中国科学院理化技术研究所组建20周年
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永不服输的明胶人

发表日期:2019-06-05来源:张兵 生物材料与应用技术研究中心放大 缩小

2019年是不平凡的一年,我们即将迎来祖国七十周年华诞、中科院建院七十周年、理化所组建二十周年。这一年,酶法明胶团队开始走进非洲。

我于2002年来理化所读博士,从南沟泥河的老科研楼到中观村园区,再到廊坊所区的产业化园区,有幸伴随理化所成长十七载,见证理化所日新月异的发展。酶法明胶技术在理化所历任领导的支持下,通过研究室三代人的共同努力,经历了小试、公斤级放量、百公斤级放量到工业化的成功。能够将烧杯反应得到的样品在千吨级的生产线中得以工业化,作为团队的一员,我深感自己是幸运的。

1975年,明胶研究室与中国科学院感光化学研究所同年成立,在研究室主任彭必先先生的带领下开始了明胶领域的研究,是国内明胶行业早期研究机构之一。彭必先先生在改性明胶、彩胶、酶法明胶的实验室规模制备、胶原与明胶的结构与性质研究方面作了大量工作。这些工作为研究室的明胶基础研究奠定了深厚的基础。

陈丽娟研究员于上世纪90年代率先在国内开展酶法明胶技术研究,由于明胶行业一直沿用酸碱法生产明胶,污染严重。尤其是以动物骨为原料生产明胶时,沿用传统的碱法明胶技术,生产周期长达60-70天,当时的耗水量达800-1000吨。2002年,陈丽娟研究员主持的明胶新工艺制备技术通过了中科院科技成果鉴定,酶法明胶工艺小试实验取得成功。

随后的几年,中国明胶行业的发展步履维艰,企业创新劲头不足,明胶新工艺技术中试放量实验进展不顺,明胶新工艺技术的发展受阻,课题组先后两次经历了财务危机。在极为困难的情况下,课题组陈丽娟、郭燕川、张兵、王颖和史京京同志毅然决定不放弃。2008年,在所领导和陈丽娟老师的努力下,促成了研究所与明胶行业国内第一家上市公司青海明胶厂的合作,詹文山老所长、吴剑峰副所长和刘新建副所长亲自赴青海指导工作,青海明胶厂逯益民先生对明胶行业创新发展的责任担当让人钦佩。

陈丽娟研究员

 

青海明胶厂地处西北高原,酶法明胶工艺车间与青海明胶厂污水处理车间共用,工作环境非常艰苦。产业化的开始异常不顺利,产品得率低,冻力和粘度低,原有的小试后处理工艺不能适应工业化设备与生产需求,工程放大过程中的工艺调整与优化是摆在团队面前的巨大挑战。陈丽娟老师,郭燕川、张兵、王颖和史京京往返于青海、北京和设备厂之间,先后重新确立了物料反应形式、增加了原料预处理工艺、初步建立了用于分离和纯化的后处理设备等。2010年,实验线制备的明胶在冻力和灰分两个关键指标达到食品添加剂明胶的要求,完成了酶法明胶百吨级生产线的初步探索。

2011年,团队负责人陈丽娟老师因病永远离开了我们。青海明胶厂的人事变动使双方合作不得不遗憾的终止,这使得酶法明胶的研究又严重受挫。2012年底,一家以酶法明胶技术为唯一生产工艺的宁夏鑫浩源公司成立。随后的三年,酶法明胶技术得到了快速的发展,理化所郭燕川研究员带领的研究团队与宁夏鑫浩源逯益民先生带领的生产团队密切合作,历经三年,耗资5000万元,实验400余批次,投料2400吨,参加实验人员100余人,完成了酶法明胶工业化研究,并突破胶液粘度和透过率等关键技术指标,使酶法明胶产品达到国家药用明胶标准,实现了千吨酶法明胶的工业化生产。2016年,3000吨酶法明胶工业化生产线正式投入生产,标志着酶法明胶规模化生产技术趋于成熟。

酶法工艺的生产周期是传统碱法工艺的二十分之一,污水排放量减少50%,固废排放接近于零。酶法明胶技术获得中国技术市场金桥奖,中国产学研合作创新优秀奖,中国医药包装协会新产品新技术一等奖,被评为2016年中科院产业化亮点工作。

201611月,理化所举办明胶生产与检测技术国际培训班。

 

2019年,酶法明胶技术获得了院一带一路科技专项的支持,推进酶法明胶技术在埃塞俄比亚落地,促进两国在畜牧产品深加工领域的共同合作与发展。

201812月,中埃绿色生物制造联合实验室签约仪式在埃塞俄比亚工业部举行,中科院副院长张亚平等出席签约仪式。

201812月,中方人员在埃塞俄比亚工业部合影。

工业化过程曲曲折折,失败是家常便饭,正是无数次对于失败的总结和分析才使得酶法明胶工业化得以成功。如今,作为新工艺产品,酶法明胶产品在市场的应用推广仍有很长一段路需要走,但这支永不服输的团队会坚定的将这条路走下去。

酶法明胶技术的工业化得到了院领导、所领导和职能部门的大力支持,这里一并致以衷心的感谢。

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