文冠果收获剩余物高值化利用可行性研究报告（有全套附表）.doc

《文冠果收获剩余物高值化利用可行性研究报告（有全套附表）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《文冠果收获剩余物高值化利用可行性研究报告（有全套附表）.doc（51页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、文冠果收获剩余物高值化利用可行性研究报告项 目 名 称：能源植物文冠果收获剩余物的高值化利用项目申报单位：内蒙古草原旭升食品有限公司 技术依托单位：中国科学院沈阳应用生态研究所项 目 负 责 人：内蒙古草原旭升食品有限公司董事长年旭升联 系 电 话：二 O 一六年一月目 录概述 .- 1 -一、项目意义和必要性 .- 3 -二、项目技术基础 .- 7 -三、项目建设方案 .- 10 -1产能规模 .- 10 -2主要建设内容 .- 10 -3工艺技术路线 .- 10 -4主要生产设备需求 .- 12 -5. 厂区布置及储运 .- 14 -6. 给排水和供电、供热工程 .- 16 -6建设地点、

2、工期及进度安排 .- 19 -7建设期管理 .- 20 -8组织机构、劳动定员 .- 21 -9职工来源与职工培训 .- 22 -10劳动安全及保护 .- 22 -四、项目投资 .- 23 -1. 投资规模 .- 23 -2. 投资使用方案 .- 23 -3资金筹措方案 .- 24 -4. 贷款偿还 计划 .- 24 -五、环境保护、资源综合利用、节能、原材料供应及外部配套条件 .- 25 -1. 污染物治理原则及其综合利用设想 .- 25 -2. 节约能源 .- 26 -3. 主要原料、燃料、动力的供应 .- 27 -4. 外部条件述评 .- 28 -六、项目法人基本情 况 .- 29 -七

3、、项目财务分析、经济分析及主要指标 .- 31 -1. 评估依据 .- 31 -2. 财务分析 .- 32 -3. 项目风险分析 .- 34 -八、项目招标内容 .- 36 -附表 1-8.- 37 - 1 -概述本项目是采用中国科学院沈阳应用生态研究所多项具有原始创新性的专利技术，开展能源植物文冠果收获剩余物的高值化利用。项目在利用文冠果收获剩余物(文冠果果皮)基础上，形成一种新的功能性食品的基础性产品，为 特色资源开辟了高端利用的途径，有利于加快应用生物技术和高技术改造区域产业结构的步伐，提高文冠果的研发水平和产业化能力，促进区域特色医药产业的发展。项目主要进行文冠果总皂苷生产线及其配套设

4、施的建设，形成年产文冠果提取物 35,000 公斤的生产能力，项目建设期 2 年。项目拟建地点： 项目总投资为 5,174 万元，其中，单位自筹 2,174 万元，申请国家资金扶持 1,500 万元，银行贷款 1,500 万元。国家资金主要用于产业化基地建设和产业技术研发。主要经济指标：产值 达到预期生产能力时，年产值为 1.05 亿元，经营期内的总产值为 9.7 亿元，年平均产值为 9,712.5 万元。税金 达到预期生产能力时，年各种税金合 计 2168.4 万元，经营期内的各种税金总额 2.39 亿元，年平均税金为 2,390.7 万元。利润 达到预期生产能力时，年税前利润为 6,586

5、.6 万元，税后利润为 5,722.1 万元；经营期内税前利润总额为 5.96 亿元，税后利润为 5.15 亿元；年平均税前利润为 5,961.3 万元，税后利润为 5, 146.8 万元。投资利税率 115.51%，投资利润率 99.72%；资本金利税率 162.26%，资本金利润率 140.09%。财务内部收益率税前为 73.69 为%，税后为 67.76%。投资回收期 3.5 年。本项目可研报告由中国科学院沈阳应用生态研究所共同编制。- 2 -一、项目意义和必要性本项目所述文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge.)收获剩余物主要是指文冠果的果皮。文冠果(Xant

6、hoceras sorbifolia Bunge)为无患子科 (Sapindaceae)文冠果属植物，一属一种，是我国特有的木本油料树种，分布于我国北方地区。文冠果心材、茎枝和果实等均可入药，其茎干或枝条的干燥木部称为文冠木，为蒙古族 习用药材，蒙药名为“西拉森登” ，味甘、微苦，性凉，能祛风湿，消肿止痛，敛干黄水，主要用于治 疗风湿性关节炎，风湿内热，皮肤风热等症，曾列入中华人民共和国药典。 中国民族药志中记载文冠果果仁在民间多用于治疗小儿遗尿症，疗效显著。为此，中国科学院沈阳应用生态研究所自 20 世纪 60 年代起对文冠果果仁进行了系统研究，发现其中的多种三萜皂苷类成分具有治疗儿童夜尿不

