淀粉糖生产技术课件

第第8 8节节 功能性低聚糖功能性低聚糖1本节概要：一、低聚异麦芽糖一、低聚异麦芽糖二、低聚龙胆糖二、低聚龙胆糖三、海藻糖三、海藻糖生产工艺生产工艺性质和应用性质和应用2一、低聚异麦芽糖一、低聚异麦芽糖介绍介绍葡萄糖的链接键至少有一个葡萄糖的链接键至少有一个-1.6键，聚合度键，聚合度（G数）在数）在25的一类低聚糖。的一类低聚糖。分子式！分子式！3一、低聚异麦芽糖一、低聚异麦芽糖（一）低聚异麦芽糖的生产工艺（一）低聚异麦芽糖的生产工艺1.生产工艺生产工艺2.主要技术要点主要技术要点（二）低聚异麦芽糖的性质和应用（二）低聚异麦芽糖的性质和应用1.性质性质2.应用应用4（一）低聚异麦芽糖的生产工艺（一）低聚异麦芽糖的生产工艺1.生产工艺生产工艺精制糖浆精制糖浆（葡、麦等糖）（葡、麦等糖）转苷转苷（-葡萄糖转苷酶葡萄糖转苷酶）灭酶灭酶精制精制干燥干燥成品成品（含（含异麦芽糖、异麦芽三异麦芽糖、异麦芽三/四四/五糖等五糖等）52.主要技术要点主要技术要点转苷：转苷：-葡萄糖转苷酶，能将葡萄糖转苷酶，能将G与与G之间以之间以-1.6糖苷糖苷键连接。键连接。55。精制：精制：包括过滤、脱色、离子交换等步骤的处理包括过滤、脱色、离子交换等步骤的处理其其要点同前要点同前。6（二）低聚异麦芽糖的性质和应用（二）低聚异麦芽糖的性质和应用1.性质性质成分组成成分组成潘糖，潘糖，3糖，由糖，由1个个-1.6键连接，键连接，1个个-1.4键连键连接；接；异麦芽三糖，异麦芽三糖，3糖，由糖，由2个个-1.6键连接；键连接；主要成分主要成分异麦芽糖异麦芽糖 20%异麦芽三糖异麦芽三糖 8%潘糖潘糖 15%其他分支低聚糖其他分支低聚糖 17%.葡萄糖葡萄糖 40%麦芽糖麦芽糖 10%7（二）低聚异麦芽糖的性质和应用（二）低聚异麦芽糖的性质和应用1.性质性质甜度甜度52（蔗糖（蔗糖100），甜度低，味质口感好；），甜度低，味质口感好；粘度与蔗糖相近；粘度与蔗糖相近；耐热、耐酸性极佳；耐热、耐酸性极佳；具有保湿性，使水分不易蒸发；具有保湿性，使水分不易蒸发；具有一定的着色性；具有一定的着色性；抗龋齿性甚佳，不易被蛀牙病原菌抗龋齿性甚佳，不易被蛀牙病原菌-变异链球菌发变异链球菌发酵，产酸少，牙齿不易腐蚀；酵，产酸少，牙齿不易腐蚀；.8（二）低聚异麦芽糖的性质和应用（二）低聚异麦芽糖的性质和应用2.应用应用低聚异麦芽糖有许多优良的性质和保健生理功能，适合代替部分蔗糖，添加低聚异麦芽糖有许多优良的性质和保健生理功能，适合代替部分蔗糖，添加到各种饮料、食品中。到各种饮料、食品中。例如：例如：饮料：碳酸饮料：碳酸、豆奶、豆奶、果汁、果汁、蔬菜汁、蔬菜汁、茶、茶、营养、营养、酒精、酒精等；等；乳制品：牛乳、调味乳、发酵乳、乳酸菌饮料，以及各种奶粉；乳制品：牛乳、调味乳、发酵乳、乳酸菌饮料，以及各种奶粉；糖果：各种软糖、硬糖、牛皮糖、巧克力等；糖果：各种软糖、硬糖、牛皮糖、巧克力等；甜点心：布丁、凝胶食品等；甜点心：布丁、凝胶食品等；冷饮品：各式雪糕、冰棒、冰淇淋等；冷饮品：各式雪糕、冰棒、冰淇淋等；焙烤食品：面包、蛋糕等；焙烤食品：面包、蛋糕等；此外，还可作为畜肉加工品、水产制品、果酱油、蜂蜜加工品等的配料。此外，还可作为畜肉加工品、水产制品、果酱油、蜂蜜加工品等的配料。9二、低聚龙胆糖二、低聚龙胆糖龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖等；龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖等；葡萄糖以葡萄糖以-1.6键连接的低聚糖；是高效的双歧键连接的低聚糖；是高效的双歧杆菌增殖因子。杆菌增殖因子。（一）低聚龙胆糖的生产工艺（一）低聚龙胆糖的生产工艺（二）低聚龙胆糖的性质和应用（二）低聚龙胆糖的性质和应用10（一）低聚龙胆糖的生产工艺（一）低聚龙胆糖的生产工艺酶法生产技术酶法生产技术-葡萄糖苷酶（苦杏酶）葡萄糖苷酶（苦杏酶）葡萄糖浆液（浓度葡萄糖浆液（浓度40%左右）左右）-葡萄糖苷酶催化缩合（固定化、葡萄糖苷酶催化缩合（固定化、40左右、左右、pH7.0左右）左右）精制精制合成低聚龙胆糖混合糖浆合成低聚龙胆糖混合糖浆11（二）低聚龙胆糖的性质和应用（二）低聚龙胆糖的性质和应用1.