木糖醇物理化學(xué)性質(zhì)

性狀 外形似白糖略帶甜味的斜方晶體（穩定型）或單斜晶體（亞穩型）
熔點(diǎn) 61~61.5℃ 
沸點(diǎn) 215~217℃ 
溶解性 易溶于水，溶于乙醇及吡啶類(lèi)溶劑。
密度：1.515
儲存條件：2-8°C
溶解度：H2O: 0.1 g/mL, clear, colorless
水溶解性：SOLUBLE
敏感性：Hygroscopic
Merck：14,10085
BRN：1720523 

木糖醇的作用

【用途一】用作食品甘味劑
【用途二】是一種具有營(yíng)養價(jià)值的特殊甜味劑。溶于水吸熱，食用時(shí)口感清涼，且不致齲，也適合糖尿病使用。我國規定可用于糕點(diǎn)、飲料、糖果中，以代替蔗糖，按生產(chǎn)需要適量使用。
【用途三】營(yíng)養甜味劑，主要供糖尿病患者和作為防齲齒用甜味劑。保濕劑。
【用途四】有機合成原料，可制取表面活性劑、乳化劑、破乳劑、各種醇酸樹(shù)脂及涂料、清漆等。和合成脂肪酸所生成的酯是不易揮發(fā)的增塑劑。木糖醇可代替甘油，應用于造紙、日用品及國防工業(yè)中。由于它是多羥基化合物，具有甜味、無(wú)毒、適用于低熱值食品和糖尿病人用作甜味劑。

