[00141750]利用生物质资源发酵制备富马酸及其衍生物

本项目属于生物化工领域。富马酸是一种重要的有机化工产品,被广泛用做防腐剂、食品添加剂、饲料添加剂及医药原料,世界年需求量达近百万吨。目前富马酸主要由石油苯经氧化、酸化、异构化等多步反应制备而成,工艺路线长,过程不可控因素多,产品中易引入马来酸、邻苯二甲酸等对人体有害的物质,食品、医药安全性存在隐患。此外以苯法生产富马酸,价格易受石油价格波动的影响,不利于该行业的长期、可持续发展,同时,每生产一吨富马酸理论上将产生0.76吨CO2,污染严重。而利用自然界中广泛存在的生物质资源生产富马酸,工艺简单,产品天然、无毒,安全性得到保障,具有更广阔的应用前景;同时原料可再生,且每生产一吨富马酸理论上可固定0.56吨CO2,符合低碳经济的发展需求,具有重要的经济与社会效益。 为将生物基富马酸推向工业化应用,填补当前国内外的巨大市场缺口,使国内企业在与国外厂家竞争中占据优势,本项目开展了以下几方面的研究： 首先针对生物制造富马酸过程中存在产物浓度低、能耗高等问题,从高通量菌株筛选、发酵过程控制、原料筛选等方面入手,经过系统深入的研究,总结出了一套高效的富马酸生产工艺,并成功放大至10吨罐,成为世界首家实现生物基富马酸工业化生产的项目组,经孙宝国院士等组成的鉴定委员会鉴定,富马酸发酵水平达国际领先。 其次,建立了利用低劣生物质资源生产富马酸的工艺,解决了木质纤维素中木糖的生物利用问题,产物浓度居世界最高水平,得到了Bioresour.Technol等著名期刊审稿人的一致认可,为实现廉价非粮生物质资源替代提供了技术方案。 本项目共申请国内外专利13项（PCT专利1项）,其中授权发明专利5项,实用新型1项。已形成了覆盖该项目最为关键技术的核心专利群。 在Bioresour.Technol.,Fung.Bio.等生物技术领域重要刊物上发表论文30余篇,对国内外富马酸生产及生物质可再生资源利用领域的发展方向具有重要影响,为促进该领域的基础研究和科技进步起到了重要推动作用。本项目技术已在帝斯曼中国合作伙伴—宜兴市前成生物技术有限公司等数家企业成功推广应用。本项目的开发,使国内企业成为世界唯一的生物基富马酸供应商,充分掌握了产品的国际定价权,增强了我国富马酸行业的国际竞争力,产生了良好的经济与社会效益。