性质性质具有柔和的提神苦味；具有柔和的提神苦味；口味且在口腔中滞留；口味且在口腔中滞留；吸湿性强；吸湿性强；低聚龙胆糖是低热、低甜物质，难被人体消化酶低聚龙胆糖是低热、低甜物质，难被人体消化酶所分解。所分解。12（二）低聚龙胆糖的性质和应用（二）低聚龙胆糖的性质和应用2.应用应用有柔和提神苦味、在口腔中滞留有柔和提神苦味、在口腔中滞留用于糖果、用于糖果、饮料、冷饮中可使其甜味更纯；饮料、冷饮中可使其甜味更纯；吸湿性强吸湿性强可以保持各类食品中的水分，防止可以保持各类食品中的水分，防止淀粉类食品的老化，延长货架期；淀粉类食品的老化，延长货架期；利用低热、低甜物质利用低热、低甜物质难被人体消化酶所分解，难被人体消化酶所分解，因而可以促进双歧杆菌的生长，从而起到改善结因而可以促进双歧杆菌的生长，从而起到改善结肠状况的作用。肠状况的作用。巧克力、糖果等。巧克力、糖果等。13三、海藻糖三、海藻糖14（一）果葡糖浆的发展与现状（一）果葡糖浆的发展与现状1.果葡糖浆的发展历史果葡糖浆的发展历史果葡糖浆果葡糖浆：成分主要为果糖和葡萄糖。成分主要为果糖和葡萄糖。以淀粉为原料，经以淀粉为原料，经-淀粉酶液化、糖化酶糖化、淀粉酶液化、糖化酶糖化、脱色、过滤、离子交换精制后，再用固定化异构脱色、过滤、离子交换精制后，再用固定化异构酶将一部分酶将一部分G转化成转化成F而得的一种混合糖浆。而得的一种混合糖浆。又称又称高果玉米糖浆高果玉米糖浆（High Fructose Corn Syrups 简称简称HFCS）15（一）果葡糖浆的发展与现状（一）果葡糖浆的发展与现状1.果葡糖浆的发展历史果葡糖浆的发展历史发展历史发展历史果糖果糖自然界中自然界中最甜最甜的一种糖，在的一种糖，在蜂蜜蜂蜜中含量最中含量最为丰富，缺少原料为丰富，缺少原料没有含量较高的农作物。没有含量较高的农作物。以前，工业上未能大量生产。以前，工业上未能大量生产。近近30年，果葡糖浆发展较快。年，果葡糖浆发展较快。16发展历史发展历史1957,美国人美国人发现发现假假单孢单孢杆菌杆菌酶酶能催化能催化葡萄糖葡萄糖发发生生异构化异构化反反应应转变转变成成果糖果糖；成本高，成本高，转转化率低，化率低，未用未用工工业业生生产产。1965,日本人高崎日本人高崎义义辛分离出辛分离出白色白色链链霉菌霉菌，并并利用低廉的利用低廉的农农副副产产品品（麸皮麸皮/稻杆稻杆/麦杆等麦杆等做做C源）发酵产酶源）发酵产酶，酶的得酶的得率高，率高，故故异构异构酶酶的的生产生产成本大大降低成本大大降低；奠定；奠定基础基础。1966,日本首先日本首先实现实现了了酶酶法工法工业业化生化生产产果葡糖果葡糖浆浆，此工，此工艺艺被美国的被美国的Clinton玉米加工公司玉米加工公司购买购买；1967年年，美国美国进进行工行工业业化生化生产产，但，但F含量含量仅仅为为14%，较低。，较低。1968,异构异构酶酶固定化固定化技术技术，F含量提含量提至至42，甜度，甜度=蔗。蔗。1972,采用采用固定化异构固定化异构酶酶连续连续生生产产工工艺艺，成本大大下降，成本大大下降。1978,采用采用色色谱谱分离技分离技术术，把把F-42糖浆糖浆中的中的G和和F分离，分离，得得F含量含量90以上的糖液以上的糖液。促。促进进淀粉制糖工淀粉制糖工业发业发展。展。17发展历史发展历史技技术较术较先先进进的国家的国家：日、美、法和德日、美、法和德；中中国国目前目前虽然虽然已已经经工工业业化生化生产产，但生，但生产产能力能力和和产产量均量均不大不大，产品多产品多为为F42果葡糖果葡糖浆浆，较单，较单一一。18（一）果葡糖浆的发展与现状（一）果葡糖浆的发展与现状2.果葡糖浆的现状及前景果葡糖浆的现状及前景美国美国果葡糖浆最大的生产国，品种果葡糖浆最大的生产国，品种F-55、F-90、F-42，年消费量，年消费量900万吨，食品业广泛万吨，食品业广泛应用。应用。