木糖醇提取破行业难题
项目单位：
天津市圭谷科技发展有限公司，是依托河北工业大学能源与环保材料研究所建立的高新技术企业，坐落于天津红桥科技产业园区。公司采用具有自主知识产权的专利发明，通过纳米孕晶技术和超临界萃取等高科技手段，开发生产从纯植物中提取得绿色产品，包括晶体木糖醇，液体木糖醇，木糖醇基保湿剂、木糖醇糖浆、生态环境材料等。目前已具备年产1000吨高品质晶体木糖醇的生产能力。
项目内容：
采用临界孕晶技术和复合膜提取技术，从木糖醇母液中提取木糖醇晶体。主要技术内容为：首先消除木糖醇母液中的自发成核，然后将溶液调整到适当温度，加入结晶促进剂和结晶晶体，使木糖醇晶体快速析出；采用四层复合膜作为离心滤材，利用3000转/分的高速离心机，有效实现木糖醇晶体与液体的分离；对木糖醇晶体进行进一步风干流化处理，使木糖醇进一步脱去水分，细化圆整晶粒。
项目背景：
随着经济发展，人们生活质量不断提高，无糖食品愈来愈受广大消费者的欢迎，木糖醇代替蔗糖制成的功能性食品以安全性高、味觉好、稳定性高、水溶性好等特点愈来愈受到消费者的欢迎。木糖醇作为广泛应用的一种无糖甜味剂，国内将其分类为食品添加剂。它是从玉米芯、甘蔗渣等其他纯天然植物中提取的甜味剂，又称木戊醇。木糖醇作为糖类代谢中间体，不需要胰岛素的促进，因此非常适合于糖尿病人使用。此外，木糖醇还有预防龋齿、抑制肥胖病、降低血糖、保肝等作用。据了解，木糖醇在国外已有40多年的使用历史。
过去，国内生产的木糖醇70%以上都用于出口，近年来国内需求快速增长，国内木糖醇供不应求，价格也从以往的25000元/吨飙升至33000元/吨。据统计，世界上目前木糖醇总产量约为5万吨，而国内产量占据其中六成，达3万吨，主要集中于几家大型企业，如山东福田药业、河南豫鑫药业、河北宝硕集团、浙江华康药业，它们占国内产量的75%以上。天津市圭谷科技发展有限公司的梁广川博士告诉记者，由于生产一吨木糖醇晶体大约要产生一吨或者更多的木糖醇母液，中国木糖醇生产企业每年要产出大约3万吨到5万吨的木糖醇母液，而对于剩下的母液却没有很好的解决办法，不能有效利用，这成为国内木糖醇生产企业亟需解决的一个问题。
项目亮点：
天津市圭谷科技发展有限公司从2003年开始研发的木糖醇项目，经过几年的研发，在制造和提取技术方面取得了突破，并形成了自主知识产权。2005年6月份通过了天津科委的科技成果鉴定。据了解，这一技术为国际首创，天津市科委高度评价了这项技术的创新性，定义它为“国际先进水平技术”，并被列为天津市重点专利支持项目。
随着市场需求不断扩大，天津市圭谷科技发展有限公司开始研究如何实现低成本、大规模的木糖醇生产。经过调研，发现目前中国的木糖醇生产企业主要以玉米芯为生产原料，具体作法是将玉米芯制成木糖醇溶液，通过离心将木糖醇晶体提取出来，剩余的部分就成为木糖醇母液。天津市圭谷科技发展有限公司的技术是从木糖醇母液中进一步提取木糖醇，具有很高的技术难度，木糖醇母液是一种多元糖醇混合物，有5、6种糖醇混合在一起，它们的结晶性状、物理特性和化学特性都非常接近，很难分离，而且有些杂质对人体是有害的，例如卫矛醇。目前国内外其它单位虽然进行了大量研究，但一直没有解决该问题。
天津市圭谷科技发展有限公司通过具有自主知识产权的专利技术，采用纳米孕晶技术和超临界萃取等手段实现了提取。梁广川博士向记者介绍了这一提取方式的两个优点：一是纯度非常高，据检测为99.6%左右，远远超过了美国的FCC标准；其次，结晶的形态可以控制，过去国内生产的木糖醇都是大晶粒的，如果要用于速溶咖啡、燕麦片时，还需要进行粉碎，增加工序。而圭谷科技通过自己的技术可以根据需求直接控制结晶形态，如速溶型、膨化型、大晶粒型等。另外，他还告诉记者，分离出的其它糖醇也十分有价值，例如卫矛醇，可用于抗癌药品的生产，世界上年产量仅为10吨左右，价格十分昂贵，目前圭谷公司已有完善的卫矛醇提取工艺，今后将投产相应的项目。本项目的成功实施，引起了众多木糖醇生产企业的重视。国内木糖醇生产的龙头企业—山东禹城福田药业公司已经与圭谷公司签订了合作协议。
记者获悉，通过这一方式生产的木糖醇成本要远低于传统生产模式下的生产成本。梁广川博士介绍说，理论上从木糖醇母液中提取木糖醇的比例可以达到35%以上，但出于投入产出效率考虑，一般提取10%-20%可以实现最低的生产成本。
天津市圭谷科技发展有限公司一方面生产木糖醇满足天津本地的需求；另一方面作为一家以大学研发所为依托的企业，凭借强大的后续研发实力，致力成为天津使用木糖醇技术的辐射点，同时建成全国木糖醇母液处理中心。过去天津并没有木糖醇生产企业，要从外地调入木糖醇，数量、品质都受一定的限制，天津市圭谷科技发展有限公司作为本地企业可以较好地解决这一问题；依托研发技术平台，加工木糖醇的一些后续产品，相继成功开发了烘焙食品改良剂、木糖醇冷食、糕点、饮料等系列产品，目前，天津已有不少企业采用天津市圭谷科技发展有限公司的木糖醇和技术推出新的产品。 |
