木糖醇的应用及其生产工艺研究
微生物产木糖醇的研究进展及应用前景分析
微生物产木糖醇的研究进展及应用前景分析发布时间：2023-05-16T08:22:15.985Z 来源：《新型城镇化》2023年9期作者：田强孟雯雯孔莉莉董睿谢秀云石娜娜贾海霞于华[导读] 目前，世界上对微生物发酵法生产木糖醇的研究很多，已取得不少成果，令人关注。
山东福田药业有限公司山东德州 251200摘要：目前，世界上对微生物发酵法生产木糖醇的研究很多，已取得不少成果，令人关注。
微生物发酵法不需要化学合成法所必需的高压高温反应条件，还可综合利用像树枝、落叶等大量未利用生物量资源，既解决了原料问题，还解决了环境问题，为木糖醇的生产开辟了新途径。
关键词：微生物发酵；木糖；木糖醇；阿拉伯糖；阿拉伯糖醇；工业生产中，生产木糖醇的原料主要是纸浆和玉米芯中所含有的多缩木糖（Xytan）成分，调制生产得到木糖，然后使用镍作催化剂，在氧化还原作用（加氢作用）下生产得到木糖醇制品。
关于木糖醇发酵生产法的研究目前世界已经有许多，在生产性和成本上比化学还原法，其优位性还不低。
1 从木糖开始的木糖醇生产1.1 可产生木糖醇的微生物众所周知，能资化（同化）木糖的酵母在特定的培养条件下，可以在培养基质中积累木糖醇代谢产物。
在有关发酵法生产木糖醇的研究中，这类酵母是最常利用的。
作为从木糖到产生木糖醇的酵母有假丝酵属、毕赤氏酵母菌属、德巴利氏酵母属等多种。
特别是热带假丝酵母等酵母大多产生木糖醇的能力高，收率（生成物质量/消耗基质质量）大约在70%~85%（如下页表1）。
另外，还发现了丝状菌、细菌肠杆菌科、肠杆菌属变种和纤维单胞菌菌属等，也能利用木糖转化生产木糖醇。
1.2 酵母生产木糖醇的机制（机理）假丝酵母菌属（Candida）的酵母通过如图1所示的代谢路线生产木糖醇。
木糖原料（基质）首先在木糖还原酶（XR）作用下还原成木糖醇。
然后在木糖醇脱氢酶作用下氧化生成D-木糖。
D-木糖磷酸化以后，通过戊糖磷酸代谢路线代谢。
相对于第一个反应的催化剂主要利用的辅酶NAD PH，第二个反应的催化剂XDH（木糖醇脱氢酶）是利用NAP+作为辅助酶发生作用的，XR是利用NAD PH和NADH两者而存在。
木糖醇的应用概述
本网消息：木糖醇又名戊五醇，是一种重要的农产品深加工产品，在在食品、医药、化工等很多领域有着广泛的用途。
（1）在食品工业中，由于木糖醇在体内的代谢与胰岛素无关，故可用于生产糖尿病患者用的食品。
木糖醇在口中有清凉感，同时在口中不被细菌发酵生成乳酸，对微生物是不良的培养基，所以不龋齿，可用于制作口香糖。
木糖醇作为食糖代用品具有独特的优点，木糖醇在食品加工时不会因加热而发生"美拉德"褐变反应，这因为木糖醇与糖类不同，没有醛基，不会和氨基酸发生反应使食品色泽加深。
木糖醇不受酵母菌和细菌的作用、不霉变，可延长食品的保存期。
所以木糖醇广泛应用在口香糖、巧克力、饮料、糖果等制品中；在口香糖中，木糖醇的甜度与甘蔗一样，又能防止龋齿，现在流行世界的无糖口香糖就是用木糖醇等糖醇类替代蔗糖生产的；在巧克力制品中，木糖醇可以替代巧克力制品中的蔗糖，原料木糖醇必须是经过精磨的粉末料，这种用木糖醇代替蔗糖的巧克力适合糖尿病患者食用；在饮料制品中，以木糖醇、麦芽糖醇、砂糖和果糖等作为复合甜味剂制得的维生素饮料中，木糖醇主要改善饮料的甜味及赋予其清凉感，麦芽糖给予饮料以质体感，在饮料制品中木糖醇的使用控制了热量值，同时稳定了维生素的功效；在食用软糖中，以甜蜜素、木糖醇作为甜味剂取代蔗糖生产膳食纤维软糖，膳食纤维软糖以壳聚糖、魔芋精粉作为膳食纤维原料，以甜蜜素、木糖醇作为甜味剂，采用一定工艺研制而成。