木糖醇制備方法

【方法一】木糖醇的工業(yè)化生產(chǎn)是由農產(chǎn)品加工廢料(如玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣、稻殼)中所含的多縮戊糖經(jīng)酸性水解成戊糖，然后再經(jīng)催化轉化得木糖醇：
(C5H8O4)n+H2O[H+]→n CH10O5[H2] →HOCH2(CHOH)3CH2OH
原料玉米芯的預處理預處理有罐內預處理和罐外預處理。罐外預處理即通過(guò)篩選、風(fēng)選、水洗等工序以除盡原料中的機械雜質(zhì)，提高原料質(zhì)量。罐內預處理有水處理、酸處理或堿處理等。玉米芯在水中處理最合適的條件為120℃和2h。
水解水解操作工藝有2類(lèi)：即稀酸常壓水解(硫酸濃度1.5%～2.0%，溫度100～105℃)和低酸加壓水解(硫酸濃度0.5%～0.7%，溫度120～125℃)。一般一次投玉米芯700kg(折合干料590kg)，加入硫酸100kg(按100%計)，耗酸按每千克糖0.48～0.75kg，水解時(shí)間2～3h。
中和 中和的目的是除去水解液中的硫酸，但要保留有機酸。常用中和劑為石灰，先將石灰配成相對密度為1.10～1.15的石灰乳。在不斷的攪拌和80℃下加入石灰乳，使水解液的pH值從1.0～1.5升至3.5，時(shí)間大約1h，之后沉淀2h，中和操作即可結束。此時(shí)，中和液中無(wú)機酸的含量一般為0.03%～0.08%，糖分損失控制在3%以下。
脫色、蒸發(fā)、離交 中和液需經(jīng)脫色、蒸發(fā)濃縮和離子樹(shù)脂交換等工序制得純凈的木糖液。于水解液中加入焦木素15%(對還原物)和活性炭1%，于75℃下保溫攪拌45min，脫色損失為3%～5%，脫色液質(zhì)量：透光度80%以上，純度75%～80%，灰分0.18%～0.22%。脫色液于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中濃縮至含糖量35%~40%，這里還可以蒸發(fā)除去脫色液中微量的無(wú)機酸，過(guò)濾除去蒸發(fā)時(shí)析出的硫酸鈣沉淀。濃縮液的純度通常只有85%，用732強酸陽(yáng)離子樹(shù)脂和強堿多孑L性陰離子樹(shù)脂(1：1．5)進(jìn)行離子交換，可得純度95%～97%的木糖液。
木糖氫化和木糖醇結晶 將含糖12%～15%的木糖凈化液用堿液調pH值至8，預熱至90℃后用高壓進(jìn)料泵打入高壓反應，于115～130℃和7.0～8.0MPa下加氫還原得含醇12%～15%的氫化液。氫化液的要求：折射率12%～15%，總酸0.015%～0.05%，殘糖0%～1.5%，灰分0.1%～0.2%，透光度80%～85%。氫化液用0.2%(對醇)的活性炭脫色、過(guò)濾，并預濃縮至含醇50%，過(guò)濾后再進(jìn)一步濃縮成含醇88%的木糖醇膏。出料后從65～70℃緩慢降溫(1℃/h)至20~30℃，離心分離得含醇96%的結晶，母液再回用。
【方法二】由玉米芯或甘蔗渣經(jīng)水解、凈化、加氫、精制而成。
曲Candida WQ-1菌種(曲無(wú)錫輕工大學(xué)選育)進(jìn)行發(fā)酵法生產(chǎn)?；蛴镁垡蚁┐寄钶d體進(jìn)行固定化后將木糖轉化成木糖醇，平均轉化率70%，平均生產(chǎn)強度2.27g/(L?h)。
【方法三】農產(chǎn)品加工下腳（如玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣和稻殼等）中所含多縮戊糖經(jīng)酸性水解成木糖，精制后，再在催化劑鈉汞齊存在下加氫制得粗木糖醇，再經(jīng)濃縮、結晶、分離，得結晶狀木糖醇。
  木糖醇的生產(chǎn)工藝是比較長(cháng)的，但必須把住幾個(gè)關(guān)鍵工序才能保證木糖醇產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行，這就是協(xié)綱提領(lǐng)，幾個(gè)關(guān)鍵工序做好了就把住了木糖醇的生產(chǎn)要點(diǎn)。木糖醇有以下幾道值得注意的工序，分述如下。
水解工序
  水解工序是木糖醇生產(chǎn)的第一道工序，是關(guān)系到木糖醇的質(zhì)量和后序工序加工的難易的關(guān)鍵。如果把握不住水解液的質(zhì)量，就會(huì )給后序工序帶來(lái)很多麻煩，最終會(huì )影響產(chǎn)品的質(zhì)量。水解工序首要注意的問(wèn)題是原料凈化問(wèn)題，原料玉米芯要經(jīng)篩選，洗滌，清除雜質(zhì)，不要人為的把雜質(zhì)引入水解液中，造成水解液質(zhì)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(shí)間。其中，催化劑只是一個(gè)量的問(wèn)題，卡住催化劑的用量就行了；水解溫度是值得關(guān)注的問(wèn)題，溫度低只能是水解不完全，而要是高了就會(huì )造成嚴重后果，溫度過(guò)高會(huì )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，丙酮等，也會(huì )使大量蛋白質(zhì)水解，生成有機色素和膠體，這會(huì )對后續的凈化工序帶來(lái)很大困難。為了確保水解溫度適當可引進(jìn)溫度自動(dòng)控制系統，已經(jīng)是很容易解決的問(wèn)題了。同樣水解時(shí)間也不能不足或過(guò)長(cháng)，會(huì )造成同水爭溫度一樣的后果，多長(cháng)時(shí)間好呢，雖然有一個(gè)基本時(shí)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(cháng)期積累的實(shí)際經(jīng)驗來(lái)掌握。
中和工序
  中和工序是中和脫酸工藝的關(guān)鍵工序，在這個(gè)工序將除去絕大部份無(wú)機酸-硫酸。中和效果的優(yōu)劣要用pH值控制,水解液的pH值一般在1～1.5，當中和到pH4時(shí)，無(wú)機酸絕大部份中和掉，且有機酸也開(kāi)始中和，當pH值5時(shí)，約有70%的醋酸、甲酸、乙酰丙酸等有機酸被中和掉，要想使全部有機酸被中和掉到pH10。但是當pH值4～5時(shí)就會(huì )破壞糖，生成色素，中和時(shí)局部過(guò)堿也會(huì )造成還原糖分解，中和pH值通常為3.5，溫度70～80℃。
  中和時(shí)是把硫酸中和成石膏沉淀，生成兩種石膏，一種是二水石膏(CaSO4·2H2O)，另一種是半水石膏(2CaSO4·H2O)，這兩種石膏在不同溫度下溶解度不一樣，在80℃以下時(shí)二水石膏生成量大而溶解度比半水石膏小，但溫度過(guò)高生成的二水石膏量小，且溶解度增大，在中和時(shí)希望生成二水石膏越多越好。但沉淀和溶解是可逆的，為了使石膏生成的多，且結晶顆粒大，往往要沉降養晶，但時(shí)間不能過(guò)長(cháng)，以免沉淀再次溶解。
