木糖醇

1、木糖醇基本簡(jiǎn)介,木糖醇是木糖代謝的正常中間產(chǎn)物，純的木糖醇，外形為白色晶體或白色粉末狀晶體。在自然界中，廣泛存在于果品、蔬菜、谷類、蘑菇之類食物和木材、稻草、玉米芯等植物中。它可用作甜味劑、營(yíng)養(yǎng)劑和藥劑在化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)中廣泛應(yīng)用。,木糖醇基本簡(jiǎn)介,中文名稱：木糖醇 分子立體模型英文名稱：Xylitol CAS號(hào)：87-99-0 分子式：C5H12O5 分子量：152.15 純度：>98.0%(T) 等級(jí)：G

2、R MDL號(hào)：MFCD00064292,木糖醇基本簡(jiǎn)介,它的分子式為C5H12O5,是一種五碳糖醇。 　　木糖醇原產(chǎn)于芬蘭，是從白樺樹、橡樹、玉米芯、甘蔗渣等植物中提取出來的一種天然植物甜味劑。可以通過：木糖醇原料藥—木糖醇的測(cè)定—氧化還原滴定法 進(jìn)行分析,木糖醇生產(chǎn)工藝,1.中和脫酸工藝 2.離子交換脫酸工藝,中和脫酸工藝,中和脫酸工藝就是在凈化水解液時(shí)采用中和法。此法的工藝路線如下： 　　原料 → 水解→ 中和 → 濃縮

3、→ 脫色→ 離子交換→ 濃縮→ 加氫 → 濃縮→ 結(jié)晶→ 分離→ 包裝 　　 　　這是典型的木糖醇生產(chǎn)工藝，在水解液凈化過程中，采取了一次中和一次離子交換工藝，在這個(gè)工藝的基礎(chǔ)上，又加了一次氫化液離子交換，就變成了一次中和脫酸二次交換工藝，都屬于中和脫酸工藝　　中和脫酸工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：中和脫酸工藝比較簡(jiǎn)單，酸堿消耗低，可降低成本，設(shè)備也比較簡(jiǎn)單，易操作，投資少。但由于它是初始工藝，必然有不足之處，它的缺點(diǎn)主要來至工藝本身，眾所周知，

4、石膏雖然在水中的溶解度小，也不是絕對(duì)不溶解，在進(jìn)入下個(gè)濃縮工序時(shí)，隨著水解液變濃，石膏在水解液中濃度也變大，呈過飽和狀態(tài)，此時(shí)就有一部分石膏又沉淀出來，沉積在蒸發(fā)器的管壁上，形成隔熱層，降低蒸發(fā)效力，浪費(fèi)蒸汽，降低設(shè)備利用率。,離子交換脫酸工藝,此法的工藝的路線如下： 　　原料→ 水解→ 脫色→ 離子交換→ 濃縮→ 離子交換→ 加氫 → 離子交換→ 濃縮→ 結(jié)晶 → 分離→ 包裝 　每次交換的意義不同，所以采用的離子交換樹脂也不同，

5、第一次交換主要是為了除去水解液中的硫酸根，所以采用陰離子交換，第二次交換采用陽(yáng)離子交換樹脂，第三次交換用陽(yáng)、陰兩種樹脂，也有單用陽(yáng)樹脂的。離子交換脫酸工藝，工藝比較復(fù)雜，樹脂用量較多，設(shè)備較多，投資大。增加了酸堿消耗，加大了成本。但離子交換脫酸工藝還有它不可替代的優(yōu)點(diǎn)，它解決了中和脫酸工藝品中設(shè)備結(jié)垢的缺點(diǎn)，提高了設(shè)備的利用率和使用壽命，減少了水解液中的灰份和酸的含量，提高了水解液的質(zhì)量，相應(yīng)的提高了產(chǎn)品質(zhì)量?！　〔徽撌侵泻兔撍峁に囘€

6、是離子交換脫酸工藝，他們的最后一次交換，都是將氫化液再進(jìn)行一次交換，來提高凈化液的質(zhì)量，繼而提高產(chǎn)品質(zhì)量。,木糖醇生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵工序,1.水解工序2.中和工序3.脫色工序4離子交換工序,水解工序,水解工序是木糖醇生產(chǎn)的第一道工序，是關(guān)系到木糖醇的質(zhì)量和后序工序加工的難易的關(guān)鍵。水解工序首要注意的問題是原料凈化問題，原料玉米芯要經(jīng)篩選，洗滌，清除雜質(zhì)，不要人為的把雜質(zhì)引入水解液中，造成水解液質(zhì)量的先天不足。水解工序參數(shù)三要素就是催化

