D-木糖

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无色至白色结晶或白色结晶性粉末,略有特殊气味和爽口甜味。甜度约为蔗糖的40%。,熔点114度,呈右旋光性和变旋光性,易溶于水和热乙醇,不溶于乙醇乙醚。人体无法消化,不能利用。天然晶存在于多种成熟水果中。常见的功能性低聚糖和糖醇类有低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、水苏糖、棉籽糖、低聚半乳糖、L-阿拉伯糖、D-木糖等。其中,D-木糖为近年来兴起的一种“超强双歧因子”,是一种附加值高、市场前景看好的功能性食品配料,是国内外竞相研究开发的功能性糖类。 [1] 
中文名
D-木糖
外文名
D-xylose
英文名
D-xylose
CAS号
58-86-6
别    名
D-戊醛糖
熔    点
114度
相对密度
1.525

D-木糖基本信息

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英文名:D-xylose
别名:D-戊醛
CAS号:58-86-6
分子式:C5H10O5
分子量:150.13
安全说明:S24/25
D-木糖 D-木糖

D-木糖制作工艺

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木糖是一种由木屑、稻草、玉米芯等富含半纤维素的植物经水解而得的一种五碳糖,易溶于热乙醇和嘧啶,甜度为蔗糖的67%。木糖与葡萄糖的化学性质相似,可以还原为相应的醇,例如:木糖醇,或氧化成3-羟基-戊二酸
在中国,木糖是生产木糖醇的主要原材料,已经被多个国家批准为无热量甜味剂。
(1)工艺流程
原料预处理→酸洗水解→过滤→中和→脱色→浓缩→离子交换净化→结晶→离心分离→干燥→成品
2)生产工艺要点
①玉米芯原料的顶处理 选用当年收购的无杂质、无霉变、无灰尘、水分含量在12.18﹪以下的干玉米芯.
筛选处理:通过筛选.风选,以除尽原料中的杂质提高原料质量. 原料的粉碎;将含水量≦12.18%的玉米芯用粉碎机粉碎至粒径≦5mm.
稀硫酸水溶液预处理:将已粉碎的原料投入浸泡池中加稀酸溶液浸泡,最适合玉米芯。进行顶处理的最件是:水温80'C.时间60min,不断搅拌.以除去胶质、果胶灰分等. 预处理完华,放掉废水,玉米芯颗粒选入水解锅. 用稀酸比用水预处理〈温度为120°C)不仅温度低,而且还原糖损失少.
酸洗水解在硫酸浓度15-20g/L.温度100-105C的条件下进行水解。一般一次投料〈玉米芯) 700kg〈折合绝干料590kg左在〉加入浓度为2.0%的硫酸溶液5000kg,水解时间为2-3h (从水沸后计时)。

D-木糖应用领域

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1.无热量甜味剂。使用於肥胖及糖尿病患者。亦用於脂肪氧化防止剂量,制酱色的原料及通过美拉德反应制备猪肉等香料。
2.木糖对人体肠道内的双歧杆菌有较高的增殖作用,食用木糖能改善人体的微生物环境。提高机体的免疫能力。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。
3.用於制取木糖醇
4.由于其提味效果明显,可用于香料和宠物饲料行业
5.由于其可以高效的引起美拉德反应,因此可用于生产食品调味剂
6.由于其提色效果明显,可用于食品行业金褐色的着色,如黄油和面包的着色。
7.医药原料和医药中间体
8.适用于香精香料的制备

