第一節(jié) 木糖的定義
木糖是木聚糖的一個組分,木聚糖廣泛存在于植物中。木糖也存在于動物肝素、軟骨素和糖蛋白中,它是某些糖蛋白中糖鏈與絲氨酸(或蘇氨酸)的連接單位。在自然界迄今還未發(fā)現(xiàn)游離狀態(tài)的木糖。我國木糖的工藝原理及 市場發(fā)展 現(xiàn)狀(可行性 研究 )
第二節(jié) 木糖的工藝原理
玉米芯制取木糖(D-木糖)的工藝過程可 以分成三大部分 :水解、精制和提取。
水解是將玉米芯中含有的戊聚糖通過硫酸催化水解得到單分 子戊糖水解液,其中的戊糖主要是木糖。
精制是為了去除水解液中含有的固體懸浮物、有機(jī)有色物質(zhì)、硫酸催化劑、膠粘性物質(zhì)及灰分等雜質(zhì),得到比較純凈的戊糖水溶液。
結(jié)晶木糖提?。核庖航?jīng)過凈化后,絕大部分非糖雜質(zhì)被去除,得到了潔凈的木糖溶液。但其中尚含有葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、核糖和赤蘚戊酮糖等。木糖的結(jié)晶一是將木糖以結(jié)晶體的形式從糖液中提取出來得到便于銷售的固體產(chǎn)品,二是木糖進(jìn)一步與雜糖分離,得到純凈的木糖產(chǎn)品。結(jié)晶木糖的提取是制造木糖的最終工序,包括濃縮、結(jié)晶、離心分離、干燥和包裝五個步驟。
1、濃縮:濃縮是為結(jié)晶創(chuàng)造必要條件,糖液通過濃縮提高濃度,也就提高了單位水里溶解的木糖量。
經(jīng)過凈化以后的木糖溶液濃度在12~16%之間,需要濃縮到81~83%,濃縮倍數(shù)在5~7之間。由于濃縮倍數(shù)較大且最終出料濃度較高,若采用一套多效蒸發(fā)器一步到位濃縮,末效的流量將會與一效差距過大對蒸發(fā)器運(yùn)行不利,而且髙濃度糖液的沸點(diǎn)升高很多,將導(dǎo)致一效溫度髙企對糖造成危害。所以凈化后糖液的濃縮一般采用兩段進(jìn)行,第一段采用多效(三效或四效)降膜蒸發(fā)器將糖液濃縮到55~60%,第二段再通過單效蒸發(fā)器將糖液由55~60%濃縮到81~83%。
第二段濃縮采用的蒸發(fā)器一般有兩種,一種是中央降液循環(huán)列管式蒸發(fā)器,俗稱標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器,屬周期性操作間歇式蒸發(fā)器;另一種是降膜蒸發(fā)器,連續(xù)出料。建議采用標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器,因?yàn)轶{濃度糖漿繼續(xù)濃縮時,蒸發(fā)水量的細(xì)小變化都會導(dǎo)致糖液濃度的較大變化。若采用降膜蒸發(fā)器濃縮,進(jìn)出料都是連續(xù)的,濃度上升很快,需要很強(qiáng)的操作經(jīng)驗(yàn),否則瞬時出料濃度波動很大,難以控制最終的出料濃度和自然起晶量;標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器由于間歇操作,蒸發(fā)器內(nèi)始終存有大量的糖漿,濃度是逐漸上升的,上升到需要濃度時停機(jī)出料,最終的出料濃度和自然起晶量都很方便控制。
2、結(jié)晶:結(jié)晶是利用木糖在水中的溶解度隨溫度下降而減小的特性,先在高溫下濃縮糖液使水中溶解的糖量達(dá)到極限,然后通過降溫,溶解度下降,超出水溶解能力的木糖析出形成木糖結(jié)晶。
在木糖形成結(jié)晶析出時,其它雜糖因?yàn)榱可龠_(dá)不到過飽和仍溶解在水中而不析出,只有極少量在木糖結(jié)晶時與木糖混雜在一起。在某一個固定溫度下,單位量的水所能溶解木糖的最大量稱為木糖在該溫度的溶解度,此時的木糖溶液為飽和溶液,不能再繼續(xù)溶解木糖。單位量的水溶解了超出其溶解度的木糖,形成了木糖的過飽和溶液,其中糖量除以其溶解度對應(yīng)糖量即為過飽和溶液的過飽和度(過飽和系數(shù))。因?yàn)槟咎堑娘柡腿芤海荒茉倮^續(xù)溶解木糖,所以過飽和溶液不能通過往溶液中添加過量的固體糖溶解而得,只能通過飽和溶液降溫溶解度下降而得,或者通過濃縮從飽和溶液繼續(xù)蒸發(fā)水分而得。