脫色工序
  脫色工序是木糖醇生產(chǎn)的主要工序，水解液中的色素有原料中的天然色素和在生產(chǎn)中生成的色素 ，天然色素如花色素是以配糖體存在的，在酸性介質(zhì)中可以水解成一個(gè)糖和一個(gè)非糖體，在堿性中呈綠色，蛋白質(zhì)和氨基酸水解時(shí)也產(chǎn)生含氮的有色物質(zhì)，糖類(lèi)在堿性中也分解生成色素，糖加熱時(shí)也可產(chǎn)生焦糖色。這些因素都會(huì )使水解液的色澤加深，影響木糖醇產(chǎn)品的質(zhì)量，必須進(jìn)行脫色處理。
  脫色的原理很復雜，由于產(chǎn)品不同，脫色的原理也各不相同。木糖醇水解液的脫色基本屬于吸附脫色。吸附劑是多孔，比表面積很大的物質(zhì)，吸附劑的種類(lèi)較多。如白土、磺化煤、焦木素和活性炭，其中活性炭的比較廣泛。木糖醇水解液也曾試用過(guò)上述脫色劑，但相比之下還是活性炭比較理想。在活性炭的選用上和其它溶液大不相同，按常規活性炭的脫色能力通常是單位體積的活性碳能脫多少體積的甲基蘭溶液 ，而用于木糖醇水解液脫色的活性炭不能用這個(gè)傳統方法測試，必需在生產(chǎn)中用活性炭直接脫水解液的能力來(lái)比較，來(lái)測定活性碳質(zhì)量的優(yōu)劣。
  脫色的原理既然是吸附，那就有吸附和解吸同時(shí)存在，為了讓脫色向正方向進(jìn)行，脫色速度要快，溫度不要過(guò)高。
離子交換工序
  水解液（也可稱(chēng)為木糖漿）純度比較低，含有各式各樣的色素，灰份（石膏等），各種酸（硫酸、醋酸等），含氮物（蛋白質(zhì)、氨基酸等），膠體等。這樣雜質(zhì)復雜的木糖漿不經(jīng)凈化是很難進(jìn)行氫化生產(chǎn)出合格的木糖醇產(chǎn)品的。所以必須將木糖漿進(jìn)行凈化，不然會(huì )使加氫催化劑中毒、失效。要使其純度達到95%以上，通過(guò)兩次交換以后，木糖漿的色澤接進(jìn)無(wú)色，不帶酸性，以保證氫化反應的順利進(jìn)行，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。
  兩種生產(chǎn)工藝都有離子交換工序，離子交換工序在木糖醇生產(chǎn)中是相當重要的工序，是影響木糖醇質(zhì)量關(guān)鍵工序。在離子交換樹(shù)脂的選用上和交換工藝的改進(jìn)上都有新的突破。同時(shí)每次交換的目的也不一樣，現以三次交換為例，看看交換工序的作用和發(fā)展。
  第一次交換主要是為了除去水解液中的無(wú)機酸和有機酸，硫酸根是陰離子，所以，第一次是采用陰離子交換樹(shù)脂，陰離子交換樹(shù)脂的種類(lèi)很多，不是每種樹(shù)脂都適合木糖醇生產(chǎn)的要求。原保定廠(chǎng)的技術(shù)人員在這方面做了大量工作，投入了大量人力和財力，經(jīng)過(guò)多年的潛心研究，對國內外各種樹(shù)脂進(jìn)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(shù)脂適合于木糖醇生產(chǎn)的要求，如大孔陰樹(shù)脂D296、D290等型號，為木糖醇工業(yè)的發(fā)展做出應有的貢獻。第一次交換采用大孔陰樹(shù)脂不但可以除去陰離子，而且可吸附除掉很多膠體雜質(zhì)和色素
  第二次交換的目的是為了除去灰份和陽(yáng)離子，所以采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的種類(lèi)也很多，但常用的還是強酸型732用的比較普遍，732強酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是苯乙烯磺酸型樹(shù)脂，其功能團為磺酸基，這種樹(shù)脂強度高，交換容量大，使用壽命長(cháng)。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在交換中除去陽(yáng)離子雜質(zhì)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(jīng)過(guò)加氫會(huì )增加酸度和金屬離子，要進(jìn)一步凈化，以除去這些雜質(zhì)，就采用第三次離子交換，一般第三次交換采用陽(yáng)樹(shù)脂。這就是陰-陽(yáng)-陽(yáng)離子交換工藝。
  上面敘述了木糖醇主要的生產(chǎn)工序，但并不意味著(zhù)其他工序不重要，只是這些工序操作難度大，對木糖醇生產(chǎn)起著(zhù)關(guān)鍵作用。在這里敘述了鮮為人知的工藝和技術(shù)，也披露了尚未公布于世的工藝和材料，將會(huì )對木糖醇的生產(chǎn)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(yíng)養價(jià)值的甜味物質(zhì)，也是人體糖類(lèi)代謝的正常中間體。一個(gè)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(yè)作物中，經(jīng)過(guò)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，是多元醇中最甜的甜味劑，味涼、甜度相當于蔗糖，熱量相當于葡萄糖。是未來(lái)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(jué)都與蔗糖很像。從食品級來(lái)說(shuō)，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(diǎn)：每克2.4卡路里，比其他的碳水化合物少40%。木糖醇從60年代開(kāi)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。
  木糖醇是防齲齒的最好甜味劑（這也是木糖醇最早被我們所認識的一個(gè)特點(diǎn))，已在25年的時(shí)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(fā)生率高、營(yíng)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(chǎn)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(jīng)得到六個(gè)國家牙齒保健協(xié)會(huì )的正式認可。

