一、项目名称: 花生热榨饼粕深加工关键技术创新与应用

　　二、推荐奖种：山东省技术发明奖

　　三、专家推荐意见

　　1、专家姓名:刘阳；工作单位：中国农科院农产品加工研究所；职称：研究员；

　　推荐意见：

　　该项目针对花生加工行业多年来的热榨花生饼粕加工利用技术难题进行攻关研发，创建了三种利用热榨花生饼粕的具有自有知识产权的新技术：微波辅助磷酸化修饰法制备磷酸化改性花生蛋白技术、微生物固态发酵制备高营养花生蛋白抗氧化肽产品技术和Viscozyme L预处理，辅助乙醇浸提法制备花生浓缩蛋白技术。这三项创新技术成果突破了传统的热榨饼粕加工利用方法，磷酸化改性花生蛋白加工技术与传统水浴加热改性方法比较，极大地缩短了反应时间，提高生产效率，降低生产成本；微生物固态发酵花生粕基质前处理较液体发酵少、因获得水分可减少杂菌污染、单位体积的产量较液体为高、下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化或单纯；Viscozyme L预处理，辅助乙醇浸提法制备花生浓缩蛋白技术解决了传统方法乙醇用量大，操作条件苛刻，蛋白纯度低的难题。由此可见，该项目的三项发明技术总体达到国际先进水平，对国内外花生加工企业利用热榨花生饼粕生产高附加值产品开辟了新方法和新途径，推动了整个花生加工行业技术进步。该项目技术在山东鲁花集团有限公司、山东世纪春食品有限公司、青岛天祥食品集团有限公司、临沂裕隆食品有限公司和山东金豆子花生制品有限公司等公司应用，近三年新增销售额51264万元，新增利润10902万元，新增利税2396万元。对照山东省科学技术进步奖授奖条件，推荐该项目申报2016年度山东省技术发明一等奖。

　　2、专家姓名:胡志超；工作单位：农业部南京农业机械化研究所；职称：研究员；

　　推荐意见：

　　热榨花生饼粕因蛋白过度变性长期以来缺少高附加值的加工利用技术，从而浪费了大量的花生优质蛋白资源。该项目利用自有的知识产权，创建了三种利用热榨花生饼粕的高新技术，生产出优质的花生蛋白产品。微波辅助磷酸化修饰法制备磷酸化改性花生蛋白技术，将改性反应时间从3-4h缩短至3.15min，采用微波提供能量，既节能环保又提高生产效率，由于反应过程中花生蛋白受到保护，磷酸化改性花生蛋白的物化特性和功能性质都优于传统水浴加热生产得到的改性蛋白。微生物固态发酵制备高营养花生蛋白抗氧化肽产品技术，采用高酶活的米曲霉和酿酒酵母作为发酵菌种，以优越的固态发酵方式生产花生蛋白抗氧化肽，在保证食品安全的前提下，能够生产出纯度高、抗氧化活性好的产品。Viscozyme L预处理，辅助乙醇浸提法制备花生浓缩蛋白技术，以Viscozyme L预水解花生饼粕中的碳水化合物，使得之后的乙醇浸提操作更加充分，这样增加了产品得率，并提高了浓缩蛋白的纯度。该项目的三项发明技术生产工艺先进，产品质量优异，应用领域广泛，对提高国内外花生加工行业技术水平具有重要意义。该项目技术在山东鲁花集团有限公司、山东世纪春食品有限公司、青岛天祥食品集团有限公司、临沂裕隆食品有限公司和山东金豆子花生制品有限公司等公司应用，近三年新增销售额6095万元，新增利润1428万元，新增税收312万元。对照山东省科学技术进步奖授奖条件，推荐该项目申报2016年度山东省技术发明一等奖。

　　四、项目简介：

　　花生是我国重要的油料作物和经济作物，目前每年全国约有900吨花生用于榨油，90%以上采用热压榨工艺提取花生油，榨油后剩下的饼粕由于蛋白变性使得营养价值降低通常作为家畜饲料、肥料，产品附加值低，资源浪费严重。花生粕含有丰富的蛋白质资源，具有很高的利用价值。开发热榨花生蛋白产品，如浓缩蛋白、改性蛋白产品等，提升资源附加值和延长花生产业链，是实现花生资源可持续发展亟待解决的关键技术问题。

　　（一）项目所属科技领域

　　该项目属于轻工业领域，主要包括食品加工技术和食品加工的副产品加工与利用技术两个学科相关内容。

　　（二）主要技术发明内容

　　1、创建了微波辅助磷酸化修饰法制备磷酸化改性花生蛋白，填补了国内空白。采用三聚磷酸钠为改性剂微波辅助制          备磷酸化改性的花生蛋白，突破了常规方法反应时间长，改性不完全的缺陷，反应时间由传统方法的3-4h缩短为3.15min，改性后花生蛋白磷酸化程度高达120.51mg/100g，蛋白颗粒表面粗糙、刚性减弱、等电点降低、溶解性、起泡性、持水性和吸油性等功能性质均优于花生蛋白。

