1.1 Mga Limitasyon ng Classical Chemical Synthesis Methods

Ang "isang-hakbang" na proseso ng mataas na temperatura na polimerisasyon ng glucose, sorbitol at sitriko acid sa ilalim ng mga kondisyon ng vacuum ay mature ngunit may mga halatang pagkukulang:

Ang temperatura ng reaksyon ay dapat na mahigpit na kinokontrol sa 130-160 ℃ (± 2 ℃).

Ang produkto ay may malawak na antas ng pamamahagi ng polimerisasyon (na may mga halaga ng DP mula 2 hanggang 100).

Ang rate ng pagkawala ng kasunod na mga hakbang sa decolorization, desalination at purification ay umabot sa 15%

1.2 Mga Pambihirang Pagtagumpay sa Mga Prosesong Enzymatic

Noong 2023, nakamit ng "Dual-enzyme Synergistic Catalytic System" na binuo ng Jiangnan University ang isang mahalagang tagumpay:

Ang pinagsamang catalysis ng immobilized glucosyltransferase (GTase) at pullulan ay pinagtibay

Ang mga kondisyon ng reaksyon ay banayad (60 ℃/ presyon ng atmospera)

Pagpapahusay sa pagkontrol sa timbang ng molekular (Nako-customize na 500-5000Da na mga produkto)

Ikalawang Kabanata: Pagpapatupad ng Fourth-Generation Intelligent Production Process

Ang linya ng produksyon ng "5G+ Industrial Internet" ng Shandong Longda Biotech, na nakatakdang isagawa sa 2024, ay nagpapakita ng kamangha-manghang kahusayan:

Pretreatment ng raw material: Ginagamit ang AI visual sorting system para alisin ang mga substandard na glucose crystal

Reaksyon ng polymerization: Binabawasan ng microwave-assisted catalysis ang oras ng reaksyon sa isang-katlo ng mga tradisyonal na proseso

Sistema ng paglilinis: Ang pinagsamang teknolohiya ng molecular distillation at nanofiltration ay nakakamit ng kadalisayan ng 99.2%

Paghahambing ng mga pangunahing parameter

Mga Indicator: Tradisyunal na proseso Makabagong proseso Pagkonsumo ng enerhiya (kWh/kg)8.73.2 Pagkonsumo ng tubig (m3/t)154.5 Yield (%)6892

Ikatlong Kabanata: Mga Bagong Paradigma ng Green Manufacturing

3.1 Mataas na halaga ng paggamit ng mga by-product

Pagkuha ng xylooligosaccharides mula sa polymeric residual liquid (presyo sa merkado 120,000 yuan bawat tonelada)

Ang mga microbial agent ay ginawa mula sa mga nalalabi sa basura sa pamamagitan ng solid-state fermentation

3.2 Pamamahala ng Carbon Footprint

Ang pinakabagong pagtatasa ng LCA ng Huaxi Biotech ay nagpapakita ng:

Ang carbon emission bawat tonelada ng polydextrose ay bumaba mula 2.1tCO?e hanggang 0.7tCO?e

Makamit ang 30% green electricity substitution sa production line sa pamamagitan ng photovoltaic energy supply

Ikaapat na Kabanata: Ang Bagong Huwaran ng Pandaigdigang Teknolohikal na Kumpetisyon at Kooperasyon

Eu: Nakatuon sa synergistic na pananaliksik ng polydextrose at Probiotics (13 claim sa kalusugan ng EFSA ang naaprubahan)

Japan: Nakabuo ng mga produktong low-molecular-weight (800-1500Da) para sa mga matatanda

China: Nangunguna sa patuloy na kagamitan sa produksyon (kagamitang ini-export sa Timog Silangang Asya at Gitnang Silangan)

Ibinunyag ng secretary-general ng China Bio-Fermentation Industry Association: "Sa panahon ng ika-14 na Limang-Taon na Plano, ang pambansang pamantayang 'Evaluation Specification para sa Green PolyGlucose Factories' ay bubuuin."

Outlook sa hinaharap

Sa pagpasok ng synthetic biology technology, ang "biosynthesis method" ng direktang synthesizing polyglucose gamit ang mga cell factory ay pumasok sa pilot stage. Ang engineering strain modification project ng Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, Chinese Academy of Sciences, ay nagpapakita na ayon sa teorya, ang gastos sa produksyon ay maaaring bawasan sa 40% ng kasalukuyang antas.