1、第第8 8节节 功能性低聚糖功能性低聚糖本节概要：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！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（一）低聚异麦芽
2、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）2.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。（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、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%（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；
4、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；.（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、
5、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。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
6、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（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（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
7、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。（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，因而可以促进双歧杆菌的生长，从而起到
8、改善结肠状况的作用。结肠状况的作用。巧克力、糖果等。巧克力、糖果等。三、海藻糖三、海藻糖（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）（一
9、）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。发展历史发展历史 1957,美国人发现美国人发现假单孢杆菌酶假单孢杆菌酶能催化能催化葡萄糖葡萄糖发生发生异构异构化反应化反应转变成转变成果糖果糖；成本高，转化率低，成本高，转化率低，未用未用工业生产工业生产。1965,日本人高崎义
10、辛分离出日本人高崎义辛分离出白色链霉菌白色链霉菌，并并利用低廉利用低廉的农副产品的农副产品（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，酶的酶的得得率高，率高，故故异构酶异构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,日本首先实现了日本首先实现了酶法工业化生产果葡糖浆酶法工业化生产果葡糖浆，此工，此工艺被美国的艺被美国的Clinton玉米加工公司购买玉米加工公司购买；1967年年，美国美国进行工业化生产进行工业化生产，但，但F含量含量仅仅为为14%，较低。，较低。1968,异构酶异构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
11、。1972,采用采用固定化异构酶连续生产工艺固定化异构酶连续生产工艺，成本大大下降，成本大大下降。1978,采用采用色谱分离技术色谱分离技术，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。促进淀粉制糖工业发展。促进淀粉制糖工业发展。发展历史发展历史 技术较先进的国家技术较先进的国家：日、美、法和德日、美、法和德；中中国国目前目前虽然虽然已经工业化生产，但生产能力已经工业化生产，但生产能力和产量均和产量均不大不大，产品多产品多为为F42果葡糖浆果葡糖浆，较单，较单一一。（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
12、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。（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
13、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（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
14、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（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
15、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。（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）。F42F42（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：
16、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.2019.P319.2019.P319二、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。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
17、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镁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-55HFCS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）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
18、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 7.58.2 T 5462 Mg40mg/kg详见教材详见教材P145P145二、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
