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专精特新“小巨人”鲁企炼成记丨天音生物由生产型升级为科创型企业
来源:大众报业·经济导报   加入时间:2022-9-23 16:28:22  

  

   

    经济导报记者 杜杨

  2022年,山东省启动基础研究十年行动,围绕新一代信息技术、新材料、新能源、生物医药、碳中和、海洋科学等领域,突破技术基础理论和技术原理难题。而山东天音生物科技有限公司(下称“天音生物”),正是这样一家生物医药领域的企业。

  难能可贵的是,作为一家生产型的民营企业,天音生物完全是以市场需求为导向,最终攻克了关键核心技术,填补了我国批量生产叶黄素及叶黄素微囊化系列产品的空白。目前,天音生物也走上了全产业链发展的道路,成功实现了由生产型企业向科创型企业的转型升级。

  打破“眼黄金”微胶囊高价垄断

  叶黄素又称“眼黄金”,对减少蓝光对视网膜损伤、预防老年性黄斑退化综合症有奇效。

  提取叶黄素的原材料是万寿菊,然而,长期以来受技术壁垒“卡脖子”,我国只能出口万寿菊初加工产品;当等量出口产品由国外企业加工成叶黄素微胶囊,再返销国内时,价格已是出口时的几十倍。

  “微胶囊产品还只是原材料的一种,如果国外厂家再生产成复合叶黄素产品进口到国内销售,利润更是高得惊人。”天音生物技术总监刘温来告诉经济导报记者。

  打破国外叶黄素微胶囊高价垄断的,正是天音生物。9月20日,经济导报记者拜访了这家企业,看到在公司浸出车间里,万寿菊颗粒原料及丁烷溶剂先后被投入萃取罐中,提取溶剂经亚临界状态汽化、液化低温循环,萃取出高品质、生物活性高的叶黄素油膏;丁烷则被回收,用于下一次萃取。这,便是天音生物研发的核心技术之一的亚临界低温萃取技术。

  高品质的油膏远不是最终产品。在提纯车间,通过大孔树脂分离提纯技术,叶黄素浸膏中杂质不断被去除,最终形成了叶黄素晶体,纯度超过了90%。

  “叶黄素晶体的纯度只有超过90%,才能生产叶黄素微胶囊。”刘温来表示。叶黄素微胶囊正是天音生物攻克了关键技术,而生产出的产品。

  据统计,从2016年起,我国叶黄素制品及微胶囊产品需求分别以每年接近20%的速度增长;放眼国际市场,全球年需求约4亿克,市场规模约为120亿元。

  “我们的天然植物微囊化生产线投产后,产品售价约为国外的50%,不仅填补了国内市场空白,还实现了出口创汇。”刘温来表示。

  刘温来(右)正在向客人介绍叶黄素微胶囊包埋技术 杜杨 摄

  “倒推”出来的技术突破

  虽然贵为“眼黄金”,但叶黄素本身并不稳定。按照刘温来的说法,如果叶黄素暴露在阳光和空气中,那么大约一周后就会有半数以上的有效成分被分解掉。

  为了留存有效成分,传统的加工工艺是将叶黄素与淀粉混合,用以隔绝空气与阳光。“这种工艺有两大弊端,首先是隔绝不完全,叶黄素依然在缓慢分解;还有就是用只能加工成片剂,最终产品十分单一。”刘温来说。

  大约在2013年,有客户向天音生物反馈称,国际上有一种叶黄素微胶囊原料,可在常规条件下存储,不怕光照与空气,并询问天音生物能否生产同类产品。这引起了刘温来极大的兴趣:“这意味着叶黄素产品可以添加在各类保健品乃至食品中,而不再只能加工成片剂。这个市场可就大了。”

  虽然市场前景非常广阔,但当时天然植物提取物的微囊化等技术,只有荷兰帝斯曼、德国巴斯夫掌握。尽管存在技术壁垒,天音生物还是采购了一批叶黄素微胶囊,希望能通过逆向研发,来突破这项技术。

  当微胶囊被浸泡在水中后,刘温来惊讶地发现,这些液体变得十分澄清透明,“叶黄素不溶于水,叶黄素晶体直接投入水中只会沉淀;而液体之所以在外观上澄清透明,说明叶黄素微胶囊形成了不到100纳米直径的颗粒,与水混合形成了胶体。”时至今日,微胶囊浸泡后的液体是否澄清透明,依然是判断微胶囊产品质量最简单有效的方法。

