木糖醇的生产工艺.docx

木糖醇产业调研报告1.木糖醇概述木糖醇( Xylitol) ，又称为戊五醇， 是一种五碳糖醇，为白色结晶或结晶性粉末，味凉，甜度相当于蔗糖，热量相当于葡萄糖。木糖醇是一种由农业废弃物玉米芯、甘蔗渣等物质中提取的，纯天然新型功能甜味剂和高级疗用食品。1999年国际食品法典委员会（CAC）批准木糖醇为可按生产需要，无须限量食用的食品添加剂。木糖醇的质量级别主要有三个：工业级、食品级和医药级，其中以医药级为最高级别。目前木糖醇已广泛地应用于食品、医药、口腔保健、工业制造、烟草制品、家庭调味品、化妆品等多个领域。2．木糖醇的生产工艺木糖醇的生产工艺大致可分成2种， 化学合成法、生物转化法，介绍如下：2.1 化学合成法生产工艺化学合成法其基本原理为多缩戊糖（如木聚糖）经酸（如HCl、H2SO4）水解可得D-木糖，D-木糖在镍催化剂的作用下加氢制得木糖醇。化学合成法有2条典型工艺，即：中和脱酸工艺和离子交换脱酸工艺。中和脱酸工艺是在净化水解液时采用中和法，利用石膏做为中和剂将酸除去。离子交换脱酸工艺就是采用离子交换树脂利用离子交换的方法将硫酸根除去。国内的木糖醇生产企业多使用化学合成法进行生产。但此工艺存在一些缺点：加氢反应中，需高温（115-135℃)、高压（约6.5×106 Pa）、易燃易爆的高压氢气，操作较为危险；镍催化剂对溶液纯度要求很高，提高了对分离和净化工序的要求；基本建设投资及操作费用高；污染较严重。生物法生产工艺为克服化学合成法生产木糖醇工艺中的多个问题，国内外科研工作者努力探索出木糖醇生产的新途径——生物转化法。生物转化法的基本原理为农业废弃物(如稻草、蔗渣、玉米芯等)所含的多缩戊糖经稀酸水解后所得主要产物是木糖的水解液，利用微生物细胞内的木糖还原酶，将木糖还原为木糖醇，氢来自细胞内的还原性辅酶和氢离子，不需另行制氢。生物反应过程温和，操作安全，且避免了重金属催化剂的污染，食品安全性好。生物反应能耗低、设备简单，又由于酶的底物专一性，使得原料不必高度精制，生产成本降低。工艺比较工艺名称化学合成法生产工艺生物法生产工艺中和脱酸工艺离子交换脱酸工艺优点工艺比较简单，酸碱消耗少，成本低，设备比较简单，易操作，投资少。克服了中和脱酸工艺中设备结垢的缺点，提高了设备利用率，延长了设备使用寿命，减少了水解液中的灰分和酸的含量，相应地提高了产品质量。新建厂大都采用此工艺。生物反应过程温和，操作安全，且避免了重金属催化剂的污染，食品安全性好。生物反应能耗低、设备简单，又由于酶的底物专一性，使得原料不必高度精制，生产成本降低。缺点沉积在蒸发器管壁上的石膏，使设备结垢，导致设备利用率降低、后期处理劳动强度增大、设备的使用寿命降低。该工艺比较复杂，树脂用量较大，设备较多，投资大，增加了酸碱消耗，加大了成本。虽现有生产成本和化学合成法工艺相当，但转化效率可进一步提高，生产成本仍有降低的空间。需高温（115-135℃)、高压（约6.5×106 Pa）、易燃易爆的高压氢气，操作较为危险；镍催化剂对溶液纯度要求很高，提高对分离和净化工序的要求；基本建设投资及操作费用高；污染较严重。木糖醇产业概述近年来，木糖醇行业发展迅速，2009年全球木糖醇的实际产销量大约为8万吨，其中国内市场2.1万吨，产地主要集中在中国、芬兰等国家。丹尼斯克集团公司是目前世界最大的木糖醇生产企业，木糖醇年产能为3万吨左右并在河南安阳建有丹尼斯克甜味剂(安阳)有限公司，重点生产木糖和晶体木糖醇。中国木糖醇产量约占世界产量的一半，主要生产企业包括：山东福田药业有限公司（1.8万吨）、浙江华康药业股份有限公司（1万吨）、山东禹城绿健生物技术有限公司（6000吨）、山东龙力生物科技股份有限公司（2500吨）等。木糖醇的市场化程度很高，国内木糖醇产品绝大多数用来出口。美日欧韩是木糖醇的主要消费市场；国内市场需求主要基于箭牌、好丽友等口香糖巨头在国内的推广无糖口香糖、中国淀粉糖工业协会糖醇专业委员会在《2009年中国木糖醇市场调研报告》显示木糖醇的出口数量由2000年的不足800吨发展到2007年的21000吨，增幅达到了26倍，我国木糖醇在全球市场的份额也由2000年的不足5％扩大到2009年的50％以上。木糖醇价格及市场趋势分析：2000年-2005年期间木糖醇价格非常稳定，价格总体维持在每吨21000—23000元(此价格不含注射用木糖醇，价格通常在30000元/吨以上)。2006年之后的情形出现了一些变化：由于木糖(用作木糖醇的原料)的产量减少，导致木糖醇出现供货紧张，价格开始上扬。2007年木糖醇供不应求，价格飞涨，国内产能迅速扩张，生产能力远大于市场需求。2006年一季度市场价格21500元/吨，三季度价格24000元/吨， 2007年二季度价格为26000元/吨，2007年四