1. 研究目的与意义
木糖醇是一种戊糖，分子式C5H12O5，其甜度与蔗糖相当，自然条件下呈白色结晶粉末状物质。由于具有胰岛素不依赖性和独特的口感等优点，在医药、食品和轻工业等领域被广泛使用[1]。随着人们的生活水平不断地提高，木糖醇的需求市场也逐渐扩大。
木糖醇具有不可代替的价值：
①木糖醇的食用价值：木糖醇基于本身的天然特性，在食品和医药等方面取得了较大的成就。木糖醇入口溶解带走热量，因此带有微微的清凉感，从而常被用来作为甜品剂的替代者和新型冷却剂[2] ；与普通的白砂糖相比较，木糖醇具有甜度适当、热量低（1g木糖醇只含有2.4cal的热量）的优势，相比较其他糖类的热量少了40%，因此说木糖醇是食用糖的良好的替代品[3]；木糖醇没有醛基因此在加热时不会和蛋白质发生美拉德反应，可以有效防止蛋白质流失和褐变反应。
2. 研究内容和预期目标
2.1研究内容
木糖醇具有独特的风味与不可替代的药效功能等特性，以及人们对功能性食品的需求不断的增长，木糖醇的生产备受关注。木糖醇的制备方法有：固液萃取法；化学加氢法；微生物法。目前，我国生产木糖醇的生产工艺有两条，分别是中和脱酸工艺和离子交换脱酸工艺，两种生产工艺都存在一定的缺点，其在加氢前需要经过多步纯化，这使得木糖醇的生产成本大大增加[12]。而生物转化法制备木糖醇则不需要将木糖溶液高度纯化，在温和条件下即可进行。 因此本设计聚焦于使用生物转化法来制备结晶木糖醇 ，以木糖醇的安全生产和高质量生产为出发点和落脚，综合考虑现有的生产技术以及工艺要求，从工艺技术、设备选择、厂址选择、经济效益等多方面进行分析，以CAD图纸为辅助说明进行合理的、科学的木糖醇生产工厂设计。致力于提高木糖醇的生产效率和增加木糖醇工厂的经济效益。
3. 国内外研究现状
3.1国内研究现状
我国木糖醇的生产起步于二十世纪六十年代，起初是以玉米为原料，经烯酸水解、中和脱色、离子交换、加氢等生产工序得到结晶木糖醇[9]。二十世纪八十年代后期，木糖醇的生产工艺日趋成熟，多地先后建成了以玉米芯为原料生产木糖醇的多家企业[9]。随着木糖醇的生产技术不断开发和提升，其国际市场需求也不断地增加，市场快速扩大。经过多年发展，我国木糖醇行业呈现出较明显的地域集中分布特征，拥有较强的产业集群效应。木糖醇重点企业有济南圣泉唐和唐生物科技有限公司(山东济南)、山东龙力生物科技股份有限公司(山东德州)、山东福田药业有限公司(山东德州)、浙江华康药业股份有限公司(浙江衢州)、山东禹城绿健生物技术有限公司(山东德州)。从上面企业分布来看，我国木糖醇企业主要分布在华东地区的山东省和浙江省两地，企业数量约占国内的三分之一以上。
虽然经过多年的发展，我国木糖醇行业已经在全球占有重要地位，但是与国际同类型先进企业比较，国内企业在木糖醇制备的生产工艺、应用技术研究方面还相对落后，导致木糖醇生产能耗高、浪费严重，产业链下游产品应用技术服务相对欠缺，影响了木糖醇产品附加值的提升，以及在下游产业链中应用的进一步拓展。
4. 计划与进度安排
本设计是日产30吨结晶木糖醇生产厂设计，主要采用生物转化法制备木糖醇，在发展绿色产业的同时，可大大提高产品的产量和质量，此外应用该方法制备木糖醇，可降低生产成本，增加该生产厂的经济效益和盈利，在结晶过程中，采用物料补偿性连续真空结晶工艺，节约结晶时间，提高工厂生产能力。
本设计第一阶段通过互联网、图书、电子资源库等途径收集查阅文献、设计研究思路，确定本设计的目的意义以及整理大纲。设计第二阶段为设计初稿的撰写，通过收集不同案例并且分析案例，得出相应的结论，完成设计的初稿。第三阶段则需要对设计内容细化完善，修改设计中存在的问题及缺点，不断的对该设计进行修改，最终呈现出完善的设计内容。本设计的最后阶段则需根据设计内容绘制图纸，运用CAD软件绘制出工厂总平面设计图、生产工艺流程图、生产车间平面布置图、生产车间刨面图、生产设备图，设计过程中需确保设计的合理性及可行性。
5. 参考文献
[1]侯杰. 藜麦秸秆生物发酵制备木糖醇的研究[D].吉林农业大学,2019.
[2]葛茵,向沙沙,张亚林,郑谊青,李勉,朱炫.木糖醇益生功能研究进展[J].食品与发酵工业,2021,47(05):267-272.
[3]Mkinen Kauko K. Sugar alcohol sweeteners as alternatives to sugar with special consideration of xylitol.[J]. Medical principles and practice : international journal of the Kuwait University, Health Science Centre, 2011, 20(4) : 303-20.
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