3、離心分離:離心分離是利用離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓(篩籃)產(chǎn)生的離心力使糖膏中的木糖晶體與母液分離的過程。經(jīng)過離心分離,得到固態(tài)的木糖結(jié)晶體保留在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾布內(nèi),母液透過濾布和轉(zhuǎn)鼓篩籃的縫隙進(jìn)入母液池。
木糖 行業(yè) 在離心分離后期往往噴淋甲醇來洗滌木糖結(jié)晶,因甲醇不溶解木糖,所以用甲醇淋洗能獲得更多木糖產(chǎn)品。甲醇屬于易燃易爆危險品,且毒性較大,其蒸氣對眼睛的傷害也較大。所以使用甲醇時應(yīng)注意防火防爆,還應(yīng)避免誤食和揮發(fā)產(chǎn)生蒸汽,室外甲醇貯罐要注意夏季用冷水水淋降溫。因?yàn)橛眉状剂芟矗咎悄敢翰辉试S直接食用或進(jìn)入食品加工領(lǐng)域。
4、干燥:干燥是通過木糖結(jié)晶與熱風(fēng)接觸,離心分離后殘留在木糖結(jié)晶表面的水分和甲醇受熱蒸發(fā)后被熱風(fēng)帶走去除。
木糖結(jié)晶經(jīng)干燥后才能達(dá)到成品木糖水分要求,干燥前晶體之間容易粘結(jié),長期存放會結(jié)塊或板結(jié)。干燥后,晶體之間不再粘結(jié)結(jié)塊,變得非常松散,流動性也較好。甲醇因揮發(fā)性較好,經(jīng)過干燥后,成品木糖檢測不出甲醇?xì)埩?。木?行業(yè) 通常采用振動流化床干燥機(jī)來干燥木糖,木糖在振蕩前進(jìn)通過干燥機(jī)時,被從底部吹出的熱風(fēng)半懸浮在空中與熱風(fēng)充分接觸而得到干燥。隨風(fēng)帶走的細(xì)微糖粉被旋風(fēng)分離器和袋式過濾除塵器捕集回收。一般振動流化床干燥機(jī)的進(jìn)出口都設(shè)旋振篩,前旋振篩的目的是使進(jìn)入干燥機(jī)的濕糖以松散狀態(tài)進(jìn)入干燥機(jī),以充分干燥和避免結(jié)塊;后旋振篩的目的是篩出干燥過程形成的團(tuán)塊回收。篩面上積留的團(tuán)塊可以手工捏碎后再過篩使用。
5、包裝:包裝是將干燥好的結(jié)晶木糖經(jīng)計量充填到包裝袋中以便于貯存、運(yùn)輸、銷售和客戶使用。
木糖常用塑料編織袋內(nèi)襯塑料薄膜袋來包裝,通常有25公斤和50公斤兩種規(guī)格。 由于木糖生產(chǎn)線產(chǎn)能較小,大部分企業(yè)都采用手工包裝,隨著大規(guī)模生產(chǎn)線的建設(shè),可以采用半自動包裝機(jī)械或全自動包裝機(jī)。我國的包裝機(jī)械產(chǎn)品都是成熟的。利用手工包裝時,使用不銹鋼方槽放在干燥機(jī)后旋振篩的出料口接料,然后再用勺斗往包裝袋充填可以避免漏料到地上,同時比較方便手工稱量。
第三節(jié) 木糖產(chǎn)品出口
過去三年我國木糖產(chǎn)品出口量/價及增長情況
2015年,我國木糖產(chǎn)品出口量為7067.23噸,出口額為1731.03萬美元,與2014年產(chǎn)品出口情況保持一致。2016年,我國木糖產(chǎn)品出口量為6129.94噸,同比增長-13.30%;出口額為1496.08萬美元,同比增長-13.60%。2017年1-3月,我國木糖產(chǎn)品出口量為3314.40噸,同比增長151.00%;出口額為831.22萬美元,同比增長157.10%。
2016年我國木糖產(chǎn)品主要出口到日本、韓國、泰國、加拿大等國家,其中日本出口量和金額最大,分別占比25.9%和29.8%。