1981年，美国的年，美国的两乐公司两乐公司将其产品中的蔗糖全将其产品中的蔗糖全部改用部改用F-55糖浆，使果葡糖浆的需求量糖浆，使果葡糖浆的需求量猛增。猛增。1984年起，美国在食品和饮料生产中，用果葡年起，美国在食品和饮料生产中，用果葡糖浆替代蔗糖，使果葡糖浆的生产和消费量超过糖浆替代蔗糖，使果葡糖浆的生产和消费量超过了蔗糖。了蔗糖。19（一）果葡糖浆的发展与现状（一）果葡糖浆的发展与现状2.果葡糖浆的现状及前景果葡糖浆的现状及前景日本日本居第二位居第二位品种品种F-55、F-90、F-42，年消费量，年消费量250万吨万吨食品业广泛应用；食品业广泛应用；生产原料成本较高，果葡糖浆价格较贵；生产原料成本较高，果葡糖浆价格较贵；为保护了本国的果葡糖浆工业，采取各种手段限为保护了本国的果葡糖浆工业，采取各种手段限制进口；制进口；重视重视20（一）果葡糖浆的发展与现状（一）果葡糖浆的发展与现状2.果葡糖浆的现状及前景果葡糖浆的现状及前景 中国中国差距大差距大甘蔗种植面积缩减，时有受灾，蔗糖产量不稳；甘蔗种植面积缩减，时有受灾，蔗糖产量不稳；国家对淀粉糖行业有政策扶持，但技术、设备均国家对淀粉糖行业有政策扶持，但技术、设备均落后落后依仗进口；依仗进口；食品、饮料生产中对食品、饮料生产中对果葡糖浆果葡糖浆的需求也是的需求也是逐年增逐年增大大；突破技术、设备障碍，提高突破技术、设备障碍，提高果葡糖浆产品质量果葡糖浆产品质量21（一）果葡糖浆的发展与现状（一）果葡糖浆的发展与现状2.果葡糖浆的现状及前景果葡糖浆的现状及前景前景前景特性好特性好甜味接近天然水果汁，风味好；可替甜味接近天然水果汁，风味好；可替代蔗糖；应用范围涉及日用化工、食品、饮料、代蔗糖；应用范围涉及日用化工、食品、饮料、医药等各行业；医药等各行业；需求量大，很有发展潜力需求量大，很有发展潜力。成本低成本低以玉米淀粉为原料以玉米淀粉为原料当前国内，蔗糖每吨当前国内，蔗糖每吨6600元，果葡糖浆元，果葡糖浆F-42每每吨吨3300元。元。产量稳产量稳甘蔗时有受灾，玉米年产量较稳。甘蔗时有受灾，玉米年产量较稳。22（二）果葡糖浆的种类与成分组成（二）果葡糖浆的种类与成分组成1.果葡糖浆的种类果葡糖浆的种类 果糖含量果糖含量有有F-42、F-55和和F-90三种糖浆工业产品。三种糖浆工业产品。“F”表示果糖，数字表示表示果糖，数字表示果糖果糖占占干物质干物质的百分率的百分率（质量分数）。（质量分数）。F42F4223（二）果葡糖浆的种类与成分组成（二）果葡糖浆的种类与成分组成2.果葡糖浆的成分组成果葡糖浆的成分组成 单位：质量分数单位：质量分数%淀粉糖中国轻工业出版社淀粉糖中国轻工业出版社.张力田张力田.2007.P319.2007.P31924二、果葡糖浆的生产二、果葡糖浆的生产（一）生产工艺流程（一）生产工艺流程 以淀粉为原料，经以淀粉为原料，经-淀粉酶液化、糖化酶糖化、淀粉酶液化、糖化酶糖化、脱色、过滤、离子交换精制后，再用固定化异构脱色、过滤、离子交换精制后，再用固定化异构酶将一部分酶将一部分G转化成转化成F。25果葡糖浆生产的工艺流程图淀粉乳淀粉乳液化液化淀粉浓度淀粉浓度30%40%液化液液化液糖化糖化糖化酶糖化酶60pH4.04.5糖化液糖化液G，含有色，含有色/不溶不溶/无机物无机物等杂质等杂质脱色脱色过滤过滤异构化异构化精制糖浆精制糖浆G97%60，pH7.5葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶镁离子离子离离子子交交换换离子交换离子交换F-42HFCS色谱色谱分离分离F-90HFCS混合混合F-55HFCS26二、果葡糖浆的生产二、果葡糖浆的生产（二）生产中的主要技术手段（二）生产中的主要技术手段 1.过滤过滤板框过滤机板框过滤机2.脱色脱色活性炭，脱色床活性炭，脱色床3.离子交换离子交换除去无机物除去无机物（钙、镁、钠等阳离子，氯离子、硫酸根、硝酸（钙、镁、钠等阳离子，氯离子、硫酸根、硝酸根、碳酸根等阴离子）根、碳酸根等阴离子）27二、果葡糖浆的生产二、果葡糖浆的生产（二）生产中的主要技术手段（二）生产中的主要技术手段 4.