7、劑、水解溫度和時(shí)間。其中，催化劑只是一個(gè)量的問題，卡住催化劑的用量就行了；水解溫度是值得關(guān)注的問題，溫度低只能是水解不完全，而要是高了就會(huì)造成嚴(yán)重后果，溫度過高會(huì)使水解液中的木糖繼續(xù)脫水生成糠醛或深度水解生成低級(jí)的碳水化合物，如醋酸，丙酮等，也會(huì)使大量蛋白質(zhì)水解，生成有機(jī)色素和膠體，這會(huì)對(duì)后續(xù)的凈化工序帶來很大困難。為了確保水解溫度適當(dāng)可引進(jìn)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，已經(jīng)是很容易解決的問題了。同樣水解時(shí)間也不能不足或過長(zhǎng)，會(huì)造成同水爭(zhēng)溫度一樣的

8、后果，多長(zhǎng)時(shí)間好呢，雖然有一個(gè)基本時(shí)間，但要恰如其分，這就要操作者根據(jù)不同原料，不同氣候，根據(jù)長(zhǎng)期積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來掌握。,中和工序,中和工序是中和脫酸工藝的關(guān)鍵工序，在這個(gè)工序?qū)⒊ソ^大部份無機(jī)酸-硫酸。中和效果的優(yōu)劣要用pH值控制,水解液的pH值一般在1～1.5，當(dāng)中和到pH4時(shí)，無機(jī)酸絕大部份中和掉，且有機(jī)酸也開始中和，當(dāng)pH值5時(shí)，約有70%的醋酸、甲酸、乙酰丙酸等有機(jī)酸被中和掉，要想使全部有機(jī)酸被中和掉到pH10。但是當(dāng)pH值4

9、～5時(shí)就會(huì)破壞糖，生成色素，中和時(shí)局部過堿也會(huì)造成還原糖分解，中和pH值通常為3.5，溫度70～80℃。 　　中和時(shí)是把硫酸中和成石膏沉淀，生成兩種石膏，一種是二水石膏(CaSO4·2H2O)，另一種是半水石膏(2CaSO4·H2O)，這兩種石膏在不同溫度下溶解度不一樣，在80℃以下時(shí)二水石膏生成量大而溶解度比半水石膏小，但溫度過高生成的二水石膏量小，且溶解度增大，在中和時(shí)希望生成二水石膏越多越好。但沉淀和溶解是可

10、逆的，為了使石膏生成的多，且結(jié)晶顆粒大，往往要沉降養(yǎng)晶，但時(shí)間不能過長(zhǎng)，以免沉淀再次溶解。,脫色工序,脫色工序是木糖醇生產(chǎn)的主要工序，水解液中的色素有原料中的天然色素和在生產(chǎn)中生成的色素 。脫色的原理很復(fù)雜，由于產(chǎn)品不同，脫色的原理也各不相同。木糖醇水解液的脫色基本屬于吸附脫色。吸附劑是多孔，比表面積很大的物質(zhì)，吸附劑的種類較多。脫色的原理既然是吸附，那就有吸附和解吸同時(shí)存在，為了讓脫色向正方向進(jìn)行，脫色速度要快，溫度不要過高。,離子交

11、換工序,兩種生產(chǎn)工藝都有離子交換工序，離子交換工序在木糖醇生產(chǎn)中是相當(dāng)重要的工序，是影響木糖醇質(zhì)量關(guān)鍵工序。第一次交換主要是為了除去水解液中的無機(jī)酸和有機(jī)酸，硫酸根是陰離子，所以，第一次是采用陰離子交換樹脂，陰離子交換樹脂的種類很多，不是每種樹脂都適合木糖醇生產(chǎn)的要求。第二次交換的目的是為了除去灰份和陽(yáng)離子，所以采用陽(yáng)離子交換樹脂，陽(yáng)離子交換樹脂的種類也很多，但常用的還是強(qiáng)酸型732用的比較普遍 。第三次交換是為了氫化液的凈化，凈

