益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术项目可行性研究报告Word格式.docx
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日本也在深入研究泡菜菌种筛选、利用及营养成分保存技术的同时,大力发展泡菜工业化生产。
我国在泡菜生产工艺、风味物质分析、发酵菌种选育等方面做了许多有益的探索,但总体来说不够深入。
国内现有不少生产泡菜的企业,但除少数具备工业化生产能力以外,其余均属零星、分散、小规模的作坊式生产。
从国际市场来看,韩日泡菜已经进入工业化生产的成熟阶段。
仅2002年全球泡菜贸易额约为13亿美元,在国际市场上日韩两国占据了95%的份额,2002年中国泡菜出口额为500万美元,仅占国际泡菜市场总额的0.4%。
中国传统泡菜产业及其技术水平在近年来已经落后了。
目前国内泡菜企业多采用自然发酵工艺,其工艺的弊端有:
(1)发酵周期相对较长,生产力低下;
(2)受卫生条件、生产季节和用盐量影响,发酵易失败;
(3)发酵质量不稳定,不利于工厂化、规模化及标准化生产;
(4)沿用老泡渍盐水的传统工艺,难以实现大规模的工业化生产;
(5)异地生产,难以保证产品的一致性;
(6)亚硝酸盐、食盐含量高,食用安全性差。
国外开始尝试采用纯乳酸菌接种发酵泡菜,目前还处于实验室探索阶段。
但已使传统生产工艺发生了变革,推动了泡菜工业的发展。
其优势在于:
(1)发酵速度快(全年平均发酵速度至少是自然发酵的3.26倍以上);
(2)产品稳定,适宜于工厂化、规模化、标准化生产;
(3)亚硝酸盐含量远远低于自然发酵泡菜;
(4)所接菌种快速成为优势菌种,可以采用低盐工艺,从而大幅降低产品的含盐量。
该工艺在推广过程中遇到一些问题,严重影响了该工艺在泡菜工业中的应用。
主要问题有:
(1)企业需增加具备管理菌种和制作发酵剂的设施;
(2)企业需要有能够制作品质稳定的发酵剂专业人员;
(3)在发酵剂制作过程中易染杂菌,菌种易变异;
(4)操作繁琐,不适合中小规模工厂、餐饮行业和家庭制作泡菜的使用;
(5)菌种单一,泡菜产品的风味受到限制。
鉴于目前国内外泡菜生产中存在的现实问题,南昌大学食品科学与技术国家重点实验室发挥人才、技术、设备等研发优势,联合xx市xx枣业有限公司共同开发出益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术。
益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术特点是利用菌种选育技术从中外泡菜老液中有目的性、针对性地筛选泡菜发酵益生菌株(植物乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌等),经菌种鉴定后开发出直投式泡菜发酵复合益生菌剂生产技术,利用菌粉的速效性与专一性特点形成优势发酵,生产直投式泡菜发酵产品,从而达到快速发酵泡菜产品的目的。
建立了一套食品安全性高(产品内所含菌种为益生菌)、产品标准一致、生产周期短(2天内)、操作实施方便的益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术。
直投式泡菜发酵复合益生菌粉的应用能够有效地解决继代发酵剂的问题,除了具有纯种接种发酵工艺的优点外,还具有其自身的优势:
(1)保存和管理简单;
(2)易于进行工艺管理和质量控制;
(3)接种方便,可直接用于生产,减少了污染环节;
(4)适合于不同规模的工厂使用以及家庭、餐饮行业;
(5)复合菌粉,保证了泡菜的风味。
1.2本项目对产业发展的影响及产业关联度分析
“益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术”项目从具有优良生产性状的泡菜发酵专用益生菌种定向选育及其高密度培养技术研究出发,开发出直投式蔬菜发酵益生菌剂生产技术及益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术。