异构化异构化在异构酶的作用下将在异构酶的作用下将G转化成转化成F固定化葡糖糖异构酶柱固定化葡糖糖异构酶柱要求：要求：G95%糖化液浓度糖化液浓度40%50%pH 7.58.2T 5462Mg40mg/kg详见教材详见教材P145P14528二、果葡糖浆的生产二、果葡糖浆的生产（二）生产中的主要技术手段（二）生产中的主要技术手段 5.色谱分离色谱分离钙型强酸性离子交换树脂钙型强酸性离子交换树脂对对F具有较强吸附能力，将具有较强吸附能力，将F-42型果葡糖浆引入型果葡糖浆引入吸附柱，吸附柱，F和和G都被吸附，再用无离子水洗脱，洗都被吸附，再用无离子水洗脱，洗出液开始流出部分为出液开始流出部分为G，中间部分为，中间部分为F和和G混合液，混合液，后面流出部分为后面流出部分为F。收集不同部分的流出液。收集不同部分的流出液。29连续离子交换与色谱分离饱和树脂柱饱和树脂柱新鲜树脂柱新鲜树脂柱进料进料排出物排出物30用无离子水洗脱饱和用无离子水洗脱饱和色谱柱，并分段收集色谱柱，并分段收集洗脱液，可获得洗脱液，可获得F。饱饱和和色色谱谱柱柱无离子水FF+GG31三、果葡糖浆的特点与应用三、果葡糖浆的特点与应用（一）果葡糖浆的特点（一）果葡糖浆的特点1.甜味性：甜度高甜味性：甜度高F-42型糖浆甜度与蔗糖相当，型糖浆甜度与蔗糖相当，2.具有甜味增效作用，具有水果清香；具有甜味增效作用，具有水果清香；3.溶解度高：果糖的溶解度为糖类中最高溶解度高：果糖的溶解度为糖类中最高4.抗结晶性好：果糖难结晶抗结晶性好：果糖难结晶5.保湿性好：易吸潮，持水性好保湿性好：易吸潮，持水性好6.发酵性好：发酵性好：F和和G都属于单糖，酵母菌能利用都属于单糖，酵母菌能利用7.冰点温度低：适合做冰点冰点温度低：适合做冰点8.代谢吸收性好：代谢吸收性好：F代谢不受胰岛素控制代谢不受胰岛素控制。32三、果葡糖浆的特点与应用三、果葡糖浆的特点与应用（二）果葡糖浆的应用（二）果葡糖浆的应用 1.食品食品美国：果葡糖浆应用比例为美国：果葡糖浆应用比例为74.5%用于饮料，用于饮料，9.3%用用于面包，于面包，4.2%用于罐头，用于罐头，8.2%用于乳制品，用于乳制品，0.5%用用于糖果，于糖果，3.3%用于其它食品用于其它食品饮料饮料碳酸饮料、果汁饮料、茶饮料、运动饮料、乳碳酸饮料、果汁饮料、茶饮料、运动饮料、乳饮料、果酒、啤酒、香槟等；饮料、果酒、啤酒、香槟等；冷冻食品与饮品冷冻食品与饮品冰淇淋、冰棒冰淇淋、冰棒 面包、糕点等面包、糕点等利用了它发酵性好、焦化性好、保湿利用了它发酵性好、焦化性好、保湿性好等优点；着色、保水；性好等优点；着色、保水；食品中其他方面食品中其他方面见表。见表。食品3334三、果葡糖浆的特点与应用三、果葡糖浆的特点与应用（二）果葡糖浆的应用（二）果葡糖浆的应用 2.其他行业其他行业烟草烟草制烟丝色泽好制烟丝色泽好医药、保健品医药、保健品药用糖浆，可直接被吸收；药药用糖浆，可直接被吸收；药酒；保健品（如针对糖尿病患者的饮品和食品）酒；保健品（如针对糖尿病患者的饮品和食品）35应大力发展我国的果葡糖浆工业1.从我国食品行从我国食品行业对业对果葡糖果葡糖浆浆的需求来看的需求来看我国我国软饮软饮料年料年产产量近量近3000多万吨，年用糖量多万吨，年用糖量300多万吨多万吨（2007年数据）年数据）；但果葡糖但果葡糖浆浆的的使用量使用量还还不多，不多，例如例如占我国占我国软饮软饮料市料市场场40以上以上的美国两大可的美国两大可乐乐公司可口可公司可口可乐乐和百事可和百事可乐乐，在中国，在中国还还未使用果葡糖未使用果葡糖浆浆；而在美而在美国国1981年就全部使用果葡糖浆替代蔗糖。年就全部使用果葡糖浆替代蔗糖。我国我国每年每年还还有有70万吨的露酒万吨的露酒、150万吨的冷万吨的冷饮饮，年用糖量分年用糖量分别别在在20万吨和万吨和30万吨以上。万吨以上。36应大力发展我国的果葡糖浆工业 我国年我国年产产90多万吨多万吨的的糖果、糖果、420万吨万吨的的焙烤食焙烤食品、品、100多万吨多万吨的的糕点，糕点，这这些都是果葡糖些都是果葡糖浆浆的潜的潜在市在市场场。37应大力发展我国的果葡糖浆工业2.