项目简介：木糖醇是由木糖加氢而得到的五碳糖醇，木糖醇是功能性糖醇中最主要的一个品种，是一种具有营养价值的天然甜味物质，也是人体糖类代谢的正常中间体。 我们通过微生物高通量筛选和定向适应进化改造，获得具有自主知识产权、高效生产木糖醇的麦芽糖假丝酵母菌种。利用该菌种可以把玉米芯水解浓缩液，木糖废母液或脱色母液生物转化为木糖醇，转化36-48h，可以实现细胞重复利用，平均木糖醇产量大于 100g/L，转化率大于 0.85g/g，产率大于 2g/l/h。 技术优势主要包括： 1）细胞可反复使用，从而可降低生物催化剂成本。 2) 原料利用率高。化学法以纯木糖为原料，玉米芯水解液中有30％以上的木糖在母液中无法利用。生物转化法直接以玉米芯水解液为原料，并利用了废木糖母液，使原料利用率有较大提高，同时降低生产成本。 3) 能耗低。化学法将玉米芯水解液浓缩、结晶得到木糖后重新溶解稀释，加氢后再浓缩、结晶，能耗高。生物转化法一次浓缩结晶得到木糖醇，降低了能耗。 4) 生产设备简单。化学法需制氢，加氢在高温高压下进行，设备要求高。发酵法主要设备是发酵罐，也较复杂。生物转化法只用极少发酵罐，主要设备是简单的反应槽。 5) 操作简单、安全。转化过程在常温、常压下进行，并且无需无菌操作。与化学法或发酵法比较，操作是最简单、最安全的。 6) 产品质量好。生物法避免了与金属粉末催化剂的接触，产品更适于作为食品。生物转化系统又没有发酵系统的培养基组分，因此产品质量更可靠。

应用行业：生物、医药技术

专利情况：已有专利2个

产业化前景分析：随着1999年国际食品法典委员会(CAC)批准木糖醇为按生产需要，无须限量食用的食品添加剂，全球木糖醇市场稳步发展，每年以l5%的速度增长。2011年，国际糖醇年需求量为300多万吨，而总产量仅为260余万吨，供需矛盾十分突出。丹尼斯克集团公司是世界主要的食品添加剂和配料供应商，该公司也是目前世界最大的木糖醇生产企业。 国内木糖醇产品70％以上出口到了欧洲、美国、西班牙、日本等50多个国家和地区。我国木糖醇市场调研报告显示木糖醇的出口数量由2000年的不足800吨发展到2007年的21000吨，增幅达到了26倍，我国木糖醇在全球市场的份额也由2000年的不足5%扩大到2009年的50%以上，市场前景良好。 我国的木糖醇(木糖)工业企业虽然规模都不大，但还是比较集中的，大多分布在河北、山东、河南等省。目前，我国木糖醇生产企业主要有福田药业，浙江华康，丹尼斯克（安阳），禹城绿健等，总生产能力为10万吨。 目前食品级木糖醇的价格为23000-25000元/吨，价格稳定，而上游木糖价格16000-20000元/吨，因此利用高纯度的木糖原料化学合成生产木糖醇利润相对较低。在本项目中，我们利用微生物转化方法，可以实现从低纯度木糖及生物质原料到糖醇的高效转化，大大降低了木糖醇生产成本。

应用范围：（1）木糖醇在体内新陈代谢不需要胰岛素参与，又不使血糖值升高，并可消除糖尿病人三多（多饮、多尿、多食），因此是糖尿病人安全的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂。 （2）食用木糖醇不会引起龋齿，可以适用于作口香糖、巧克力、硬糖等食品的甜味剂。 （3）由于其独特的功能，与其它糖类、醇类调和食用，可作为低糖食品的甜味剂。 （4）木糖醇口感清凉，冰冻后效果更好，可用在爽心的冷饮、甜点、牛奶、咖啡等行业。也可使用在健康饮品、润喉药物、止咳糖浆等方面。 （5）为了身体健康，可用于家庭做蔗糖的代用品，以防止蔗糖食用过多引起的糖尿病肥胖症。 （6）木糖醇是一种多元醇，可作为化妆品类的湿润调整剂使用，对人体皮肤无刺激作用。例如：洗面乳、美容霜、化妆水等。 （7）木糖醇具有吸湿性、防龋齿功能，并且液体木糖醇具有良好的甜味，所以可以代替甘油作烟丝、防龋齿牙膏、漱口剂的加香、防冻保湿剂等。

            经济效益分析：生产纯度98.5％以上的木糖醇，目前还都用化学催化加氢的方法生产，必须以纯度99％以上的木糖为原料，原料成本占相当大的比例。化学法木糖醇的成本为（每吨）： 木糖成本：1.6万元 其他综合成本：0.8万元 合计：2.4万元 根据一批酵母细胞转化8次的结果，以玉米芯 水解液为原料，用生物转化法生产木糖醇的成本为（每吨）： 原料成本：0.2-0.3万元 操作费用（包括分离提取）：0.42万元 动力费用：0.48万元 工资：0.24万元 环保费用：0.06万元 厂房与设备折旧：0.16万元 财务成本：0.24万元 合计：1.8-1.9万元 当前木糖醇的市场价为25000元/吨，化学法每吨的利润为1000元，生物法每吨的利润为6000-7000元，经济效益是显著的。