第1章:伝統(tǒng)工蕓の反復(fù)的な道
1.1 古典的な化學(xué)合成法の限界
真空條件下でのグルコース、ソルビトール、クエン酸の高溫重合の「ワンステップ」プロセスは成熟していますが、明らかな欠點(diǎn)があります。
反応溫度は130?160℃(±2℃)に厳密に制御する必要があります。
この製品は、幅広い重合度分布(DP 値が 2 ~ 100 の範(fàn)囲)を備えています。
その後の脫色、脫塩、精製工程での損失率は15%に達(dá)する。
1.2 酵素プロセスにおけるブレークスルー
2023年、江南大學(xué)が開発した「二重酵素相乗觸媒システム」が重要な進(jìn)歩を達(dá)成しました。
固定化グルコシルトランスフェラーゼ(GTase)とプルランの複合觸媒を採(cǎi)用した。
反応條件は穏やか(60℃/大気圧)
分子量制御性の向上(カスタマイズ可能な500~5000Da製品)
第2章 第4世代インテリジェント生産プロセスの実裝
2024年に稼働予定の山東龍大バイオテクノロジーの「5G+産業(yè)インターネット」生産ラインは、驚異的な効率性を示しています。
原材料の前処理:AI視覚選別システムを使用して、基準(zhǔn)を満たさないブドウ糖結(jié)晶を除去します。
重合反応:マイクロ波觸媒により、反応時(shí)間が従來の3分の1に短縮されます。
精製システム:分子蒸留とナノ濾過を組み合わせた技術(shù)により、99.2%の純度を?qū)g現(xiàn)
コアパラメータの比較
指標(biāo): 伝統(tǒng)的なプロセス 現(xiàn)代的なプロセス エネルギー消費(fèi)量 (kWh/kg)8.73.2 水消費(fèi)量 (m3/t)154.5 収率 (%)6892
第3章:グリーン製造業(yè)の新しいパラダイム
3.1 副産物の高付加価値利用
ポリマー殘液からのキシロオリゴ糖の抽出(市場(chǎng)価格1トンあたり12萬(wàn)元)
微生物剤は固體発酵によって廃棄物の殘?jiān)樯bされる。
3.2 カーボンフットプリント管理
華西バイオテクノロジーの最新のLCA評(píng)価では次のことが示されています。
ポリデキストロース1トンあたりの炭素排出量は2.1tCO?eから0.7tCO?eに減少しました。
太陽(yáng)光発電による生産ラインでのグリーン電力代替率30%を達(dá)成
第4章:グローバルな技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)と協(xié)力の新たなパターン
EU:ポリデキストロースとプロバイオティクスの相乗効果に関する研究に焦點(diǎn)を當(dāng)てる(EFSAの13の健康強(qiáng)調(diào)表示が承認(rèn)済み)
日本:高齢者向けの低分子量製品(800~1500Da)を開発
中國(guó):連続生産設(shè)備でトップ(東南アジア、中東に輸出)
中國(guó)バイオ発酵産業(yè)協(xié)會(huì)の事務(wù)総長(zhǎng)は、「第14次5カ年計(jì)畫期間中に、國(guó)家規(guī)格『グリーンポリグルコース工場(chǎng)評(píng)価規(guī)格』が策定される予定だ」と明らかにした。
將來の見通し
合成生物學(xué)技術(shù)の浸透に伴い、細(xì)胞工場(chǎng)を用いてポリグルコースを直接合成する「生合成法」が試験段階に入りました。中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)バイオテクノロジー研究所の工學(xué)株改変プロジェクトでは、理論的には生産コストを現(xiàn)狀の40%まで削減できることが示されています。