■國家糖工程技術研究中心
木糖的產(chǎn)業(yè)化及市場應用前景
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木糖是多縮戊糖的一個組分,分子式為C5H10O5。在自然界迄今還未發(fā)現(xiàn)游離狀態(tài)的木糖。天然D-木糖以多糖的形態(tài)存在于植物中,在農(nóng)產(chǎn)品的廢棄部分如玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣、稻殼以及其他禾稈、種子皮殼等中含量較多。因玉米芯產(chǎn)量大,多縮戊糖含量最高,易存儲,結構相對疏松,易于提取,因而被大量用于木糖生產(chǎn)。木糖也存在于動物肝素、軟骨素和糖蛋白中,是某些糖蛋白中糖鏈與絲氨酸(或蘇氨酸)的連接單位。
木糖的物化特性
甜度及風味
木糖甜度為蔗糖的72%,與葡萄糖甜度接近,風味亦與葡萄糖相似,能改善甜食的風味和口感,抑制異味。
不被人體消化吸收
木糖攝入后不被人體消化吸收,因而不會增加人體血糖值,是一種無熱量的甜味劑;耐受性較好,過多食用不會導致腹脹和腹瀉;亦不被口腔內微生物所利用,不會導致齲齒;具備膳食纖維的部分生理功能,可降低血清膽固醇和預防腸癌等。
良好的配伍性
木糖與食物的配伍性很好,可以根據(jù)需要,以任何比例添加到食品中。與氨基酸混合加熱過程中容易產(chǎn)生美拉德反應,起到增香的效果。
保健功能性
木糖能活化人體腸道內的雙歧桿菌并促其生長,雙歧桿菌是有益菌,該菌越多越有益人體健康。食用木糖能改善人體的微生態(tài)環(huán)境,提高機體的免疫能力。
還原性
木糖是一種還原性糖類,在催化劑的存在下能被氫化還原生成木糖醇,因此被大量用作木糖醇的原料。通過化學反應來制取糖苷和羥基酸,可作為代甘油和食用有機酸。
木糖的產(chǎn)品級別及應用領域
由于應用領域的不同,下游客戶對木糖的產(chǎn)品質量要求差別較大。其中用于加工生產(chǎn)木糖醇、抗氧化劑的木糖質量要求較低,在行業(yè)中被稱為原料級木糖;而作為健康食品配料、風味改善劑,可直接食用的木糖對質量的要求較高,在行業(yè)中被稱為食品級木糖。原料級木糖和食品級木糖在生產(chǎn)工藝、質量要求和市場應用中的差別如表1所示。
木糖的市場發(fā)展情況及前景分析
國內外主要生產(chǎn)企業(yè)
我國木糖生產(chǎn)始于上世紀60年代末,經(jīng)過幾十年的發(fā)展到90年代,最多曾達到60余家企業(yè),總生產(chǎn)能力近3萬噸/年。1998年以后,由于出口下降,價格下滑,許多企業(yè)紛紛停產(chǎn)、轉產(chǎn)、甚至破產(chǎn)。近兩年來,木糖市場出現(xiàn)復蘇,但因國家對環(huán)保要求的提高,多個廠家進行限量生產(chǎn)或停產(chǎn)改造。目前,僅有十幾家企業(yè)能正常生產(chǎn),總生產(chǎn)能力超過原60家企業(yè)的總和,達到10萬噸以上。國內主要生產(chǎn)企業(yè)有河北保碩集團、山東龍力生物、山東福田藥業(yè)、浙江華康藥業(yè)、河南豫鑫藥業(yè)、七臺河泓辰、內蒙古洪源、濮陽研光鵬程等。
國外木糖生產(chǎn)起步較早,主要有俄羅斯、美國、日本、芬蘭等國家生產(chǎn),生產(chǎn)廠家有日本的油脂公司、荷蘭的阿克蘇公司、美國的Lucidol公司等。
通過木糖制取的木糖醇
木糖的生產(chǎn)已經(jīng)有幾十年的歷史,但主要以原料級木糖為主,用于生產(chǎn)木糖醇,每年國內需求量達到8萬噸以上。這些產(chǎn)品級別較低,質量較差,品質安全無法保證,不適合作為食品配料直接使用。
近幾年食品級木糖市場呈現(xiàn)快速發(fā)展狀態(tài)。食品級木糖作為一種純天然的功能糖產(chǎn)品,在國外市場已經(jīng)非常普及。日本在20世紀60年代就已批準木糖作為無熱量甜味劑,1973年《日本食品添加物便覽》對木糖說明為:無熱量甜味劑、葷菜肴制品添加劑、油脂抗氧化劑、醬色原料、各種香味原料、整腸劑、低吸濕性原料、醫(yī)藥用、工業(yè)原料。美國FEMA將木糖列為公認安全的食品添加劑。糖醇類產(chǎn)品作為無糖甜味劑,其有耐受性限制,而木糖耐受性好、無熱量,作為無熱量甜味劑在國內外市場有很大的擴展空間。進入90年代以來,人們對保健食品的需求越來越大,食品級木糖作為一種無熱量的糖,可滿足喜愛甜品的肥胖及糖尿病患者的需求,被廣泛用于食品、飲料中。
在國內,我國木糖國家標準(GB/T 23532-2009)也已于2009年11月1日正式實施,標準修改采用了英國藥典BP2007與美國藥典USP30的木糖質量標準,并在其基礎上有所提高,這促進了我國食品級木糖的發(fā)展。我國食品級木糖以出口為主,雖然產(chǎn)品在質量和成本上有了明顯的進步,具備了同國外產(chǎn)品競爭的條件,改變了過去以原料級木糖出口為主的被動局面。但由于食品級木糖產(chǎn)品質量要求高,大多數(shù)生產(chǎn)廠家由于現(xiàn)有設備的局限生產(chǎn)不出符合出口要求的產(chǎn)品。少數(shù)幾家有生產(chǎn)食品級木糖醇經(jīng)驗的企業(yè)只能夠以普通木糖為原料少量生產(chǎn)食品級木糖。工藝的限制大大妨礙了食品級木糖的產(chǎn)量。隨著食品級木糖需求量的增加,部分糖醇企業(yè)正在積極準備新上食品級木糖生產(chǎn)線,以應對市場需求。
總之,木糖工業(yè)是一個新興工業(yè),有著廣闊的應用前景。我國是農(nóng)業(yè)大國,原料資源豐富,市場廣闊,發(fā)展條件得天獨厚。加之金融危機的消退,木糖市場呈現(xiàn)快速增長趨勢,預計到2011年國際市場需求量將超過4萬噸,國內需求也將達到1萬噸以上。未來幾年食品級木糖需求將以25%左右的速度增長,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活逐漸由溫飽型向營養(yǎng)型、保健型轉變,食品級木糖成為未來發(fā)展的必然趨勢。
表1 原料級木糖和食品級木糖在生產(chǎn)工藝、質量要求和市場應用中的差別