過去三年我國木糖產(chǎn)品出口相對穩(wěn)定,僅2016年出口有所下降,但2017年1-3月我國木糖產(chǎn)品出口快速增長,同比增速達(dá)150%以上。而從目前國內(nèi)低聚木糖 行業(yè) 產(chǎn)能及產(chǎn)量情況看,2017年初龍力生物6000噸高純度低聚木糖項目投產(chǎn),將極大的的增加國內(nèi)低聚木糖的產(chǎn)出及市場供應(yīng)。因此,未來幾年我國低聚木糖出口仍將呈現(xiàn)增長趨勢。
第四節(jié) 木糖 市場發(fā)展 狀況
木糖的生產(chǎn)已經(jīng)有幾十年的歷史,但主要以原料級木糖為主,用于生產(chǎn)木糖醇,每年國內(nèi)需求量達(dá)到8萬噸以上。這些產(chǎn)品級別較低,質(zhì)量較差,品質(zhì)安全無法保證,不適合作為食品配料直接使用。
近幾年食品級木糖市場呈現(xiàn)快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。食品級木糖作為一種純天然的功能糖產(chǎn)品,在國外市場已經(jīng)非常普及。日本在20世紀(jì)60年代就已批準(zhǔn)木糖作為無熱量甜味劑,1973年《日本食品添加物便覽》對木糖說明為:無熱量甜味劑、葷菜肴制品添加劑、油脂抗氧化劑、醬色原料、各種香味原料、整腸劑、低吸濕性原料、醫(yī)藥用、工業(yè)原料。美國FEMA將木糖列為公認(rèn)安全的食品添加劑。糖醇類產(chǎn)品作為無糖甜味劑,其有耐受性限制,而木糖耐受性好、無熱量,作為無熱量甜味劑在國內(nèi)外市場有很大的擴(kuò)展空間。進(jìn)入90年代以來,人們對保健食品的需求越來越大,食品級木糖作為一種無熱量的糖,可滿足喜愛甜品的肥胖及糖尿病患者的需求,被廣泛用于食品、飲料中。
在國內(nèi),我國木糖國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 23532-2009)也已于2009年11月1日正式實(shí)施,標(biāo)準(zhǔn)修改采用了英國藥典BP2007與美國藥典USP30的木糖質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并在其基礎(chǔ)上有所提高,這促進(jìn)了我國食品級木糖的發(fā)展。我國食品級木糖以出口為主,雖然產(chǎn)品在質(zhì)量和成本上有了明顯的進(jìn)步,具備了同國外產(chǎn)品競爭的條件,改變了過去以原料級木糖出口為主的被動局面。但由于食品級木糖產(chǎn)品質(zhì)量要求高,大多數(shù)生產(chǎn)廠家由于現(xiàn)有設(shè)備的局限生產(chǎn)不出符合出口要求的產(chǎn)品。少數(shù)幾家有生產(chǎn)食品級木糖醇經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)只能夠以普通木糖為原料少量生產(chǎn)食品級木糖。工藝的限制大大妨礙了食品級木糖的產(chǎn)量。隨著食品級木糖需求量的增加,部分糖醇企業(yè)正在積極準(zhǔn)備新上食品級木糖生產(chǎn)線,以應(yīng)對市場需求。
總之,木糖工業(yè)是一個新興工業(yè),有著廣闊的應(yīng)用前景。我國是農(nóng)業(yè)大國,原料資源豐富,市場廣闊,發(fā)展條件得天獨(dú)厚。加之金融危機(jī)的消退,木糖市場呈現(xiàn)快速增長趨勢,預(yù)計到2011年國際市場需求量將超過4萬噸,國內(nèi)需求也將達(dá)到1萬噸以上。未來幾年食品級木糖需求將以25%左右的速度增長,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活逐漸由溫飽型向營養(yǎng)型、保健型轉(zhuǎn)變,食品級木糖成為未來發(fā)展的必然趨勢。
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫 市場 研究 觀點(diǎn),不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問題,敬請來電垂詢:4008099707。特此說明。