19、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。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+GG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
20、；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。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
21、.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
22、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）应大力发展我国的果葡糖浆工业 1.从我国食品行业对果葡糖浆的需求来看从我国食品行业对果葡糖浆的需求来看 我国我国软饮料年产量近软饮料年产量近3000多万吨，年用糖量多万吨，年用糖量300多万吨多万吨（2019年数据）年数据）；但果葡糖浆的但果葡糖浆的使用量使用量还不多，还不多，例如例如占我国软饮占我国软饮料市场料市场40以上以上的美国两大可乐公司可口可乐的美国两大可乐公司可口可乐和百事可乐和百事可
23、乐，在中国，在中国还未使用果葡糖浆；还未使用果葡糖浆；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。我国我国每年还有每年还有70万吨的露酒万吨的露酒、150万吨的冷饮万吨的冷饮，年用糖量分别在，年用糖量分别在20万吨和万吨和30万吨以上。万吨以上。应大力发展我国的果葡糖浆工业 我国年产我国年产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，这些都是果葡糖浆的潜糕点，这些都是果葡糖浆的潜在市场在市场。应大力发展我国的果葡糖浆工业 2.从食糖消费情况看从食糖消费情况看 世界人均消费食糖量世界人均消费食糖量21公
24、斤公斤/年年，发达国家人均，发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。国际糖业组织公布的数据国际糖业组织公布的数据：我国人均食糖消费量我国人均食糖消费量不足不足10公斤公斤/年，年，远低于世界人均远低于世界人均水平水平。应大力发展我国的果葡糖浆工业 3.结论结论 在我国发展果葡糖浆工业在我国发展果葡糖浆工业具具有广阔的前景。目前有广阔的前景。目前，国内的果葡糖浆产量，国内的果葡糖浆产量，远远不能满足当前国内远远不能满足当前国内市场日益增加的需求。由于果葡糖浆在国内约有市场日益增加的需求。由于果葡糖浆在国内约有80%以上都用于饮料生产以上都用于饮料生产
25、，随着饮料制造迅速随着饮料制造迅速发展发展，预计国内将会形成巨大的消费市场。作为预计国内将会形成巨大的消费市场。作为食品饮料基料的新型甜味料食品饮料基料的新型甜味料果葡糖浆将越来果葡糖浆将越来越被人们认可和重视。越被人们认可和重视。第二章 糖 醇第1节 糖醇概述本节概要：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 糖醇工业的状况糖醇工业的状况一、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，性质与石油化工合成的如乙二醇、丙二醇等多元醇不同，性质和应用上差别较大；和应用上差别较大
26、；糖醇可以由相应的糖来制取：糖醇可以由相应的糖来制取：葡萄糖，还原葡萄糖，还原山梨醇山梨醇，6碳，产量最大；碳，产量最大；果糖，还原果糖，还原甘露醇，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 CHOHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHH2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHC=OHOCHHCOHHCOHH2COHH2COHHOCHHOCHHCOHHCOHH2COHH2COH加H，还原加
27、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:与原来糖比较有变化与原来糖比较有变化，见书，见书P194表表；3.热量热量:多数多数能被吸收、代谢，产生一定热量；但不是全能被吸收、代谢，产生一定热量；但不是全部糖醇都能代谢部糖醇都能代谢(如如赤藓醇赤藓醇)见书见书P194 表表。4.溶解热溶解热:溶解吸热，入口清凉；溶解吸热，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
28、条件存放。6.耐热性耐热性:蔗糖蔗糖 高高T 美拉德反应（褐变反应）美拉德反应（褐变反应）物理特性物理特性生理特性生理特性二、糖醇的性质（二）生理特性（二）生理特性 1.吸收和代谢吸收和代谢 多数糖醇能被吸收、代谢，并产生一定热量，称多数糖醇能被吸收、代谢，并产生一定热量，称为营养性甜味剂。为营养性甜味剂。但吸收了，不一定能全利用。如但吸收了，不一定能全利用。如赤藓醇赤藓醇属属4碳醇碳醇相对分子量小，相对分子量小，吸收效果最好吸收效果最好；但因人体内缺乏；但因人体内缺乏代谢赤藓醇的酶系代谢赤藓醇的酶系，吸收后不能被代谢，一定时，吸收后不能被代谢，一定时间后赤藓醇全部排出体外，故其不能称为营养性
29、间后赤藓醇全部排出体外，故其不能称为营养性甜味剂。甜味剂。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。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
30、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。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
31、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.成女成女三、糖醇工业的状况 欧洲：法国有全球最大的山梨醇生产企业，年产欧洲：法国有全球最大的山梨醇生产企业，年产50万万t以上；德国等也十分重视糖醇工业。以上；德国等也十分重视糖醇工业。美国：血脂超标人近美国：血脂超标人近1亿，体重超标亿，体重超标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。糖醇工业
32、发展较好，无糖糖果、巧克力、口香。糖醇工业发展较好，无糖糖果、巧克力、口香糖、饮料等产品非常畅销。糖、饮料等产品非常畅销。日本：利用糖醇生产无糖糖果，兴旺。日本：利用糖醇生产无糖糖果，兴旺。三、糖醇工业的状况 在食品工业中，在食品工业中，2019年我国，糖醇被列入食品年我国，糖醇被列入食品添加剂；添加剂；使用范围见书使用范围见书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、赤藓醇等应用举例。、赤藓醇等应用举例。第2节 山 梨 醇本节概要：一、山梨醇性质一、山梨醇性质 二、山梨醇生产二、山梨醇生产 三、山梨醇应用三、山梨醇应用葡萄糖葡