它具有良好的风味且色泽自然、块形完整、体态饱满、质地细腻、甜酸适口。
（2）在医药工业中，木糖醇能降低转氨酶，是治疗糖尿病和护肝的良好药物。
有补充热量，改善糖代谢，不增加糖负荷、消除酮血症作用。
木糖醇在人体的代谢中不但不经过胰岛素，而且还能促进胰岛素的分泌，所以木糖醇是糖尿病人良好的营养剂和辅助治疗剂。
它能增加糖尿病患者的体力，减轻饥饿感及多饮、多食、多尿等症状，减少胰岛素及其它降糖药物的用量。
同时也有抑制口腔细菌，防止牙酸蚀的作用，在医药工业中用于制造各种药物。
木糖醇生产工艺研究进展
木糖醇生产工艺研究进展作者：周言来源：《商情》2013年第23期[摘要]：综述了木糖醇结构及理化性质，分析了各种生产工艺及优缺点，总结了木糖醇的工业的应用。
[关键词]：木糖醇理化性质生产工艺工业应用1木糖醇的结构和理化性质1.1木糖醇的结构木糖醇的分子式为C40 H56 ，相对分子质量为152.15，木糖醇的结构中存在着多个醇羟基，为天然存在的多羟基化合物。
下图为木糖醇的结构式。
由木糖醇分子的结构式可知：木糖醇分子结构中含有多个醇羟基，易溶于水；结构中存在手性结构，有旋光性。
1.2木糖醇的理化性质木糖醇（Xylitol）为白色针状结晶状粉末，无臭味，有甜味，甜度与蔗糖相似，易溶于水，微溶于乙醇，有右旋光性和变旋光性，沸点为125℃（P θ =101.33kPa），熔点为92～96℃，溶解度为169g（100g水，20℃），水解液的pH=5～7，溶解热为-145.6J·g -1 ，热能为16.99J·g -1 。
2木糖醇的生产工艺2.1生产工艺原理用富含多缩戊糖的玉米芯、棉子壳、甘蔗渣、桦木片等农林和工业废料经酸（如HCl，H2 SO4 ）水解成木糖后经纯化处理和加氢反应制得木糖醇，反应原理如下：2.2中和脱酸工艺2.2.1工艺方法先对原料进行预处理（除去胶质、果胶和灰分等），再将原料进行酸催化裂解，然后用碱中和裂解液，再然后用活性碳和离子交换树脂对中和液进行脱色，最后浓缩加氢结晶得到木糖醇晶体。
中和脱酸工艺比较简单，酸碱消耗低，可降低成本，设备也比较简单，易操作，投资少，但生产中存在设备结垢使得设备使用寿命较低。
2.2.2工艺路线原料→水解→中和→浓缩→脱色→离子交换→浓缩→加氢→浓缩→结晶→分离→包装。
2.3离子交换脱酸工艺2.3.1工艺方法先对原料进行预处理（除去胶质、果胶和灰分等），再将原料进行酸催化裂解，然后用活性碳和离子交换树脂对裂解液进行脱色，再然后进行浓缩和离子交换，之后再加氢和用离子交换树脂进行离子交换，最后浓缩结晶得到木糖醇晶体。
木糖醇的特性及其在食品中的应用
木糖醇的特性及其在食品中的应用摘要：木糖醇的理化性质类似于蔗糖，是一种应用广泛的甜味剂，其自身特有的功能赋予了它保健性．本文简单的介绍了木糖醇的理化性质；讨论了其在营养学、临床医学上的保健功能性；综述了其作为甜味剂在食品行业中的应用；介绍了其在食品中的检测方法；探讨了今后的研究前景；对木糖醇在食品中的应用提出了见解。
关键词：木糖醇，应用，特性，食品, 应用木糖醇是一种白色粉末或白色晶体五碳糖醇，具有清凉甜味,甜度为蔗糖的0.65~1.05倍,入口后清凉似薄荷,没有杂味.熔点92~96摄氏度,能量低,其分子式为C5H12O5。
它是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)于上世纪七十年代批准为A类食品添加剂，并对ADI值不作规定的公认安全食品。
国际食品法典委员会(CAC)于1999年6月通过为“在食品中可以按正常生产需要使用的食品添加剂”食用糖醇之一。