12、化后的木糖漿經(jīng)過加氫會(huì)增加酸度和金屬離子，要進(jìn)一步凈化，以除去這些雜質(zhì)，就采用第三次離子交換，一般第三次交換采用陽(yáng)樹脂。這就是陰-陽(yáng)-陽(yáng)離子交換工藝。,木糖醇的功能,1.甜味劑　　木糖醇做糖尿病人的甜味劑、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑和輔助治療劑：木糖醇是人體糖類代謝的中間體，在體內(nèi)缺少胰島素影響糖代謝情況下，無須胰島素促進(jìn)，木糖醇也能透過細(xì)胞膜，被組織吸收利用，促進(jìn)肝糖元合成，供細(xì)胞以營(yíng)養(yǎng)和能量，且不會(huì)引起血糖值升高，消除糖尿病人服用后的三多癥狀（多

13、食、多飲、多尿），是最適合糖尿病患者食用的營(yíng)養(yǎng)性的食糖代替品。,2.改善肝功能,木糖醇能促進(jìn)肝糖元合成，血糖不會(huì)上升，對(duì)肝病患者有改善肝功能和抗脂肪肝的作用，治療乙型遷延性肝炎，乙型慢性肝炎及肝硬化有明顯療效，是肝炎并發(fā)癥病人的理想輔助藥物。,3.防齲齒功能,木糖醇的防齲齒特性在所有的甜味劑中效果最好，首先是木糖醇不能被口腔中產(chǎn)生齲齒的細(xì)菌發(fā)酵利用，抑制鏈球菌生長(zhǎng)及酸的產(chǎn)生；其次在咀嚼木糖醇時(shí)，能促進(jìn)唾液分泌，唾液多了既可以沖洗口腔、牙

14、齒中的細(xì)菌，也可以增大唾液和齲齒斑點(diǎn)處堿性氨基酸及氨濃度，同時(shí)減緩口腔內(nèi)PH值下降，傷害牙齒的酸性物質(zhì)被中和稀釋，抑制了細(xì)菌在牙齒表面的吸附，從而減少了牙齒的酸蝕，防止齲齒和減少牙斑的產(chǎn)生，鞏固牙齒。,4.減肥功能,木糖醇為人體提供能量，合成糖元，減少脂肪和肝組織中的蛋白質(zhì)的消耗，使肝臟受到保護(hù)和修復(fù)，減少人體內(nèi)有害酮體的產(chǎn)生，不會(huì)因食用而為發(fā)胖憂慮?？蓮V泛用于食品、醫(yī)藥、輕工等領(lǐng)域。 木糖醇與普通的白砂糖相比，具有熱量低的優(yōu)勢(shì)——每克

15、木糖醇僅含有2.4卡路里熱量，比其他大多數(shù)碳水化合物的熱量少40%，因而木糖醇可被應(yīng)用于各種減肥食品中，作為高熱量白糖的代用品。,木糖醇的副作用及危害,木糖醇過量不會(huì)發(fā)胖。而且從理化性質(zhì)來講，木糖醇是偏涼的，如同海鮮、綠豆之類的食物，它不易被胃酶分解，直接進(jìn)入腸道，吃多了對(duì)胃腸有一定刺激，可能引起腹部不適、脹氣、腸鳴。由于木糖醇在腸道內(nèi)吸收率不到20%，容易在腸壁積累，易造成滲透性腹瀉。以中國(guó)人的體質(zhì)，一天攝入木糖醇的上限是50克。光嚼

16、嚼口香糖應(yīng)該沒什么問題，但如果吃大量的其他木糖醇食品，就需要注意用量了。 　　過量食用木糖醇會(huì)使血脂升高。 　　是木糖醇和葡萄糖一樣都是由碳、氫、氧元素組成的碳水化合物，木糖醇在代謝初始，可能不需要胰島素參加，但在代謝后期，就需要胰島素的促進(jìn)。因此，木糖醇不能替代葡萄糖糾正代謝紊亂，也不能降低血糖、尿糖、改善臨床癥狀。臨床實(shí)踐表明木糖醇并不能治療糖尿病，而且木糖醇吃得過多，血中甘油三酯升高，引起冠狀動(dòng)脈粥樣硬化，因此，糖尿病人不宜多