从食糖消从食糖消费费情况看情况看世界人均消世界人均消费费食糖量食糖量21公斤公斤/年年，发发达国家人均达国家人均达到达到6065公斤公斤/年年，其中淀粉糖占，其中淀粉糖占50%以上。以上。国国际际糖糖业组织业组织公布的数据公布的数据：我国人均食糖消我国人均食糖消费费量量不足不足10公斤公斤/年，年，远远低于世界人均低于世界人均水平水平。38应大力发展我国的果葡糖浆工业3.结论结论在我国在我国发发展果葡糖展果葡糖浆浆工工业业具具有广有广阔阔的前景。目前，的前景。目前，国内的果葡糖国内的果葡糖浆产浆产量量，远远远远不能不能满满足当前国内市足当前国内市场场日益增加的需求。由于果葡糖日益增加的需求。由于果葡糖浆浆在国内在国内约约有有80%以上都用于以上都用于饮饮料生料生产产，随着随着饮饮料制造迅速料制造迅速发发展展，预计预计国内将会形成巨大的消国内将会形成巨大的消费费市市场场。作。作为为食品食品饮饮料基料的新型甜味料料基料的新型甜味料果葡糖果葡糖浆浆将越来将越来越被人越被人们认们认可和重可和重视视。3940第二章糖醇41第1节糖醇概述42本节概要：糖醇是什么？糖醇是什么？糖醇具有的物理特性和生理特性糖醇具有的物理特性和生理特性糖醇工糖醇工业业的状况的状况43一、糖醇含有含有2 2个以上羟基（个以上羟基（-OH-OH）的多元醇。）的多元醇。与石油化工合成的如乙二醇、丙二醇等多元醇不同，性与石油化工合成的如乙二醇、丙二醇等多元醇不同，性质质和和应应用上差用上差别较别较大；大；糖醇可以由相糖醇可以由相应应的糖来制取：的糖来制取：葡萄糖，葡萄糖，还还原原山梨醇山梨醇，6碳，碳，产产量最大；量最大；果糖，果糖，还还原原甘露醇，甘露醇，6碳，与山梨醇为同分异构体；碳，与山梨醇为同分异构体；木糖，还原木糖，还原木糖醇，木糖醇，5碳；碳；麦芽糖，还原麦芽糖，还原麦芽糖醇，麦芽糖醇，12碳；碳；乳糖，还原乳糖，还原乳糖醇，乳糖醇，12碳；碳；赤藓醇，赤藓醇，4碳碳44CHOHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHH2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHC=OHOCHHCOHHCOHH2COHH2COHHOCHHOCHHCOHHCOHH2COHH2COH加H，还原加H，还原葡葡萄萄糖糖果果糖糖山山梨梨醇醇甘甘露露醇醇同分异构体同分异构体45二、糖醇的性质（一）物理特性（一）物理特性1.不是糖，但是有某些糖的属性；不是糖，但是有某些糖的属性；2.甜度甜度:与原来糖比与原来糖比较较有有变变化化，见书见书P194表表；3.热热量量:多数多数能被吸收、代能被吸收、代谢谢，产产生一定生一定热热量；但不是全量；但不是全部糖醇都能代部糖醇都能代谢谢(如如赤赤藓藓醇醇)见书见书P194 表表。4.溶解溶解热热:溶解吸溶解吸热热，入口清凉；，入口清凉；5.粘度和湿度粘度和湿度:粘度粘度蔗糖蔗糖适于食品加工；有一定吸湿适于食品加工；有一定吸湿性性注意干燥条件存放。注意干燥条件存放。6.耐热性耐热性:蔗糖蔗糖高高T 美拉德反美拉德反应应（褐（褐变变反反应应）物理特性物理特性生理特性生理特性46二、糖醇的性质（二）生理特性（二）生理特性1.吸收和代吸收和代谢谢多数糖醇能被吸收、代多数糖醇能被吸收、代谢谢，并，并产产生一定生一定热热量，称量，称为营为营养性甜味养性甜味剂剂。但吸收了，不一定能全利用。如但吸收了，不一定能全利用。如赤赤藓藓醇醇属属4碳醇碳醇相相对对分子量小，分子量小，吸收效果最好吸收效果最好；但因人体内缺乏；但因人体内缺乏代代谢谢赤赤藓藓醇的醇的酶酶系系，吸收后不能被代，吸收后不能被代谢谢，一定，一定时时间间后赤后赤藓藓醇全部排出体外，故其不能称醇全部排出体外，故其不能称为营为营养性养性甜味甜味剂剂。47二、糖醇的性质（二）生理特性（二）生理特性2.防龋齿效果防龋齿效果不被口腔中产生龋齿的微生物所利用，固有防龋不被口腔中产生龋齿的微生物所利用，固有防龋齿效果。（糖类在口腔中会被酶解而产生酸）齿效果。