由于它和其他糖醇比较，有较高的能量和甜度，经国内外研究证明，且具有防龋齿、改善糖尿病患者病情、消除血酮症、改善肝功能等某些特殊的生理功能。
1999年，我国通过动物和人体试验，首次证明木糖醇和低聚糖一样，具有双岐杆菌的增殖功能，受到国内外各方关注。
一．木糖醇作为药物1．木糖醇能提高肠内钙的吸收和体内钙保留率。
芬兰通过动物试验证明，木糖醇和钙的复合物，能提高肠内钙的吸收和使提高体内钙保留率。
经12周研究结果确定，木糖醇和钙的最佳摩尔比为1：5。
检验采用同位素45钙，来确认保留率的钙。
2．抑制和减少内耳的感染美国小儿科医学院的一项最新医学研究表明：摄入甜味剂，可以抑制和减少内耳的感染。
巳知木糖醇因能阻止突变链球茁的生长而可防龋齿，为探讨木糖醇对引起急性中耳炎的肺炎链球苗是否也有同样的作用，该研究对 857名儿童作了试验，让他们嚼服以木糖醇为基料的口香糖和胶质软糖，或服用木糖浆，结果发现减少了这类耳部感染的病例。
3．木糖醇护肤日本报导，木糖醇作为医药制剂，和葡萄糖谷氨酸相同，能透过血脑屏障。
木糖醇的生产工艺
木糖醇的生产工艺
细致，能够详细描述淀粉木糖醇生产工艺。
淀粉木糖醇生产工艺
一、原料准备：
（1）原料：高粱淀粉、柠檬酸
（2）辅助材料：蒸馏水
二、原料预处理：
（1）将淀粉和柠檬酸混合均匀，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀，搅
拌完毕后，原料混合液将会变得泥稠状态。
（2）将受热待的原料混合液置于热传导搅拌机中，加热至90℃左右，保持搅拌，维持原料混合液泥稠状态3-5分钟。
三、糖化反应：
（1）取适量原料混合液，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀，使其转升
至容器中，保温至50℃左右，加入适量的糖化酶溶液，搅拌均匀，开始
糖化反应，糖化反应维持1小时左右，搅拌维持1小时。
（2）观察糖化反应的过程，及原料混合液的变化，当原料混合液变
成浓稠状态，糖化反应完成，搅拌结束，取出容器内的原料混合液，待其
冷却至室温。
四、淀粉木糖醇的净化：
（1）将原料混合液放入滤布中，将原料混合液滤过，将滤出的淀粉木糖醇收集，加入适量的抗菌剂，搅拌均匀，放入保鲜容器中，冷藏储存室内，储存温度在4℃以下，淀粉木糖醇经过净化处理后，即可用。
木糖醇的功能和发展以及在食品中的应用
木糖醇的功能和发展以及在食品中的应用木糖醇是一种以甘蔗或玉米为原料经过酵母菌发酵生产的低热量的食品添加剂。
它具有甜味、抗龋齿、低热量、易吸湿、抗结晶等特点，因此在食品工业中被广泛应用。
首先，木糖醇具有低热量的特点，它的热量只有蔗糖的一半左右，并且无论被摄入还是分解代谢后，几乎不会对人体产生能量的供给。
正因为这种特性，木糖醇成为了很多被禁止或限制摄入蔗糖的人们的首选替代品。
例如，糖尿病患者可以使用木糖醇代替蔗糖来满足口腔上的甜味需求，而不会引发血糖升高的问题。
其次，木糖醇还具有抗龋齿的特点。
蔗糖容易被口腔中的细菌分解产生酸性物质，导致牙釉质受损和龋齿的形成。
而木糖醇的甜味来自于其分子中的异低聚糖，细菌对其分解产生的酸性物质较少，因此使用木糖醇替代蔗糖可以有效减少龋齿的风险。
此外，木糖醇还具有易吸湿和抗结晶的特点。
它可以在食品中起到吸湿剂的作用，避免食品的变干。
并且由于其抗结晶的性质，能够减少食品中的结晶现象，提高食品的品质和口感。
关于木糖醇在食品中的应用，目前已经广泛应用于糖果、口香糖、牛奶粉、饼干、巧克力等食品制造工艺中。
在糖果和口香糖的制造中，木糖醇能够取代一部分蔗糖，起到甜味弥补、增加产品口感、避免龋齿和控制热量的作用。
