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今年恰逢三達(dá)膜成立三十周年，這一里程碑時刻意義非凡。值此“而立”之年，我們特別推出“30周年明星工藝”系列報道：既為回顧技術(shù)征途上的累累碩果，也愿借此擘畫未來的發(fā)展藍(lán)圖。
三達(dá)膜30周年明星工藝之阿洛酮糖提取
隨著控糖、減糖成為大眾健康飲食的共識，低熱量功能甜味劑逐漸成為食品行業(yè)的新寵，其中D-阿洛酮糖更是憑借“口感好、低GI（升糖指數(shù)）、熱量極低、高耐受、可美拉德”等多重特性，在食品、飲料、烘焙、保健品等領(lǐng)域廣受青睞。
阿洛酮糖的工業(yè)生產(chǎn)目前以生物酶法和微生物發(fā)酵法為主，兩者獲得阿洛酮糖的路徑截然不同：生物酶法以D-果糖為底物，經(jīng)差向異構(gòu)酶催化轉(zhuǎn)化；微生物發(fā)酵法則利用特定菌株直接合成。盡管路徑各異，但無論采用哪種技術(shù)路線，其生產(chǎn)流程均離不開分離純化環(huán)節(jié)。
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阿洛酮糖生產(chǎn)過程中的
分離純化難點(diǎn)
當(dāng)前主流的酶法、發(fā)酵法工藝中，阿洛酮糖的提純往往面臨以下幾個難點(diǎn)：
殘留酶導(dǎo)致產(chǎn)品逆向反應(yīng)。酶法工藝中，若反應(yīng)終點(diǎn)達(dá)到平衡后，酶沒有滅活或者去除徹底，后續(xù)料液在儲存、濃縮、色譜分離、結(jié)晶工序中，只要溫度、pH 仍在酶活性區(qū)間，就會繼續(xù)催化逆反應(yīng)，使阿洛酮糖重新變回果糖，這將嚴(yán)重影響產(chǎn)品收率與品質(zhì)。
雜質(zhì)成分復(fù)雜。發(fā)酵液中不僅含有目標(biāo)產(chǎn)物，還混雜菌絲體、大分子蛋白、色素、二糖及多糖等多種雜質(zhì)。傳統(tǒng)板框過濾+活性炭脫色工藝效率低、濾液質(zhì)量不穩(wěn)定，且容易造成后續(xù)樹脂污染，縮短樹脂壽命。
能耗與“三廢”高。傳統(tǒng)工藝多依賴高溫蒸發(fā)濃縮、大量化學(xué)試劑再生樹脂，能耗和“三廢”排放壓力大，無形中拉高了企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營成本，難以適配大規(guī)模量產(chǎn)的提質(zhì)增效需求。
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三達(dá)膜阿洛酮糖膜法提取工藝
全鏈路破解提純難題
作為國內(nèi)最早將膜分離技術(shù)應(yīng)用至糖醇提取領(lǐng)域的企業(yè)之一，三達(dá)膜已在糖醇領(lǐng)域構(gòu)建起覆蓋多品類的技術(shù)應(yīng)用矩陣，服務(wù)范圍囊括葡萄糖、甜菊糖、低聚糖、D-核糖、海藻糖、阿洛酮糖、赤蘚糖醇、山梨醇、木糖醇等主流糖醇產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，具備豐富的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
針對阿洛酮糖生產(chǎn)中存在的分離提純痛點(diǎn)，三達(dá)膜依托自主積淀的膜分離、連續(xù)離子交換、色譜分離等核心技術(shù)，搭建起一套貫穿全流程的清潔高效分離技術(shù)體系。這套體系既可為阿洛酮糖生產(chǎn)企業(yè)量身定制完整的分離純化整體解決方案，也能針對特定工段輸出澄清除雜、脫鹽脫灰、提純濃縮等模塊化技術(shù)包，從工藝根源推動阿洛酮糖產(chǎn)業(yè)向高效低碳、綠色環(huán)保、降本增效的方向迭代升級。
該工藝體系的核心技術(shù)單元包括：
陶瓷膜主要用于阿洛酮糖轉(zhuǎn)化液、發(fā)酵液的澄清過濾。該單元對物料的濃度、pH、溫度條件適配性強(qiáng)，可高效分離菌渣、截留轉(zhuǎn)化酶，同時有效減輕后續(xù)膜單元的污染負(fù)荷，延長膜元件使用壽命。
三達(dá)卷式納濾膜過濾精度高，除雜效果佳，可高效脫除二糖、多糖等雜質(zhì)，常被用于單糖提純，陶瓷膜濾清液提純等生產(chǎn)環(huán)節(jié)；系統(tǒng)支持加水頂洗操作提升收率，最終濾液品質(zhì)優(yōu)異，可達(dá)到延長樹脂使用壽命的效果。
三達(dá)膜連續(xù)離交單元可針對粗品糖化液開展連續(xù)脫鹽處理，高效去除反應(yīng)液中殘留的無機(jī)離子、灰分及小分子雜質(zhì)。系統(tǒng)采用微分原理設(shè)計，小樹脂柱再生、水洗效率更高，洗水和化學(xué)試劑耗量更少，三廢排放量大幅縮減，在降低生產(chǎn)運(yùn)行成本的同時，也顯著減輕了企業(yè)的環(huán)保處理壓力，完全適配阿洛酮糖行業(yè)低碳清潔生產(chǎn)的發(fā)展需求。
經(jīng)膜處理后的料液進(jìn)入色譜分離系統(tǒng)，高效分離阿洛酮糖與果糖，獲得高純度的阿洛酮糖液。
分離提純后的阿洛酮糖液進(jìn)入膜濃縮單元進(jìn)行預(yù)濃縮，降低后續(xù)蒸發(fā)濃縮成本。
目前，三達(dá)膜阿洛酮糖膜法提取工藝已在山東、河南、河北等地的多家企業(yè)得到成功應(yīng)用，助力企業(yè)在提升產(chǎn)品品質(zhì)的同時，實(shí)現(xiàn)綜合生產(chǎn)成本的優(yōu)化，為阿洛酮糖的規(guī)模化、綠色化生產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)支撐。
