從臭氧“漂白”到“吃透”海參，他們拿下國(guó)家科技獎(jiǎng)
在剛剛舉行的2020年度國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)(以下簡(jiǎn)稱“齊魯工大”)斬獲兩項(xiàng)國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這是該校首次一年獲得兩項(xiàng)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，其獲獎(jiǎng)數(shù)量居于山東省屬高校前列，也是齊魯工業(yè)大學(xué)與山東省科學(xué)院整合以來科教、產(chǎn)教深度融合的又一重大突破。
據(jù)了解，生物基材料與綠色造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉興香教授作為第一完成人主持的“高性能木材化學(xué)漿綠色制備與高值利用關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，獲得2020年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);此外，生物研究所劉昌衡研究員團(tuán)隊(duì)參與完成的“海參功效成分解析與精深加工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目，獲得2020年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
臭氧“漂白”與“吃透”海參，是齊魯工大兩大國(guó)家科技獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)關(guān)鍵詞。
臭氧介入，讓紙漿漂白告別“含氯有毒”
在山東晨鳴紙業(yè)，有一條年產(chǎn)量100萬噸的木紙漿生產(chǎn)線。其特殊之處在于全程幾乎無污染，而且生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)紙漿也都用于高端用紙。
如果追溯此生產(chǎn)線的技術(shù)源頭，就要來到齊魯工大生物基材料與綠色造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
“項(xiàng)目名字雖長(zhǎng)，但說到底，核心只有‘綠色’倆字。”攻關(guān)綠色造紙領(lǐng)域多年，齊魯工大輕工學(xué)部主任、生物基材料與綠色造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任吉興香點(diǎn)出了項(xiàng)目的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
在傳統(tǒng)的紙漿生產(chǎn)工藝中，紙漿的漂白通常都是通過次氯酸鈉與酸發(fā)生反應(yīng)，而且漂白過程需要一個(gè)半到兩個(gè)小時(shí)，這通常被稱作“含氯漂白”。多年攻關(guān)，吉興香率團(tuán)隊(duì)最終破解了這一難題：“含氯漂白因?yàn)楹幸欢ǖ亩?span id="5jfdzfb" class="keyword">性，因此生產(chǎn)過程對(duì)周圍環(huán)境有潛在的危害，而且漂白時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)紙漿的品質(zhì)也會(huì)有不良影響。”
吉興香說：“在我們的技術(shù)中，利用臭氧通過氧化作用漂白，不僅無毒，更實(shí)現(xiàn)了瞬間漂白，基本實(shí)現(xiàn)了‘零污染’。”
在紙漿的生產(chǎn)中，最終成為紙漿成分的是木材中的纖維，分離出的木質(zhì)素則是讓廢水變黑的主要物質(zhì)。在吉興香看來，“我們將黑液中的木質(zhì)素分離了出來，這樣紙漿生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液也就變清了。分離出的木質(zhì)素則可以做木材加工的膠黏劑、顏料的分散劑、水泥的減水劑等，既解決了廢水處理的難題，拓寬了制漿造紙的產(chǎn)業(yè)鏈，還產(chǎn)生了新的經(jīng)濟(jì)效益。”
從2015年開始，吉興香團(tuán)隊(duì)的科研成果開始走出實(shí)驗(yàn)室，在晨鳴紙業(yè)落了地。
“從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)生產(chǎn)線，其實(shí)還有許多問題需要解決，直到2017年，整套技術(shù)體系才逐步完善了。”吉興香說，如今這條從生產(chǎn)線已經(jīng)成為該企業(yè)技術(shù)含量最高的一條生產(chǎn)線。
海參好吃，怎么好吃?怎么吃好?
從字面上看，“海參功效成分解析與精深加工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”的項(xiàng)目似乎更“民生”一些，但其研發(fā)過程并不簡(jiǎn)單，匯集了7個(gè)單位、10位科研人員跨領(lǐng)域研究的成果。
用齊魯工大生物研究所總工程師劉昌衡的話來說，這個(gè)項(xiàng)目“解決了怎么把海參吃好，并且吃得明白的問題”。
在老百姓眼中，吃起來“Q彈”的海參代表著高蛋白、低脂肪，因?yàn)槟z原蛋白是其主要成分。但在中國(guó)海洋大學(xué)薛長(zhǎng)湖教授看來并非如此。他表示：“通過研究我們發(fā)現(xiàn)，有些海參中的脂肪含量并不低，超過20%，但與其它動(dòng)物脂質(zhì)不同，海參的脂質(zhì)是營(yíng)養(yǎng)功效最高的。”
從分子結(jié)構(gòu)上“解剖”海參，他們發(fā)現(xiàn)：海參硫酸多糖是其最主要功效成分之一，有些海參硫酸多糖保護(hù)胃，有些抗凝血，還有一些海參吃起來“辣嗓子”，其實(shí)是海參皂苷引起的，它具有一定抗腫瘤、溶血功效。
“通過產(chǎn)學(xué)研深度結(jié)合，整個(gè)團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)研究其實(shí)對(duì)海參產(chǎn)業(yè)發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用。”劉昌衡向記者表示，“如今即食海參備受追捧，但即食海參技術(shù)基本也都是源于我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)，因?yàn)樵缭?003年，我們便研發(fā)出了國(guó)內(nèi)第一個(gè)即食海參。”
怎么吃海參?這里面有著科學(xué)上的講究。劉昌衡說：“對(duì)海參越了解，越能更好地吃，研究發(fā)現(xiàn)一些人對(duì)海參的大蛋白分子難以吸收，我們就研發(fā)了生物酶解技術(shù)，將大分子轉(zhuǎn)化為小分子，便于吸收。”
海參口服液、海參膠囊、海參含片、海參沖劑……基于這個(gè)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)海參成分的解析以及精深加工技術(shù)，產(chǎn)學(xué)研合作企業(yè)已研發(fā)出了一系列的海參深加工產(chǎn)品，倍受廣大消費(fèi)者青睞。
20年努力，這個(gè)跨單位的科研團(tuán)隊(duì)聚焦海參全產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。記者了解到，他們的很多技術(shù)成果已推廣到國(guó)內(nèi)眾多海參加工企業(yè)。值得注意的是，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的海參加工標(biāo)準(zhǔn)也是由這個(gè)團(tuán)隊(duì)來制定、修訂的。
劉昌衡說：“20年了，海參產(chǎn)業(yè)已經(jīng)增長(zhǎng)了不止10倍。希望我們的研究能讓人們更明白地吃海參，也讓海參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更透明、更規(guī)范。”(記者 王延斌)