创新性地利用益生菌的高效性进行泡菜快速发酵,使泡菜发酵周期缩短至2天,生产过程中不产生亚硝酸盐,产品中益生菌含量≥1亿个/克,彻底解决我国传统泡菜产品稳定性和食品安全性问题。
本项目实施将实现我国传统泡菜产业关键技术的突破,建立起传统泡菜产业共性技术创新平台,实现发酵泡菜产品加工质量标准化示范生产,解决一直困扰我国传统发酵蔬菜食品的稳定性、速酿性和食品安全性问题,缩短我国发酵泡菜产业与日韩等国的技术差距,将形成我国直投式泡菜发酵益生菌剂及益生菌高效发酵绿色泡菜生产关键技术自主知识产权,对弘扬我国传统泡菜产业文化、促进泡菜产业发展产生重要影响。
本项目的实施还将对我国绿色蔬菜种植、包装运输等关联产业产生积极的拉动作用。
每新建一个年产1万吨直投式益生菌发酵泡菜企业,可新增产值1.2亿元,增加劳动定员300人,扩大绿色蔬菜种植面积1万亩,带动2000户农户增加收入达2000万元;
本项目的实施还需要包装袋1亿只、包装箱100万只,年运输量在3万吨以上。
本项目投资规模灵活,适合家庭、小规模及工业化大规模生产,便于在不同的原料产区投资建厂,可及时转化当地新鲜蔬菜,避免蔬菜积压腐败变质污染环境等问题。
这完全符合我国农产品深加工的产业政策,对带动地方经济发展,解决蔬菜深加工、提高农业种植效益、调动农民积极性,增加农民收入,促进蔬菜绿色种植,带动关联产业发展,丰富和提高人民生活质量等方面发挥着越来越重要的作用,符合现代泡菜工业化规模生产的发展趋势。
1.3本项目对地区经济发展的带动作用
江西是蔬菜种植大省,种植面积和产量逐年提高。
2009年,全省蔬菜的种植面积达960万亩、产量达1200万吨,占全国的11%和13%。
对江西而言,本项目的完成和实施,对江西的蔬菜产业经济发展具有明显的带动作用。
1、促进江西蔬菜产业发展。
充分利用江西蔬菜大省资源优势,大力发展蔬菜产业,促进江西蔬菜的产业化生产经营,形成谷物种植与蔬菜种植相结合的多元化农业,有利于土壤肥力及水土的保持,合理地调整农业产业结构;
2、促进传统发酵食品行业产业升级,提高传统发酵食品产业化水平。
采用高活性泡菜发酵复合益生菌剂以直接投入的方式发酵泡菜生产技术,从根本上解决了传统泡菜存在的食品安全问题(产品内所含菌种为益生菌,不产生亚硝酸盐),稳定了产品质量,而且大大缩短了泡菜的发酵周期(将传统的15~30天泡菜发酵周期缩短至2天内),提高了生产效率,降低了生产成本;
本技术还可以进一步延伸至酸菜、酱、腐乳、豆豉等传统发酵食品的生产中,从而解决传统发酵食品产品稳定性和食品安全性问题。
大幅度增强我国我省蔬菜产业的国际竞争力;
3、增加农民收入。
本工艺技术在泡菜生产中的应用,可缓解农民的新鲜蔬菜在采收季节积压卖难问题,提高农民种植蔬菜的积极性,大幅度增加农民的收入。
4、满足人民不断增长的生活水平要求。
采用直投式益生菌发酵泡菜生产技术生产的益生菌发酵泡菜产品食品安全性高,营养丰富,功能性强,风味佳,符合满足人民不断增长的生活水平要求;
5、本项目的完成和实施,可避免采摘上市销售时节蔬菜因卖难及积压而腐烂,进而污染环境的局面。
1.4项目产品的市场分析
泡菜是一类历史悠久而风味独特的冷加工生物转化健康食品。
泡菜以其酸鲜纯正、脆嫩芳香、清爽可口、回味悠久、解腻开胃、增进食欲的品位及功效为世人所津津乐道,吸引着国内外众多消费者。
如今,国内外的许多营养学家都将泡菜定为《未来食品》。
其原因是:
①泡菜产品能有效地延长新鲜蔬菜保存期;
②生产过程无需进行热处理,属发酵类“冷加工”制作的蔬菜产品。
该独特的加工工艺对保持蔬菜的营养成分和色香味体极为有利,产品中除蔬菜含有的蛋白质、膳食纤维、钙、磷、铁、胡萝卜素、辣椒素等营养成分被全部保留外,特别是维生素A、B1、B2、C等营养成分在加工过程中被大量保留下来;
③泡菜在营养生理学角度上有许多优点。
泡菜使用了各种有生理活性的调味料(大蒜、生姜、辣椒等),属低盐发酵食品。
蔬菜在泡制过程中所使用的材料,均是不同功能的药用植物,在发酵过程中,通过乳酸菌作用生成各种生理活性物质,从而成为具有综合功能的食品。
经常食用泡菜,则可通过血脂的正常化及纤维蛋白溶解活性的增进,有效预防心血管疾病。
由于泡菜材料的成分和发酵生成物中存在的还原性物质和提高铁溶解性的各种有机酸,以及促进胃酸分泌的辣味成分等物质共同作用的结果,食用泡菜还可增加铁吸收利用率。
