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【概要描述】
甘露醇是一種極好的功能性糖醇,可應用于醫(yī)藥、食品、化工等諸多領域。我國甘露醇的應用已有幾十年歷史,但由于過去受到產(chǎn)量與價格的制約,應用范圍受到限制,主要應用在醫(yī)藥行業(yè)。如今,隨著合成法甘露醇技術的發(fā)展,甘露醇產(chǎn)量不斷提升,價格也保持在合理水平。因此,未來開拓甘露醇新的應用領域,特別是開拓其在食品工業(yè)中的應用,具有重要意義。
甘露醇(Mannitol)又稱D-甘露糖醇,它具有令人愉快的甜味,甜度為蔗糖的0.55 - 0.65倍。在功能性糖醇中,甘露醇是唯一一種不易吸潮的六元糖醇,它甜度適宜、熱量低、無毒副作用,在人體生理代謝中,與胰島素無關,不提高血糖值,不致齲齒,因此可用作糖尿病人、肥胖病人的甜味劑。
我國甘露醇的來源主要是海帶或海藻制碘工業(yè)的聯(lián)產(chǎn)物,以提碘后的廢液為原料,經(jīng)中和、濃縮、降鹽、結(jié)晶提純而得。但是,受原料來源有限以及提取收率、氣候條件、能源消耗等因素限制,上世紀我國的甘露醇年產(chǎn)量始終未超過8000噸。近幾年,合成甘露醇在國內(nèi)迅速發(fā)展,現(xiàn)在幾乎完全取代了天然提取甘露醇。合成甘露醇以蔗糖和葡萄糖為原料,通過水解、差向異構(gòu)與酶異構(gòu),然后加氫而得。合成法生產(chǎn)甘露醇具有不受原料限制、能耗低、質(zhì)量好、適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。
甘露醇在醫(yī)藥領域的應用
甘露醇作為一種六元糖醇,除具有性質(zhì)穩(wěn)定、生理代謝不需要胰島素等特點外,還具有某些獨特的生理性能,因而被應用于醫(yī)藥工業(yè)。
甘露醇是最好的滲透性利尿劑與脫水劑,能預防和治療急性腎損傷,防治水腫與腦內(nèi)壓、眼內(nèi)壓升高,對防治腦水腫、青光眼有重要作用。因此在臨床上有較大量的使用。甘露醇對腎小管的主要作用在于抑制水份的重吸收,使原有的滲透壓不能有效維持,從而使尿量增加,起到排毒與保護腎臟的作用。人們公認甘露醇有以下療效:
1.利尿脫水。甘露醇可以減輕腦水腫,使血粘度下降和腦血管舒張,從而改善腦血流,保持了腦的自動調(diào)節(jié)作用。還可增加冠脈的血流,最大程度地降低缺血心肌的損害程度和范圍。正因為甘露醇在醫(yī)療上有以上重要作用,所以在所有的醫(yī)院里,甘露醇是利尿排水的首選藥物,甘露醇注射液都屬必備藥物之一。
2.擴張血管。在醫(yī)藥方面,甘露醇廣泛用于腦血管舒張劑,用于治療腦血管梗塞。由于它的擴張血管作用,可以間接起到降低血壓、舒筋活血的作用,
3.潤腸通便。由于甘露醇在人的腸胃中不易吸收,所以它還是一種溫和的輕瀉劑,對于長期性的便泌有良好的治療作用。
4.促進鈣吸收。研究表明,甘露醇對胳蛋白磷酸肽延緩磷酸鈣的沉淀性能有增強作用。胳蛋白磷酸肽是目前研究最多,也是最有效的促進鈣吸收因子。它可以與鈣離子形成可溶性復合物,防止了鈣在小腸中性或微堿性環(huán)境中形成沉淀,同時可以在沒有維生素D參與的條件下幫助的吸收。
5.用作醫(yī)藥片劑的賦形劑和填充劑。用甘露醇制作的藥片,口味良好,片劑強度高,易崩解,保存時間長,不會發(fā)霉;而且,甘露醇具有的清涼甜味可以掩飾藥物的不良口味,使得藥物易為病人接受,常被用于抗癌藥、抗菌藥、抗組胺藥、維生素、醒酒藥、口中清涼劑等片劑的制造。
6.醒酒。目前在市場上可以見到的醒酒藥片,其80%以上的成分是甘露醇,同時再加入一些葛根提取液或葛根粉制成。
甘露醇在食品工業(yè)中的應用
