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同学们，大家好！我想问大家一个问题，口香糖里为什么要加木糖醇？木糖醇是怎么得到的？
要回答这些问题，我们就要学习半纤维素的利用
第六节 半纤维素的利用
己糖的利用
生产酒精
葡萄糖、甘露糖和半乳糖这些己糖经过发酵可以得到酒精，这是目前亚硫酸盐纸浆厂废液综合利用的主要方向
这种方法不仅可以得到酒精，还可以降低木素磺酸盐中的含糖量
其反应如下
六碳糖经过发酵得到两分子的乙醇和两分子的二氧化碳
反应产生的二氧化碳可以制成干冰
生产山梨糖醇(己六醇)
己糖可还原成山梨糖醇，如葡萄糖以镍作催化剂在120~130℃下用氢还原成山梨糖醇，其反应如式
山梨糖醇具有甜味，而且口味柔和，可作糖食果品之用
它的工业用途还很多，例如可作为制造炸药及维生素C的原料
它可代替甘油，在生产铜版纸时用来调节湿度，在卷烟生产中它可用来防止烟丝成末或断裂
它可以作为牙膏、食品、化妆品等的添加剂，还可用于油漆、表面活性剂和增塑剂等的生产
戊糖的利用
生产饲料酵母
含戊糖多的亚硫酸盐废液可用于生产饲料酵母
生产时，戊糖是作为酵母的食料，另外还需要添加含氮化合物作为营养盐
饲料酵母含蛋白质丰富，是动物很好的饲料
酵母是一种肉眼看不见的单细胞微生物，在自然界中分布很广，种类很多，功用不同
为人类食用所培养的酵母叫食用酵母，为饲养牲畜、家禽所生产的酵母叫饲料酵母
食用酵母成品应是色泽微黄具有香味和含有丰富蛋白质、维生素等
饲料酵母也应具有丰富的蛋白质和维生素，对于色、香、味的要求比食用酵母略低
生产饲料酵母常用的原料有农林植物废料水解糖液
或木材水解糖液制酒精后的酒糟或亚硫酸盐制浆废液等
饲料酵母含有45-50%蛋白质，可消化率高，作为蛋白饲料添加，具有和鱼粉相同的功效
生命必需的氨基酸全部含有，而且还含极丰富B族维生物以及各种酶及激素，说明完全可以代替动物性蛋白
总之，利用农林植物废料等水解制酵母，是实现饲料酵母工业化的重要途径之一
生产糠醛
用富含戊聚糖植物纤维原料生产糠醛
糠醛生产适用于各种富含戊聚糖的植物纤维原料
(如阔叶材废料、蔗渣、棉籽壳、油茶壳、玉米芯、花生壳、向日葵籽壳和稻壳等)
地区限制少，设备比较简单，容易上马，已经成为植物纤维原料水解工业比较发达的一个部门
糠醛是重要的基本化工原料之一，广泛用于合成树脂、纤维、橡胶、染料、医药、农药、溶剂等生产领域
糠醛用途很广，主要是利用它作溶剂时的良好选择性及其羰基、呋喃环的双键等高度的反应活性
以进一步再加工为糠醇、呋喃、马来酸和糠酸等一系列重要化工产品
国民经济对它的需求量很大，世界糠醛的产量每隔10年便增加1倍
目前全世界有30多个国家生产糠醛，年总产量约30万吨以上
以美国为最多，中国、印度、巴西、多米尼加等发展中国家也有相当产量
糠醛生产方法：按工艺条件特征，分为直接(一步)法和间接(两步)法两种
直接法是植物纤维原料在一台水解锅中，在催化剂(一般为硫酸)和热作用下
使戊聚糖水解成戊糖，接着后者脱水生成糠醛，其反应式为
间接法是水解和脱水两个反应不是在一台水解锅中进行的
植物纤维素原料先在一台水解锅中水解成单糖
它与残渣——纤维素-木质素分离后，在另一台反应锅里脱水生成糠醛
实际上，木聚糖经酸性水解和脱水反应后，除得到糠醛主产品外
以酯键连接的乙酰基和4-O-甲基-葡萄糖醛酸基侧键和少量己糖经同样反应也分别生成醋酸
甲醇、甲酸和五-羟甲基糠醛等，以构成糠醛生产中的副产物
此外，糠醛也会进一步分解，并生成有关分解产物
生产木糖与木糖醇