  在搞清楚大致原理后,天音生物马上开始研发微胶囊包埋技术,但试制出来微胶囊中的叶黄素依然很快就会分解。经过反复试验,刘温来发现,原来是叶黄素晶体纯度不足,其中的杂质造成微胶囊外壁破裂。

  经过传统工艺提纯后的叶黄素晶体,纯度只有80%。基于此,刘温来又主持研发了上面提到的亚临界低温萃取技术、高含量晶体提纯技术等核心、前沿技术,将叶黄素晶体的纯度提升到了90%,足以满足微胶囊包埋的需求。

  有趣的是,通过高含量晶体提纯技术,天音生物又从叶黄素油膏中提取出了高含量的玉米黄质,实现了前沿领域的技术突破。该技术不仅实现了万寿菊的充分利用,高纯度玉米黄质更成为天音生物的又一个重点产业化项目,年产值不亚于叶黄素类产品。

  刘温来认为,正是凭借着这一系列技术的突破,天音生物从一家传统的生产类企业,转型升级为科技创新类企业,目前公司研发占比已经达到了8%。

  “而这一系列技术的突破,都是源自对市场需求的逆向倒推。”刘温来说。

  储备技术,促进产业链协调发展

  如上所述,“眼黄金”的原材料是万寿菊,因其花大、花期长,故常用于花坛布景,在全国各地均有栽培。

  尽管原材料来源十分丰富,但刘温来发现,由于种植标准不统一,不少原料万寿菊的农残超标,继而影响叶黄素产品的品质。

  实际上,产品标准化程度低一直以来都是我国农业发展的制约之一,于是天音生物决定亲自下场,与种植户签订协议,种植户按照无农残标准种植,天音生物则保价收购。

  “农民种菊花、造景致,还能收获花海观光带来的收益,可谓一举两得。”刘温来介绍,目前天音生物不仅与淄博等地种植户签订了种植协议,在云南建设了生产基地,还带动了内蒙、新疆等地区的农业产业化发展。

  虽然积极向上游延链,但对于产业下游的保健品、食品领域,天音生物则注重协调发展。

  在公司接待室,经济导报记者品尝了天音生物自己生产的、富含叶黄素等营养物质的软糖,还看到了相关胶囊制剂。刘温来表示,这些休闲食品、营养品没有什么技术壁垒,公司已经对此进行了技术储备,随时可以投向市场。“但一来,产品需要下大力气进行市场推广;最重要的,我们不能抢占下游客户的市场份额,所以现在公司主要以储备技术为主,适当延链,这样才能促进整条产业链协调发展。”


  记者手记|市场是衡量科技创新的标杆

  在《山东省“十大创新”2022年行动计划》中,科技创新被列在首位,被认为是发展的核心,抓住了科技创新就抓住了牵动发展全局的牛鼻子。

  也正因如此,山东省提出,在2022年全社会研发经费投入增长10%以上;科技型中小企业达到3万家,高新技术企业达到2.3万家;规模以上高新技术产业产值占规模以上工业总产值的比重提高2个百分点左右。

  纵览宏观全局,科技创新被摆放到如此醒目的位置,故而生产型企业,无不希望借着政策东风,实现企业的创新驱动;但具体到微观的某一个企业,面对科技创新又总是十分纠结:不光是科技创新,市场开拓、企业运维,这些都需要持续不断地投入。

  这样一来,在资金和人力资源有限的情况下,原本应该相互促进的市场开拓与科技创新却有点两难:科技创新本可以成为企业的驱动力,但企业在科技创新方面总是没有经费。

  正因如此,天音生物以市场为导向,“倒推”出一系列核心技术的案例,才更发人深省。

  当市场对叶黄素微胶囊有需求,但企业暂无相关生产技术生产这种新产品,天音生物却能据此准确判断出相关技术广阔的市场前景,并下大力气实施技术攻关;而当微胶囊包埋技术应用不力、试生产产品不合格时,天音生物又据此倒推出技术突破点,成功突破了一系列技术难题;当企业有延链需求的时候,天音生物又根据市场的需求,向上游涉足万寿菊种植的延链方向,不仅牢牢把握住了原材料的标准化供应,还为乡村振兴尽了一份力。

  当市场需求与创新方向结合在一起时,企业也就实现了由生产型企业向创新驱动型企业的嬗变,接连突破关键技术难题,乃至拿下领域前沿技术也就水到渠成了。

  (导报记者 杜杨)




编辑:史飞雪

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