D-木糖保健功能

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D-木糖作为一种新兴的功能性食品配料,因具有优良的加工特性和多种生理调节功能,被广泛应用于各种功能性食品中,其生理调节功能主要有以下几方面:
调节肠道菌群,促进双岐杆菌增殖
D-木糖能够选择性的促进肠道双歧杆菌等有益菌的增殖,使其成为肠道优势菌群,调节肠道微生态平衡,促进肠道健康。双歧杆菌是人体肠道内的正常栖居的菌群,它能够选择性的代谢D-木糖产生大量短链脂肪酸,相反,肠道中的葡萄球菌、大肠杆菌和许多梭状芽孢杆菌都不能利用D-木糖。双歧杆菌代谢D-木糖产生的短链脂肪酸主要是乳酸和醋酸,能够降低肠道的pH值,抑制了其它有害菌的繁殖,使人体内的吲哚、酚、氨和尸胺等有害代谢物质明显减少,从而降低了人体患结肠癌等疾病的机率。同时,肠道酸性环境的改善还能刺激肠道蠕动,增加粪便湿润度,促进排便,从而防止便秘发生,减少宿便对便秘患者带来的危害,同时,D-木糖通过调节肠道菌群对腹泻症状也有一定的缓解作用,因而它是一种具有通便和缓解腹泻的双向调节剂。
  每天摄入D-木糖10g,即可起到较好的整肠效果,因此D-木糖也被称为“超强双歧因子” [1] 
降低血压、血清胆固醇及血糖
D-木糖属于水溶性膳食纤维,具有膳食纤维的部分生理功能,D-木糖对预防高脂血症有很好的效果。用喂食高脂饲料的方法建立高脂血症小鼠模型,观察D-木糖对高脂血症成年小鼠血清总胆固醇(TC)、血清总甘油三脂(TG)和高密度胆固醇(HDL-C)含量的影响。结果表明,D-木糖可有效降低高脂血症小鼠血清TC、TG含量,但对低密度胆固醇(LDL-C)含量的升高无明显效果。
  选择46例高血脂患者进行治疗,摄入D-木糖持续5周后,其心脏舒张压平均下降799.8 Pa(6mmHg)。研究表明,人的心脏舒张压的高低与其粪便中双歧杆菌占总菌数的比率呈明显的负相关关系。摄入D-木糖,持续2周至3个月,总血清胆固醇可降低20~50 dl。D-木糖还可提高女性血清中高密度脂蛋白胆固醇的比率。
  在肠道中,D-木糖对胆汁酸的吸收具有阻滞作用,其在肠道中水解活性比其他膳食纤维低。因此能阻滞消化道中碳水化合物的水解作用,可有效地控制血糖水平
低热量
D-木糖很难被人体消化酶系统所分解,唾液、胃液、胰液和小肠液等都几乎不能分解D-木糖,其能量值几乎为零,因此,D-木糖可用作减肥食品和调节血糖食品的原料。
抗龋齿
低聚糖不会引起牙齿龋变,龋齿是由于口腔微生物特别是突变链球菌侵蚀而引起的,D-木糖不能被口腔内细菌所利用,也不能被口腔酶分解。因此不会引起牙齿龋变,有利于保持口腔卫生。D-木糖与蔗糖并用时能阻止蔗糖被龋齿病原菌利用而生成牙垢,可抑制葡萄糖在牙齿上附着,防止牙齿表面珐琅质脱灰
生成营养物质
人体摄入D-木糖,促进双歧杆菌等肠道有益菌的增殖,肠道有益菌群在代谢过程中,会产生维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸和叶酸等营养物质,这些营养素能够被人体吸收利用,实现补充人体多种营养素的保健功能

D-木糖应用前景

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D-木糖以其原料来源丰富、功能优异且附加值高等优势,已成为前景看好的保健食品配料。同时,作为新一代生物制品,D-木糖具有优良的加工性能,可与其它原料复配加工成胶囊、冲剂、口服液、片剂等多种剂型的产品,这进一步推动了其在保健品领域的广泛应用。
  D-木糖功能性食品配料的出现,不仅将促进我国功能糖工业向一个新的方向发展,而且还可以处理农林废料,变废为宝,保护环境,具有十分显著的经济效益和社会效益。同时,随着人们对D-木糖的功能性认识的提高,D-木糖的应用范围也会越来越广,它的市场需求将逐年增加。在深入研究的前提下,D-木糖的生产成本也必将不断降低,D-木糖作为新一代生物制品,其应用前景十分广阔。 [2] 
参考资料
  • 1.    精制D-木糖在保健食品中的应用  .食品论坛[引用日期2017-05-11]
  • 2.    龚剑峰 , 朱维铭 , 刘放南 , 罗楠 , 谭力 .D-木糖吸收试验评价短肠综合征病人的吸收功能 来自维普:《肠外与肠内营养》 ,2006
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