木糖醇的發(fā)展與應(yīng)用

1、木糖醇發(fā)展與應(yīng)用摘要： 木糖醇(Xylitol),又稱為戊五醇，是一種天然存在的五碳糖醇。 外觀為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，味甜，無(wú)臭味，極易溶于水，微溶于乙醇和甲醇。溶 于水吸熱，所以固體形式在口中會(huì)產(chǎn)生愉快的清涼感。木糖醇是一種天然功能性 甜味劑，它不僅甜度與蔗糖相近，而且還具有一定的生理活性作用；木糖醇是 人體葡萄糖代謝過程中的正常中間產(chǎn)物，成年人每天正常代謝可產(chǎn)生木糖醇5 15 g,在水果蔬菜中也有少量存在；作為填充型甜味劑的木糖醇以其高甜度、可 賦予食品結(jié)構(gòu)和體積、具有多種功能特性而被作為蔗糖最佳代用品廣泛應(yīng)用于各 類無(wú)糖糖果、低能量食品的加工中。一、中國(guó)木糖醇行業(yè)發(fā)展1.1、木糖醇生產(chǎn)

2、企業(yè)集群分析木糖醇的開發(fā)生產(chǎn)歷史較早，芬蘭、俄羅斯等歐洲國(guó)家擁有極其豐富的白樺樹資源， 因此成為木糖醇生產(chǎn)大國(guó)。直至今日，這些國(guó)家仍沿用傳統(tǒng)的樺木蒸煮法來(lái)生產(chǎn)木糖醇一 用白樺木片經(jīng)水蒸氣蒸煮后得到粗糖液，再經(jīng)精制即可得到結(jié)晶木糖醇產(chǎn)品。我國(guó)生產(chǎn)木糖醇始于上世紀(jì)60年代末。當(dāng)時(shí)的輕工業(yè)部組織了一批專家攻關(guān)，并在河 北保定市化工二廠順利建成一條以玉米芯為起始原料，經(jīng)酸解、水提取、精制等工序最后 得到結(jié)晶木糖醇的生產(chǎn)線，年產(chǎn)木糖醇300噸。1978年后，隨著木糖醇提取工藝的成熟， 廣東、福建、河北、浙江、山東先后建成多家以玉米芯為起始原料的木糖醇生產(chǎn)企業(yè)。此時(shí)，由于國(guó)際市場(chǎng)上木糖醇需求量劇增，我國(guó)木

3、糖醇產(chǎn)品便挾成本優(yōu)勢(shì)大舉進(jìn)入國(guó) 際市場(chǎng)，向芬蘭、俄羅斯等傳統(tǒng)木糖醇生產(chǎn)大國(guó)發(fā)起挑戰(zhàn)。至2003年末，我國(guó)木糖醇總產(chǎn) 量已達(dá)2.6萬(wàn)噸，全國(guó)木糖醇生產(chǎn)廠家多達(dá)五六十家，內(nèi)銷僅是總產(chǎn)量的10%左右，其余 的90%出口至歐美和日本市場(chǎng)，當(dāng)時(shí)出口價(jià)保持在每噸2.42.6萬(wàn)元。出口的熱銷與木糖醇零售價(jià)較高有關(guān)。國(guó)外每公斤木糖醇的售價(jià)為3540元人民幣，這 對(duì)經(jīng)濟(jì)富裕的歐美消費(fèi)者來(lái)說并不算貴。然而，對(duì)我國(guó)廣大工薪階層來(lái)說，這一價(jià)位卻太貴 了，因?yàn)榘滋堑拿抗锏膬r(jià)格僅為4元人民幣，故高昂的零售價(jià)限制了木糖醇在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷 量的擴(kuò)大。吉林省扶余市、黑龍江阿城市以及內(nèi)蒙古、新疆、廣西、湖南等省均在積極籌建千噸級(jí)