33、萄糖C6H12O6加氢加氢(2H)氧化氧化山梨醇山梨醇C6H14O6一、山梨醇性质 1.物理特性物理特性 无色无味，针状晶体；无色无味，针状晶体；甜度甜度:蔗糖的蔗糖的50%；热量热量: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，在水溶液中不结晶；大，在水溶液中不结晶；能螯合各种金属离子；能螯合各种金属离子；热稳定性热稳定性好，不发生美拉德反应。好，不发生美拉德反应。H2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COH一、山梨醇性质 2.生理特性生理特性 能被人体吸收、代
34、谢，属营养性甜味剂能被人体吸收、代谢，属营养性甜味剂；体内被氧化成果糖在被利用，参与果糖体内被氧化成果糖在被利用，参与果糖代谢途径；代谢途径；不影响血糖值，对尿糖无影响；不影响血糖值，对尿糖无影响；有防龋齿效果。有防龋齿效果。H2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COH二、山梨醇生产（一）原料：（一）原料：葡糖糖葡糖糖高纯度糖浆或结晶高纯度糖浆或结晶G，较理想；，较理想；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一步制取葡萄糖；进一步制取葡萄糖；二、山梨醇生产（二）工艺流程：关键（二）工艺流程：关键氢化工艺氢化工艺(间歇间歇、连续
35、、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
36、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
37、70%二、山梨醇生产（四）催化剂（四）催化剂 生产山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等均是用相应的生产山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等均是用相应的糖加氢催化制得，需要催化剂。糖加氢催化制得，需要催化剂。镍系催化剂镍系催化剂镍镍+载体载体 1.镍铝合金制备：镍、铝熔融，混合，冷却成型镍铝合金制备：镍、铝熔融，混合，冷却成型；镍是催化剂，铝是载体。；镍是催化剂，铝是载体。二、山梨醇生产（四）催化剂（四）催化剂 2.镍铝合金的活化：用镍铝合金的活化：用NaOH活化，溶解掉合金中的部活化，溶解掉合金中的部分铝，使部分镍露出来。分铝，使部分镍露出来。2Al+6NaOHNa3AlO3+3H2 如如200g合金含铝合金含铝
38、100g，加减溶解掉，加减溶解掉40%，碱液应足，碱液应足量，反应后排出碱液量，反应后排出碱液(含含Na3AlO3)，碱液活化产氢，注，碱液活化产氢，注意通风。意通风。二、山梨醇生产（四）催化剂（四）催化剂 3.使用使用 10%15%，活化好的，活化好的三、山梨醇的应用 1.生产维生素生产维生素C(抗坏血酸抗坏血酸)维生素维生素C营养药物、多功能食品添加剂营养药物、多功能食品添加剂 山梨醇山梨醇发酵发酵维生素维生素C 2.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
39、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）三、山梨醇的应用 3.保湿剂保湿剂 吸湿性大吸湿性大 代替甘油，应用于牙膏、卷烟、化妆品等代替甘油，应用于牙膏、卷烟、化妆品等 4.食品工业食品工业 营养性甜味剂营养性甜味剂 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，防龋齿糖果加工，防龋齿 稳定性稳定性加热不起美拉德反应加热不起美拉德反应 代谢不引起血糖升高代谢不引起血糖升高添加食品添加食品三、山梨醇的应用 5.化学工业化学工业 山梨醇山梨醇+环氧丙烷环氧丙烷聚氨酯硬质泡沫塑料聚氨酯硬质泡沫塑
40、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、治疗冠心病等第4节 甘 露 醇山梨醇山梨醇？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？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
41、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：CHOHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHH2COHHCOHHOCHHCOHHCOHH2COHC=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：
42、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；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；二、甘露醇生产工艺二、甘露醇生产工艺 2.工艺流程：工艺流
43、程：P227 图图11-10二、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：2019年：医药年：医药5600t，食品，食品2200t，出口，出口1000t以上以上三、甘露醇的发展及应用三、甘露醇
44、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 甘露醇注射液属注射剂，可作为组织甘露醇注射液属注射剂，可作为组织脱水药。用于治疗各种原因引起的脑脱水药。用于治疗各种原因引起的脑水肿，降低颅内压，防
45、止脑疝。可有水肿，降低颅内压，防止脑疝。可有效降低眼内压，应用于其他降眼内压效降低眼内压，应用于其他降眼内压药无效时或眼内手术前准备。用于鉴药无效时或眼内手术前准备。用于鉴别肾前性因素或急性肾功能衰竭引起别肾前性因素或急性肾功能衰竭引起的少尿。亦可应用于预防各种原因引的少尿。亦可应用于预防各种原因引起的急性肾小管坏死。作为辅助性利起的急性肾小管坏死。作为辅助性利尿措施治疗肾病综合征、肝硬化腹水尿措施治疗肾病综合征、肝硬化腹水，尤其是当伴有低蛋白血症时。对某，尤其是当伴有低蛋白血症时。对某些药物逾量或毒物中毒可防止肾毒性些药物逾量或毒物中毒可防止肾毒性。作为冲洗剂，应用于经尿道内作前。作为冲洗剂，应用于经尿道内作前列腺切除术和术前肠道准备。列腺切除术和术前肠道准备。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