多年以來,人們對甘露醇的醫(yī)療作用作過許多研究。但由于甘露醇來源比較緊缺,而且市場供應量波動性較大,所以人們對其在食品中應用的研究進行得較少。有關研究表明,甘露醇被食用后最終約有50%為人體利用,其能量僅為8.36kJ/g,而且進入人體后,不需要通過胰島素代謝。作為功能性食品配料,甘露醇在食品領域有著廣泛的應用前景。隨著合成法甘露醇生產(chǎn)工藝的發(fā)展,甘露醇的生產(chǎn)規(guī)模呈迅速擴張趨勢,生產(chǎn)成本與價格也趨于穩(wěn)定,因此開拓甘露醇在食品領域的應用已勢在必行。
1.開發(fā)糖尿病人用食品。甘露醇在人體中的一次代謝途徑與胰島素無關,攝入后不會引起血液葡萄糖與胰島素水平大幅度的波動,可供糖尿病人食用。
2.用于防齲齒甜食。甘露醇不會被口腔微生物利用,還可抑制突變鏈球菌的生長繁殖,因此可以用于生產(chǎn)防齲齒甜味食品。美國食品與醫(yī)藥管理局同意在使用甘露醇等多元醇的無糖食品上標注“不形成齲齒”的宣傳。
3.開發(fā)甘露醇口香糖。甘露醇具有清涼的甜味,其甜度相當于蔗糖的0.6,其溶解吸熱為-29Cal/g,相當于木糖醇(-38Cal/g)的76%。利用這一特點,在口香糖生產(chǎn)上,甘露醇可以用作甜味劑與矯味劑。
4.用作隔潮劑。與山梨醇、木糖醇等不同,甘露醇不易吸潮,20℃時,其溶解度僅為18克/100克,遠比山梨醇、木糖醇與麥芽糖醇低。因此,它可以用作隔潮劑,用于口香糖、膠姆糖等食品時,可防止加工與使用過程中的粘連。
此外,甘露醇不參與美德拉反應,在用于食品加工時,物料不容易焦化,有利于保持產(chǎn)品良好的顏色,可用于烘烤食品等。
但是,多元糖醇在服用時,有一個共同特點,即超過一定量時,會引起腸胃不適或腹瀉,甘露醇、木糖醇、山梨醇等都有這種情況。所以美國政府規(guī)定,如果一次性服用甘露醇可能超過20克時,必須在食品標簽上加以說明。
甘露醇在食品工業(yè)上用途相當廣泛。它可以作為低熱值、低糖的甜味劑,可用于制作糖尿病人、肥胖病人用食品,也適合減肥者服用;甘露醇在食品中作為無糖口香糖的甜味劑或防粘劑,已經(jīng)得到普遍使用;甘露醇還被用于制作冰淇淋、糖果巧克力的風味糖衣,即所謂脆皮巧克力的外皮。甘露醇還可以掩飾其他食品添加劑中的不良味道,如糖精的鐵銹味、其他物質(zhì)的苦味等,所以它可以與高倍甜味劑混合用于飲料、糖漿及其他食品,如生產(chǎn)糖果蜜餞、果醬、果凍等。此外,甘露醇還可作為填充劑、品質(zhì)改良劑、防結(jié)塊劑,并可添加于各種食品,以延長其貨架期。
國際上公認,甘露醇在食品工業(yè)中的使用是安全的。隨著甘露醇生產(chǎn)量的擴大及人們保健意識的提高,甘露醇已開始大規(guī)模進入功能食品與保健食品領域。
甘露醇在其他領域的應用
甘露醇是一種典型的多元醇,其羥基可以在一定條件下參與許多化學反應,生成許多有機化學品,甘露醇在塑料、日用化工等諸多領域有著良好的應用前景。例如,在精細化工上,甘露醇可用于生產(chǎn)聚醚,作為制造耐高溫泡沫塑料,用于保溫與消防;甘露醇聚醚制造的泡沫塑料品質(zhì)優(yōu)良,可以耐受溫度高達180℃,所以甘露醇還可用于生產(chǎn)耐溫材料。
大功率的電解電容器,如大型鋁電解用的電解電容器,其中的電解液必須加入甘露醇,以降低電解液的飽和蒸汽壓,抑制氧化膜的水合作用,提高電容器的高溫穩(wěn)定性和電解液的高低溫特性。南通江海電容器廠使用國產(chǎn)甘露醇配制的中高壓工作電解液,使得在105℃下的鋁電解電容器壽命從2000小時突破到5000小時。
我國是甘露醇生產(chǎn)與消費大國,甘露醇產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的四分之一左右。隨著國內(nèi)甘露醇生產(chǎn)技術的發(fā)展與人們對功能糖醇性質(zhì)的深入了解,甘露醇在食品、保健及其他領域的應用一定會有更大的進展。
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