（糖类在口腔中会被酶解而产生酸）如：木糖醇口香糖，每天吃如：木糖醇口香糖，每天吃35片，可有效防龋片，可有效防龋齿及去牙斑。齿及去牙斑。48二、糖醇的性质（二）生理特性（二）生理特性3.不影响血糖值不影响血糖值摄入糖醇，不影响血糖值。特别对轻度糖尿病患摄入糖醇，不影响血糖值。特别对轻度糖尿病患者效果明显；对重度患者，则因在代谢后期也需者效果明显；对重度患者，则因在代谢后期也需要胰岛素参与，故谨慎使用。要胰岛素参与，故谨慎使用。4.其他生理特性其他生理特性麦芽糖醇麦芽糖醇可提高可提高钙钙的吸收和保留；的吸收和保留；木糖醇木糖醇可改善可改善肝功能肝功能，可促进肠道内，可促进肠道内有益菌有益菌增殖。增殖。49二、糖醇的性质（二）生理特性（二）生理特性5.耐受性耐受性过多食用会导致腹泻过多食用会导致腹泻糖醇不被胃酶分解，直接进入肠部；在小肠中大部分被吸糖醇不被胃酶分解，直接进入肠部；在小肠中大部分被吸收进入血液，有一部分进入大肠，被细菌利用，产生气体收进入血液，有一部分进入大肠，被细菌利用，产生气体而腹胀肠鸣，甚至产生腹泻而腹胀肠鸣，甚至产生腹泻正常现象。正常现象。如：如：木糖醇木糖醇20g60g/d.成人成人山梨醇山梨醇10g20g/d.成人成人麦芽糖醇麦芽糖醇28g32g/d.成人成人赤藓醇赤藓醇0.66g/kg体重体重.成男，成男，0.80g/kg体重体重.成女成女50三、糖醇工业的状况欧洲：法国有全球最大的山梨醇生欧洲：法国有全球最大的山梨醇生产产企企业业，年，年产产50万万t以上；德国等也十分重以上；德国等也十分重视视糖醇工糖醇工业业。美国：血脂超美国：血脂超标标人近人近1亿亿，体重超，体重超标标60%以上，以上，糖尿病近人糖尿病近人2000万；故低糖、无糖食品很流行。万；故低糖、无糖食品很流行。糖醇工糖醇工业发业发展展较较好，无糖糖果、巧克力、口香糖、好，无糖糖果、巧克力、口香糖、饮饮料等料等产产品非常品非常畅销畅销。日本：利用糖醇生日本：利用糖醇生产产无糖糖果，无糖糖果，兴兴旺。旺。51三、糖醇工业的状况在食品工在食品工业业中，中，2005年我国，糖醇被列入食品年我国，糖醇被列入食品添加添加剂剂；使用范使用范围见书围见书P200表表11-8有木糖醇、麦芽糖醇、山梨醇、甘露醇、乳糖醇、有木糖醇、麦芽糖醇、山梨醇、甘露醇、乳糖醇、赤赤藓藓醇等醇等应应用用举举例。例。52第2节山梨醇53本节概要：一、山梨醇性一、山梨醇性质质二、山梨醇生二、山梨醇生产产三、山梨醇三、山梨醇应应用用葡萄糖葡萄糖C6H12O6加氢加氢(2H)氧化氧化山梨醇山梨醇C6H14O654一、山梨醇性质1.物理特性物理特性无色无味，无色无味，针针状晶体；状晶体；甜度甜度:蔗糖的蔗糖的50%；热热量量:12.45kJ/g；可溶可溶于水于水(25，235g/100g水水)，微溶于甲醇、乙醇和醋酸等；微溶于甲醇、乙醇和醋酸等；溶解热溶解热:-117J/g；吸湿性吸湿性大，在水溶液中不大，在水溶液中不结结晶；晶；能螯合各种金属离子；能螯合各种金属离子；热稳热稳定性定性好，不好，不发发生美拉德反生美拉德反应应。H2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COH55一、山梨醇性质2.生理特性生理特性能被人体吸收、代能被人体吸收、代谢谢，属，属营营养性甜味养性甜味剂剂；体内被氧化成果糖在被利用，参与果糖代体内被氧化成果糖在被利用，参与果糖代谢谢途径；途径；不影响血糖不影响血糖值值，对对尿糖无影响；尿糖无影响；有防有防龋齿龋齿效果。效果。H2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COH56二、山梨醇生产（一）原料：（一）原料：葡糖糖葡糖糖高高纯纯度糖度糖浆浆或或结结晶晶G，较较理想；理想；蔗糖或糖蜜蔗糖或糖蜜水解、精制，等葡萄糖和果糖；水解、精制，等葡萄糖和果糖；淀粉糖化液淀粉糖化液进进一步制取葡萄糖；一步制取葡萄糖；57二、山梨醇生产（二）工（二）工艺艺流程：关流程：关键键氢氢化工化工艺艺(间间歇歇、连续连续)淀淀粉粉液液化化糖糖化化精精制制高高G浆浆催催化化氢氢化化沉沉降降脱脱色色离离子子交交换换浓浓缩缩山山梨梨醇醇成成品品58二、山梨醇生产（三）操作要点（三）操作要点1.