　　2、发明了微生物固态发酵制备花生蛋白抗氧化肽技术，提高了产品附加值。

　　利用筛选的高酶活的米曲霉和酿酒酵母发酵热榨花生饼粕，制备花生抗氧化肽，克服了液体发酵的基质前处理多、易污染杂菌、产量低、下游的回收纯化过程繁琐及废弃物处理复杂等缺陷，制备的花生抗氧化肽蛋白含量高、分子量分布好、氨基酸组成更营养、合理。通过超滤对抗氧化肽进行精制，5kDa以下抗氧化肽超氧阴离子清除率和DPPH自由基清除率IC50分别为0.82mg/ml和2.56mg/ml。制备的花生抗氧化肽产品附加值较热榨饼粕粉提高了100倍以上，实现了热榨饼粕的高值化利用。

　　3、建立了Viscozyme L预处理，辅助乙醇浸提法提取花生浓缩蛋白。

　　创建的复合植物水解酶预处理辅助乙醇浸提制备花生浓缩蛋白，解决了传统方法乙醇用量大，蛋白纯度低的难题。利用复合植物水解酶的高效降解作用，在温和的条件下提取花生浓缩蛋白工艺，极大提高了花生浓缩蛋白的提取率和蛋白含量。

　　（三）主要技术经济指标：

　　1、磷酸化改性花生蛋白的纯度达到90.2%，乳化活性指数达到65.04m2/g，是花生蛋白的乳化活性指数28.36m2/g的2.3倍，提高了花生的附加值，增强了花生加工企业的市场竞争力。

　　2、米曲霉和酿酒酵母混合发酵热榨花生粕得到高营养蛋白抗氧化肽蛋白纯度达98.3%，可溶性氮含量46.80 mg/mL，其中低分子量抗氧化肽含量占90%以上，为食品行业提供了优质高档天然抗氧化剂产品。

　　3、Viscozyme L预处理，辅助乙醇洗涤制备法制备花生浓缩蛋白纯度达到84.2%，较传统提取方法提高16%，实现了在温和的提取条件下提取花生浓缩蛋白，蛋白纯度达到国际标准。

　　（四）授权专利情况

　　该项目共获得授权发明专利18项，其中新加坡授权国际发明专利1项，国家发明专利授权17项；软件著作权16项；发表文章28篇；4篇被SCI和EI收录。

　　五、客观评价

　　（一）山东省科技成果鉴定意见

　　2012年11月，受山东省科学技术厅委托，山东省农业科学院组织专家对山东省花生研究所完成的“花生热榨饼粕深加工技术研究与应用”进行了成果鉴定。与会专家听取了项目组的汇报，审阅了相关资料，通过质询答疑，形成鉴定意见如下：

　　1、该成果技术资料齐全，数据翔实，符合鉴定要求。

　　2、利用复合植物水解酶预处理、辅助乙醇洗涤等技术制备高浓缩蛋白，实现了较温和条件下获得高纯度花生蛋白的技术突破，提取的花生蛋白含量达到73.21%。

　　3、利用微波辅助制备花生改性蛋白，提高了磷酸化改性的速度、效率及质量，优化了改性工艺。建立了以热榨花生粕为原料，利用混合菌种固态发酵制备花生肽的技术方法。

　　4、多项新工艺和新产品已在多个企业实现了产业化。

　　鉴定委员会一致认为：该成果总体达到国际先进水平，其中花生蛋白改性及花生短肽制备技术达到国际领先水平。

　　（二）科技查新报告结论

　　根据山东省省级科技查新咨询单位山东省农业科学院科技信息工程技术研究中心查新报告，认为本项目在以下三个方面具有新颖性：

　　国内有制备磷酸化改性花生蛋白改性技术的研究，但未利用微波辅助提取花生分离蛋白；有利用微波辅助技术制备花生改性蛋白的研究，但未通过三聚磷酸钠磷酸化改性制备花生改性蛋白；有制备花生改性蛋白的研究，但未利用微波辅助制备磷酸化改性的花生蛋白。国内外有借助枯草芽孢杆菌发酵花生粕制备高营养花生活性肽的报道，但未使用两种或两种以上菌种混合发酵；有研究花生肽制备的研究，但未使用菌种发酵；有对花生活性肽抗氧化性的研究，但未对制备高营养花生活性肽最佳工艺进行研究。

　　综上，未见有以热榨花生粕为原料，通过复合植物水解酶预处理，利用微波辅助提取花生分离蛋白，通过三聚磷酸钠磷酸化改性制备花生改性蛋白的研究报道；未见有枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉等菌种的两种或两种以上菌种混合发酵花生粕制备高营养花生活性肽最佳工艺研究，及活性肽的抗氧化活性的研究报道。

　　（三）检验报告结论

　　经农业部食品质量监督检验测试中心（济南）检验，磷酸化改性花生蛋白蛋白质含量90.2%（附件36），花生蛋白抗氧化肽蛋白含量98.3%，花生浓缩蛋白蛋白质含量84.2%（附件38）。

