木糖醇的发展与应用

木糖醇发展与应用

摘要：木糖醇(Xylitol) , 又称为戊五醇, 是一种天然存在的五碳糖醇。外观为白色结晶或结晶性粉末,味甜,无臭味,极易溶于水,微溶于乙醇和甲醇。溶于水吸热 ,所以固体形式在口中会产生愉快的清凉感。木糖醇是一种天然功能性甜味剂，它不仅甜度与蔗糖相近，而且还具有一定的生理活性作用；木糖醇是人体葡萄糖代谢过程中的正常中间产物，成年人每天正常代谢可产生木糖醇 5～15 g，在水果蔬菜中也有少量存在；作为填充型甜味剂的木糖醇以其高甜度、可赋予食品结构和体积、具有多种功能特性而被作为蔗糖最佳代用品广泛应用于各类无糖糖果、低能量食品的加工中。

一、中国木糖醇行业发展

1.1、木糖醇生产企业集群分析

木糖醇的开发生产历史较早，芬兰、俄罗斯等欧洲国家拥有极其丰富的白桦树资源，因此成为木糖醇生产大国。直至今日，这些国家仍沿用传统的桦木蒸煮法来生产木糖醇——用白桦木片经水蒸气蒸煮后得到粗糖液，再经精制即可得到结晶木糖醇产品。

我国生产木糖醇始于上世纪60年代末。当时的轻工业部组织了一批专家攻关，并在河北保定市化工二厂顺利建成一条以玉米芯为起始原料，经酸解、水提取、精制等工序最后得到结晶木糖醇的生产线，年产木糖醇300吨。1978年后，随着木糖醇提取工艺的成熟，广东、福建、河北、浙江、山东先后建成多家以玉米芯为起始原料的木糖醇生产企业。

此时，由于国际市场上木糖醇需求量剧增，我国木糖醇产品便挟成本优势大举进入国际市场，向芬兰、俄罗斯等传统木糖醇生产大国发起挑战。至2003年末，我国木糖醇总产量已达2.6万吨，全国木糖醇生产厂家多达五六十家，内销仅是总产量的10%左右，其余的90%出口至欧美和日本市场，当时出口价保持在每吨2.4~2.6万元。

出口的热销与木糖醇零售价较高有关。国外每公斤木糖醇的售价为35~40元人民币，这对经济富裕的欧美消费者来说并不算贵。然而，对我国广大工薪阶层来说，这一价位却太贵了，因为白糖的每公斤的价格仅为4元人民币，故高昂的零售价限制了木糖醇在国内市场销量的扩大。

吉林省扶余市、黑龙江阿城市以及内蒙古、新疆、广西、湖南等省均在积极筹建千吨级木糖醇生产线。如果上述企业全部建成投产，届时，我国木糖醇总产量有望达到创纪录的6万~8万吨这一惊人数字，基本上可以满足国际木糖醇市场80%的需求量。而早在5年前，我国木糖醇出口量已占国际市场销量的“半壁江山”。据海关2011年末公布的统计数字，木

糖醇已占据我国万吨级生物产品出口排名的第3位。

1.2、全球首个生物法产木糖醇项目在厦成功试投产

全球首个生物法产木糖醇项目在厦成功试投产

2009年4月27日试生产成功，唐传生物科技（厦门）有限公司成为全球首家采用生物发酵法从植物原料中提取产品成份的企业。厦门检验检疫局对项目的进口设备实施项目管理，派专人全程跟踪服务，为企业提供国外技术性贸易措施指导和专业技术服务，引导企业开展对外注册，保障项目如期开工、投产。

1.3、木糖醇的应用领域不断扩大

我国是农业大国，具有丰富的原料资源。我国自1970年开始生产木糖醇，到1985年，国内有保定化二、浙江开化、吉林一化（即吉化集团木糖醇厂）三家木糖醇企业，每年可生产600吨，无论木糖或木糖醇，产品质量都很低，含量在90%左右。产品95%以上出口，外商经再加工后，进入消费市场。随着国内外科研机构、大专院校对木糖醇的研究，木糖醇的应用领域不管扩大。国内外对糖醇的需求也在不断扩大。生产企业也逐渐增多，到1996年全国已发展到木糖、木糖醇企业60余家，总生产能力达到近3万吨/年。但当时许多企业盲目发展，照搬照抄，甚至没有正规设计院设计，使得行业整体技术、设备水平没有提高，甚至下滑。消耗高、产品质量低、生产成本高是行业的通病。产品出口到国外，需氢化和提纯精制方能食用，致使初级产品严重供大于求。1997年至2002年，部分企业调整战略目标，以提质节能降耗，以降低生产成本为主攻目标，加大技改和科研投入，使产品质量大幅度提高，生产成本大幅下降。目前，能开工的仅十余家生产企业，但总生产能力超过原60家企业生产能力。

二、木糖醇在食品中的应用

由于木糖醇在体内的代谢与胰岛素无关,故应用于糖尿病患者食品的生产。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。木糖醇做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、糖果、巧克力、酸奶、饮料、焙烤食品、酒类等制品中[17- 18]。

2、1 在口香糖中的应用

木糖醇的甜度与蔗糖一样 ,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。

口香糖中含有 50%～70%的蔗糖 ,蔗糖既是甜味剂又是填充剂 ,用木糖醇代替蔗糖制作口香糖 ,吃时甜味相同 ,有明显的清凉感 ,但木糖醇黏度小于蔗糖 ,会使产品体积减小 ,故需要加入阿拉伯胶来调整。所用的木糖醇必须是粉末状的 ,需要颗粒大小均匀一致 ,与通常粉末状蔗糖粒度大致相同。由于木糖醇的熔点较低 ,在通常无冷却装置的粉碎机中粉碎时 ,有可能出现结块现象 ,必须注意克服。

2、2 在糖果中的应用

普通的硬糖通常含有蔗糖和葡萄糖浆 ,后者能阻止结晶的出现 ,而使产品成为一种非结晶透

明的固体。低能量糖果已成为当今国际糖果市场的消费热点和开发重点 ,用木糖醇作为填充型甜味剂代替蔗糖生产糖果 ,无需另外添加阿斯巴甜和糖精类强力甜味剂 ,制造过程中不会产生沸腾现象 ,且重结晶所需的空间、设备、时间和能量少 ,制成的糖果比其它“非蔗糖”糖果的口感好 ,甜味纯正、清爽冰凉、无不良后味 ,由于特殊的分子结构 ,不会发生美拉德反应 ,熬糖时糖体色泽稳定 ,能够经受熬糖时的高温 ,不易发生分解 ,而强力甜味剂的热稳定性差 ,高温下易分解导致甜味丧失。木糖醇贮存性能良好 ,即使暴露在大气中也不会吸水潮湿 ,延长了产品货架寿命。单独使用木糖醇还不能制出可塑性产品 ,但如果与山梨醇混合使用则可以制作。

2、3 在巧克力制品中的应用

用木糖醇制造的巧克力可适合糖尿病患者食用 ,与果糖、山梨醇或甘露醇一样 ,木糖醇可以代替巧克力制品中的蔗糖。但原料木糖醇必须是经过精磨的粉末料,在生产过程中要调节好空气的相对湿度以及调整好木糖醇粘度低的问题。若空气相对湿度超过 80%,则制出的产品贮存一段时间后会出现粗糙的“沙质”