淀粉的水解及精制淀粉的水解及精制酶法水解酶法水解:-淀粉酶、糖化酶淀粉酶、糖化酶精制精制:过滤、脱色、离子交换、浓缩过滤、脱色、离子交换、浓缩高高G浆浆:固形物含量固形物含量50%55%，DE值值95%，杂质，杂质尽量除尽。尽量除尽。目前国内目前国内间歇工艺间歇工艺59二、山梨醇生产（三）操作要点（三）操作要点2.葡萄糖溶液的氢化葡萄糖溶液的氢化有间歇、连续两种工艺有间歇、连续两种工艺高高G浆浆+镍铝合金镍铝合金(催化剂催化剂)高压反应罐高压反应罐目前国内目前国内间歇工艺间歇工艺60二、山梨醇生产目前国内目前国内间歇工艺间歇工艺温度温度120压力压力48MPa升温带动升压升温带动升压补充补充H2高高G浆镍铝合金镍铝合金用量糖液用量糖液10%+高压高压反应罐反应罐氢气氢气高高T高高P搅拌搅拌12h回收回收催化剂催化剂降温沉淀降温沉淀100山梨醇山梨醇溶液溶液61二、山梨醇生产（三）操作要点（三）操作要点3.山梨醇液的精制和浓缩山梨醇液的精制和浓缩脱色脱色:活性炭活性炭离子交换离子交换:澄清山梨醇液中残存的微量镍离子等澄清山梨醇液中残存的微量镍离子等金属离子。金属离子。浓缩浓缩:蒸发，浓度蒸发，浓度50%或或70%62二、山梨醇生产（四）催化（四）催化剂剂生生产产山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等均是用相山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等均是用相应应的的糖加糖加氢氢催化制得，需要催化催化制得，需要催化剂剂。镍镍系催化系催化剂剂镍镍+载载体体1.镍铝镍铝合金制合金制备备：镍镍、铝铝熔融，混合，冷却成型；熔融，混合，冷却成型；镍镍是催化是催化剂剂，铝铝是是载载体。体。63二、山梨醇生产（四）催化（四）催化剂剂2.镍铝镍铝合金的活化：用合金的活化：用NaOH活化，溶解掉合金中的部分活化，溶解掉合金中的部分铝铝，使部分，使部分镍镍露出来。露出来。2Al+6NaOHNa3AlO3+3H2如如200g合金含合金含铝铝100g，加减溶解掉，加减溶解掉40%，碱液，碱液应应足足量，反量，反应应后排出碱液后排出碱液(含含Na3AlO3)，碱液活化，碱液活化产氢产氢，注，注意通意通风风。64二、山梨醇生产（四）催化（四）催化剂剂3.使用使用10%15%，活化好的，活化好的65三、山梨醇的应用1.生生产维产维生素生素C(抗坏血酸抗坏血酸)维维生素生素C营营养养药药物、多功能食品添加物、多功能食品添加剂剂山梨醇山梨醇发发酵酵维维生素生素C2.表面活性剂表面活性剂山梨醇山梨醇表面活性剂的基料，乳化、扩散、消泡、表面活性剂的基料，乳化、扩散、消泡、增湿、浸润、渗透等；增湿、浸润、渗透等；如山梨醇酐硬脂肪酸酯（司盘如山梨醇酐硬脂肪酸酯（司盘60）山梨醇酐单棕榈酸酯（司盘山梨醇酐单棕榈酸酯（司盘65）山梨醇酐单油酸酯（司盘山梨醇酐单油酸酯（司盘80）66三、山梨醇的应用3.保湿保湿剂剂吸湿性大吸湿性大代替甘油，代替甘油，应应用于牙膏、卷烟、化用于牙膏、卷烟、化妆妆品等品等4.食品工食品工业业营营养性甜味养性甜味剂剂吸湿性吸湿性防食品干裂防食品干裂替代蔗糖替代蔗糖糖果加工，防糖果加工，防龋齿龋齿稳稳定性定性加加热热不起美拉德反不起美拉德反应应代代谢谢不引起血糖升高不引起血糖升高添加食品添加食品67三、山梨醇的应用5.化学工化学工业业山梨醇山梨醇+环环氧丙氧丙烷烷聚氨聚氨酯酯硬硬质质泡沫塑料泡沫塑料山梨醇山梨醇+合成脂肪酸合成脂肪酸油醇酸树脂油漆油醇酸树脂油漆建筑涂料建筑涂料增塑剂、润滑剂增塑剂、润滑剂6.医药医药营养饮食、降血压制剂、治疗冠心病等营养饮食、降血压制剂、治疗冠心病等68第4节甘露醇69山梨醇山梨醇？糖？糖山梨醇；山梨醇；生产的关键技术生产的关键技术？山梨醇的应用包括哪些？山梨醇的应用包括哪些？70麦芽糖醇麦芽糖醇麦芽糖醇的主要特性有哪些？麦芽糖醇的主要特性有哪些？