7、禁的独特药理作用，并将其开发成国家 I 类新药“遗尿停” 胶囊(新药证书编号：(98) 卫药证字 Z-037 号；批准文号：(98) 卫药证字 Z-004 号)，已 实现成果转让。文冠果是我国特有的木本油料树种，因其具有广泛的生态适应性，在我国北方 16 个省(市、自治区)均有分布或栽培，而其种子高含油率的特点，使之成为“ 林油一体化”中重点发展的 4 个生物质能源树种之一。 “十一五” 期间，规划在内蒙古、辽宁、新疆等省区建 设文冠果能源林 200 万亩，并推动这些地区合理布局生物柴油产业化项目。但是，随着文冠果作为生物质能源植物的热潮兴起，制约其产业可持续发展的瓶颈也日益凸显。一是生产过程

8、将产生大量剩余物。生物学性质决定了文冠果果皮约占果实收获量的 48%，种皮约 25%，种仁约 27%。如果种仁中油脂含量为 55%60%，油脂 仅占果实收获量约 15%，即每产出1 吨生物柴油，将同时产出 3 倍以上的文冠果果皮废弃物。这不仅是对原料资源的极大浪费，也会给环境带来巨大的压力。二是原料供给与加工两方的利益博弈有可能掣肘产业链条的协调发展。众所周知，生物柴油的生产对原料成本和规模的反应却十分敏感，成本构成中原料成本约占60%80%，如成品油以市 场价格销售( 当前约 5,0005,500 元/t)，按文冠果种子重量:出油量=2.5:1 计，种子价格不能高于 2 元/kg，但此价格水

9、平显- 3 -然不能满足原料供给方的利益诉求。目前文冠果种子平均单产不足 40 kg/亩，若农民收益少于 200 元/亩，则几乎没有生产积极性。虽然通过高效培育技术，产量有望大幅提高，但欲使平均单产达到 100kg/亩以上仍需付出长期和艰辛的努力。可见现实条件下，要保证种植业者和加工业者双方的利益，只有开辟出一条加工剩余物资源化利用的道路，才能实现文冠果“林油一体化 ”的可持 续发展。文冠果果皮占果 实收获量的近半数，所以果皮的工业化利用同样需要给予足够的重视。中国科学院沈阳应用生态研究所(以下简称为沈阳生态所) 历经长期研究表明，文冠果果皮提取物(以下称文冠果提取物 )富含三萜皂苷类化学成分

10、，它们 具有良好的促智作用，如显著改善多种记忆障碍模型的学习能力，显著提高大脑的缺氧耐受能力，预防并治疗多发性栓塞引起的记忆保持障碍，降低自由基对大脑的损伤，增强对神经细胞的保护作用等等( 相关成果已申请 8 项发明专利5 项中国专利和 3 项美国专利，其中 1项受 PCT 保 护，3 项授 权) ；临床试验中，一些 记忆力严重减退导致生活不能自理的老年人以及智力低下的儿童服用文冠果提取物后，也有明显的康复效果或治疗效果；而生物安全性试验进一步证实，这些天然产物毒性很低，仅仅 1/50 的 LD50 用量就能表现出明显的改善记忆障碍作用。这里需要指出，虽然文冠果作为生物质能源的价值已经引起了人

11、们的高度重视，但对其加工剩余物的综合利用尚未提上议事日程，迄今只有 1 篇文章论述了加工剩余物的利用问题，各类科技计划似也未资助过此方面研究，这种窘境与过去 20 多年里文冠果长期缺失明确的用途不无关系。根据国家中长期科学和技术发展规划纲要，农林生物质综合开发利用是农业领域的优先主题之一，国家“十一五 ”科技支撑计划将文冠果高效培育列入“ 农林生物 质工程” 等项目后，也需筹 谋远虑，通过加强对前述瓶颈问题的研究，避免大量资源产出时因技术保障不足导致生产力损失。本项目针对业已明确的用途价值，在文冠果栽培的集中分布区- 内蒙古就地进行文冠果果皮废弃物资源化产品的研究，如从果皮提取辅助改善记忆的有