富含戊聚糖的植物纤维原料除生产糠醛外，尚可通过酸水解或在木糖酶作用下生产结晶木糖
农业副产品特别是玉米芯，是生产木糖的好原料
用0.1%~0.25%稀硫酸水解玉米芯能获得高产率的木糖
先用水在140℃预处理玉米芯90min能除去一部分灰分、水溶糖分和蛋白质
这样做有利于提高木糖的产率和纯度，木糖产率可达到15%纯度可达到94%
用木糖酶进行水解的效果比酸水解好
木糖可用于糖果工业、水果罐头及冰淇淋的制造
人体只能消化15%~20%的木糖，而动物可消化 90% 的木糖，对动物来说木糖是一种高热量的饲料
除可用于食品工业外，尚可用来生产木糖醇
即木聚糖经酸水解为木糖，经催化加氢得到木糖醇，反应如式
利用甘蔗渣、玉米芯生产木糖醇的工艺过程包括水解、中和、蒸发、脱色、离子交换
加氢和结晶等过程
纯的木糖醇是一种白色结晶粉末，其主要性质如下
木糖醇是人体代谢的中间产物，成人每日生成量5-15g
木糖醇的代谢与胰岛素无关，所以适用于糖尿病人
木糖醇的甜度与蔗糖相似(即10%水溶液于20 ℃时的甜度分别为105和100)
但与合成甜味剂不同，是人体营养剂，具有碳水化合物的正常发热值，是一种新热源
木糖醇能显著地拟制引起蛀牙的某些口腔细菌(变异链球菌)的生长
因此，用它制成的口香糖、巧克力糖、果酱等食品，能防牙蛀。研究证明，木糖醇代替蔗糖，牙病可降低 90%
木糖醇是一种多元醇，有多羟基化合物的共性
其性质与甘油、山梨糖醇相似，故其可能的工业用途还有待进一步开发
木糖醇代替甘油作发泡剂和增塑剂的调节剂
木糖醇衍生物的产品有清漆、洗涤剂等
生产三羟基戊二酸
木糖用密度为1.2~1.4g/cm3的硝酸在60~90 ℃下氧化2~3h可生成三羟基戊二酸，其反应为
三羟基戊二酸具有愉快的酸味，故在食品工业上可代替柠檬酸
它还可作保存血浆之用，也可作为火药的稳定剂
小结
半纤维素中的己糖可以发酵作乙醇，加氢制取山梨糖醇，戊糖可以做饲料酵母
糠醛、木糖、木糖醇、硝酸氧化生产三羟基戊二酸
今天的课程就讲到这里，下节课我们将一起学习木质素，欢迎继续关注我们的课程
-绪论
--绪论
-讨论
-1.1 植物纤维原料形成与分类
-1.1 植物纤维原料形成与分类--作业
-1.2 木材的宏观结构
--木材的宏观结构
-1.2 木材的宏观结构
-1.3 针叶材与阔叶材的显微构造
-1.3 针叶材与阔叶材的显微构造--作业
-1.4 非木材原料的宏观与显微结构
-1.4 非木材原料的宏观与显微结构--作业
-1.5 纤维细胞壁超微结构
-1.5 纤维细胞壁超微结构--作业
-1.6 纤维形态学因素
-1.6 纤维形态学因素--作业
-讨论
-图文
-课程思政--中国文化自信案例1
--纸的故事（一）
-本章总结
-2.1 植物纤维原料的化学组成
-2.1 植物纤维原料的化学组成--作业
-2.2 与纤维素相关的概念及化学组成对制浆造纸的影响
-2.2 与纤维素相关的概念及化学组成对制浆造纸的影响--作业
-2.3 常用植物纤维原料的化学组成
-2.3 常用植物纤维原料的化学组成--作业
-讨论
-图文
-本章总结
-3.1水分存在形式
-3.1水分存在形式--作业
-3.2 水分对木材的影响
-3.2 水分对木材的影响--作业
-讨论
-图文
-课程思政——木材水分与干缩湿胀实例
-本章总结
-4.1木材提取物的定义、分类、结构和性质
-4.1木材提取物的定义、分类、结构和性质--作业
-4.2 芳香族化合物
-4.2 芳香族化合物--作业
-4.3 脂肪族化合物和无机物
-4.3 脂肪族化合物和无机物--作业
-4.4 提取物的分布、提取和分离
