1.1 Beperkingen van klassieke chemische synthesemethoden

Het "één-staps"-proces van polymerisatie van glucose, sorbitol en citroenzuur bij hoge temperatuur onder vacuümomstandigheden is volwassen, maar heeft duidelijke tekortkomingen:

De reactietemperatuur moet strikt gecontroleerd worden op 130-160℃ (±2℃).

Het product heeft een brede polymerisatieverdeling (DP-waarden vari?rend van 2 tot 100).

Het verliespercentage van de daaropvolgende ontkleurings-, ontziltings- en zuiveringsstappen bedraagt ??15%

1.2 Doorbraken in enzymatische processen

In 2023 bereikte het door de Jiangnan Universiteit ontwikkelde "Dual-enzyme Synergistic Catalytic System" een belangrijke doorbraak:

De gecombineerde katalyse van ge?mmobiliseerde glucosyltransferase (GTase) en pullulan werd toegepast

De reactieomstandigheden zijn mild (60℃/atmosferische druk)

Verbetering van de regelbaarheid van het molecuulgewicht (aanpasbare producten van 500-5000Da)

Hoofdstuk twee: Implementatie van het intelligente productieproces van de vierde generatie

De productielijn voor "5G+ Industrieel Internet" van Shandong Longda Biotech, die naar verwachting in 2024 in gebruik wordt genomen, toont een verbazingwekkende effici?ntie:

Voorbehandeling van grondstoffen: een visueel AI-sorteersysteem wordt gebruikt om glucosekristallen van mindere kwaliteit te verwijderen

Polymerisatiereactie: microgolf-geassisteerde katalyse reduceert de reactietijd tot een derde van die van traditionele processen

Zuiveringssysteem: De gecombineerde technologie van moleculaire destillatie en nanofiltratie bereikt een zuiverheid van 99,2%

Vergelijking van kernparameters

Indicatoren: Traditioneel proces Modern proces Energieverbruik (kWh/kg)8,73,2 Waterverbruik (m3/t)154,5 Opbrengst (%)6892

Hoofdstuk drie: Nieuwe paradigma's van groene productie

3.1 Hoogwaardige benutting van bijproducten

Extractie van xylooligosacchariden uit polymere restvloeistof (marktprijs 120.000 yuan per ton)

Microbi?le agentia worden geproduceerd uit afvalresten door middel van vaste-toestandfermentatie

3.2 Beheer van de CO2-voetafdruk

Uit de laatste LCA-beoordeling van Huaxi Biotech blijkt:

De koolstofuitstoot per ton polydextrose daalde van 2,1 tCO?e naar 0,7 tCO?e

Bereik 30% vervanging van groene elektriciteit in de productielijn door middel van fotovolta?sche energievoorziening

Hoofdstuk vier: Het nieuwe patroon van mondiale technologische concurrentie en samenwerking

EU: Focus op synergetisch onderzoek van polydextrose en probiotica (13 gezondheidsclaims van EFSA zijn goedgekeurd)

Japan: ontwikkelde producten met een laag moleculair gewicht (800-1500Da) voor ouderen

China: toonaangevend in continue productieapparatuur (apparatuur ge?xporteerd naar Zuidoost-Azi? en het Midden-Oosten)

De secretaris-generaal van de China Bio-Fermentation Industry Association maakte bekend: "Tijdens de 14e Vijfjarenplanperiode zal de nationale standaard 'Evaluatiespecificatie voor groene polyglucosefabrieken' worden geformuleerd."

Toekomstperspectief

Met de infiltratie van synthetische biologietechnologie is de "biosynthesemethode" voor het direct synthetiseren van polyglucose met behulp van celfabrieken in de pilotfase beland. Het project voor het modificeren van de stam van het Tianjin Institute of Industrial Biotechnology van de Chinese Academie van Wetenschappen toont aan dat de productiekosten theoretisch kunnen worden verlaagd tot 40% van het huidige niveau.