木糖醇的特性及其在食品中的应用冉春霞（食品科学学号：112010324001998）摘要：木糖醇广泛存在于自然界，它的许多医疗保健功能已被科学研究证实。
本文简要介绍了木糖醇的来源、制备方法及相应的特性，同时较全面的阐述了木糖醇的生理功能及其在食品工业中的应用。
由于木糖醇的特殊功能，相信随着人们认识的深入，它的开发和应用将会更加深入广阔，同时也将对国民经济和食品工业的发展起重要的推动作用。
关键词：木糖醇；特性；生理功能；应用Property of xylitol and it’s application in food industryRanchunxia（Food science ，Number:112010324001998）Abstract：The source of xylitol ，it’s preparation and characteristics，physiological functions were summarized in this paper，application of xylitol in food industry was also presented。
Key words：xylitol；characteristics；physiological functions；application木糖醇是一种天然存在的五碳糖醇，广泛存在于草莓、青梅、莴苣等水果和蔬菜之中，但是含量很少，甚至人体本身也能产生。
木糖醇的很多医疗保健功能已经被科学研究证实如降低血糖、防止龋齿等功能[1]，目前木糖醇已经作为蔗糖的最佳替代品广泛应用在食品的研究与开发中。
1 木糖醇的来源、制备方法及其相应特性1、1木糖醇的来源由于自然界存在的木糖含量太低，因此国内外商品木糖醇的生产方法，均是采用含木聚糖的植物为原料，如玉米芯、甘蔗渣、桦木等，经水解、氢化获得结晶木糖醇，其化学结构和自然界的完全相同，堪称天然安全的功能性食品配料。
欧、美、日等几十个国家，均批准木糖醇为安全的食品添加剂[2]。
1、2 木糖醇的制备方法木糖醇的制备方法大致可以分为2种：化学合成法和生物转化法。
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。
生物转化法其基本原理是农业废弃物（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，然后利用微生物发酵水解液中的木糖可得木糖醇。
国外研究表明：利用热带假丝酵母（Candida.tropitcals）长期循环发酵可以提高木糖醇的产率[3]。
与化学合成法相比较，用生物转化法合成木糖醇具有以下优点：（1）获得的最终产品的纯度较高；（2）专一性强，可省去高压设备和大量催化剂，节省能耗，简化工艺；（3）减少农业废弃物处理不当造成的环境污染，变废为宝[4]。
由于生物转化法有着上述化学合成法无可比拟的优越性，因此随着生物工程技术的不断提高，生物转化法必然在未来的木糖醇生产中占主导地位。
1、3 木糖醇的理化性质木糖醇为白色结晶或白色晶体粉末，具有清凉甜味，甜度为蔗糖的0.65-1.05倍，是糖醇中最甜的一种，入口后清凉似薄荷，没有杂味；熔点92-96℃，沸点215-217℃；能量值仅11.7-12.1kJ/g，比蔗糖低。
木糖醇极易溶于水，每毫升水可溶解1.6g木糖醇，微溶于乙醇、甲醇等有机溶液。
木糖醇对热稳定性好，在PH值3-8范围内稳定；对金属离子有螯合作用，无美拉德褐变反应，在机体内代谢与胰岛素无关；其分子式为C5H12O5，相对分子质量152.15。
1、4 木糖醇的安全性木糖醇为国际上公认的安全食用物质。
世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会对木糖醇的ADI值（每日允许摄入量）不作限定；欧洲经济联合体食品科学委员会认为这种多羟基化合物可以长期食用；美国FDA（食品与药品管理局）自1963年就将木糖醇视为“公认安全物质”允许在食品、饮料、医药和化妆品中使用；糖尿病患者的每天食用量一般认为其安全水平应控制在90g/d。
木糖醇的生理功能木糖醇是所有食用糖醇中生理活性最好的品种。
不论在防龋齿、降低血糖值、用作糖尿病人食品等方面，木糖醇都显示出了比山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇等六碳醇更特别的优越性。