通过Nutritionalepidemiology调查和动物实验表明,食用大量泡菜的韩国人的肠癌发病率明显低于其他民族。
英国《金融时报》日前还报道,韩国人几乎没有得非典型肺炎的原因,是韩国传统喜食泡菜的结果。
所以营养学家推荐每人每天食用200g以上的泡菜是科学的饮食习惯。
自上世纪90年代后期,中国开始出口泡菜,当时年出口量仅有10吨左右。
到2000年出口473吨,2001年393吨,2002年增至3041吨,2003年的1.2348万吨,而2004年1-8月中国出口泡菜2.8706万吨,比上年同期增长2.74倍。
目前我国泡菜产品已远销美国、欧盟、澳大利亚、加拿大、韩国等近20多个国家和地区,深受国外客商和消费者喜爱。
据调查,2009年,我国泡菜年出口量已达110万吨左右。
预计2010年中国泡菜的出口量将达到180万吨以上。
中国作为世界最大的蔬菜生产国,以蔬菜为主要原料生产加工的中国泡菜以多种类、低价格的特点逐步进入国际市场,因此,我国泡菜生产、销售和出口远没达到饱和状态,具有广阔的市场前景,中国泡菜的国际市场占有率必将会继续快速增长。
中国泡菜的出口市场前景十分看好,但也应该看到,食品安全性和产品稳定性问题是影响我国泡菜产业发展和出口销售的主要原因。
本项目采用直投式益生菌发酵泡菜生产技术将从根本上解决传统泡菜食品安全性和稳定性问题,大大缩短发酵周期,提高泡菜的产业化水平和产品质量,符合现代泡菜工业化规模生产的发展方向,具有巨大的市场潜力。
预计不久的将来,直投式益生菌发酵泡菜食品需求量将剧增,按1亿个家庭日食用100克益生菌发酵泡菜计算,整个益生菌发酵泡菜的市场空间将是365万吨。
二、项目单位的基本情况
2.1项目单位所有制性质、股份结构、主营业务及行业中的地位
项目单位所有制形式:
私营
注册资本:
?
万元
股份结构:
表2-1xx市xx枣业有限公司股份结构一览表
股东姓名
出资额(万元)
占总股本比例(%)
主营业务及行业中的地位:
2.2财务资产状况,主要包括近三年来的销售收入、利润、税金、固定资产、资产负债统计、银行信用等
2012年、2013、2014年财务状况见表2-2
表2-22012年、2013年、2014年财务状况单位:
万元.%
序号
财务指标
2012年
2013年
2014年
备注
1
资产总额
2
固定资产
3
流动资产
4
负债总额
5
所有者权益
6
实收资本
7
营业收入
8
净利润
9
营业利润率
10
净资产收益率
11
投资报酬率
按总资产报酬率计算
12
资产负债率
13
流动比率
14
速动比率
15
资金利润率
16
税收
公司银行信用等级为?
级。
2.3项目单位主要负责人、技术负责人基本情况及主要股东的概况
单位主要负责人:
技术负责人:
熊涛,男,40岁,教授,博士。
2003年第一批“西部之光”访问学者、2007年加拿大多伦多大学访问学者、安大略省和曼尼托巴省中国访问学者联谊会主席。
现为江西省新世纪百千万人才工程人选、江西省高等学校中青年学科带头人、江西省青年科学家。
现任南昌大学生命科学与食品工程学院教授、硕士生导师、食品科学与技术国家重点实验室固定专家成员,中国科学技术协会“八大”代表,中国微生物学会科技开发与咨询服务工作委员会副主任委员、秘书长、中国食品科学技术学会乳酸菌分会理事。
主要从事生物工程的教学和科研开发工作,主要研究方向为细胞工程、酶工程及大宗果蔬高值化利用。
熊涛曾组织过本学科一批重大的科研攻关工作,解决了研究过程中出现的关键性技术问题,获得了较高水平的科研成果,在促进学科发展、推动行业技术进步等方面贡献了自己的一份力量,为江西地方企业产品上名牌,技术上水平做出了较大贡献。
本人先后主持完成了3项科技部农业成果转化资金资助计划项目、1项国家星火计划重大项目、1项江西省重大科技攻关招标计划项目、1项江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目、1项江西省重大科技专项计划项目、1项北京市重点科技计划项目、5项江西省重点科技计划项目;
荣获1999年及2003年度江西省科技进步奖2项;
获得国家发明专利6项、实用新型专利1项;
