山梨醇的生產(chǎn)及在食品行業(yè)中的應(yīng)用研究

劉爽

山梨醇在空氣中易吸濕潮解，進(jìn)入體內(nèi)能代謝，屬于營(yíng)養(yǎng)性甜味劑，但其代謝途徑首先是緩慢擴(kuò)散吸收氧化成果糖，再被利用，參與果糖代謝途徑，對(duì)血糖和尿糖沒有影響，可以做為糖尿病人的甜味劑使用。

工藝設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)通用的甲醇裂解制氫和葡萄糖生產(chǎn)山梨醇的工藝，以口服葡萄糖為生產(chǎn)原料，經(jīng)加氫反應(yīng)、觸媒分離、過濾脫色、離子交換、濃縮蒸發(fā)、包裝等先進(jìn)工藝過程精制而成，脫除了原料中的膠質(zhì)、游離脂肪酸、色素、微量重金屬等對(duì)人體有害物質(zhì)。

主要流程：葡萄糖→加氫還原→脫色→離交→濃縮→包裝

工藝流程介紹

氫氣制備。該項(xiàng)目采用甲醇裂解制氫，甲醇與原料液按照一定流量混合，經(jīng)換熱后進(jìn)入氣化過熱器，被導(dǎo)熱油加熱汽化并過熱至規(guī)定溫度，醇，水混合蒸汽進(jìn)入轉(zhuǎn)化器中，同時(shí)完成催化裂解和轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成的高溫轉(zhuǎn)化氣在換熱器中被原料液冷卻，轉(zhuǎn)化氣經(jīng)冷卻器被循環(huán)水冷卻降溫后，進(jìn)入氣液分離罐，分離后的轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入冷干機(jī)低溫分離出殘液的甲醇和水后，再送入變壓吸附裝置提純。

糖漿的計(jì)量及注料。來自上游車間的糖漿，濃度45%- 50%，經(jīng)計(jì)量罐進(jìn)行計(jì)量，再通過加料罐與催化劑攪拌混合，應(yīng)先檢測(cè)物料的PH值，達(dá)標(biāo)后方可經(jīng)高壓泵打入反應(yīng)釜中，加料前，先打開加氫反應(yīng)釜排空閥，待壓力降為0時(shí)方可注料。并及時(shí)與中控人員保持溝通，保證注料安全可控。

氫化反應(yīng)。注料結(jié)束，先關(guān)閉所有閥門，通入氫氣，待釜內(nèi)壓力達(dá)到0.2- 0.3MPa，打開放空閥，釜內(nèi)壓力降為0（反復(fù)操作三次），物料液位達(dá)到釜內(nèi)體積的1/3時(shí)打開攪拌器進(jìn)行攪拌，當(dāng)壓力升到9.0Mpa，溫度在90℃時(shí)，反應(yīng)開始，攪拌轉(zhuǎn)速要根據(jù)反應(yīng)期間的各項(xiàng)參數(shù)適時(shí)調(diào)整。并根據(jù)物料的反應(yīng)情況，確定是否向釜內(nèi)注入液堿等調(diào)整措施。整個(gè)反應(yīng)周期約60- 90分鐘，當(dāng)溫度達(dá)130-140℃之間時(shí)，反應(yīng)基本完成，排料前應(yīng)檢測(cè)物料的各項(xiàng)指標(biāo)合格殘?zhí)呛俊?.1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)，方可排料。（操作注意：料液溫度在115-120℃時(shí)應(yīng)關(guān)閉夾套蒸汽，防止溫度過高，造成醇液質(zhì)量不達(dá)標(biāo)）

脫色過濾。經(jīng)觸媒分離的糖液，由泵打入顆粒碳柱，進(jìn)行過濾脫色。也可通過加入粉末活性碳進(jìn)行脫色過濾，主要步驟為料液進(jìn)入脫色罐中，不斷攪拌并打入一定量的活性碳碳漿；脫色時(shí)間控制在30分鐘左右，然后用泵打入壓濾機(jī)脫色過濾，脫色液合格入離交前罐。脫色液應(yīng)澄清，無跑碳現(xiàn)象，脫色罐要交替使用，嚴(yán)禁生產(chǎn)中一邊進(jìn)料，一邊出料，以免脫色時(shí)間達(dá)不到要求而影響料液質(zhì)量。

離子交換。糖液雖經(jīng)活性碳處理，但料液中的無機(jī)鹽和有機(jī)雜質(zhì)還要進(jìn)一步除掉。工業(yè)上采用離子交換樹脂處理糖漿，起到離子交換和吸附作用。

蒸發(fā)及成品。經(jīng)過凈化精制的糖漿，濃度比較低，采用蒸發(fā)使糖液濃縮，根據(jù)市場(chǎng)需要濃縮至不同的濃度。然后進(jìn)入成品用桶進(jìn)行灌裝銷售，也有企業(yè)為節(jié)約生產(chǎn)成本采用槽罐車運(yùn)輸。

山梨醇在食品行業(yè)中的應(yīng)用

山梨醇因具有“低熱值、低糖、低溫抗氧化、涼爽效應(yīng)、壓縮性、保濕性、防齲齒”等特殊性能與功效，在食品行業(yè)中應(yīng)用廣泛，主要在食品中應(yīng)用如下：

（1）山梨醇可應(yīng)用于各類食品中。作為營(yíng)養(yǎng)型的甜味劑、螯合劑、穩(wěn)定劑和防腐劑，因其具有良好的吸濕、保濕性，可防止食品的干裂、老化，保持新鮮柔軟，延長(zhǎng)食品貨架期限。

（2）山梨醇甜度低于蔗糖，是生產(chǎn)低甜度糖果與無糖糖果的最佳原料，可作為糖尿癥、肥胖癥等患者食品的甜味劑和營(yíng)養(yǎng)劑，在人體的代謝過程中不受胰島素控制。也可加工各種防齲齒的食品及口香糖。

（3）山梨醇不含有醛基，不易被氧化，所以加熱時(shí)不和氨基酸產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，防止類胡蘿卜素和脂肪及蛋白質(zhì)的變性。在烘焙食品中不會(huì)被焙烤酵母而發(fā)酵，因高溫而退化。

未來山梨醇在食品行業(yè)中應(yīng)用趨勢(shì)

有研究表明，因山梨醇能螯合金屬離子，在應(yīng)用于飲料和葡萄酒中可防止因金屬離子引起的渾濁，能有效防止糖、鹽等結(jié)晶析出，可維持酸、甜、苦味平衡，同時(shí)可以保持食品香氣，使產(chǎn)品的口感性增加。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)山梨醇在肉制品中添加應(yīng)用到肉制品中能起到改善口味，增加風(fēng)味，增加產(chǎn)品保水性，提高肉制品出品率，還達(dá)到降低了生產(chǎn)成本。

近年來，隨著山梨醇行業(yè)的發(fā)展，質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，同時(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用也得到不斷的創(chuàng)新，產(chǎn)品的性能得到不斷的延伸。筆者相信，未來山梨醇的應(yīng)用將會(huì)有更大的進(jìn)步，食品中的應(yīng)用將更加廣泛，同時(shí)也為我國(guó)的健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)人體質(zhì)提升帶來新的機(jī)遇。