挑战青年说 | “挑战杯”金奖——安食纤丰:生物基增稠技术书写富农新篇章

教育   2024-12-30 19:01   安徽  




2024年10月29日-11月2日,第十四届“挑战杯”秦创原中国大学生创业计划竞赛于西安交通大学(兴庆校区)成功举办,现持续推出“挑战青年说“安徽省获奖作品风采展示,展现安徽省青年学子的科创精神,激扬青春奋斗热情。

在第十四届“挑战杯”秦创原中国大学生创业计划竞赛中,来自中国科学技术大学的“安食纤丰”团队负责的《安食纤丰——生物基增稠技术书写富农新篇章》项目斩获总决赛金奖。该团队由先进技术研究院硕士研究生邵蒙担任负责人,俞书宏院士和管庆方副教授担任指导老师,团队成员有:焦志锦、李德涵、韩子盟、高陈、邵自强、杨岐、刁杏鑫、翁怀瑞。为解决当前秸秆利用途径附加值低与市场需求不稳定的问题,本团队专注于食品级纳米纤维素的高效提取技术,并成功攻克宏量剥离技术难题。我们开发出一种高增稠效率、强稳定性生物基高纤食品增稠剂,其不仅具有广泛市场需求,并且大幅度提高秸秆附加值,为秸秆利用提供新途径,为农民减负的同时实现绿色发展的双赢。


扎根基层,调查研究


据统计,中国每年产生约7亿吨秸秆,占全球秸秆产量的30%以上。在处理方式上露天焚烧是最传统、成本最低的处理方式,但会产生大量烟尘和有害气体(如PM2.5、二氧化碳、一氧化碳等),对大气环境和人体健康造成严重危害。秸秆随意堆放或丢弃,不仅浪费资源,还容易导致田间环境恶化或火灾隐患。从秸秆焚烧到禁燃政策再到探索秸秆各种利用途径,团队深知秸秆问题给农民带来的负担和困扰。

通过走访多个村庄进行调研,团队成员了解到,尽管存在多种秸秆利用方式,但这些途径往往面临附加值低、市场需求不稳定等问题,导致秸秆回收成本高且价格低廉,农户的积极性不高。所以团队成员开始着手思考如何开发出一条高附加值并具有广阔市场需求的解决方案。

     自团队负责人邵蒙加入俞书宏院士课题组以来,一直在进行生物质农林废弃物转化纤维素纳米纤维方面的研究,基于实验室在这个领域多年基础研究成果积累,她意识到这可能是解决秸秆问题的思路。

秸秆本身含有较高含量的纤维素,而纤维素纳米纤维本身又是非常优异的增稠剂,市场需求巨大。但目前大多数纤维素纳米纤维提取方法有毒有害,限制其在食品工业当中的应用,于是项目团队开展了食品级纤维素纳米纤维转化研究。


积极探索,百炼成金


“安食纤丰”团队自建立之初就明确了项目的核心目标:解决秸秆资源利用附加值低的难题,为农民减负的同时实现绿色发展的双赢。对于科技驱动型项目来说,技术创新与市场需求结合的能力就是最坚实的护城河。团队充分利用学校和实验室提供的优越条件对不同类型的秸秆进行大量基础研究,分析其组分构成,并通过一系列物理与化学处理手段,积极探索,成功制备得到高品质食品级纤维素纳米纤维。

 

在这个研究基础上,团队成员积极推动高品质食品级纤维素纳米纤维生产标准化、产业化。通过深入地调研和团队成员的集体攻关克难,团队自主设计并构建了一套纤维素纳米纤维生产装置。在建立了生产装置之后,怎样实现标准化的生产流程以实现最终的产业化就成了摆在团队面前的一道难题。如何设定装置的各项参数以实现秸秆纤维素的最大化利用、如何优化实验条件以提升纤维素纳米纤维素品质,团队成员集思广益,通过不断地尝试、更改实验参数进行了一次又一次的制备实验,有时候只是因为一个方面的参数达不到预期效果,邵蒙就会组织大家进行讨论,从过往的实验记录中寻找经验,再一次次地落地实验,最终百炼成金,建立了一套标准化的生产工艺流程。在此基础上,团队继续推进项目产业化,积极与多家食品企业展开密切合作,收到了市场的积极反馈。


 

不忘初心,砥砺前行


得益于中国科学技术大学双创学院、团委及实验室的平台支持,团队接触到来自各行各业的行业领导者和资深专家。他们的宝贵经验指导和资源支持对项目推进起到至关重要的作用。在技术上,专家们对于食品级纤维素纳米纤维转化过程中的各项技术提出了各种宝贵意见,极大地提升了整个项目的科学性。在落地上,也有专家对于项目的产业化把脉,使得项目可以行稳致远。

在整个项目过程中,团队深入乡村进行田野调查,通过实地考察和科研实践,深入了解国情,将在一线基层调研看到的秸秆利用处理实际困难转化为项目的实际应用导向。这些经历不仅教会团队成员如何将理论知识应用于解决实际问题,还让团队成员在项目攻坚克难的过程中提升个人能力,在团队协作中实现自我价值。回忆起在基层农村调研的日子,团队成员总是会想起那一道道乡间田埂之间挥洒下的汗水,总是回忆起田间地头上的乡亲们对秸秆利用处理的各种反馈。

创新创业之路虽漫长且充满挑战,但前方仍有广阔的空间等待我们去发掘与探索,这是一条实现自我价值、不断突破自我的卓越旅程。安食纤丰团队将继续深耕纳米纤维领域,致力于持续优化和改良食品级纳米纤维素生产工艺,努力为大众带来更优质的绿色健康饮食解决方案。在未来的发展中,我们将继续秉持创新驱动的理念,紧密结合市场需求和社会责任,不断优化和拓展我们的技术和应用领域。我们坚信,通过不懈的努力和不断地完善,项目不仅会逐渐成熟并成功落地,更将为社会带来积极的影响和贡献。未来,我们将继续扎根在广袤农村土地上,持续探索创新食品级纤维素纳米纤维利用转化,致力于为农业农村现代化发展、乡村振兴贡献力量,让科技的光芒照亮更多的角落。

 



编   辑 | 安徽工业大学 刘甜甜
校   对 | 王艺寒
校   审 | 王   喆

终   审 | 汪   沫

声   明 | 文章部分图文版权归原创作者所有,如有侵权请与我们联系删除。


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