在牛奶粉的制造中，木糖醇经过加热溶解后，可以增加牛奶的甜度和口感，提高产品的质感和味道。
在饼干和巧克力的制造中，木糖醇则多用作甜味和增加食品的润滑性质，提高产品的咀嚼度和风味。
总之，木糖醇作为一种功能性食品添加剂，以其低热量、抗龋齿、易吸湿和抗结晶的特点，在食品工业中广泛应用。
随着人们对健康和营养需求的提升，木糖醇的发展也会愈加迅速，未来在食品中的应用前景十分广阔。
木糖醇的功能研究及应用
木糖醇的功能研究及应用作者：王可美来源：《科学导报·学术》2019年第31期摘 ;要：本文主要介绍了木糖醇的功能研究现状和木糖醇在食品行业的应用，同时对木糖醇的应用前景进行了展望。
关键词：木糖醇;甜味剂;功能性食品木糖醇是一种五碳糖醇，分子式为C5H12O5，是一种无味的白色结晶粉末，外表与蔗糖相似，甜度与蔗糖相近，热量与葡萄糖相当，极易溶于水，微溶于乙醇和甲醇。
木糖醇在人體中代谢不需要胰岛素，可供糖尿病患者食用而不增加血糖值，木糖醇还可预防龋齿，其在医药和食品领域中应用广泛，用量较大。
一、木糖醇的主要功能木糖醇是所有食用糖醇中，生理活性最好的品种。
不论它在防龋齿、不增加血糖值，作为糖尿病人食品方面，显示了木糖醇比山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇等六碳醇，具有特别的优越性。
1.糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂木糖醇作为一种功能性甜味剂，能参与人体代谢，进入血液后，不需胰岛素能透入细胞，而且代谢速度快，不会引起血糖值升高。
适合于糖尿病人食用的营养性食糖替代品。
因为木糖醇代谢产生的能量和葡萄糖相同，而且和蔗糖有相同的甜度。
根据我国复兴医院临床试验，糖尿病人每天服用30-50g，连续服用3-6月，结果是体力恢复100%，按血糖值测定，降糖有效率达 80%，说明有轻微降低血糖值的效果，所以我们把木糖醇视为糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂。
2002年，国家药品监督管理局，将木糖醇批准为（WS1-XG-2002）糖尿病人的辅助治疗剂。
2.木糖醇的防龋特性糖是广大群众喜爱的一种有营养的甜食品，但是，吃糖太多产生龋齿。
城市儿童踽齿率达70%以上。
多年来，很多科学工作者一直在寻求新的食糖代用品，以便使健康者吃了不龋齿。
比较全面和长期的通过人作试验，是芬兰、图尔库（Turku）大学牙科研究所，图尔库大学又进行了用口香糖对蛀牙的对照试验，参加试验的全是牙科的学生，在一年内，仍按他们的牙齿卫生和饮食习惯，每天平均增加4～5块口香糖，第一组 50人吃含普通食糖的口香糖，第二组吃含木糖醇的口香糖。
木糖醇的生产原料
木糖醇的生产原料木糖醇是一种常用的甜味剂，其化学结构与葡萄糖类似，但却具有较低的卡路里含量和对血糖影响较小的特点。
木糖醇可以直接作为食品添加剂使用，也可以在药物、化妆品和口腔卫生用品中使用。
木糖醇的生产原料可以从多个来源获取。
以下是一些常用的原料及其制备过程：1.葡萄糖：葡萄糖是木糖醇的主要原料之一。
葡萄糖可以通过多种方式获得，例如从淀粉中水解得到葡萄糖。
首先，将淀粉加水后，使用酶类催化剂将淀粉分解为葡萄糖。
然后，通过蒸发水分和结晶净化过程，获得高纯度的葡萄糖。
最后，通过氢气在催化剂的作用下还原，即可获得木糖醇。
2.果糖：果糖也是制备木糖醇的常用原料之一。
果糖可以从水果中提取或通过工业合成的方式获得。
在工业合成中，首先将果糖与氢气反应，通过催化剂的作用，果糖可以还原为木糖醇。