12、效成分，并获得生产能力。可以肯定地说，该项目的目标如能如期实现，不 论是对文冠果能源林的发展还是对文冠果资源的高值化利用产生积极的、深远的影响。- 4 -二、项目技术基础文冠果是我国特有植物，国外只有引种没有资源(除朝鲜)，故研究力量和成果集中在我国。截止到 2007 年 6 月，有关文冠果的 2 部专著均为国人所著，研究性论文 192 篇(含外文 13 篇)中仅 2 篇为国外学者的报道。20 余年来，中国科学院沈阳应用生态研究所和沈阳药科大学对文冠果的资源价值进行了广泛的研究，获得许多新的认知。检索表明，以我们为主发表的国内外论文占同类 39 篇论文的 51%，在已申请的 18 项国内外专利

13、中占 50%，在已获授权的 5 项专利中占 60%。同时，一批研究成果转变为现实生产力，如具有降血脂作用的月见草油、升高白细胞的盐酸小檗胺(源于紫叶小檗)等，特别是利用文冠果种仁开发的治疗少年儿童夜尿不禁的“遗尿停” ，为东北地区第一个被批准为国家中药 I 类新药的原创药物(1998)，现已实现良好的经济效益和社会效益。本项目正是源于沈阳生态所已获得的和持续开展的有关文冠果资源综合利用与药用功效开发的技术成果，截至目前，沈阳生态所已经基本完成文冠果果皮加工转化为辅助改善记忆提取物的前期工作。本项目的前期研究基础体现在：1. 对文冠果果皮的化学成分进行了系统研究。利用现代色谱分离技术结合波谱数据

14、分析，从文冠果果皮中分离鉴定了 40 余种化学成分，分别属于三萜类、黄酮类、甾醇类、生物碱类等，其中 7 种为未见文献报导的新化合物。相关研究成果发表论文 7 篇，其中 SCI 收载 4 篇。2. 文冠果提取物及总皂苷的主要药效学及早期药理毒理学研究。（1）多种途径开展的多组试验表明，不论是文冠果果皮提取物还是进一步精制的结晶单体文冠果壳苷均能显著提高实验动物的学习记忆能力，如改善东莨菪碱导致的小鼠记忆获得障碍及 NaNO2引起的小鼠记忆巩固障碍，抑制(+)-MK-801 或 D-半乳糖合用 A (25-35)造成的大鼠学习记忆障碍，减轻侧脑室内注射 A25-35 或 A1-42 所致的小鼠学

15、习记忆障碍等。（2）作用机制研究显示，总皂苷中的主要成分文冠果壳苷能够显著提高 A (25-35)所致学习记忆障碍小鼠脑中 SOD (超氧化物歧化酶)活- 5 -性、减少 MDA(丙二醛)含量、增加 GSH-PX(谷胱甘肽过氧化酶)含量，从而改善 A (25-35)( 淀粉样蛋白)所致的自由基损伤；文冠果壳苷能够改善 A (25-35)所致小鼠大脑海马及皮层神经细胞的病理改变；对谷氨酸所致 SH-SY5Y 细胞的损伤具有保护作用,提示对脑缺血-再灌注损伤机制之一的细胞内钙超载可能有抑制作用。（3）针对大、小鼠海马内 AChE(乙酰胆碱脂酶)和颌下腺内神经生长因子(NGF)所进行的组织化学研究进

16、一步表明，文冠果果皮提取物及文冠果壳苷对 NGF 没有显著影响，但可见颌下腺及其内的 GCT 细胞(颗粒曲管细胞)明显增生和肥大，提高 GCT 细胞的分泌功能，其可能原因是间接地通过 NGF 的中枢效应，促进未受损胆碱能细胞的代偿功能。 文冠果壳苷使海马内 AChE 染色增强；生化实验也表明，文冠果壳苷能够抑制侧脑室内注射 A (25-35)导致的小鼠海马 AChE 活性的低下，提示文冠果壳苷能够减少中枢胆碱能神经元的损伤。（4）增强小鼠对空气、石蜡油、乙醇、凝血酶等所致多发性栓塞的耐受能力，对谷氨酸、A (25-35)、氯化钾等致 PC12 细胞一个常用的神经细胞株, 来源于 Rattus

