木糖醇生产的研究进展

《木糖醇生产的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、木糖醇生产的研究进展摘要：介绍了木糖醇合成的国内外研究现状，分析了各种工艺的优缺点，同时着重介绍了牛物法转化葡萄糖生产木糖醇的概况及各白特点;对牝物法转化葡萄糖制备木糖醇的发展提出了见解。关键词：木糖醇，生物转化，衙萄糖AdvancesinproductionofxylitolAbstract:Thepresentreviewdescribedtheproductionofxylitolbydifferentprocessesandtheadvantagesanddisadvantagesofeachprocess,wit

2、htheemphasisontheproductionbymicrobiologicalconversionfromglucose,andsuggestionforthedevelopingtrendofxylitolproductionfromglucosewereputforward・Keywords:xylitol;biologicalconversion;glucose木糖醇是一种五碳糖醇，分子式为C5HI2O5,是一种无味的白色结品粉末，外表与廉糖相似，甜度与蔗糖相近，热量与葡萄糖相当，极易溶于水，微溶于乙醇和甲

3、醇山。木糖醇在人体中代谢不需要胰岛索，可供糖尿病患者食用而不增加血糖值，木糖醇还可预防舗齿，其在庾药和食品领域中应用广泛，用量较大此外，木糖醇广泛应用于造纸工业、化学工业、幫料工业、汕漆涂料T业、表面活性剂工业、皮革工业、蓄电池工业等行业，2004年8月，美国能源部可再半资源办公室将其列为十二种优先开发利用的平台化合物之一⑶。近年來随着人们对木糖醇需求的不断增长，有关木糖醇的生产方法及应用研究已引起人们的广泛关注。木糖醇的合成方法包括化学合成法、化学牛物合成法和全牛物合成法。1化学合成法冃前，国内外木糖醇工业化生产方法主要

4、为化学合成法，即用富含多缩戊糖的玉米芯、棉子売、甘蔗渣、桦木片等农林和工业废料经酸(如HC1,H2SO4)水解成木糖后经纯化处理和加氢反应制得木糖醇，反应式如下：[c5h8o4]h+nH2o多缩戊糖水木糖谋C5H10O5+H2C5H12O5木糖氢气木糖醇化学合成法小木糖纯化工艺繁杂、酸碱消耗人；加氢过程需高温(115〜135。0、高压(约6.5X106Pa)、易燃易爆的高压氢气及对木糖溶液纯度要求很高的鎳催化剂，基本建设投资及操作费用高，污染较严重⑷。化学法每牛产1吨木糖醇要消耗玉米芯近10吨，耗酸3吨,耗碱2吨，活性炭1

5、20〜15()公斤,蒸汽30~50吨,水lOOM?以上⑸。针对化学合成法生产木m-.r艺屮要求高温、高压、昂贵的催化剂和繁杂的分离、净化工序的问题，国际上从上世纪70年代开始研究木糖醇牛:产的新途径——化学生物合成法。2化学生物合成法化学牛物合成法的基本原理是将含多缩戊糖的农业废弃物(如稻草、蔗渣、玉米芯等)经稀酸水解后获得的木糖水解液，利用微生物将水解液屮的木糖直接转化为木糖醇。此法可省去结品纯化木糖的步骤，与化学合成法和比，大幅降低了水、能源和木糖的消耗，从而降低了生产成本。目前，发现并可以利用的微生物有细菌、霉菌和酵

6、母。只有少量的细菌能发酵木糖产木糖醇，女(1Enterobacterliquaefacien^Myobacteriumsmegmati^11,Corymebacteriurn卯•凶等种JSoIzumori等人发现，M.smegmcitis转化木糖产木糖醇的能力较强，转化率可达40%⑺。霉菌屮能转化木糊生成木糖醉的菌主要有青霉、曲霉、根霉、胶杆菌、漆斑红菌等〔9】，但这些菌转化能力普遍较差。酵母转化木糖产木糖醇的能力最强，主要冇Candidaspiecie^KPachysolenfarmophilus'''',Debarc

7、omyceshansenii^2^Pichiaguilliennondi/^］等种属。女HC.guillienfiondi/141和C.tropicali^^在24小时内可转化90%以上的木糖产木糖醇。化学住物法制备木糖醇的影响因素主要有通气量、木糖浓度、发酵方式、pH值和温度等。氧气是酵母发酵木糖产木糖醇的-个重要影响因素，冃前普遍釆用两阶段控制溶氧法,如Nolleu等利川此法培养C.guilliennondii转化木糖产木糖醇，转化率口J达80%【⑹。木糖浓度是影响木糖醇产量的重耍因素，提高木糖浓度可以提高木糖醇生产速

8、率，如将木糖初始浓度从l()()g/L增加到15()g/L,C.tropicalis在较高的通气量条件下，木糖醇生成速率可从1.78g/(Lh)提高到2.44g/(Lh)l,71o发酵方式对木糖醇产屋和生产速率影响较大，半连续培养的最大生产速率人大高于间歇培养和流加培养，这是由于采用半连续培养使细胞进一