3.聚醚和醇：聚醚和醇也可以用作木糖醇的原料。
例如，乙二醇可以通过与甲醇的反应得到木糖醇。
这种反应需要在高温和高压的条件下进行，并使用催化剂促进反应。
除了上述常用的原料之外，还有一些其他的原料可以制备木糖醇。
例如，果糖和葡萄糖混合后，使用酵母发酵，可以制备出木糖醇。
此外，还可以通过木糖醇的异构反应获得，即将己糖异构化为木糖醇。
在制备木糖醇时，除了原料的选择外，还需要考虑反应条件和催化剂的选择。
反应条件如温度、压力和PH值等都会对产率和反应速率产生影响。
通常，在高温和高压的条件下，使用合适的催化剂可以加速反应速率并提高产率。
另外，木糖醇的制备过程还需要进行后处理以提高产率和纯度。
例如，可以通过结晶、过滤和干燥等步骤来纯化木糖醇。
同时，还需要进行一系列的分离和提纯步骤，以去除其他杂质和产物。
总之，木糖醇的生产原料可以从葡萄糖、果糖、聚醚和醇等多种来源获得。
制备木糖醇的过程中，需要考虑原料的选择、反应条件和催化剂的选择等因素，同时进行后处理步骤以提高产率和纯度。
通过合理的生产工艺和技术措施，可以高效地制备出木糖醇。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
木糖醇的应用及其生产工艺研究 摘要：随着时代的进展，木糖醇广泛的被应用在食品等领域。为了对木糖醇有更为深入的了解，本文将从木糖醇的差不多概况、生理功能、木糖醇的应用、木糖醇的生产工艺及其在我国的进展状况和前景对木糖醇进行初步研究。 关键词：木糖醇、应用、生产工艺 1.木糖醇的差不多概况 木糖醇的英文名称是Xylitol木糖醇的分子式为C5H12O5,是一种五碳糖醇。木糖醇分子量为152.15，纯度>98.0%(T)木糖醇原产于芬兰，是从白桦树、橡树、玉米芯、甘蔗渣等植物中提取出来的一种天然植物甜味剂。有助于牙齿的清洁度，然而过食
用过度可能带来腹泻等副作用[ 1 ]。木糖醇的结构式为： 木糖醇的物化性质：木糖醇是白色结晶或粉末，味甜，似绵白糖，甜度是蔗糖的1.05倍，热量与葡萄糖相似，吃在口中有清凉感，这是因为它易溶于水，并在溶解时会汲取一定热量。木糖醇微溶于酒精，难溶于有机溶剂，熔点92~95℃，有吸湿性，木糖醇是糖类在人体内正常代谢的中间体，即使人们不吃糖，在人体的血液里也含有0.03~0.06%的木糖醇 [ 2 ]。 天然物质木糖醇的含量，如表1所示[3]
2.木糖醇的生理功能
木糖醇是糖类代谢的正常中间体，它在没有胰岛素时，也能透过细胞膜被组织汲取利用，即使是在人体糖代谢发生障碍时，木糖醇的代谢也十分完全。 木糖醇能减慢血浆中产生脂肪酸的速度，但可不能使血糖上升。4.56%的木糖醇溶液和血液等渗，当用木糖醇作静脉注射时，血中乳酸、丙酮酸、葡萄糖含量下降，并使胰岛素有轻微上升。肝脏中的肝糖会随之增加。故木糖醇既是糖尿病人的治疗剂和营养剂，也是肝炎病人的保肝药物，关于糖尿病和肝炎的并发症病人，木糖醇是最理想的药物。木糖醇有较强的抗酮体作用，比山梨酸更优越。以木糖醇静脉注射，抢救酮体病人，有较好的疗效。 木糖醇热稳定性好，和氨基酸一起加热不产生化学反应，能够和氨基酸配制种种制剂作为营养药物。木糖醇还能促进胃液的分泌，促进胰脏和胆的活性，促进肾上腺皮质激素等增加，适用于老年人和体弱的人[4]。 3.木糖醇的应用： 结合木糖醇的生理功能，使木糖醇在许多领域有着专门多的应用，下面将对其进行应用方面的介绍。 3.1.在食品领域的应用 因为木糖醇在体内的代谢，和胰岛素没有关系，因此木糖醇应用于糖尿病患者食品的生产。同时木糖醇在口中能够有清凉感，同时在口中不被细菌发酵生成乳酸，对微生物而言是不良的培养基，因此可不能产生龋齿，故而可用于制作口香糖。