半纤维素的利用

• 木糖醇的功能 • 1. 木糖醇做糖尿病人的甜味剂、营养补 充剂和辅助治疗剂； • 2. 木糖醇改善肝功能，是肝炎并发症病 人的理想辅助药物； • 3. 木糖醇的防龋齿功能，木糖醇的防龋 齿特性在所有的甜味剂中效果最好； • 4. 木糖醇的减肥功能，可被应用于各种 减肥食品中，作为高热量白糖的代用品。
前景：
半纤维素在自然界中储量丰富，但由于它不 能单独存在，而是其它原料的一种伴生产品， 所以没有像纤维素那样广泛应用，除了一部分 用于造纸外，在其它方面利用有限。随着科学 技术的发展，半纤维素在化学工业、食品工业、 能源工业方面展现了广阔的应用前景。
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木糖醇
• 性质：白色晶体，外表和蔗糖相似，是多 元醇中最甜的甜味剂，味凉、甜度相当于 蔗糖，热量相当于葡萄糖。是未来的甜味 剂，是蔗糖和葡萄糖替代品。 • 特点：热量低；防龋齿 • 应用：木糖醇是防龋齿的最好甜味剂。在 美国，为了某些特殊目的可以作为食品添 加剂，不受用量限制的加入食品中。 • 发展现状：以木糖醇为主要甜味剂的口香 糖和糖果已经得到六个国家牙齿保健协会 的正式认可。
己糖利用
• 纤维素和半纤维素水解得到己糖和戊糖， 通过发酵和蒸馏得到乙醇。利用亚硫酸盐 纸浆厂废液中的葡萄糖、甘露糖和半乳糖 经过发酵生产乙醇是造纸废液综合利用得 主要方向。其反应式如下： C6H12O6 → 2C2H6O + 2CO2
半纤维素戊糖的利用
• 1.利用半纤维素聚戊糖水解，脱水后生成糠 醛，它是一种优良的溶剂，用于润滑油的 精制和作为呋喃树脂、尼龙的生产原料。 • 2.戊糖还可以用于生产饲料酵母，作为动物 的营养饲料。 • 3.膳食纤维是一种功能性食品，在预防和治 疗便秘、肥胖、高血压、大肠癌等疾病方 面有一定的效果，半纤维素约占膳食纤维 总量的50％以上，其中主要为阿拉伯糖和 木糖，各占40％左右。
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半 纤 维 素 的 利 用
半纤维素
定义： 半纤维素是由木糖、甘露糖、半乳糖、 阿拉伯糖和葡萄糖等多糖基组成的一种聚 合物。具有多而短的支链，主链上一般不 超过150－200个糖基。
半纤维素的利用
1．在制浆造纸中的应用
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2.己糖的利用
3.戊糖利用(木糖醇)
4.其它
半纤维素
纸浆中的应用
半纤维素是纸浆的成分之一，它对制浆和纸张的性质有重 要影响。 • 半纤维素比纤维素容易水化膨胀，经过打浆后，有利于纤 维的分丝帚化和细纤维化，所以半纤维素含量高，有利于 提高纤维结合力，对提高纸张的裂断长，耐破度和耐折度 等有利。 • 在制浆工艺中，半纤维素的含量应该控制在一个适当的水 平内，半纤维素含量过大，尽管能增加纤维的结合强度， 但是相对降低了纤维素的含量从而降低了纸张的强度。 • 麦草、稻草、芦苇等草浆的半纤维素比木浆高得多，但是 这些浆料中，纤维的尺寸、纤维细胞和杂细胞的比例等对 纸张性能得影响比其化学成分对纸张性能影响大得多，就 此而言，草浆造纸性能比木浆差。
• 4．生产木糖和木糖醇 木聚糖是半纤维素的主要组成成分，完 全水解后可制得结晶的木糖，用作食品添加 剂；不完全水解得到的低聚糖，又称寡糖。 具有生物学功能特性的低聚糖称为功能性低 聚木糖，包括有水苏糖、棉子糖、麦芽糖、 低聚木糖和低聚半乳糖等，它们能促进肠道 内双歧杆菌的增殖，有利于人体健康。
小知识：
从日本山毛榉木材中分离的4－氧－甲 基葡萄糖醛酸木糖具有明显的抗发炎性和 抑制恶性肿瘤的作用，含有羧甲基化聚木 糖的木材半纤维素具有刺激淋巴细胞和免 疫细胞的作用，具有抗癌功效。
其它应用：
改性后的半纤维素可以作为表面活性剂， 应用于日用化学工业中。在食品工业中， 半纤维素可作为食品黏合剂、增稠剂、稳 定剂、水凝胶、薄膜形成剂、乳化剂等
中和脱酸工艺
中和脱酸工艺就是在净化水解液时采 用中和法。上世纪六十年代，我国木糖醇 在保定开始试生产时，就是采用这个方法， 如保定厂的一号生产线。此法的工艺路线 如下： 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
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优点：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。 缺点：随着反应进行，石膏沉积在蒸发器 的管壁上，形成隔热层，降低蒸发效力， 浪费蒸汽，降低设备利用率。结垢很难用 化学方法除去，不得不用机械法清除结垢， 不但麻烦，而且劳动强度很大，对设备也 有不同程度的损伤，降低设备的使用寿命。
每次交换的意义不同，所以采用的离子交 换树脂也不同： • 第一次交换主要是为了除去水解液中的硫 酸根，所以采用阴离子交换； • 第二次交换采用阳离子交换树脂； • 第三次交换用阳、阴两种树脂，也有单用 阳树脂的。
• 优点：它解决了中和脱酸工艺品中设备结垢的缺 点，提高了设备的利用率和使用寿命，减少了水 解液中的灰份和酸的含量，提高了水解液的质量， 相应的提高了产品质量。 • 缺点：离子交换脱酸工艺，工艺比较复杂，树脂 用量较多，设备较多，投资大。增加了酸碱消耗， 加大了成本。 由于离子交换脱酸工艺有众多的优越性，新 建厂都采用了此工艺。
防龋齿的百度文库糖醇
木糖醇作甜味剂
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生产木糖方法：
工业化生产木糖醇的方法是首先水解富 含木聚糖的半纤维素，纯化制取木糖后， 再经过催化氢化、柱层析、重结晶等加工 得到木糖醇，它是近年发展起来的一种新 型甜味剂，为白色无臭的结晶粉末，甜度 与热容量与蔗糖相近，但是能量值低。木 糖醇能够调整人体的糖代谢，用于是糖尿 病患者的营养和治疗。
离子交换脱酸工艺
离子交换脱酸工艺就是采用离子交换树 脂利用离子交换的方法将硫酸根除去。此 工艺也有两次交换和三次交换之分，但不 管是两次交换还是三次交换都有属于离子 交换的范畴。此法的工艺的路线如下： 原料→ 水解→ 脱色→ 离子交换→ 浓缩 → 离子交换→ 加氢 → 离子交换→ 浓缩→ 结晶 → 分离→ 包装