58-86-6 / 木糖的食品工業用途

木糖(xylose)和阿拉伯糖、核糖等同屬于五碳糖。在自然界，除竹筍以外，尚未發現游離狀態的木糖，而以縮聚狀態廣泛存在于自然界植物的半纖維素中，即以大分子的木聚糖的形式含在植物體內。用酸或酶使木聚糖降解，獲得木糖。雖然木糖是單糖的一種，但和日常食用的六碳糖葡萄糖及果糖不同，木糖不能為人體提供熱量，但具有增加腸道雙歧桿菌等的某些特殊功能。工業生產的木糖為D-木糖，為細針狀晶體，味甜；熔點為153-154℃，有變旋現象，比旋光度+92°-+18.6。其化學式為C10H10O5，分子量150.13。

木糖的生理特性

1.人體中存在有五碳糖，但無木糖:人體中五碳糖是由六碳糖代謝產生，五碳糖是核糖和核糖核酸中間體。在磷酸戊糖代謝支路中，六磷酸葡萄糖轉化成六磷酸葡萄糖醛酸，然后脫羧CO2成五磷酸核酮糖。磷酸戊糖代謝支路在正常肝臟代謝中占葡萄糖代謝的10%-30%，主要不是產生能量，而是生理活動所需。
另在葡萄糖醛酸木酮糖支路中，葡萄糖醛酸先轉化成古羅糖酸，后脫羧成五碳的木酮糖。木酮糖和木糖醇在支路中是一個相互轉換的正常代謝中間體。人體中存在有五碳糖，但沒有木糖。

2.人體內沒有代謝木糖的酶系:木糖進入體內，在腸部吸收，但它不代謝，也不產生能量，90%不被利用而排出體外，但不會導致腹瀉。1937年Helmer進行的木糖吸收試驗證明:一次口服25克，1-2小時后，血中木糖濃度達高峰35mg/L；5小時后恢復正常，同時5小時后，有40%木糖，通過尿排出體外。近年Renee的木糖吸收試驗報告也指出，攝入木糖后，血中木糖兩小時達最高值，但經5小時后，幾乎所有木糖從尿中排出。

3.木糖有雙歧桿菌的增殖效果:受全國木糖醇協會委托，北京聯大保健食品功能檢測中心進行了本糖調節腸道功能的研究。試驗證明，木糖和低聚糖類似，同樣具有調整腸道功能和雙歧桿菌的增殖作用，按動物試驗結果測算，成人每天攝入木糖25克，就能對雙歧桿菌產生增殖作用。這是我國在世界上第一個發現木糖和低聚糖具有相同的功能。

木糖的食品工業用途

1.木糖作為無熱量甜味劑

木糖在我國，主要作木糖醇半成品或原料，已生產了近40年。由于木糖并沒有成為直接消費品，所以人們對它了解甚少。國際上日本在上世紀60年代，已批準木糖作為無熱量甜味劑。木糖作為無熱量甜味劑，其突出特點有:
a. 甜度及風味均和葡萄糖類似，并能改善甜食的風味及口感:10%甜度為蔗糖70%左右，但當木糖濃度提高時，相對甜度也提高。如15%時74.7%、20%時為82.7%。當木糖和其他甜味料復合使用時，能改善口感，抑制異味，如對糖精有減輕后苦的功效。
b.和葡萄糖有相近的物理性能，凡食品本來使用葡萄糖的品種，均可簡單地以木糖取代。除甜度和葡萄糖相近外，其他包括熔點、溶解度、口感均相近。所以幾乎能1:1代替葡萄糖，生產各種適于糖尿病人和肥胖病人食用的低熱量食品，而且口感良好。用木糖制糖果或甜食，不僅比各種糖醇價格便宜且是粉劑，食品加工時使用方便，又沒有吃多了會拉稀的顧忌，故有良好發展前景。

2. 木糖在加工肉食及熱加工糧食制品中作風味改良劑

凡制取熟食品，在經過煮、蒸、炸、烤等加熱過程，會產生愉快的香味，其中主要原因之一，是食品中所含糖類和氨基酸，在加熱過程產生了美拉德反應。而所有的糖類中，以木糖具有最敏感的反應能力。一般能比蔗糖低20℃，只要在食品加工過程中，少量(0.05%-2%)添加木糖，就能起到增香的效果。

肉食品加工中，一般均添加糖類。經加熱后，肉制品的色澤、風味、香氣，以及調節肉食的異味，即羊肉、馬肉、鯨肉、大豆腥味的異味方面，木糖比葡萄糖或蔗糖要有更好的效果。

3. 木糖作肉類香精原料

在熟肉類加工行業，往往需要添加各種肉類香精，如牛肉香精、豬肉香精、雞肉香精等。近年國內外研發的肉類香精，主要是利用肉類酶解提取物為基料，然后配以氨基酸和糖，加熱進行美拉德反應，能得到逼真的各種天然肉類香料，包括蛋黃味海鮮味等。

4. 木糖制食品抗氧劑

為了防止食品特別是含油食品氧化變質，一般均使用國家批準使用的抗氧化劑。如BHA、BHT、TBHQ等。隨著人們對化學合成抗氧劑的疑慮日益增加，所以科技人員一直在研發低毒無毒的天然抗氧劑，如茶多酚、迷迭香等新抗氧劑。這些天然提取物，雖然安全，但其生產成本比化學合成的要高，難以在價格上競爭。因而研究利用食物原料氨基酸和木糖合成抗氧劑引起了國內外科技工作者的濃厚興趣。其活性相當于或優于BHA。但因是食物原料，其安全性有保證。國外上市商品叫MRPs。
國外研究表明，木糖氨基酸美拉德反應產物MRPs，含有類黑精(melanoidins)、羰胺聚合物、雜環化合物等。其中類黑精具有螯合金屬抗氧化活性，是一種含酚基分子量100000以上物質，MRP能抑制脂類的氧化。