根据科学发现先后在国家或省部级刊物上发表学术论文50余篇;
取得的科研成果先后在江西煌上煌集团食品股份有限公司、江中制药(集团)有限责任公司、南昌旷达生物科技有限公司、江西阳光乳业集团有限公司、江西黑五类食品有限责任公司、江西一品郎实业有限公司、南昌泓泰生物科技有限公司、江西省东乡县辉明食品有限公司等获得转化实施,其生产的“煌上煌”牌发酵泡菜、“江中”牌发酵果蔬饮料、“旷达”牌发酵果蔬酱料、“天天阳光”牌系列乳酸菌发酵奶、“南方”牌系列营养冲调粉、系列果蔬糕、“一品郎”牌系列蔬菜果冻、“泓泰”牌系列营养速冲粉、“辉明”牌鲜脆剁椒等已逐步成为省优国优的名牌产品。
为我国食品工业发展、农业产业化建设、提高农产品附加值、增加农民收入、解决农产品卖难问题做出了重要贡献。
主要股东概况见表2-3
表2-3xx市xx枣业有限公司主要股东姓名及出资额一览表
三、项目的技术基础
3.1技术的来源及知识产权情况
2012年2月xx市xx枣业有限公司、南昌大学共同签定“益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术”项目合作开发合同。
xx市xx枣业有限公司拥有本项目知识产权的使用权。
3.2完成的研究开发工作、中试及鉴定情况
本项目技术负责人熊涛等主持完成了2004年北京市重点科技计划项目“直投式生物法泡菜快速生产工艺技术研究”,于2005年元月22日通过北京市科委组织的项目成果鉴定,鉴定意见为技术达到国内领先水平、产品填补了国内空白;
熊涛等主持完成了2005年国家农业科技成果转化资金资助项目“直投式生物法泡菜快速生产工艺技术中试”,于2008年7月通过国家科技部验收鉴定。
验收意见为该项目熟化了直投式泡菜发酵专用菌粉生产技术和直投式生物法泡菜快速生产工艺技术,大幅度缩短了传统泡菜发酵周期、提高生产效率、降低生产成本、稳定产品品质。
该项目生产技术合理先进,可以指导工业化生产,具有明显的经济效益和社会效益,建议尽快实施产业化大生产。
3.3主要技术创新或工艺特点及与现有技术或工艺比较所具有优势
“益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术产业化”项目包括直投式蔬菜发酵益生菌剂生产技术及益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术的研究和开发,与国内同类产品或技术相比具有明显的优势,具体内容见表3-1、表3-2。
表3-1直投式蔬菜发酵益生菌剂生产技术与国内外同类技术比较
比较内容
本项目产品技术
国内外同类产品技术
蔬菜发酵专用益生菌菌株定向选育技术
目的平板设计以蔬菜汁为唯一碳氮源的,以溴甲基酚紫为指示剂,在高盐环境下,从蔬菜发酵老液中有针对性地选育了一批具有优良蔬菜发酵特性的益生菌菌株。
菌种在蔬菜发酵环境中适应性强、活性高、发酵迅速、稳定性好、食品安全性高。
目的平板设计采用MRS或BCP普通细菌培养基从酸奶中进行乳酸菌稀释平板和划线分离。
菌体高密度培养技术
采用指数流加的补料方式,模糊逻辑控制技术及提升式菌体悬浮培养技术方法,使菌种培养浓度由109cfu/ml提高到1010cfu/ml。
国外利用高浓度蛋白质和磷酸盐控制发酵PH值,菌种培养浓度达到109cfu/ml。
国内普遍采用碱中和法,菌种培养浓度可达109cfu/ml。
益生菌剂干燥制备技术
真空干燥和真空冷冻干燥两步法,益生菌活菌数可达1012cfu/克。
冷冻干燥法,益生菌活菌数可达1011cfu/克;
喷雾干燥法,益生菌菌数仅为9.0×
109cfu/g。
直投式蔬菜发酵益生菌剂产品的应用能够有效地解决继代发酵剂的问题,除了具有纯种接种发酵工艺的优点外,还具有其自身的优势:
(4)适合于不同规模的工厂以及家庭、餐饮行业使用;
(5)复合菌粉,保证了发酵蔬菜的风味。
表3-2益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术与国内外同类产品技术比较
本项目产品
国内同类产品
国外同类产品
生产技术
直投式泡菜发酵复合益生菌菌粉发酵
自然发酵
纯乳酸菌发酵
产品质量
食品安全性高,产品内所含菌种经鉴定安全性高且对人体有重要生理功能的益生菌