木糖醇安全說(shuō)明書(shū)(MSDS)

急救措施
【食入】如果受害人是意識清醒，給予2-4個(gè)滿(mǎn)杯牛奶或水。如果刺激癥狀或出現癥狀尋求醫療援助。
【吸入】立即接觸到新鮮空氣中刪除。如果沒(méi)有呼吸，進(jìn)行人工呼吸。如呼吸困難，給輸氧。如果出現咳嗽或其他癥狀，送醫院救治。
【皮膚】獲取醫療援助，如果刺激持續或發(fā)展。用大量肥皂和水沖洗皮膚。
【眼睛】沖洗眼睛，用大量的水沖洗至少15分鐘，偶爾抬一下上下眼瞼。獲得醫療救助。
處理
【處理】后，徹底沖洗。脫去被污染的衣物，清洗后方可重新使用。僅在通風(fēng)良好的地方使用。避免接觸皮膚和眼睛。保持容器密閉。避免食入和吸入。
危害辨識
【食入】低危害通常的工業(yè)處理。這種物質(zhì)的毒理學(xué)性質(zhì)沒(méi)有得到充分的調查。
【吸入】低危害通常的工業(yè)處理。這種物質(zhì)的毒理學(xué)性質(zhì)沒(méi)有得到充分的調查。
【皮膚】可能會(huì )導致皮膚發(fā)炎。
【眼睛】可能引起眼睛發(fā)炎。
曝光控制/個(gè)人防護
【個(gè)人防護】眼睛：佩戴合適的防護眼鏡或化學(xué)安全護目鏡OSHA的眼睛和面部防護條例29 CFR 1910.133或歐洲標準EN166。皮膚：配戴合適手套以防止皮膚接觸。服裝：穿適當的防護服以防止皮膚接觸。
【呼吸器】按照OSHA呼吸器法規29CFR 1910.134或歐洲標準EN 149。始終使用NIOSH或歐洲標準EN 149批準的呼吸器必要時(shí)。
消防措施
【閃點(diǎn)】262
【消防】佩戴自給式呼吸器壓力需求的裝置，MSHA / NIOSH（或同等學(xué)歷），以及完整的護具。為了滅火，使用水霧，干粉，二氧化碳，或定期泡沫的。
泄漏處理辦法
【小泄漏/泄露】掃掉，然后放入一個(gè)合適的處理容器。
穩定性和反應性
【不兼容的問(wèn)題】沒(méi)有reportged的。
【穩定性】穩定在正常儲存和處理條件下的密閉容器中，在室溫下。
【分解】一氧化碳，二氧化碳。

木糖醇儲運特性

【貯藏方法】存放在陰涼，干燥的地方。

 應用

       根據我國《食品添加劑使用衛生標準》（GB2760-1996）中規定：木糖醇可代替糖按正常生產(chǎn)需要用于糖果、糕點(diǎn)、飲料。在標簽上說(shuō)明適用糖尿病人食用。實(shí)際生產(chǎn)中，木糖醇可作為甜味劑、濕潤劑使用。用于食品的參考用量為：巧克力，43%；口香糖，64%；果醬、果凍，40%；調味番茄醬，50%。木糖醇還可用于煉乳、太妃糖、軟糖等。用于糕點(diǎn)時(shí)，不產(chǎn)生褐變。制作需要有褐變的糕點(diǎn)時(shí)，可添加少量果糖。木糖醇能抑制酵母的生長(cháng)和發(fā)酵活性，故不宜用于發(fā)酵食品。