木糖醇原產于芬蘭,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。
物質介紹
基本信息
中文名稱:木糖醇
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中文別名:戊五醇
英文名稱:Xylitol
英文別名:XYLIT; XYLITE; D-XYLITOL;1,2,3,4,5PENTAHYDROXYPENTANE
CAS號:87-99-0;16277-71-7
EINECS號:201-788-0
分子式:C5H12O5
分子量:152.15
MDL號:MFCD00064292
詳細解釋
木糖醇(C5H12O5),又名戊五醇,,是一種五碳糖醇。木糖醇是木糖代謝的中間產物,外形為結晶性白色粉末,有吸濕性,無毒無異味,有甜味,極易溶于水,微溶于和甲醇。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。木糖醇可用作甜味劑、營養劑和藥劑在化工、食品、醫藥等工業中廣泛應用。[1]
木糖醇作為一種功能性甜味劑,能參與人體代謝,進入血液后,不需就能透入細胞而且代謝速度快,不會引起血糖升高,是適合于糖尿病患者食用的營養型食糖替代品。
從食品級來說,木糖醇有廣義和狹義之分。廣義為碳水化合物,狹義為多元醇。因為木糖醇僅僅能被緩慢吸收或部分被利用。熱量低是它的一大特點:每克2.4卡路里,比其他的碳水化合物少40%。木糖醇從20世紀60年始應用與食品中。在一些國家它是很受糖尿病人歡迎的一種甜味劑。在美國,為了某些特殊目的可以作為食品添加劑,不受用量限制的加入食品中。
2藥物分析
方法名稱: 木糖醇原料藥—木糖醇的測定—氧化還原滴定法
應用范圍: 本方法采用滴定法測定木糖醇原料藥中木糖醇的含量。
本方法適用于木糖醇原料藥。
方法原理: 供試品加水稀釋后取適量置瓶中,加高酸鉀溶液及溶液后,再加化鉀,用滴定液滴定,近終點時,加淀粉指示液,繼續滴定至藍色消失,并將滴定的結果用空白試驗校正,根據滴定液使用量,計算木糖醇的含量。
生產工藝
我國木糖醇雖然是從前蘇聯學習開發的,就木糖醇本身而言,也是一個新興的工業,生產歷史并不長,生產技術也剛剛有一個雛形,并不是很成熟,有待發展和完善。我國木糖醇工業也是這樣,從小試、中試,到試生產,一步一步地發展起來的,必須經歷一個相當長過程。就目前來說,我國木糖醇生產有兩條基本工藝,這兩條工藝就是:中和脫酸工藝和離子交換脫酸工藝,而各廠家在生產細節上都有自己的獨到之處,形成自己的工藝風格。
中和脫酸工藝就是在凈化水解液時采用中和法。上世紀六十年代,我國木糖醇在保定開始試生產時,就是采用這個方法,如保定廠的一號生產線。此法的工藝路線如下:
原料 → 水解→ 中和 → 濃縮→ 脫色→ 離子交換→ 濃縮→ 加氫 → 濃縮→ 結晶→ 分離→ 包裝
這是典型的木糖醇生產工藝,在水解液凈化過程中,采取了一次中和一次離子交換工藝,在這個工藝的基礎上,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。我們知道,在木糖醇生產過程中,玉米芯首先要水解生產水解液,水解時要加催化劑—,而水解后,就存在于水解液中,但在生產過程中,這部分 必須除去,顧名思義中和脫酸工藝就是用中和的方法將酸除去,中和劑通常用碳酸鈣。被碳酸鈣中和成石膏—鈣,鈣在水中的溶解度很小,絕大部分石膏都成為沉淀經過濾除去。