4、木糖醇生產(chǎn)線。如果上述企業(yè)全部建成投產(chǎn)，屆時(shí)，我國(guó)木糖醇總產(chǎn)量有望達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的 6萬(wàn)8萬(wàn)噸這一驚人數(shù)字，基本上可以滿足國(guó)際木糖醇市場(chǎng)80%的需求量。而早在5年前， 我國(guó)木糖醇出口量已占國(guó)際市場(chǎng)銷量的“半壁江山”。據(jù)海關(guān)2011年末公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，木糖醇已占據(jù)我國(guó)萬(wàn)噸級(jí)生物產(chǎn)品出口排名的第3位。12、全球首個(gè)生物法產(chǎn)木糖醇項(xiàng)目在廈成功試投產(chǎn)全球首個(gè)生物法產(chǎn)木糖醇項(xiàng)目在廈成功試投產(chǎn)2009年4月27日試生產(chǎn)成功，唐傳生物科技（廈門）有限公司成為全球首家采用生物 發(fā)酵法從植物原料中提取產(chǎn)品成份的企業(yè)。廈門檢驗(yàn)檢疫局對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)口設(shè)備實(shí)施項(xiàng)目管理， 派專人全程跟蹤服務(wù)，為企業(yè)提供國(guó)外技術(shù)性貿(mào)易措施指導(dǎo)和

5、專業(yè)技術(shù)服務(wù)，引導(dǎo)企業(yè)開展 對(duì)外注冊(cè)，保障項(xiàng)目如期開工、投產(chǎn)。1.3、木糖醇的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，具有豐富的原料資源。我國(guó)自1970年開始生產(chǎn)木糖醇，到1985年， 國(guó)內(nèi)有保定化二、浙江開化、吉林一化（即吉化集團(tuán)木糖醇廠）三家木糖醇企業(yè)，每年可生 產(chǎn)600噸，無(wú)論木糖或木糖醇，產(chǎn)品質(zhì)量都很低，含量在90%左右。產(chǎn)品95%以上出口， 外商經(jīng)再加工后，進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)。隨著國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、大專院校對(duì)木糖醇的研究，木糖醇 的應(yīng)用領(lǐng)域不管擴(kuò)大。國(guó)內(nèi)外對(duì)糖醇的需求也在不斷擴(kuò)大。生產(chǎn)企業(yè)也逐漸增多，到1996 年全國(guó)已發(fā)展到木糖、木糖醇企業(yè)60余家，總生產(chǎn)能力達(dá)到近3萬(wàn)噸/年。但當(dāng)時(shí)許多企業(yè) 盲目

6、發(fā)展，照搬照抄，甚至沒有正規(guī)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，使得行業(yè)整體技術(shù)、設(shè)備水平?jīng)]有提高， 甚至下滑。消耗高、產(chǎn)品質(zhì)量低、生產(chǎn)成本高是行業(yè)的通病。產(chǎn)品出口到國(guó)外，需氫化和提 純精制方能食用，致使初級(jí)產(chǎn)品嚴(yán)重供大于求。1997年至2002年，部分企業(yè)調(diào)整戰(zhàn)略目標(biāo)， 以提質(zhì)節(jié)能降耗，以降低生產(chǎn)成本為主攻目標(biāo)，加大技改和科研投入，使產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提 高，生產(chǎn)成本大幅下降。目前，能開工的僅十余家生產(chǎn)企業(yè)，但總生產(chǎn)能力超過原60家企 業(yè)生產(chǎn)能力。二、木糖醇在食品中的應(yīng)用由于木糖醇在體內(nèi)的代謝與胰島素?zé)o關(guān),故應(yīng)用于糖尿病患者食品的生產(chǎn)。 木糖醇在口中有清涼感，同時(shí)在口中不被細(xì)菌發(fā)酵生成乳酸，對(duì)微 生物是不良 的培養(yǎng)基，

