淀粉制备山梨醇和甘露醇..docVIP

淀粉制备山梨醇和甘露醇 中国食品产业网 （2009年8月13日15:10） 淀粉制备山梨醇和甘露醇 　　摘　要:山梨醇和甘露醇是以淀粉为原料来制备的功能性糖醇,具有良好的化学性质和生理功能,在食品、医药、化?工等行业有着广泛的应用。对这两种糖醇的性质、制备以及应用进行了介绍。　　关键词:山梨醇;甘露醇;淀粉;制备;应用　　中图分类号:TS241　文献标志码:A　文章编号:?1672-3678(2008)05-0008-05　　淀粉是绿色植物进行光合作用的最终产物,是?由生物合成的可再生资源,是取之不尽、用之不竭?的廉价有机原料。淀粉广泛存在于许多植物的种?子、根、茎等组织中,尤其是谷类如稻米、小麦、玉米?等,马铃薯、木薯、甘薯等薯类的组织中大量贮?存[1]。当前,以淀粉为原料制备的淀粉糖以及进一?步通过催化剂加氢制取的糖醇是淀粉深加工的重?要产品。　　糖醇是一种多元醇。因为可以用相应的糖还?原生成,所以叫做糖醇,如用葡萄糖还原生成山梨?醇,果糖还原成甘露醇。糖醇在食品、医药、化工?等行业有广泛的应用。由淀粉为原料制取的糖醇?具有来源广泛、生产成本低廉、可再生等优势,本?文将对山梨醇和甘露醇这两种可以采用淀粉为原?料制备的功能性糖醇的性质、制备以及应用进行?介绍。　　1　山梨醇和甘露醇的性质　　1.?1　山梨醇的性质　　山梨醇(Sorbitol)又名蔷薇醇、花秋醇、清凉茶?醇、六羟基醇、山梨糖醇,化学名称为1,?2,?3,?4,?5,?6-?己六醇,外观为白色粉末或结晶性粉末。山梨醇分?子式为C6Hl4O6,相对分子质量182·17,熔点96~97?℃,相对密度1·48,易溶于水、甘油、丙二醇、热甲醇?和热吡啶,微溶于甲醇、乙醇、醋酸、苯酚和乙酰?胺[1-3]。山梨醇具有很大的吸湿性,在水溶液中不?易结晶析出,能螯合各种金属离子。由于分子中没?有还原性基团,在通常情况下化学性质稳定,不与?酸碱起作用,不易受空气氧化,也不易与可溶性氨?基化合物发生美拉德褐变。山梨醇对热稳定性较?好,比相应的糖高很多,质量分数达60%以上就不?易受微生物侵蚀[2]。山梨醇甜度约为蔗糖的60%,?在人体内可产生热量16·7?kJ/g,渗透压为蔗糖的?1·88倍[1,?4]。山梨醇的溶解热为-110?J/g,故具有?类似葡萄糖的清凉口感[5]。山梨醇进入体内能代?谢,属营养甜味剂,但其代谢途径首先是缓慢扩散?而被吸收氧化成果糖,再被利用,参与果糖代谢途?径,对血糖值和尿糖没有影响,可作为糖尿病人的?甜味剂使用。山梨醇的分子结构式如图1所示。 　　1.2　甘露醇的性质　　甘露醇(Mannitol)学名己六醇,又称D-甘露糖?醇、木蜜醇,是山梨醇的同分异构体。它是一种不?吸湿、无臭、白色或无色的结晶粉末,密度?1·489?g/cm3,熔点166~168℃,沸点290~295℃,?溶解热为-120·92?J/g(25℃),入口清凉,易溶于?水、吡啶和苯胺,微溶于甲醇、乙醇,不溶于醚类。?甘露醇具有令人愉快的甜味,甜度为蔗糖的50%左?右[6-8],分子结构式如图2所示。 　　甘露醇在人体中的一次代谢途径与胰岛素无?关,摄入后不会引起血液葡萄糖与胰岛素水平大幅?度的波动;不会作为口腔微生物的营养源,还可抑?制突变链球菌的生长繁殖。在防龋齿口香糖中加?入甘露醇还可以增强其延缓磷酸钙沉淀的作用,帮?助人体对钙的吸收。与山梨醇、木糖醇等不同,甘?露醇不易吸潮,可以用作隔潮剂,防止口香糖、胶姆?糖等加工与使用过程中黏连。甘露醇没有还原基,?不参与美德拉反应。　　2　山梨醇和甘露醇的制备　　这一类糖醇的制备工艺通常是:首先以淀粉为?原料,经过调浆、糊化、液化、糖化、精制、浓缩等工?艺制备得到高品质的相应淀粉糖,这是生产的基?础;此后用镍为催化剂在高温高压下进行加氢化学?反应即可制取淀粉糖醇;最后再经过精制、浓缩、分?离等工艺得到相应的糖醇。　　2.?1　山梨醇的制备　　山梨醇的生产包括氢化法、电化学法和发酵?法。其中,氢化法是目前最常用的生产方法,以蔗?糖、淀粉、葡萄糖等为原料通过氢化反应得到。电?化学法和生物发酵法都是以葡萄糖和果糖为原料,?前者通过电解还原原料制备山梨醇,后者则通过微?生物的酶作用将葡萄糖和果糖转化为山梨醇。在?淀粉生产山梨醇时,首先要经酶法或酸法将其转变?成葡萄糖,然后进行生产[9],工艺流程[3]主要包括?葡萄糖溶液的制备、加氢反应、催化剂分离、离子交?换、溶液蒸发和结晶干燥等。具体的生产工艺又可?以分为间歇法和连续法等。　　2.?1.?1　间歇法　　1)拌釜式间歇加氢工艺[10]　　该工艺是我国生产山梨醇的传统工艺。将葡?萄糖配制成质量分数50%~55%的溶液