玉米芯制取木糖醇

4.5水解液的蒸发浓缩
蒸发过程，不仅提高了脱色液的浓度，而且 净化了半成品,一是随着蒸发浓缩过程,挥发 性有机酸被蒸出,二是中和过程产生的溶解性 硫酸钙,随着蒸发浓缩程度的提高,相应地析 出,不过这些析出的硫酸钙,不完全悬浮在糖 浆中,而是部分沉积在加热管的表面,成为蒸 发器产生结垢的原因。 采用双效蒸发浓缩时，所得产物：还原物 33%一35%,纯度83%以上,灰分2.5%以下,总 酸0.8%一1%,其中:无机酸0一0.1%,有机酸 0.5%一0.9%。

4.3水解
选择活性高的酸催化剂,如硫酸和盐酸,适量 使用,因为催化剂并不参与反应,水解完毕,尚 需将其除去。一般溶液浓度为0.2%一0.8%。 在水溶液中采用适当的温度使以多缩戊糖为 主的半纤维素水解,应使多缩戊糖充分水解, 但不使产生的木糖分解,一般采用105一 130℃。 掌握好水解溶点,即半纤维素的溶解到水解成 单糖为止的全过程。如果当多糖水解成低聚 糖而尚未全部水解成单糖而停止反应,不仅会 减少收率,而且会对净化过程带来困难。一般 木糖水解时间为3一4h。

4.4水解液的净化
在水解液中,约含0.6%硫酸和0.5%的有机酸 (主要是醋酸),还有胶质物、腐植质、色素等 物质。中和和脱色过程是木糖醇生产的重要 净化过程。 中和的目的在于除去水解液中的硫酸,同时伴 随着中和过滤过程,除去一部分胶体及悬浮物 质。水解液中的有机酸主要是带挥发性的醋 酸,尚待蒸发浓缩过程中蒸发出去。 木糖醇生产的脱色工艺和其他制糖工艺的脱 色方法相同。
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简述
1、用玉米芯制取木糖醇生产发展历史 2、木糖醇的主要化学性质和用途 3、制取木糖醇主要化学反应 4、制取木糖醇的工艺流程 5、关键设备 6、优点与改进

1、生产发展历史
1891年，费歇尔和贝伦特借助钠汞剂还 原木糖得到浆状木糖醇，未获结晶。 1942年，华夫罗用木糖高压催化制得结 晶木糖醇。 上世纪60年代，前苏联建成第一个木糖 醇生产企业。 上世纪70年代，我国开始使用玉米芯制 取木糖醇的的实验和研究工作。
4.8木糖醇结晶工艺流程

氢化液(含醇10%一20%)一脱色过滤(活性 炭滤层法)—离子交换(阳离子树脂脱镍)一 预浓缩(含醇50%)一浓缩(含醇86%一88%) 一助晶(降温1℃/h、总时间40h)一离心一 结晶(副产品母液)。
5、关键设备——水解罐（单批常压低酸水解）
水解罐中玉米芯经预处理完毕 后,加人稀酸,通人蒸汽,使罐内 物料达到沸腾,保温2~h3,使水 解完全。 该水解法,硫酸浓度为1.5%一 2%,温度100一105℃,蒸汽压 力为0.1MPa。水解液含糖3% 一4%,水解液为原料重的5一6 倍。
医药工业：由于木糖醇能降低糖尿病人的血糖值, 并减轻吃得多,喝得多,尿得多症状,所以是糖尿病人 的辅助治疗剂。在日本、德国、前苏联、美国等 发达国家,均将木糖醇作为药物出售。有的国家将 其列人营养药物,因木糖醇能提供热量、能保肝。 此外木糖醇有润肠作用,所以可以作缓溶剂使用。
轻工业：木糖醇可以代替甘油作保湿 剂,例如牙膏生产中和甘油混合作用,能 增加赋效果,在纸张中作增韧剂,在卷烟 中作保湿加香剂.
4.2预处理
玉米芯制取木糖醇的化学过程主要是水解 和氢化,由于氢化必须是纯净的木糖液在 催化剂作用下进行,所以必须在原料水解 以前,尽可能地除去各种非糖杂质,这就是 预处理的目的。 预处理的方法基本上是热水预处理，一般 采用水温120一130℃,处理时间2一3h， 为了提高溶出率,有时在预处理的热水中 加酸,硫酸浓度0.1%.玉米芯在进入预处理 前,应进行筛分或风选,去除杂质和灰土。
化学性质：木糖醇受热分子内部脱水,成为环状失水木 糖醇;和各种有机酸反应产生醋类,但和氨基酸不产生褐 变反应;和糖类生成糖昔.木糖醇参与机体交换和酶活动 过程产生影响.当服用木糖醇后,通过磷酸一木酮糖侧路 和糖醛酸外路代谢,大约有50%一60%的木糖醇经正常 代谢为CO2,4%一20%排出体外,有20%一30%被转化 为糖元储存在细胞中.木糖醇进人血液不需要胰岛素就 能透过细胞膜,成为组织营养.当人对糖代谢异常时,木 糖醇能正常代谢.木糖醇有特殊的抗酮体作用.木糖醇不 被酵母和链球菌作用,不产生成醇发酵。
6、优点与改进
该工艺过程设备简单，易于实现。但效率 较低，能耗大。 连续水解代替单批水解，层析分离代替离 子交换，这样可以缩短水解时间，减小水 解罐体积，提高产品质量。

3、制取木糖醇主要化学反应
玉米芯由半纤维素、纤维素和木质素三种主要成分 组成。存在于半纤维素中的多缩戊糖,在水解时分子 键断裂,与水分子相结合生成木糖,木糖加氢处理生产 木糖醇。木糖是含四个羟基和一个醛基的五碳糖,木 糖的甜度和热量相当于蔗糖的67%。
4.1制取木糖醇的工艺流程

玉米芯 预处理 水解 中和脱酸、 脱色 浓缩 离子交换净化 加氢 高压分离 木糖醇

4.6离子交换净化工艺

根据糖浆的纯度和离子交换树脂的性能, 可以按不同组合对糖浆进行净化,应使糖 浆经离子交换净化以后,其净化液的纯度 达到95%以上,符合氢化的要求.
4.7木糖氢化工艺

木糖加氢是在有催化剂存在时进行的.现 在成熟的木糖加氢催化剂常用镍催化剂。 由于催化剂的活性决定木糖氢化的效果, 提高催化剂的活性,对进一步降低金属镍 的消耗,将起决定性的作用.

2、木糖醇的主要化学性质和用途
木糖醇在食品工业上的应用。 木糖醇在医药工业上的应用。 木糖醇在轻工业上的应用。 化学性质

食品工业：木糖醇可以作为甜味剂加工成各 种食品,如糖果、巧克力、饮料、果酱、糕点 等,主要作为糖尿病人专用食品.此外木糖醇因 具有防龋特性,所以是防龋齿食品的重要原料。 国内外近年来又用木糖醇制成畅销的无糖口 香糖。