木糖的制备合编.pptx

木糖的制备 木糖（xyl）是一种戊糖。化学式C2H10O5，是单糖类的一种。白色结晶粉末。在 自然界是作为木质化的植物细胞的构成物质，而广泛存在的多糖类“木聚糖”的组成成分。用作低热量食品甜味剂。由木屑、稻草、玉米芯等水解而得。在人体内吸收不好，热原作用极少，多用于糖尿病患者的甜味剂。也可用于染色、制革及制造木糖醇等。特别是结晶木糖作为食品甜味剂，近年来在国外颇受青睐，它将成为人类新的糖源。开发结晶木糖的生产和应用将具有广阔前景。 木糖的溶解度：木糖为细针状晶体，外观白色细小结晶或粉末，味甜，甜度相当于蔗糖的0.7；熔点为153～154℃，有变旋现象； 20℃时溶解度为100g水中可溶解木糖51.24g，在同等温度条件下，其饱和溶液的粘度比木糖醇、葡萄糖均小。 木糖以大分子的木聚糖的形式广泛存在于植物半纤维素中，用酸或酶使木聚糖降解获得。 基本特征 1）不被消化吸收，没有能量值能最大限度地满足爱吃甜品又担心发胖者的需求 2）活化人体肠道内的双岐杆菌并促其生长，双歧杆菌是益菌，该菌越多越有益人体健康；食用木糖能改善人体的微生物环境，提高机体的免疫能力。 3）不被口腔内微生物所利用，具备膳食纤维的部分生理功能，可降低血清胆固醇的预防肠癌等。 4）木糖与食物的配伍性很好，食物中添加少量木糖，便能体现出很好的保健效果。木糖与钙同时摄入，可以提高人体对钙的吸收率和保留率，还能防止便秘。 用途 1）木糖主要通过还原加氢制造木糖醇，其用途更加广泛。 2）木糖在食品、饮料中作为无热量甜味剂，适用于肥胖及糖尿病患者。 3）木糖在发达国家已应用于宠物饲料。 4）木糖用作烤制品。 5）木糖用作高档酱油色。 6）在轻工、化工方面也有一定用途。 原料及试剂 （1）稻壳：选择新鲜或干燥无变质的稻壳为原料。 （2）硫酸：这里用作催化剂，选用化学纯试剂。 （3）碳酸钠：这里用作除灰剂，选用化学纯试剂。 （4）石灰：又称生石灰。主要成分为氧化钙，纯的为白色，含杂质时呈灰色或淡黄色。这里用作中和剂。 （5）活性炭：用作脱色剂，选用化学纯试剂。 （6）717苯乙烯型强碱型阴离子交换树脂：分子中含有碱性基团的离子交换树脂。在水或极性溶剂中能溶胀。在溶液中具有碱性，能以其氢氧根离子或非金属离子交换溶液中的阴离子。这里用作离子交换剂。 （7）732苯乙烯型强酸型阳离子交换树脂:分子中含有酸性基团的离子交换树脂，在水或机型溶剂中能溶胀。水溶液有酸性，能以其氢离子或钠钾等金属离子交换溶液中的阳离子。这里用作离子交换剂。 工艺流程 稻壳 碱液（稻壳） 稻壳 酸处理 酸液（弃去） 稻壳 提取，分离 滤渣（制取二氧化硅） 水解液 中和 碳酸钙 中和液 浓缩 浓缩液 脱色 活性炭 脱色液 离子交换 树脂 除杂液 浓缩结晶 结晶液 分离 产品 操作步骤 （1）碱处理：将稻壳置于不锈钢反应罐中，然后加入1/5的水和1/25的碳酸钠（先将碳酸钠溶于水再加入罐中）。加热焖煮2h除去稻壳中的灰分，然后用尼龙布过滤除去碱水，至pH值为7左右。然后将水沥干。 （2）酸处理：将净化的稻壳放入不锈钢反应罐中，在搅拌的条件下，加入0.1%浓度的稀硫酸，然后煮沸80~100min，以除去残留的灰分。 （3）提取：将酸处理后的稻壳置于不锈钢反应罐中，在保持温度120℃的条件下，加入1%浓度的硫酸进行4h水解，并不断搅拌，搅拌速度应大于120r/min。这时，以多缩戊糖和己糖为主组成的纤维素，在酸催化下裂解，并与水结合成糖。 （4）过滤：将水解物进行过滤，滤渣收集后可另用于制取二氧化硅。所得水解液含0.6%~0.8%的硫酸，pH值为1。 （5）中和：将滤出的水解液放入中和槽内，升温至75~85℃，在不断搅拌下加入15波美浓度的石灰乳，调节pH值为2.8~3.0，中和除去多余硫酸。并保温1h，使中和后生成的硫酸钙充分沉淀。接着进行过滤除去碳酸钙。碳酸钙经干燥漂白后，可作为产品出售。 （6）浓缩：将中和脱酸后的溶液（糖液浓度约为5%）倾入不锈钢蒸发罐中，可通过真空蒸发使木糖液浓度提高到30%-36%，而纯度不低于63%-68%，同时析出未除净的硫酸钙沉淀。 （7）脱色：蒸发后的糖浆色泽较深，可用粉状活性炭进行脱色，脱色温度控制在80 ℃左右，活性炭用量一般为糖液量的10%左右，pH值控制在2.5左右，并不断搅拌。进行40min脱色后进行板框过滤，除去活性炭、悬浮物及残余硫酸钙。脱色后的木糖液无色透明。透光度为90%。 （8）离子交换:为进一步净化糖浆，除去无机物及残存的硫酸，将脱色处理后的物料，在30℃左右先经732阳离子交换树脂除去90%左右的残存灰分，然后再经过717阴离子交换树脂柱除去有机酸。 （9）浓缩结晶：将净化糖浆在真空度为90kpa、温度为50℃下蒸发到含糖约50%（浓度为80%），时间大约40~