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陶瓷膜技术在功能糖生产中的应用

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  近年来,糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病的发病率随着人们的饮食习惯不科学、营养饮食失衡、工作压力大等原因连年升高。人们希望自己能更健康、抗老化,因而开启保健产业的商机,这是继第四波网络革命后的朝阳产业。功能性食品迎来了大发展的历史机遇。那么功能糖的具体用处有哪些?
   功能糖是一类具有特殊功效的碳水化合物主要包括功能性低聚糖、功能性膳食纤维和功能性糖醇。
   功能性低聚糖,是由2~10个单糖通过糖营键连接形成直链或支链的低度聚合糖。只有在人体肠胃道内不被消化吸收而直接进入大肠内为双歧杆菌所利用的低聚糖才称为功能性低聚糖,他们是肠道有益菌的增殖因子。功能性低聚糖主要包括:低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、水苏糖、低聚木糖、大豆低聚糖等。我国低聚糖的研究,始于20世纪80年代。2015年全球功能性低聚糖总产量约有30万吨以上,年均增长速度超过10%。 
    膳食纤维是食品中不被人体消化酶消化的组分的总和,被喻为糖、蛋白质、脂肪、矿物质和维生素以外的“第七营养素”。依据其溶解度情况,可分为水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维两种。常见水溶性膳食纤维主要有:菊粉、聚葡萄糖、抗性淀粉、壳聚糖、β葡聚糖、瓜尔胶、藻酸钠等。不可溶性膳食纤维;最佳来源是全谷类粮食;其中包括麦鼓、麦片、全麦粉及糙米、燕麦全谷类食物、豆类、蔬菜和水果等,其对人体的作用首先在于促进胃肠道蠕动,另外在大肠中吸收水分软化大便,可以起到防治便秘的作用。膳食纤维产业的发展迫在眉睫,同时也孕育着巨大的市场需求和以万亿的GDP。 
   种由过去的单一山梨醇,发展到甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇、异麦芽酮糖醇、赤鲜糖醇等多个系列产品。产品规模和技术水平也非昔日可比,其中木糖醇产量为世界第一,产量也位于世界前列。麦芽糖醇、醇、赤鲜糖醇产量增长也非常迅速进入国际市场,成为糖醇生产大国。
   功能糖作为功能性食品配料的一种,可替代蔗糖和脂肪,提升食品加工性能,还能赋予食品更多的健康概念。其主要作用包括:肠道健康、口腔健康、心血管健康、骨骼健康、助控减肥、皮肤健康。使得其被广泛应用到食品、保健品、药品及词料等各个领域,特别是人们对于食疗健康的认识不断增强,健康食品消费趋势明显。 
   中国功能糖市场发展迅速,在生产方法和成本方面具有一定的优势,但与日本、欧美市场还存在差距,主要在于技术创新有待加强,高新分离技术的应用较少,如陶瓷膜技术及色谱分离技术等。陶瓷膜分离技术在功能糖生产和副产物综合利用中具有广泛的前景和极大的潜力,主要包括功能性糖醇、低聚糖、膳食纤维的制备,提取高价值的产品、副产物的精制及生产废水的处理。 


   陶瓷膜分离技术应用于功能糖精制提纯。其各项指标都优于传统方法制得的功能糖产品,且具有很高的纯度,含杂质很少。更突出的优势是它省去了传统工艺中的许多工序,使得功能糖的收率大为提高,大大节省了能源,降低了成本。
   陶瓷膜分离技术应用于功能糖浓缩。可去除功能糖液中60%~70%的水分,再利用蒸汽提高功能糖液的浓度,如此可以显著降低功能糖的生产成本,同时,可节约劳动力80%以上,蒸汽30%以上,电力60%以上,厂房、场地70%以上,减少排污90%以上,回收水80%以上,目标产物回收率达到95%以上;具有巨大的经济交班进和社会效益。
   陶瓷膜分离技术应用于功能糖生产废水处理。功能糖产业是一个能源消耗较大的行业;生产过程中产生的废水量较大,且产生的废水色泽深,含有大量的胶体、色素、蛋白、木质素等有机物和无机离子,浓度高,成分复杂,难降解。陶瓷膜分离技术的应用主要包括MBR技术应用于污水处理、中水回用、树脂洗脱水的资源化利用及酸或碱的回收等。

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