　　经山东省分析测试中心检验，花生浓缩蛋白和磷酸化改性花生蛋白的氨基酸含量如下：

　　氨基酸含量表

　　本项目成果在山东鲁花集团有限公司、山东世纪春食品有限公司、青岛天祥食品集团有限公司等国家农业产业化重点龙头企业应用推广，新增销售额51264万元，新增利润10902万元，新增利税2396万元。

　　七、支撑技术发明点的主要知识产权证明目录

　　1、姓名：杨庆利；排名：第一位；行政职务：无；技术职称：教授；工作单位：青岛农业大学；完成单位：山东省花生研究所；对本项目技术创造性贡献：项目负责人，对该项目发明点一、二和三都有创造性贡献，发明点一主要进行改性花生蛋白的制备研究，发明点二主要进行混合菌种发酵条件优化研究，发明点三主要进行Viscozyme L酶解技术研究，是6个授权发明专利的第一完成人和4个授权专利的主要完成人，是5篇文章的通讯作者和4篇文章的主要作者，是5个计算机软件著作权的主要完成人。

　　2、姓名：于丽娜；排名：第二位；行政职务：无；技术职称：副研究员；工作单位：山东省花生研究所；完成单位：山东省花生研究所；对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，对该项目发明点一、二和三都有创造性贡献，发明点一主要进行磷酸化改性花生蛋白的制备研究，发明点二主要进行混合菌种发酵花生粕制备蛋白肽研究，发明点三主要进行花生浓缩蛋白的生产研究，是3个授权发明专利的第一完成人和5个授权专利的主要完成人，是8篇文章的第一作者（通讯作者）和2篇文章的主要作者，是5个计算机软件著作权的主要完成人。

　　3、姓名：孙杰；排名：第三位；行政职务：副主任；技术职称：副研究员；工作单位：山东省花生研究所；完成单位：山东省花生研究所；对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，对该项目发明点一、二和三都有创造性贡献，发明点一主要进行磷酸化改性花生蛋白的物性表征研究，发明点二主要进行混合菌种发酵花生粕制备的蛋白肽提取分离研究，发明点三主要进行花生浓缩蛋白纯度测定研究，是8个授权发明专利的主要完成人，是2篇文章的第一作者和8篇文章的主要作者，是5个计算机软件著作权的主要完成人。

　　4、姓名：张初署；排名：第四位；行政职务：无；技术职称：助理研究员；工作单位：山东省花生研究所；完成单位：山东省花生研究所；对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，对该项目发明点一、二和三都有创造性贡献，发明点一主要进行磷酸化改性花生蛋白的功能性质研究，发明点二主要进行混合菌种发酵花生粕发酵试验研究，发明点三主要进行花生浓缩蛋白乙醇浸提研究，是8个授权发明专利和10篇文章的主要作者，是5个计算机软件著作权的主要完成人。

　　5、姓名：毕洁；排名：第五位；行政职务：无；技术职称：助理研究员；工作单位：山东省花生研究所；完成单位：山东省花生研究所；对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，对该项目发明点一、二和三都有创造性贡献，发明点一主要进行磷酸化改性花生蛋白的大型仪器检测研究，发明点二主要进行混合菌种发酵试验研究，发明点三主要进行花生浓缩蛋白分离纯化研究，是8个授权发明专利和10篇文章的主要作者，是5个计算机软件著作权的主要完成人。

　　6、姓名：杨伟强；排名：第六位；行政职务：主任；技术职称：副研究员；工作单位：山东省花生研究所；完成单位：山东省花生研究所；对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，对该项目发明点一、二和三都有创造性贡献，发明点一主要进行微波处理条件的优化实验研究，发明点二主要进行菌种培育、混合菌种筛选实验研究，发明点三主要进行花生浓缩蛋白物化性质和功能性质测试研究，是1个授权发明专利和2篇文章的主要作者，是5个计算机软件著作权的主要完成人。

　　十、完成人合作关系说明

　　第一完成人杨庆利现所在单位为青岛农业大学，原所在单位为山东省花生研究所。在该项目自2008年9月实施以来，一直到2014年12月，杨庆利在山东省花生研究所任职并参与该项目的三个技术发明点的研发工作。发明点一主要进行改性花生蛋白的制备研究，发明点二主要进行混合菌种发酵条件优化研究，发明点三主要进行Viscozyme L酶解技术研究。与其他5位完成人共同合作申请并授权发明专利8项，发表文章9篇。其中，杨庆利是5个授权发明专利的第一完成人和3个授权发明专利的主要完成人，是5篇文章的通讯作者和4篇文章的主要作者。佐证材料：附件1-8，11-14，16-20，30-34。完成人于丽娜、孙杰、张初署、毕洁和杨伟强所在单位为山东省花生研究所，自该项目实施以来，一直到2015年12月，他们都参与了该项目的研发工作；他们与第一完成人杨庆利在项目实施期间共同研发工作，并合作申请和授权了发明专利8项、发表文章10篇。