡灌洗液中 IL-5、IL-13、IL-17A 的含量，緩解過 敏性哮喘癥狀； （2）通過剖析益生菌的底物代謝規(guī)律和關(guān)鍵限制性生長因子，建立科學(xué)有 效的益生菌特異性增殖培養(yǎng)體系，并基于生長過程碳氮代謝規(guī)律，提出遵循底 物消耗規(guī)律的自動補料技術(shù)和發(fā)酵精準(zhǔn)化自動控制工藝。益生菌增殖密度達(dá)到 1.0×1010 cfu/mL 以上，是傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的 5~10 倍； （3）開發(fā)了提高益生菌消化道耐受性的關(guān)鍵技術(shù)，解決了菌株通過胃腸道 后存活率低的技術(shù)難題。通過開發(fā)高滲預(yù)脅迫、微膠囊預(yù)包埋等技術(shù)，使功能 菌株在胃酸環(huán)境下的存活率達(dá)到 95%以上，在膽鹽環(huán)境下的存活率達(dá)到 90%以上。 

L-蘇氨酸在食品、飼料、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域的用量呈長期穩(wěn)定增長趨勢，尤其在飼料添加劑中增長最為迅速。以添加了 L-蘇氨酸的低蛋白配方飼料作為家禽日糧，不但可以緩解天然蛋白的匱乏，減少動物氨的排放，還能提高家禽的生產(chǎn)性能。而在醫(yī)藥領(lǐng)域，L-蘇氨酸除了用于氨基酸輸液之外，隨著人類保健意識的提高，各類氨基酸保健飲品涌現(xiàn)市場，L-蘇氨酸是必不可少的配方成分。L-蘇氨酸有望取代色氨酸，成為繼賴氨酸和甲硫氨酸之后第三大發(fā)展最迅速的氨基酸。因此 L-蘇氨酸產(chǎn)業(yè)迫切需要提高產(chǎn)量，降低成本，以滿足市場需求。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發(fā)菌株，通過代謝工程技術(shù)手段進(jìn)行基因敲除和敲入，對關(guān)鍵基因進(jìn)行了測序、蛋白結(jié)構(gòu)解析及定向改造，以達(dá)到“開源節(jié)流”，即增強 L-蘇氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高L-蘇氨酸產(chǎn)率近 20 倍，具有較好的應(yīng)用前景。

L-甲硫氨酸廣泛應(yīng)用于飼料業(yè)，是家禽飼料中首選的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是強肝解毒劑、促進(jìn)發(fā)育劑，當(dāng)缺乏時會引起食欲減退。甲硫氨酸廣泛應(yīng)用于營養(yǎng)補充與畜產(chǎn)飼料，由于甲硫氨酸容易被雞吸收而轉(zhuǎn)變?yōu)殡u肉蛋白，在雞飼料中添加甲硫氨酸，可少耗飼料，并使雞肉生長健全。L-甲硫氨酸合成方法主要為化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法兩種。因化學(xué)合成法會產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)甲硫氨酸越來越受到關(guān)注。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發(fā)菌株，通過代謝工程技術(shù)手段進(jìn)行基因敲除和敲入，以達(dá)到“開源節(jié)流”，即增強 L-甲硫氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高 L-甲硫氨酸產(chǎn)率，目前中間菌株產(chǎn)率已達(dá) 21 mmol/L，具有重要的應(yīng)用前景。