中和脫酸工藝的優缺點:中和脫酸工藝比較簡單,酸堿消耗低,可降低成本,設備也比較簡單,易操作,少。但由于它是初始工藝,必然有不足之處,它的缺點主要來至工藝本身,眾所周知,石膏雖然在水中的溶解度小,也不是不溶解,在進入下個濃縮工序時,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,此時就有一部分石膏又沉淀出來,沉積在蒸發器的管壁上,形成隔熱層,降低蒸發效力,浪費蒸汽,降低設備利用率。 由于,這層結垢很難除去,特別是很難用化學方法除去,不得不用機械法清除結垢,不但麻煩,而且勞動強度很大,對設備也有不同程度的損傷,降低設備的使用壽命。
生產
木糖醇的生產工藝是比較長的,但必須把住幾個關鍵工序才能保證木糖醇產品質量和生產的順利進行,這就是協綱提領,幾個關鍵工序做好了就把住了木糖醇的生產要點。木糖醇有以下幾道值得注意的工序,分述如下。
水解
水解工序是木糖醇生產的道工序,是關系到木糖醇的質量和后序工序加工的難易的
木糖醇關鍵。如果把握不住水解液的質量,就會給后序工序帶來很多麻煩,會影響產品的質量。水解工序首要注意的問題是原料凈化問題,原料玉米芯要經篩選,洗滌,清除雜質,不要人為的把雜質引入水解液中,造成水解液質量的先天不足。水解工序參數三要素就是催化劑、水解溫度和時間。其中,催化劑只是一個量的問題,卡住催化劑的用量就行了;水解溫度是值得關注的問題,溫度低只能是水解不完全,而要是高了就會造成嚴重后果,溫度過高會使水解液中的木糖繼續脫水生成糠醛或深度水解生成低級的碳水化合物,如醋酸,等,也會使大量蛋白質水解,生成有機色素和膠體,這會對后續的凈化工序帶來很大困難。為了確保水解溫度適當可引進溫度自動控制系統,已經是很容易解決的問題了。同樣水解時間也不能不足或過長,會造成同水爭溫度一樣的后果,多長時間好呢,雖然有一個基本時間,但要恰如其分,這就要操作者根據不同原料,不同氣候,根據長期積累的實際經驗來掌握。
次交換主要是為了除去水解液中的無機酸和有機酸,根是陰離子,所以,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的要求。原保定廠的技術人員在這方面做了大量工作,投入了大量人力和財力,經過多年的潛心研究,對國內外各種樹脂進行了詳細的篩選,取得了可喜的成果,篩選出大孔D型陰離子樹脂適合于木糖醇生產的要求,如大孔陰樹脂D296、D290等型號,為木糖醇工業的發展做出應有的貢獻。次交換采用大孔陰樹脂不但可以除去陰離子,而且可吸附除掉很多膠體雜質和色素
第二次交換的目的是為了除去灰份和陽離子,所以采用陽離子交換樹脂,陽離子交換樹脂的種類也很多,但常用的還是強酸型732用的比較普遍,732強酸型陽離子交換樹脂是乙烯磺酸型樹脂,其功能團為磺酸基,這種樹脂強度高,交換容量大,使用壽命長。陽離子交換樹脂在交換中除去陽離子雜質外,還能以吸附的形式除去膠體和非糖體,如糖醛酸、聚糖醛酸,還有含氮化合物等。
第三次交換是為了氫化液的凈化,凈化后的木糖漿經過加氫會增加酸度和金屬離子,要進一步凈化,以除去這些雜質,就采用第三次離子交換,一般第三次交換采用陽樹脂。這就是陰-陽-陽離子交換工藝。
上面敘述了木糖醇主要的生產工序,但并不意味著其他工序不重要,只是這些工序操作難度大,對木糖醇生產起著關鍵作用。在這里敘述了鮮為人知的工藝和技術,也披露了尚未公布于世的工藝和材料,將會對木糖醇的生產起到一定的作用。木糖醇在生活中的用途