2、1 不会引起血糖水平波动木糖醇作为一种功能性甜味剂，能参与人体代谢，进入血液后，不需要胰岛素就能渗入细胞，而且代谢速度快，不会引起血糖值升高，是适合于糖尿病人食用的有营养的食糖替代物[5]。
同时在调节新陈代谢、减轻“三多”（多食、多饮、多尿）症状、恢复体力等方面功效明显[6]。
因为木糖醇代谢产生的能量和葡萄糖相同，而且和蔗糖有相同的甜度，根据北京复兴医院临床试验：糖尿病病人每天服用30-50ｇ，连续服用36个月，结果是体力100％恢复，按血糖值测定，降糖有效率达80％，说明有降低血糖值的效果，所以我国把木糖醇作为糖尿病病人的辅助治疗剂。
2、2 防龋齿作用木糖醇的防龋齿效果达到90％，而山梨醇的防龋齿效果只有30%-40%。
木糖醇是防龋齿的最好甜味剂，已在20多年的时间内，不同情况下得到认证。
木糖醇不能被口腔中致龋齿的微生物发酵利用，从而抑制了微生物的生长及酸的产生[7]；国内外研究表明，咀嚼木糖醇口香糖可以有效刺激唾液流速增加，促进牙釉质再矿化[8-9]；咀嚼木糖醇口香糖可以促进表面早期脱矿牙体组织再矿化[10]。
长期于餐后咀嚼含木糖醇或山梨醇的无糖口香糖可以降低龋齿的发病率[11]。
2、3改善肝功能口服木糖醇治疗乙型肝炎及肝硬化临床试验结果表明，木糖醇能够促进肝糖原的合成，使血糖不会上升，同时能减慢血浆中产生脂肪酸的速度，对肝病患者有改善肝功能和抗脂肪肝的作用。
经常服用木糖醇，对降低转氨酶，改善肝功能，具有一定的作用[12]。
2、4双歧杆菌增殖作用动物实验表明，木糖醇和低聚糖类相似，也有明显改善小鼠肠功能的效果。
木糖醇在动物体内肠道中滞留，具有缓慢吸收作用，可促进肠道内益生菌群的增殖，尤其是双歧杆菌的增殖作用。
按测算，每人每天服用15g左右木糖醇，即可达到调节肠道功能的作用。
2、5促进钙质的吸收木糖醇能够促进机体对钙质的吸收，增强骨的致密性和韧性。
芬兰通过动物试验证明，木糖醇和钙一起食用，能提高肠内钙的吸收，从而提高体内钙保留率。
经研究确定，木糖醇和钙的最佳摩尔比为 1：5。
2、6预防少儿肺炎及耳炎国内外最新研究表明：木糖醇在预防少儿肺炎及耳炎方面具有非常卓越的功效[13]。
其实，木糖醇本身并无抗菌作用，但患者口服含木糖醇的制剂或食品后很快显示出预防肺部呼吸道细菌感染的效果，原因是它能使呼吸道表面黏液层中盐度下降，故有利于患者恢复预防肺部感染的能力。
已知木糖醇因能阻止突变链球菌的生长而防龋齿，美国小儿科医学院为了探讨木糖醇对引起急性中耳炎的肺炎链球菌是否也有同样的作用，于是在857名儿童中展开试验，让他们嚼服以木糖醇为基料的口香糖和胶质软糖，或服用木糖浆，结果发现这类耳部感染的病例减少了。
2、7 木糖醇护肤日本资生堂公司宣布，经长期研究，认为木糖醇不仅具有同甘油相同的保湿和改善皮肤粗糙的效果，而且使用时不发粘，使人感觉清爽，因此资生堂公司已开始大力研制含有木糖醇的护肤用品。
3 木糖醇在食品工业中的应用3、1 木糖醇在糖果中的应用食用木糖醇不会引起龋齿，同时低热量糖果已成为当今国际糖果市场的消费热点和开发重点，故可将木糖醇作为糖的替代物添加于口香糖、巧克力、硬糖中。
将木糖醇作为填充型甜味剂代替蔗糖制成的糖果，甜味纯正，清爽冰凉，无不良后味，比其他“非蔗糖”糖果的口感更好。
由于其特殊的分子结构，木糖醇不会发生美拉德反应，所以用它代替蔗糖生产糖果，熬糖时糖体色泽稳定，能够经受高温环境，不易发生分解，且无需另外添加阿斯巴甜等强力甜味剂（热稳定性差，高温下易分解，进而导致甜味丧失）。
但单独使用木糖醇不能制作可塑性产品，不过与山梨糖醇混合使用则可解决这一问题。
3、2 木糖醇在功能型酸奶和无糖酸奶中的应用[14]木糖醇对改善人体肠胃功能有重要作用：木糖醇能够促进人体肠道内双歧杆菌增殖，改善肠道内菌群结构，抑制肠内腐败产物的生成，改善通便，预防便秘，具有很高的功能特性。
用木糖醇制成的功能型酸奶，可促进双歧杆菌增殖和营养物质的消化吸收，提高人体免疫力，因此越来越受到中老年人及儿童的喜爱。
若添加果酱、果粒等配料开发出不同口味的木糖醇酸奶，更可满足不同嗜好消费者的需求。
无糖酸奶是一种健康型酸奶，其中没有添加蔗糖，而是选用了作为功能性甜味剂的木糖醇，以避免造成血糖浓度的升高。
无糖酸奶的推出可以说真正是糖尿病患者和中老年消费者的福音；而对于那些体形有些发胖或担心自己发胖的人来讲，无糖酸奶也不失为最佳的选择。
