第一節(jié) 糖醇簡介
糖醇是一種多元醇,含有兩個以上的羥基,但糖醇和石油化工合成的乙二醇、丙二醇、季戊四醇等多元醇不同,糖醇可以由來源廣泛的、相應(yīng)的糖來制取,即將糖分子上的醛基或酮基還原成經(jīng)基,而成糖醇。如用葡萄糖還原生成山梨醇,木糖還原生成木糖醇,麥芽糖還原生成麥芽糖醇,果糖還原生成甘露醇等。(可研報告)
第二節(jié) 麥芽糖醇的生產(chǎn)工藝
麥芽糖醇是由麥芽糖經(jīng)氫化還原制成的雙糖醇。工業(yè)上其生產(chǎn)工藝可分為兩大部分,第一部分是將淀粉水解制成高麥芽糖漿,第二部分是將制得的高麥芽糖漿加氫還原制成麥芽糖醇。整個工藝流程如下:
淀粉一調(diào)漿(濃度10% ~20% ,pH6.0~6.4)一液化(100℃ ,DE10~12)一糖化(45~50℃ ,pH5.8~6.0)一壓濾一脫色(pH4.5~5.0,80℃ ,30rain,20~25轉(zhuǎn)/分)一壓濾一離子交換(流速700kg/h,40cI=左右)一真空濃縮(0.086~0.092Mpa,50~53~C)一高麥芽糖漿一備料(濃度12% ~15%)一調(diào)pH(7.5~8.0)一進料反應(yīng)(溫度120~C~130~C,壓力8Mpa)一過濾脫色一離子交換一蒸發(fā)濃縮一成品。
(1)調(diào)漿:先將一定量的水加入調(diào)漿罐中,開動攪拌器,逐漸加入淀粉,將淀粉調(diào)成濃度為10%~ 20% 的淀粉乳,調(diào)粉時充分攪拌,防止結(jié)團。待淀粉完全調(diào)勻后,加入0.1%左右的純堿,將pH調(diào)至6.0~6.4,為提高淀粉酶的活力,加入0.2% ~0.5%(對淀粉而言)的氯化鈣,攪拌均勻。
(2)液化:該工序?qū)μ岣啕溠刻堑漠a(chǎn)率很關(guān)鍵,應(yīng)嚴格操作。將調(diào)好的淀粉乳打入貯罐,d一淀粉酶的加入量按5U/g淀粉計,IO0~C液化至DE值1O~12。同時立即升溫100℃以上,保持5min,進行高溫滅酶。經(jīng)過高溫處理后的淀粉液化液,分散性好,不易發(fā)生凝沉,利于糖化操作。
(3)糖化:將液化冷卻至45~50℃ ,調(diào)節(jié)pH至5.8~6.0,加異淀粉酶20U/g淀粉和鮮麩皮,13一淀粉酶10U/g淀粉,糖化3O~40h,得到含80% ~95%麥芽糖,5% ~15%麥芽三糖的糖化液。
(4)壓濾:其作用是除去糖化液中的雜質(zhì),保證后面工序的順利進行。用板框式壓濾機壓濾,以硅藻土或壓碎珍珠石為助濾劑,至得到澄清的濾液為止。
(5)脫色:按濾液干物質(zhì)的0.5~1.0%加入粉末活性炭,加入前先將活性炭與等量濾液混合,這樣易于活性炭的混合。脫色操作條件:pH4.5~5.0,80℃ ,30min,以20~25rpm的速度攪拌,然后以硅藻土為助濾劑(用量為0.3—0.5kg/m2),用板框式壓濾機壓濾。先用少量糖化液把硅藻土調(diào)勻,然后用泵打入加濾機,壓力要求在0.1MPa以下,使硅藻土均勻地沉積在濾面上,開始濾出的濾液不清,將其回流到脫色罐,直至液澄清為止,關(guān)閉回流管,將濾液送至貯缸,過濾壓力應(yīng)控制在0.2~ 0.3MPa。
(6)離子交換:通過離子交換除去濾液中的金屬離子、離子型色素以及殘留的可溶性含氮物等雜質(zhì),可進一步提高糖液的純度和熱穩(wěn)定性,使其無色透明。離子交換流程:糖化液一陽柱一陰柱一陽柱一陰柱。選用強酸性陽樹脂和強堿性陰樹脂,使用前離子樹脂經(jīng)浸泡膨脹后,分別裝入陰、陽柱中,再經(jīng)酸洗、堿洗、水選后即可使用,交換時控制流速約700kg/h,溫度為40℃左右。樹脂使周期的長短視糖漿中雜質(zhì)含量而定,雜質(zhì)量高則使用周期短。
(7)真空濃縮:真空度維持在0.086—0.092MPa,糖液溫度約為50~53℃,真空度不低于0.066MPa,蒸汽壓力控制在0.2~0.3MPa。濃縮至固形物含量40~60%,停汽放空,即可作為制備麥芽糖醇的原料。
注意事項:液化時要特別注意DE值必須控制在最低范圍。及時滅酶處理,防止DE值過高影響麥芽糖的產(chǎn)率。
第三節(jié) 糖醇產(chǎn)業(yè)及市場的發(fā)展