7、所以不齲齒，可用于制作口香糖。木糖醇做為食糖代用品具有獨(dú)特的 優(yōu)點(diǎn)，木糖醇在食品加工時(shí)不會(huì)因加熱而發(fā)生“美拉德”褐變反應(yīng)，這因?yàn)槟?糖醇與糖類不同，沒有醛基，不會(huì)和氨基酸發(fā)生反應(yīng)使食品色澤加深。木糖醇不 受酵母菌和細(xì)菌的作用、不霉變，可延長(zhǎng)食品的保存期。所以木糖醇廣泛應(yīng)用 在口香糖、糖果、巧克力、酸奶、飲料、焙烤食品、酒類等制品中17- 18。木糖醇的甜度與蔗糖一樣，又能防止齲齒，現(xiàn)在流行世界的無(wú)糖口香糖就 是用木糖醇等糖醇類替代蔗糖生產(chǎn)?？谙闾侵泻?0%70%的蔗糖，蔗糖既是甜味劑又是填充劑，用木糖醇代 替蔗糖制作口香糖，吃時(shí)甜味相同，有明顯的清涼感，但木糖醇黏度小于蔗糖， 會(huì)使產(chǎn)品體積減

8、小，故需要加入阿拉伯膠來(lái)調(diào)整。所用的木糖醇必須是粉末狀 的，需要顆粒大小均勻一致，與通常粉末狀蔗糖粒度大致相同。由于木糖醇的熔 點(diǎn)較低，在通常無(wú)冷卻裝置的粉碎機(jī)中粉碎時(shí)，有可能出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，必須注 意克服。2、2在糖果中的應(yīng)用普通的硬糖通常含有蔗糖和葡萄糖漿，后者能阻止結(jié)晶的出現(xiàn)，而使產(chǎn)品 成為一種非結(jié)晶透明的固體。低能量糖果已成為當(dāng)今國(guó)際糖果市場(chǎng)的消費(fèi)熱點(diǎn)和開發(fā)重點(diǎn)， 用木糖醇作為填充型甜味劑代替蔗糖生產(chǎn)糖果，無(wú)需另外添加阿斯巴甜和糖精 類強(qiáng)力甜味劑，制造過程中不會(huì)產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，且重結(jié)晶所需的空間、設(shè)備、 時(shí)間和能量少，制成的糖果比其它“非蔗糖”糖果的口感好，甜味純正、清 爽冰涼、無(wú)不良后味

9、，由于特殊的分子結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，熬糖時(shí)糖 體色澤穩(wěn)定，能夠經(jīng)受熬糖時(shí)的高溫，不易發(fā)生分解，而強(qiáng)力甜味劑的熱穩(wěn)定 性差，高溫下易分解導(dǎo)致甜味喪失。木糖醇貯存性能良好，即使暴露在大氣中也 不會(huì)吸水潮濕，延長(zhǎng)了產(chǎn)品貨架壽命。單獨(dú)使用木糖醇還不能制出可塑性產(chǎn)品， 但如果與山梨醇混合使用則可以制作。2、3在巧克力制品中的應(yīng)用用木糖醇制造的巧克力可適合糖尿病患者食用，與果糖、山梨醇或甘露醇 一樣，木糖醇可以代替巧克力制品中的蔗糖。但原料木糖醇必須是經(jīng)過精磨的粉 末料，在生產(chǎn)過程中要調(diào)節(jié)好空氣的相對(duì)濕度以及調(diào)整好木糖醇粘度低的問題。 若空氣相對(duì)濕度超過80%,則制出的產(chǎn)品貯存一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)粗糙的

10、“沙質(zhì)”結(jié)構(gòu)，所以巧克力生產(chǎn)場(chǎng)所的相對(duì)濕度應(yīng)不超過80%。2、4在酸奶中的應(yīng)用木糖醇作為一種新型的，可改善胃腸功能的功能性因子，具有很高的功能 特性，是一種很有前途的功能性添加因子。用木糖醇制成的無(wú)糖酸奶，由于具有 奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可促進(jìn)雙歧桿菌增殖和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收以及提高人體免疫 力等保健功能，越來(lái)越成為中老年人及兒童喜愛的乳制品。而且由于有減肥作 用，所以特別受女士青睞。若添加果醬、果塊、天然色素和香精制成不同口味 的酸奶，可滿足不同嗜好消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)和保健功能性酸奶的需求。2、5在飲料中的應(yīng)用以木糖醇、麥芽糖醇、砂糖和果糖等作為復(fù)合甜味劑制得的維生素飲料中， 木糖醇主要改善飲料的甜味及賦