木糖醇作为食糖的代用品具有独特的优点，木糖醇在食品加工时可不能因加热而发生“美拉德”褐变反应，这是因为木糖醇与糖类不同，没有醛基，可不能和氨基酸发生反应使食品色泽加深。木糖醇不受酵母菌和细菌的作用、不发生霉变，能够延长食品的保存期限。因此木糖醇广泛应用在口香糖、巧克力、饮料、食用糖果等制品中以代替蔗糖、麦芽糖、果糖、砂糖等[5-6]。 3.2 在药学领域的应用 3.2.1 药剂的辅料木糖醇外观呈白色结晶粉末状，甜度相当于蔗糖，不霉变，且对酸、热稳定， 存性能良好，即使暴露在大气中也可不能吸水受潮，作为制剂的辅料常用于颗粒剂、丸剂、糖浆剂等剂型中。 3.2.2 木糖醇类表面活性剂 多元醇类非离子表面活性剂中，众所周知的有山梨醇脂肪酸酯，也确实是国际上通用的Span(司盘)和Tween(吐温)。木糖醇和山梨醇差不多上多元醇，只是木糖醇比山梨醇少一个碳和一个羟基，物化性质极其相似。木糖醇类表面活性剂有两种[2 ，一种为木糖醇和硬脂酸在碱性介质中，在200~210℃下，酯化2 h生成的木糖醇硬脂酸酯，可用于双氧水脱色，其性质和司盘60相似；另一种为木糖醇油酸酯，生产工艺与司盘一样，是用途广泛的非离子表面活性剂。有学者对所合成药用非离子表面活性剂木糖醇酯进行了动物生理和药理试验，并初步应用于临床。 3.3 在医学领域的应用 木糖醇能够作为优质的输液载体。木糖醇注射液可与多数注射液配伍，因为木糖醇热稳定性好，木糖醇注射液的pH范围比葡萄糖注射液的pH范围宽(4．5～7．0)，另外木糖醇没酮基和醛基，其化学性质比葡萄糖稳定。木糖醇能与抗菌药、心脑血管用药、消化系统用药、抗肿瘤药、维生素类等其他药品制成输液。 除了作为优质的输液载体之外，木糖醇还能够用作肠道外营养物、糖尿病的治疗、预防龋齿、肝病治疗以及预防呼吸道感染等方面起到一定的作用[7]。 3.4.在化学领域的应用 木糖醇可用于生产有抑菌性质的表面活性剂；在合成树脂工业中，用于生产多种醇酸树脂；在皮革鞣制行业，木糖醇与苯酚、甲醛、磷酸等反应制得无色皮革鞣剂，具有良好的水溶性及鞣性，且存放稳定，可不能氧化发暗，用于鞣制白色皮革。木糖醇可替代甘油，应用于造纸、日用化工产品及国防工业中经硝化可制爆炸物质；与合成脂肪酸作用可制得不易挥发的增塑剂；木糖醇本身还具有乳化、分散、消泡等作用；它比六元醇的耐热性和抗腐蚀性能优异，是应用前景较佳的重要乳化剂。随着木糖醇在工业应用领域的扩大和生产的进展，木糖醇需求量将有较大的增长[8]。
4.木糖醇的生产工艺及比较 目前针对木糖醇的生产工艺有专门多种，下面列举三个，并对其进行比较。 4.1.花生壳提取木糖醇工艺及参数 4.1.1 工艺技术及路线 这种要紧采纳目前国际国内普遍采纳的离子交换脱酸法, 在此基础上进行了一定的技术改进, 其要紧的工艺路线为: 花生壳→预处理→水解→脱色→离子交换→第一次浓缩→离子交换→加氢→离子交换→二次浓缩→→结晶→离心分离→ 晶体成品。 4.1.2 工艺流程 ①预处理。将发霉、变质的花生壳筛选、分拣出来, 用水洗去沙土及污物, 破裂至1～22cm。先在100℃的温度下, 蒸煮60min, 把水排除, 再加入低浓度的稀盐酸于120℃蒸煮60～ 90min。 ②水解。水解确实是将花生壳中以多缩戊糖为主组成的纤维素, 在酸的催化作用下裂解并与水结合生产糖的过程。以花生壳用量的17%～20% 的一定浓度的盐酸在水解釜中采纳常压水解的方法进行水解。水解温度为120℃, 水解时刻为4h 左右。 ③脱色。以粉状和颗粒状混合的活性炭做为脱色剂, 采纳常压操作, 活性炭用量一般为糖液的12%～15%。