我國糖醇工業(yè)在上世紀70年代起步,但發(fā)展緩慢,進入90年代,糖醇產(chǎn)量才幾萬噸。但最近十幾年,糖醇工業(yè)進入了快速發(fā)展的年代,產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品品種也不斷增多,這主要是由于我國醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)和其他相關(guān)工業(yè)的快速發(fā)展,為糖醇產(chǎn)量的增長提供了更廣闊的消費市場。
目前,國際上糖醇年需求量為300多萬噸,而總產(chǎn)量僅為260余萬噸,供需矛盾十分突出。供需量列前四位的產(chǎn)品依次為:山梨醇、木糖醇、甘露醇和麥芽糖醇。
在國際上,最早生產(chǎn)木糖醇的國家是芬蘭,1999年國際食品法典委員會(CAC)批準木糖醇為可按生產(chǎn)需要,無須限量食用的食品添加劑。目前,全球木糖醇市場穩(wěn)步發(fā)展,每年以 l5%的速度增長。丹尼斯克集團公司是世界主要的食品添加劑和配料供應(yīng)商,該公司也是目前世界最大的木糖醇生產(chǎn)企業(yè),木糖醇年產(chǎn)能為3萬噸左右并在河南安陽建有丹尼斯克甜味劑(安陽)有限公司,重點生產(chǎn)木糖和晶體木糖醇。
在國內(nèi),我國生產(chǎn)木糖醇起步較晚,始于上世紀60年代末,在河北保定市化工二廠順利建成一條以玉米芯為起始原料,經(jīng)酸解、中和脫色、離子交換、加氫等工序最后得到結(jié)晶木糖醇的生產(chǎn)線,年產(chǎn)木糖醇300噸。l980年后,隨著木糖醇提取工藝的成熟,浙江、山東、河南等地先后建成多家以玉米芯為起始原料的木糖及木糖醇生產(chǎn)企業(yè)。我國的木糖醇 市場發(fā)展 速度很快,其增幅高于全球增速的一倍以上。經(jīng)過20多年的 行業(yè) 優(yōu)化整合后,市場集中度在向優(yōu)勢企業(yè)靠攏。目前全國發(fā)展較好的木糖醇生產(chǎn)企業(yè)僅剩下6家左右,生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量標準已達到國際先進水平,并帶動了 行業(yè) 整體水平的提高。
木糖醇的市場化程度很高,國內(nèi)木糖醇產(chǎn)品絕大多數(shù)用來出口。中國淀粉糖工業(yè)協(xié)會糖醇專業(yè)委員會在《我國木糖醇市場調(diào)研報告》顯示木糖醇的出口數(shù)量由2000年的不足800噸發(fā)展到2007年的21000噸,增幅達到了26倍,我國木糖醇在全球市場的份額也由2000年的不足5%擴大到2009年的50%以上。
第四節(jié) 糖醇的市場前景
隨著人們消費觀念的改變和生活水平的提高,人們對甜食的需求量也不斷地增加。據(jù)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)院最近調(diào)查的結(jié)果表明,當(dāng)前我國20~70歲年齡段的糖尿病患者在二千萬人以上,潛在糖尿病患者不低于三千萬人,也就是說,我國共計有近五千萬人面臨著糖尿病的威脅,不僅如此,隨著人們生活水平的提高,肥胖病患者也在日益增多,我國又有近四億兒童,兒童的專用食品和保健食品發(fā)展迅速,這都是糖醇發(fā)展的潛在市場。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,人民生活逐漸由溫飽型向營養(yǎng)型、保健型轉(zhuǎn)變,糖醇進一步走進普通百姓生活是順理成章的事。
總之,糖醇 行業(yè) 作為無糖食品配料、醫(yī)藥配料等已經(jīng)越來越多的被人們所認識,健康食品是當(dāng)今食品市場的消費熱點和開發(fā)重點,在歐洲,功能性糖果的發(fā)展令人矚目,特別是無糖口香糖,占了口香糖市場的50%,無糖糖果占了糖果市場的25%以上,而這些無糖糖果多數(shù)是用糖醇類產(chǎn)品代替蔗糖與淀粉糖制造的。我國無糖食品才開始起步,作為13億人口的大國,糖醇在無糖糖果與食品添加劑上的應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展空間,糖醇產(chǎn)業(yè)將成為本世紀最具競爭力的朝陽產(chǎn)業(yè)。
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