-4.4 提取物的分布、提取和分离--作业
-4.5 提取物对加工利用的影响
-4.5 提取物对加工利用的影响--作业
-讨论
-课程思政——提取物的高效利用实现绿水青山就是金山银山
--松脂采集
--松脂加工利用案例
-本章总结
-5.1糖化学基础
-5.1糖化学基础--作业
-5.2纤维素的存在、结构、性质
-5.2纤维素的存在、结构、性质--作业
-5.3纤维素物理结构
-5.3纤维素物理结构--作业
-5.4纤维素晶体结构
-5.4纤维素晶体结构--作业
-5.5纤维素结晶度及测定方法
-5.5纤维素结晶度及测定方法--作业
-5.6 纤维素润胀、溶解
-5.6 纤维素润胀、溶解--作业
-5.7 纤维素双电层及热解
-5.7 纤维素双电层及热解--作业
-5.8 纤维素酸水解和碱降解
-5.8 纤维素酸水解和碱降解--作业
-5.9 纤维素的氧化
-5.9 纤维素的氧化--作业
-5.10 纤维素酶降解
-5.10 纤维素酶降解--作业
-5.11纤维素酯化
-5.11纤维素酯化--作业
-5.12 纤维素醚化
-5.12 纤维素醚化--作业
-5.13纤维素接枝共聚与交联
-5.13纤维素接枝共聚与交联--作业
-5.14纤维素物理改性
-5.14纤维素物理改性--作业
-5.15细菌纤维素
-5.15细菌纤维素--作业
-讨论1
-讨论2
-图文
-拓展学习资料
--纸张结构
--纤维角质化定义
--纤维角质化机理
-课程思政--文化自信案例2（中国古名纸）
-课程思政——国家能源战略：生物质能源
-课程思政——文化自信案例3（纤维素与纺织）
-本章总结
-思维导图
-6.1半纤维素的命名、存在
-6.1半纤维素的命名、存在--作业
-6.2半纤维素提取
-6.2半纤维素提取--作业
-6.3半纤维素分离及糖基测定
-6.3半纤维素分离及糖基测定--作业
-6.4半纤维素的化学性质
-6.4半纤维素的化学性质--作业
-6.5半纤维素与纸张的关系
-6.5半纤维素与纸张的关系--作业
-6.6半纤维素利用
-6.6半纤维素利用--作业
-讨论
-图文
-拓展学习-功能性低聚糖
--功能性低聚糖
--常见功能性低聚糖
--木糖醇的食用
-本章总结
-7.1 绪论-木素的研究现状
-7.1 绪论-木素的研究现状
-7.2 木素的存在及其生物合成
-7.2 木素的存在及其生物合成--作业
-7.3 木素概念及化学结构
-7.3 木素概念及化学结构
-7.4 木素的分离
-7.4 木素的分离--作业
-7.5 木素碳水化合物复合体
-7.5 木素碳水化合物复合体
-7.6 木素化学结构的研究方法
-7.6 木素化学结构的研究方法
-7.7 木素的紫外及红外光谱
-7.7 木素的紫外及红外光谱
-7.8 木素的显色反应
-7.8 木素的显色反应
-7.9 木素化学结构与化学反应的关系
-7.9 木素化学结构与化学反应的关系
-7.10 木素的亲核反应1-氢氧化钠脱木素
-7.10 木素的亲核反应1-氢氧化钠脱木素
-7.11 木素的亲核反应2-硫酸盐法脱木素
-7.11 木素的亲核反应2-硫酸盐法脱木素
-7.12 木素的亲核反应3-亚硫酸盐法脱木素
-7.12 木素的亲核反应3-亚硫酸盐法脱木素
-7.13 木素的亲电反应
-7.13 木素的亲电反应
-7.14 木素的物理性质及特性
-7.14 木素的物理性质及特性
-7.15 木素的利用
-7.15 木素的利用
-讨论1
-讨论2
-图文
-植物纤维化学实验资料
--植物纤维化学实验
-课程思政——文化自信案例3：中国造纸技术的贡献
-本章总结
-考试
