在河北邯郸晨光生物科技集团股份有限公司(以下简称“晨光生物”)生产车间里,一条数十米长的拖链浸出器、浸出罐、压缩罐……一整套设备正在不停运行: “吃”掉葡萄籽,“吐”出原花青素,下脚料再接着榨出葡萄籽油。葡萄籽浑身是宝。晨光生物在让葡萄籽实现综合利用的同时,也实现了植物提取行业“从0到1”的新突破。
葡萄籽油是一种小分子油,富含亚油酸、维生素E等有益成分,除了作为烹饪用油外,还是化妆品和药品的重要原料。
2010年,晨光生物创始人卢庆国到新疆一家葡萄酒厂调研,看到厂区内堆放了大量葡萄籽。他便向厂区工作人员询问作何用途,听到是用来做施田肥料后,从事了十余年辣椒红色素提取工作的卢庆国觉得看到了契机。“每年葡萄酒工业领域就产生上百万吨干葡萄籽,这些工业副产物丢掉实在太可惜了。”从此,卢庆国带领研究团队踏上了“吃干榨净”葡萄籽的探索之路。
当时,对葡萄籽的研究还比较冷僻,其难点就在于科研上的新突破。在卢庆国团队的探索下,多酚类化合物原花青素和葡萄籽油实现了一并提取。
小试摸索参数、中试摸索工艺、大中试验证工艺参数、批量生产并根据市场反馈改良工艺、实现专业化规模生产,这就是晨光生物的“五步走”科技创新模式。“我们先从小试做起,路子走通了再进入中试环节。”卢庆国说,从葡萄籽粉碎提取到整籽提取,过程很艰难,经历了多次工艺创新。
将物料粉碎是植物提取的常规工艺,但是由于葡萄籽仁含油率高,滤网经常被堵塞。于是,团队改变了生产工艺,将葡萄籽压坯后先提取油,再提取原花青素。但不久又发现,在料坯蒸干过程中原花青素含量损失率多达20%,显然这种工艺行不通。科研攻关近两年后,团队终于研发出了整籽提取工艺,使葡萄籽不用粉碎便能直接提取原花青素,在脱除溶残压坯后再提取葡萄籽油。喜悦的同时,团队又遇到了新的困惑——葡萄籽油颜色发蓝。团队通过研究发现,提取原花青素后的葡萄籽中有一种含镁的叶绿素,它比普通叶绿素更加稳定,颜色难以去除。
卢庆国团队从脱色剂的脱色原理出发,试验了上百种脱色剂配比。对脱色剂变化规律对比分析后,结合复配技术,使葡萄籽油色变为浅黄色。
为提高葡萄籽提取效率,该团队又研发了拖链萃取设备和嫁接逆流萃取工艺,这让成果转化从此实现规模化生产,相比传统的罐组式提取产能提高近10倍。该团队还探索出梯度萃取工艺,通过薄膜浓度、喷雾干燥等多环节的创新,使葡萄籽提取物获得率提升到10%以上。
在植物提取道路上,晨光生物建立了从成分挖掘、工艺开发、功效验证、应用研究到知识产权保护的科研体系,带动我国植物提取行业实现从“跟跑”到“领跑”的转变。