木糖醇是一種具有營養價值的甜味物質,也是人體糖類代謝的正常中間體。一個健康的人,即使不吃任何含有木糖醇的食物,血液中也含有0.03---0.06毫克/100毫克的木糖醇。在自然界中,木糖醇廣泛存在于各種水果、蔬菜中,但含量很低。商品木糖醇是用玉米芯、甘蔗渣等農業作物中,經過深加工而制得的,是一種天然健康的甜味劑。
木糖醇白色晶體,外表和蔗糖相似,是多元醇中甜的甜味劑,味涼、甜度相當于蔗糖,熱量相當于葡萄糖。是未來的甜味劑,是蔗糖和葡萄糖替代品。
木糖醇是白色晶體,外表和味覺都與蔗糖很像。從食品級來說,木糖醇有廣義和狹義之分。廣義為碳水化合物,狹義為多元醇。因為木糖醇僅僅能被緩慢吸收或部分被利用。熱量低是它的一大特點:每克2.4卡路里,比其他的碳水化合物少40%。木糖醇從60年始應用與食品中。在一些國家它是很受糖尿病人歡迎的一種甜味劑。在美國,為了某些特殊目的可以作為食品添加劑,不受用量限制的加入食品中。
木糖醇是防齲齒的甜味劑(這也是木糖醇早被我們所認識的一個特點),已在25年的時間內,不同情況下得到認證。木糖醇可以減少齲齒這一特性,在高危險率人群(齲齒發生率高、營養低下、口腔衛生水平低)和低危險率人群(利用當前所有的牙齒保護措施保護牙齒,牙洞產生率低)中均為適用。
以木糖醇為主要甜味劑的口香糖和糖果已經得到六個國家牙齒保健協會的正式認可。
主要功能
甜味劑
木糖醇做糖尿病人的甜味劑、營養補充劑和輔助治療劑:木糖醇是人體糖類代謝的中間體,在體內缺少影響糖代謝情況下,無須促進,木糖醇也能透過細胞膜,被組織吸收利用,促進肝糖元合成,供細胞以營養和能量,且不會引起血糖值升高,消除糖尿病人服用后的三多癥狀(多食、多飲、多尿),是適合糖尿病患者食用的營養性的食糖代替品。
改善肝
木糖醇能促進肝糖元合成,血糖不會上升,對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,是肝炎并發癥病人的理想輔助藥物。
防齲齒
木糖醇的防齲齒特性在所有的甜味劑中效果,首先是木糖醇不能被口腔中產生齲齒的細菌發酵利用,抑制鏈球菌生長及酸的產生;其次在咀嚼木糖醇時,能促進唾液分泌,唾液多了既可以沖洗口腔、牙齒中的細菌,也可以增大唾液和齲齒斑點處堿性氨基酸及氨濃度,同時減緩口腔內PH值下降,傷害牙齒的酸性物質被中和稀釋,抑制了細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生,鞏固牙齒。
減肥
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的消耗,使受到保護和修復,減少人體內有害酮體的產生,不會因食用而為發胖憂慮。可廣泛用于食品、醫藥、輕工等領域。 木糖醇與普通的白砂糖相比,具有熱量低的優勢——每克木糖醇僅含有2.4卡路里熱量,比其他大多數碳水化合物的熱量少40%,因而木糖醇可被應用于各種減肥食品中,作為高熱量白糖的代用品。
穩定
生物木糖醇在體內代謝緩慢,因此它不會使突然上升或下降,普通食糖則會,木糖醇是的天然穩定劑,食品用后不會增加血液中,木糖醇還扮演著穩定激素的重要角色,高指標水平會增加產生,引起乳腺癌也干擾了卵巢的健康功能,阻抗是產生激素問題(多囊卵巢綜合癥)的重要原因;所以降低水平至關重要不僅對抵抗多囊卵巢綜合癥而且對分解更多其他激素的不平衡降低乳癌風險有重要意義。
木糖醇(C5H12O5),又名戊五醇,,是一種五碳糖醇