3、3 木糖醇在饮料中的应用以木糖醇、麦芽糖、果糖和砂糖复配制得饮料，木糖醇主要是改善饮料的甜度及赋予其清凉感，麦芽糖给予饮料以体质感，以实现无糖饮料柔和醇厚的味感。
木糖醇也可以单独使用于无糖茶饮料、果汁饮料和保健饮料中。
此外，木糖醇还可以控制热量值，稳定和保护营养成分免受破坏，改善饮料后味、质量和清凉感受，并解决了长期以来糖尿病患者无饮料可饮用的难题。
3、4 木糖醇在酒类中的应用木糖醇可以作为酒类添加剂，以改善酒的品质。
日本研究认为，在酒中加入0.5%-3%的木糖醇，能改进酒的色、香、味。
例如合成清酒中加入0.5%的木糖醇以代替葡萄糖，可以使清酒的香味芳醇，甜味柔和，并有减轻招致微生物败坏的特性。
威士忌酒中加入0.5%-2%的木糖醇，可取得类似效果。
在白酒中加入1.5%的木糖醇可以使白酒口味爽滑、醇厚，比调制前的香味更浓郁饱满，后味甜而长。
3、5 木糖醇在焙烤食品中的应用对焙烤食品来说，无糖焙烤甜味剂木糖醇的出现不仅改善了产品的口味，而且提高了产品的综合品质。
由于木糖醇具有很好的热稳定性，而且不会发生美拉德反应，以其为原料制成的奶油类焙烤制品色泽更加洁白。
而对于深色焙烤食品的加工，木糖醇与果糖的配合使用则可以很好地解决上色问题。
4 木糖醇应用的发展前景随着人们保健意识的不断提高以及肥胖病、糖尿病等现代病的日益突显，对安全性高、口感好、防龋齿、降低血糖值的功能性甜味剂木糖醇的需求会越来越大，含有木糖醇的无糖食品必将受到人们的青睐。
由于木糖醇的特殊功能，相信随着人们认识的深入，它的开发和应用将会更加深入广阔，同时也将对国民经济和食品工业的发展起着重要的推动作用。
参考文献：[1]夏邦旗.新型甜味剂木糖醇及在食品中工业中应用[J].西部粮油科技，1994，2：43-47.[2]尤新.木糖醇的功能及其食品应用.应用科技，2009，17（6）：13.[3]Teak-BumK，Yong-JooLee，PilKim，ChangSupKim，Deok-Kun Oh.Increased xylitolproduction rateduringlong-termcell recycle fermentation of Candida tropicalis[J]. BiotechnologyLetters，2004，26（8）：80-85.[4]成英，闫书磊，明立雪.木糖醇的生产工艺及应用研究进展[J].甘肃石油和化工，2008，6（3）:18-21.[5]潘东道主编.功能性食品添加剂[M].北京：中国轻工业出版社，2006年1月，105-109.[6]田强，邱学良.木糖醇的新功能与新给药途径[J].中国食品添加剂，2009，3：234-236.[7] 宫春波、于翠芳、张永翠.功能性甜味剂-木糖醇的性质及其应用研究[J]．中国食品添加剂，2003，（5）:83-86.[8] 李菁，胡德渝. 咀嚼口香糖和龋齿病.上海口腔医学，[J]. 2003，12（3）: 208 - 211.[9]Bdgar WM. Sugar substitutes，chewing gum and dental caries—areview.BrDent [J].BrDent J，1998，184：29-32.[10] 周智、胡赟. 咀嚼木糖醇口香糖对中学生牙齿矿化影响的临床研究[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2006，16（2）:87 - 89.[11]Szoke J，Banoczy J，Proskin HM. Effect of after-meal sucrose-free gum chewing on clinicalcaries [J] .J Dent Res，2001，80：1725 -1729.[12]Elsh M. J，Tsui L. C，Boat T F. & Beaudet A. L. The Metabolic and Molecular Basis ofInherited Disease(McGraw - H ill，New York)，3799 – 3876.[13]尹廷文，陈为民.木糖醇的特性及其应用[J].牙膏工业，1998，5（4）：21－26.[14]冯永强，王江星.木糖醇的特性及在食品中的应用.食品科学，2004，25（11）：380.。