食品安全性差,产品内所含菌种杂且未经鉴定、安全性差
食品安全性较高、产品内所含菌种经过鉴定,但纯乳酸菌发酵风味单一
产品稳定、标准一致
产品不稳定、标准不一致
发酵过程不产生亚硝酸盐、食盐含量低
亚硝酸盐高、食盐含量高
亚硝酸盐含量低、食盐含量较低
发酵周期
短(2天)
长(12~15天)
3~5天
技术推广前景
适合于不同规模的工业化生产以及家庭、餐饮行业
仅适合于小规模作坊式生产
仅适合于一定规模的工厂使用
本项目产品技术与国内外现有同类产品技术的综合比较
1、发酵周期短(将传统的15~30天蔬菜发酵周期缩短至2天内)。
2、产品质量好(产品稳定,食品安全性高,产品内所含菌种经鉴定安全性高且对人体有重要生理功能的益生菌,产品稳定、标准一致,发酵不产生亚硝酸盐、食盐含量低)。
3、技术推广前景广阔(适合于不同规模的工业化生产以及家庭、餐饮行业)。
3.4本项目的实施对行业技术进步的意义和作用
益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术项目的实施不但从根本上解决了传统发酵蔬菜存在的食品安全问题,稳定了产品质量,而且大大缩短了发酵蔬菜的发酵周期(将传统的30天蔬菜发酵周期缩短至2天内)、提高了生产效率、降低了生产成本;
本工艺技术还可以进一步延伸至酱、腐乳、豆豉等传统发酵食品的生产中,解决传统发酵食品产品稳定性和食品安全性问题。
该项目投资规模灵活,适合家庭、小规模及工业化大规模生产,便于不同的原料产区投资建厂,可及时转化当地新鲜蔬菜、避免蔬菜积压腐败变质污染环境等问题;
该项目符合我国农产品深加工的产业政策,对带动地方经济发展,调动农民积极性,增加农民收入,都将起到积极的促进作用。
符合现代发酵蔬菜工业化规模生产的发展趋势。
“益生菌高效发酵绿色泡菜生产技术”项目将实现我国传统发酵蔬菜产业关键技术的突破,建立起我国传统发酵蔬菜产业共性技术创新平台,实现产业关键技术示范生产,是解决制约我国发酵蔬菜产业发展瓶颈的有效途径。
该项目对我国传统发酵蔬菜产业升级、蔬菜深加工转化、增加出口创汇、带动农民致富有着直接的现实意义。
项目实施后,将形成我国发酵蔬菜生产关键技术自主知识产权,对弘扬我国传统发酵蔬菜产业文化产生积极影响。
四、项目建设方案
4.1建设的主要内容、建设规模
本项目拟建设年产1万吨益生菌高效发酵绿色泡菜生产线,其中:
(1)以黄秋葵、辣椒为主原料的发酵泡菜年产量2500吨;
(2)以木耳、胡萝卜、辣椒为主原料的发酵泡菜年产量2500吨。
(1)以圆白菜、胡萝卜、辣椒为主原料的发酵泡菜年产量2500吨;
(2)以白萝卜、辣椒为主原料的发酵泡菜年产量2500吨。
4.2采用的工艺路线与技术特点、设备选型
4.2.1工艺路线图
蔬菜原料接收
整理、预清洗、整切
气泡清洗
消毒去农残
漂淋
沥水
发酵
装入发酵槽
添加发酵复合配剂
发酵剂配制
辅料接收
调味
真空封品
巴氏杀菌
检验
称重包装
普通封口
装箱
入库
出厂
4.2.2技术特点
(1)蔬菜原料接收:
接收的蔬菜原料来自于指定的种植基地和供应商,接收时抽样对农残进行快速检测。
对生产基地有检测报告的要查检测报告,并对相应的原料进行复检。
对农残超标的拒绝接收入库。
(2)整理、预清洗、整切:
去除原料中的黄、枯、烂叶(茎、根),预洗去泥土,按规格切制。
(3)气泡清洗:
将切制的原料投入到清洗消毒线,原料首先进入第一道清洗槽清洗,采用注入空气与水混合对菜冲洗,时间不少于10分钟。
(4)消毒去农残:
在第一道清洗后,槽内的链条提升器将清洗后的蔬菜经过喷淋后,进入到第二道水槽中进行消毒去农残。
消毒剂采用臭氧O3,由臭氧机制造O3,与水混合为臭氧水,浓度为8-10ppm,实施对原料的消毒和去除农残,臭氧对蔬菜消毒、去农残十分有效,并且无残留。
(5)漂淋:
消毒去农残的蔬菜经链条提升器输送到第三道水槽进行漂淋,漂淋水也是臭氧混合水,即起漂淋作用,也再次起到杀菌去农残的作用。
(6)沥干水分:
漂淋后的蔬菜由链条输送进入振动筛内沥水,通过水平上下振动沥去洗涤的
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