11、予其清涼感，麥芽糖給予飲料以質(zhì)體感；無(wú)糖飲 料可以在低溫條件下用木糖醇和麥芽醇以1： 1的比例復(fù)配聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)飲料成 品柔和醇厚的味質(zhì)，無(wú)需添加任何高倍甜味劑，成品清爽宜人。木糖醇除了可以 和其它糖醇、果糖復(fù)合配制，也可以單獨(dú)使用于無(wú)糖茶飲料、果汁飲料和保健 飲料中。此外，木糖醇還可以控制熱量值，穩(wěn)定和保護(hù)營(yíng)養(yǎng)成分不受破壞，改善 飲料后味、質(zhì)體和清涼感受，并解決了長(zhǎng)期以來(lái)糖尿病患者在宴會(huì)或者夏季無(wú)飲 料的難題。2、6在焙烤食品中的應(yīng)用無(wú)糖焙烤甜味劑木糖醇的添加，不僅改善產(chǎn)品的口味，而且可提高產(chǎn)品的 綜合品質(zhì)。其熱量值比蔗糖小，屬于低熱量原料。由于木糖醇的熱穩(wěn)定性好，不與可溶性氨基 化合物發(fā)生美拉

12、德褐變反應(yīng)，以其為原料制成的奶油類焙烤制品色澤更潔白， 但若要加工無(wú)糖深色的焙烤食品，木糖醇與果糖配合使用可以很好的解決上色問 題。木糖醇可以作為酒類添加劑，以改善酒類的品質(zhì)。日本研究認(rèn)為，加入0.13%3%的木糖醇，能改進(jìn)酒的色、香、味。例如合成酒精中加入0 . 13%的木糖醇以代 替葡萄糖，可使清酒香味芳醇，甜味柔和，并有減輕微生物敗壞的特性。威士忌 酒中加入0 . 15%2%的木糖醇，也取得了類似結(jié)果。在白酒中加入1.15%的木 糖醇，可使白酒口味滑爽、醇厚。我國(guó)保定酒廠將木糖醇應(yīng)用于紅糧大曲作為 調(diào)香劑，用量1%。經(jīng)品評(píng)，認(rèn)為比調(diào)制前香味濃郁飽滿，味醇厚,后味甜而長(zhǎng)?？偨Y(jié)總結(jié)木糖醇工業(yè)

13、是一個(gè)新興工業(yè)，發(fā)展迅速，原料易得，產(chǎn)品用途廣泛，市場(chǎng)前景 廣闊，是一個(gè)很有發(fā)展前途的工業(yè)，但生產(chǎn)工藝落后，很大程度上制約了木糖醇 工業(yè)的發(fā)展。努力探索生物發(fā)酵法制備木糖醇工藝，進(jìn)而產(chǎn)業(yè)化，將是今后木糖醇 生產(chǎn)發(fā)展的方向。應(yīng)掌握行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，積極開發(fā)新品種、高檔產(chǎn)品，促進(jìn)企業(yè) 技術(shù)進(jìn)步，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，并參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，與國(guó)際慣例接軌，發(fā) 揮行業(yè)協(xié)會(huì)的作用,走聯(lián)合發(fā)展的道路。總而言之，木糖醇工業(yè)是一個(gè)朝氣蓬勃、充滿潛力的行業(yè)，我們有理由相 信木糖醇的明天會(huì)更美好。尤 新.木糖醇及其功能J .食品工業(yè)科技,2003 ,24 (8) :87- 88.Trahan-L. Xylitol :

14、 a review of its action on mu tans streptococci and dental plaque-its clinical significance J . International-Dental-Jour2nal ,1995 ,45 : suppl . l ,7792.宮春波，于翠芳，張永翠.功能性甜味劑-木糖醇的性質(zhì)及其應(yīng)用研究 J.中國(guó)食品添加劑，2003, (5): 83-86.M.M. Ahmad ,S. AI - Hokim. JADOOS. 1983 ,60 (4).崔福順，李春花，周麗萍.木糖醇的生理功能及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用 J .延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2003 ,25 (4) :298 - 300.張鳳清，張麗君，