微生物发酵性微生物发酵性不被霉菌、酵母及乳酸菌利用不被霉菌、酵母及乳酸菌利用不易被酶解；不易被酶解；实验证明：不易被消化、代谢；实验证明：不易被消化、代谢；生产：生产：？糖？糖麦芽糖醇；麦芽糖醇；生产的关键技术生产的关键技术？催化剂催化剂 在食品工业中的应用：在食品工业中的应用：71CHOHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHH2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHC=OHOCHHCOHHCOHH2COHH2COHHOCHHOCHHCOHHCOHH2COHH2COH加H，还原加H，还原葡葡萄萄糖糖果果糖糖山山梨梨醇醇甘甘露露醇醇同分异构体同分异构体72本节概要：一、甘露醇性质一、甘露醇性质二、甘露醇生产工艺二、甘露醇生产工艺三、甘露醇的发展及应用三、甘露醇的发展及应用73一、甘露醇性质一、甘露醇性质1.别称：别称：D-甘露糖醇、己六醇、木蜜醇；甘露糖醇、己六醇、木蜜醇；2.分子式：分子式：C6H14O6，与山梨醇为同分异构体；，与山梨醇为同分异构体；3.物性：物性：白色结晶粉末，相对密度、熔点、沸点等；甜度白色结晶粉末，相对密度、熔点、沸点等；甜度可溶性可溶性可溶于水、难溶于有机溶剂；可溶于水、难溶于有机溶剂；吸湿性吸湿性无；无；结晶性结晶性易；易；人体吸收代谢情况人体吸收代谢情况可吸收、代谢部分；可吸收、代谢部分；74二、甘露醇生产工艺二、甘露醇生产工艺1.工艺路线：工艺路线：海带中提取；海带中提取；蔗糖水解，再氢化；蔗糖水解，再氢化；淀粉制糖，异构化生产果葡糖浆，再氢化；淀粉制糖，异构化生产果葡糖浆，再氢化；75二、甘露醇生产工艺二、甘露醇生产工艺2.工艺流程：工艺流程：P227 图图11-1076二、甘露醇生产工艺二、甘露醇生产工艺3.工艺操作要点：工艺操作要点：山梨醇与甘露醇的分离山梨醇与甘露醇的分离结晶结晶山梨醇山梨醇极易溶于水、较大吸收性、难结晶极易溶于水、较大吸收性、难结晶甘露醇甘露醇可溶于水，无吸湿性，可结晶析出可溶于水，无吸湿性，可结晶析出77三、甘露醇的发展及应用三、甘露醇的发展及应用1.甘露醇的发展甘露醇的发展最大用处最大用处无糖口香糖（甜味剂）无糖口香糖（甜味剂）医药医药价值更高价值更高我国发展状况：我国发展状况：2003年：医药年：医药5600t，食品，食品2200t，出口，出口1000t以上以上78三、甘露醇的发展及应用三、甘露醇的发展及应用2.甘露醇的应用甘露醇的应用食品、医药、化工食品、医药、化工食品食品无吸湿性无吸湿性防潮、膨胀剂防潮、膨胀剂甜度甜度甜味剂甜味剂口香糖、糖果加工口香糖、糖果加工79三、甘露醇的发展及应用三、甘露醇的发展及应用2.甘露醇的应用甘露醇的应用医药医药注射液注射液降脑压、眼压、消除脑水肿降脑压、眼压、消除脑水肿利尿剂利尿剂肾功能及肠道检查肾功能及肠道检查与氨基酸制备符合输液与氨基酸制备符合输液赋形剂赋形剂抗肿瘤药抗肿瘤药80甘露醇注射液属注射甘露醇注射液属注射剂剂，可作，可作为组织为组织脱水脱水药药。用于治。用于治疗疗各种原因引起的各种原因引起的脑脑水水肿肿，降低，降低颅颅内内压压，防止，防止脑脑疝。可有疝。可有效降低眼内效降低眼内压压，应应用于其他降眼内用于其他降眼内压压药药无效无效时时或眼内手或眼内手术术前准前准备备。用于。用于鉴鉴别肾别肾前性因素或急性前性因素或急性肾肾功能衰竭引起功能衰竭引起的少尿。亦可的少尿。亦可应应用于用于预预防各种原因引防各种原因引起的急性起的急性肾肾小管坏死。作小管坏死。作为辅为辅助性利助性利尿措施治尿措施治疗肾疗肾病病综综合征、肝硬化腹水，合征、肝硬化腹水，尤其是当伴有低蛋白血症尤其是当伴有低蛋白血症时时。对对某些某些药药物逾量或毒物中毒可防止物逾量或毒物中毒可防止肾肾毒性。毒性。作作为为冲洗冲洗剂剂，应应用于用于经经尿道内作前列尿道内作前列腺切除腺切除术术和和术术前前肠肠道准道准备备。81三、甘露醇的发展及应用三、甘露醇的发展及应用化工化工甘露醇甘露醇酯化、醚化酯化、醚化树脂、表面活性剂树脂、表面活性剂泡沫泡沫绝缘材料绝缘材料82个人观点供参考，欢迎讨论！