17、norvegicus (褐家鼠) 肾上腺嗜铬细胞瘤(一种交感神经系统的肿瘤)及 SH-SY5Y 细胞(人神经母细胞瘤细胞)毒性具有保护作用等。同时，两种物质均能提高大脑的抗缺氧能力和抗缺血能力，1/1001/50 的 LD50(半数致死计量)用量就能表现出明显的改善效果。（5）早期药理毒理学研究结果表明，灌胃给与小鼠 400 倍有效剂量的文冠果壳苷未见动物死亡。3. 文冠果果皮提取物、总皂苷及文冠果壳苷的制备工艺。采用超微细粉碎，动态常温浸泡，超声及动态逆流萃取提取，大孔吸附树脂分离，硅胶住层析，喷雾干燥等方法，分离富集有效成分。通过时间、温度、压力、提取次数和溶媒选择等参数的优化，缩短工艺流

18、程，改进制备方法，提高生产效率，在质量可靠、经济可行、操作简便基础上，建立起适于工业生产的工艺路线，并通过三批中试实验(每批 2 吨原料)进行了工艺优化。（1） 文冠果果皮提取物制备工艺（中试放大） ，提取物收率为 3.5%，其- 6 -中作为质量标准的总皂苷占果皮的：1.27 （均以质量计） 。纯化喷雾干燥浓缩液后处理粉碎回收溶剂除糖过滤溶剂浸提回收溶剂 浓缩液提取液收集滤液滤渣提取混合物文冠果果壳 原料粉滤液燃料或生物转化图 1 文冠果果皮总皂苷物的工艺路线总皂苷（2） 文冠果壳苷制备工艺。果皮总皂苷经硅胶吸附柱色谱，以氯仿-甲醇系统溶剂洗脱得单体文冠果壳苷。文冠果壳苷收率：1.08 （文

19、冠果壳苷/果皮，质量计） ，其含量占总皂苷的 80 %以上。4. 质量标准研究。对文冠果果皮提取物、总皂苷及单体文冠果壳苷的质量标准进行了研究。确立了药材水分、总灰分、酸不溶性灰分等检查标准；按照 2005 年版中国药典附录 B 所规定的薄层色谱法、2005 年版中国药典附录 D 规定的高效液相色谱法，以总皂苷、文冠果壳苷的含量计算，确定了果皮、提取物、总皂苷及单体化合物的含量测定方法。生态所科技人员在研发过程中已申请如下专利(表 1)，它们是本项目的技术依据和产品依据。表 1 项目依据的国内国外专利一览序 号 . 专 利 名 称 专 利 号 申 请 日1 文冠果子的醇提取物在制备治疗智力低下

20、的药物中应用ZL93111010.6(已授权)1993.3.292 治疗脑功能低下，抗糖尿病活性 ZL 01 1 33387.1 2001.10.- 7 -序 号 . 专 利 名 称 专 利 号 申 请 日的文冠果果壳提取物 (已授权) 313 一种文冠果壳和柄中提取得化合物及提取方法和应用ZL200410059140.2(已授权)2004.8.13PCT/CN2005/0009884 一种从文冠果果壳和柄中提取的化合物及提取方法和应用US-2008-0058273-A1(公开号)2005.7.55 Extracting materials from the shell of Xanthoce

21、ras sorbifolia Bunge and applying the extracted materials to making drugs and functional foodsUS2003/0096030A12003.5.226 Extract bunkankasaponin A. B. C. D. crude fats, crude protein and sugar from the shell of Xanthoceras US2003/0082293A12003.5.1- 8 -序 号 . 专 利 名 称 专 利 号 申 请 日sorbifolia Bunge7 提高脑功能

22、的药物及其制备方法 93111011.4 1993.3.298 以文冠果子提取“提高脑功能”药物的制备方法92106334.2 1992.7.24三、项目建设方案 本项目由内蒙古草原旭升食品有限公司承担（地处科右前旗大坝沟镇） ，并与中国科学院沈阳应用生态研究所合作共同实施。1产能规模遵循变废为宝、梯级利用、环境负担最小的循环经济原则，根据科右前旗及周边区域现有的文冠果资源储量及其发展潜力，按先期投产、逐步扩大的目标设计。计划一期项目年利用文冠果废弃物原料 1,000 吨，产出文冠果果皮提取物 35 吨。现在科右前旗及周遍地区有文冠果种植面积 25000 亩，亩产果壳 40 公斤，总产超过 100 万公斤，每户平均种植文冠果 10 亩，带动农户 2500 户，仅此项农户可增加收入 2400 元（6元/公斤*40 公斤/亩*10 亩） 。待兴安盟文冠果种植面积扩大到 100 万亩，原料供给能力提高后，二期工程再扩大产能，以不断满足社会和市场需求。