1.1 Limites des méthodes classiques de synthèse chimique

Le procédé ? en une étape ? de polymérisation à haute température du glucose, du sorbitol et de l'acide citrique sous vide est mature mais présente des défauts évidents :

La température de réaction doit être strictement contr?lée à 130-160℃ (±2℃).

Le produit présente un large degré de distribution de polymérisation (avec des valeurs DP allant de 2 à 100).

Le taux de perte des étapes ultérieures de décoloration, de dessalement et de purification atteint 15 %

1.2 Avancées dans les processus enzymatiques

En 2023, le ? système catalytique synergique à double enzyme ? développé par l'Université de Jiangnan a réalisé une avancée clé :

La catalyse combinée de la glucosyltransférase immobilisée (GTase) et du pullulane a été adoptée

Les conditions de réaction sont douces (60℃/pression atmosphérique)

Amélioration de la contr?labilité du poids moléculaire (produits personnalisables de 500 à 5?000 Da)

Chapitre deux : Mise en ?uvre du processus de production intelligent de quatrième génération

La ligne de production ? Internet industriel 5G+ ? de Shandong Longda Biotech, dont la mise en service est prévue en 2024, fait preuve d'une efficacité étonnante :

Prétraitement des matières premières : un système de tri visuel basé sur l'IA est utilisé pour éliminer les cristaux de glucose de qualité inférieure

Réaction de polymérisation : la catalyse assistée par micro-ondes réduit le temps de réaction à un tiers de celui des procédés traditionnels

Système de purification : La technologie combinée de distillation moléculaire et de nanofiltration permet d'atteindre une pureté de 99,2 %

Comparaison des paramètres de base

Indicateurs : Procédé traditionnel Procédé moderne Consommation d'énergie (kWh/kg)8,73,2 Consommation d'eau (m3/t)154,5 Rendement (%)6892

Chapitre trois : Nouveaux paradigmes de la fabrication verte

3.1 Valorisation des sous-produits

Extraction de xylooligosaccharides à partir de liquide résiduel polymère (prix du marché 120 000 yuans par tonne)

Les agents microbiens sont produits à partir de résidus de déchets par fermentation à l'état solide

3.2 Gestion de l'empreinte carbone

La dernière évaluation ACV de Huaxi Biotech montre :

Les émissions de carbone par tonne de polydextrose ont diminué de 2,1 tCO?e à 0,7 tCO?e

Atteindre 30 % de substitution d'électricité verte dans la cha?ne de production grace à l'approvisionnement en énergie photovolta?que

Chapitre quatre : Le nouveau modèle de concurrence et de coopération technologiques mondiales

UE : Se concentrer sur la recherche synergétique du polydextrose et des probiotiques (13 allégations de santé de l'EFSA ont été approuvées)

Japon : Développement de produits à faible poids moléculaire (800-1500 Da) pour les personnes agées

Chine : leader dans les équipements de production continue (équipements exportés vers l'Asie du Sud-Est et le Moyen-Orient)

Le secrétaire général de l'Association chinoise de l'industrie de la biofermentation a déclaré : ? Au cours de la période du 14e plan quinquennal, la norme nationale ? Spécification d'évaluation pour les usines de polyglucose vertes ? sera formulée. ?

Perspectives d'avenir

Avec l'essor de la biologie synthétique, la méthode de biosynthèse, qui consiste à synthétiser directement du polyglucose à l'aide d'usines cellulaires, est entrée en phase pilote. Le projet de modification de souches de l'Institut de biotechnologie industrielle de Tianjin, relevant de l'Académie chinoise des sciences, montre qu'en théorie, le co?t de production pourrait être réduit de 40 % par rapport au niveau actuel.