脱色速度要快, 温度不要过高。一般操纵在75～80℃。 ④离子交换。此次交换为第一次交换, 其要紧目的是为了除去水解液中的无机酸和有机酸。CL l 是阴离子, 因此, 第一次是采纳阴离子交换树脂, 阴离子交换树脂可选用大孔阴树脂D296 等, 它不但能够除去阴离子, 还能够吸附除掉专门多胶体杂质和色素。 ⑤一次浓缩。离子交换除酸后的糖液通过减压蒸发, 使糖液浓度提高到30%～35%，蒸发时刻为8h左右。 ⑥离子交换。第二次交换的目的是为了除去灰份和阳离子, 因此采纳阳离子交换树脂, 阳离子交换树脂可选723 型强酸阳离子树脂。它不仅能够除去阳离子杂质, 还能够吸附除去胶体和非糖体、含氮化合物等。 ⑦加氢处理。采纳间歇釜式悬浮镍催化加氢, 当反应温度为120～ 130℃, 压力为70～ 80kg/cm-2, pH值为6. 5 左右, 剂糖质量比为2% , 反应时刻为90～120m in, 转化率可达99% 以上, 产品色度好。 ⑧离子交换。第三次交换是为了氢化液的净化,净化后的木糖浆通过加氢会增加酸度和金属离子,要进一步净化, 以除去这些杂质, 该过程宜采纳" 阳柱 阴柱 混合床"的组合, 混合床的交换负荷特不低, 使木糖醇的纯度更高。 ⑨二次浓缩。采纳真空蒸发结晶。蒸发浓缩前,先过滤除去氢化液中其他杂质及少量催化剂细未,蒸发浓缩过程温度操纵< 75℃, 真空度700mm 汞柱以上。当浓缩液含醇量为90% 时, 既可进入结晶环节。 ⑩结晶、成品。当醇膏温度降到64℃左右加入适当晶种, 慢慢搅拌助晶, 每小时降温l℃, 直到比室内温度稍高时, 即可分离取得成品 [9]。 4.2利用玉米芯制取木糖醇 4.2.1工艺流程 玉米芯→预处理→水解→一次脱色→一次净化→一次浓缩→二次脱色→二次净化→二次浓缩→加氢→三次脱色→三次净化→三次浓缩→结晶→离心→干燥→检验→内外包装→入库 2.2操作要点 ①水解 将预处理好的玉米芯经玉米芯水解设备装置进行水解。水解操纵参数: 水解压力 0．11～0.15MPa, 水解温度115～130℃, 水解酸度1.0%～1.5% , 水解时刻4h, 水解的好坏, 阻碍到玉米芯出糖率的高低, 是木糖醇生产的关键工序之一。 ②脱色 脱色是采纳粉末活性炭去除糖液中的色素、胶体等杂质, 达到初步净化的目的,一般加入粉末活性炭的比例为糖液干物含量的3%～10% , 脱色温度为70 ～80℃, 搅拌转速为200 r /min, 脱色时刻为40～60min。 ③净化 净化是采纳阴、阳离子交换树脂去除糖液中的阴、阳离子, 达到净化提纯的目的。净化提纯的好坏, 关系到成品木糖醇的灰份含量, 是木糖醇生产的关键工序之一。 ④加氢 加氢是木糖醇生产的核心工序,将木糖液加入到WHFS - 5型反应釜中, 调节pH= 7.5～8.0, 按糖液干物含量的3% ～10%加入雷尼镍催化剂, 操纵反应温度120～140℃, 反应压力810～1010MPa, 反应时刻2h, 使木糖液转化为木糖醇液。 ⑤结晶 通过操纵降温速度, 一般每小时降低1度, 使处于过饱和状态的木糖醇晶体生长、成形并析出, 达到得到晶体木糖醇的目的。 ⑥离心 通过操纵离心机的离心转速, 一般每分钟1000～1500转, 使木糖醇与母液分离,达到进一步提纯的目的。 ⑦干燥 通过操纵烘干机的温度与环境湿度, 使木糖醇中的水分蒸发, 烘干温度为50 ～60℃, 环境的相对湿度≤ 65% , 干燥时刻≤30min[10]。 4.3利用微生物进行木糖醇的生产 4.3.1可产生木糖醇的微生物 众所周知，能资化（同化） 木糖的酵母在特定的培养条件下，能够在培养基质中积存木糖醇代谢产物。在有关发酵法生产