17、食木糖醇。,其他甜味添加劑,1.糖精與糖精鈉2.甜菊糖3.甘草甜素與甘草苷4.阿斯巴甜5.甜蜜素,糖精與糖精鈉,學(xué) 名：鄰苯甲?；酋啺?英文名：Saccharin 分子式：C7H5O3NS 分子量：183.18 CAS號(hào)：81-07-2 別名：1,1,3-三氧代-2,3-二氫-苯并[d]異噻唑 性質(zhì)：白色結(jié)晶粉末。熔點(diǎn)228.8～229.7℃，密度0.828克/立方厘米，微溶于水、乙醚和氯仿，溶于乙醇、乙酸乙酯、苯

18、和丙酮。它的鈉鹽稱做糖精鈉或溶性糖精，易溶于水，稀水溶液的甜味約為蔗糖的300～500倍。少量無毒，但無營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。而其鈉鹽易溶于水，對(duì)熱安定，其甜度為蔗糖之300～500 倍，不含卡路里[1]，吃起來會(huì)有輕微的苦味和金屬味殘留在舌頭上。急性毒性 LD50 (rabbit) 為 5000～8000mg/Kg BW (口服 )；每日攝取安全容許量 (ADI)為 0～2.5mg/Kg BW/day。,,,甜菊糖,甜菊糖(Stevia Suga

19、r)色澤純白，口感適宜、無異味，。甜菊糖是從菊科草本植物甜葉菊中精提的新型天然甜味劑。它具有高甜度、低熱能的特點(diǎn)，其甜度是蔗糖的200-300倍，熱值僅為蔗糖的1/300。經(jīng)大量藥物實(shí)驗(yàn)證明，甜菊糖無毒副作用，無致癌物，食用安全，經(jīng)常食用可預(yù)防高血壓、糖尿病、肥胖癥、心臟病、齲齒等病癥，是一種可替代蔗糖非常理想的甜味劑。甜菊糖可廣泛應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)藥、日用化工、釀酒、化妝品等行業(yè)，并且較應(yīng)用蔗糖可節(jié)省成本60％。甜菊糖還具有保健性，

20、是一種良好的保健甜味添加劑，具國(guó)外食品專家及醫(yī)學(xué)專家臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該產(chǎn)品對(duì)糖糖尿病、高血壓有一定的療效，對(duì)肥胖病、心血管疾病、胃炎、口腔疾病、胃酸過多等亦有一定的輔助治療作用。,,甘草甜素與甘草苷,中文名稱：甘草甜素又叫甘草酸、甘草皂苷、強(qiáng)力寧 英文名稱：Glycyrrhizin CAS號(hào)：1405-86-3 分子式：C42H62O16 分子量：822.93 純度：>93.0%(T) 甘草甜素是甘草甜味的有效成分，是一

21、種非常有前景的純天然甜味劑，它具有甜度高（甜度大約為蔗糖80-300倍）、低熱能、安全無毒和較強(qiáng)的醫(yī)療保健功效，是高血壓、肥胖癥、糖尿病、心臟病患者使用的最理想甜味劑。性質(zhì)：　本品為結(jié)晶。易溶于熱水；乙醇，實(shí)際不溶于醚，味極甜。,,阿斯巴甜,,,阿斯巴甜(AsPartame)，別名阿司帕坦、阿斯巴坦食品添加劑國(guó)際編碼 : E951化學(xué)名稱：L-天冬氨酞-L-苯丙氨酸甲酯(APM=L-aspartyl-L-phenylalanine

22、 methyl ester)，是一種非碳水化合物類的人造甜味劑。優(yōu)點(diǎn)：(1)安全性高(2)甜味純正，具有和蔗糖極其近似的清爽甜味(3)與蔗糖或其他甜味劑混合使用有協(xié)同效應(yīng)(4)與香精混合，具有極佳的增效性(5)蛋白質(zhì)成分，可被人體自然吸收分解 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：(1)對(duì)酸、熱的穩(wěn)定性較差　　(2) 不適用于苯丙酮酸尿患者,甜蜜素,甜蜜素，其化學(xué)名稱為環(huán)己基氨基磺酸鈉，是食品生產(chǎn)中常用的添加劑。甜蜜素是一種常用甜味劑，其甜度是蔗糖的30～40