木糖（英文名：Xylose）是在自然界中常以吡喃環形式存在的一種戊糖，化學名為五碳醛糖，由5個碳原子和1個醛基官能團組成，為白色結晶性粉末，化學分子式為C5H10O5，是一種用途廣泛的功能性糖。
天然木糖以大分子木聚糖的形式廣泛存在于植物半纖維素中，通常從木屑、稻殼、甘蔗渣、玉米芯等農作物廢棄物中獲取。在工業上，其生產需經水解、凈化、濃縮、結晶、分離、烘干包裝等一系列加工工序。木糖具有類似蔗糖的甜味，可直接口服，也可用作食品添加劑。人體內沒有代謝木糖的酶，所以它進入體內不被腸吸收，也不代謝，不產生能量，90%不被利用而排出體外，但不會導致腹瀉。
木糖是加氫制備木糖醇的原料，通過催化加氫還原木糖，可生成常用的食品添加劑甜味替代品——木糖醇。此外，木糖也是一種優良的表面活性劑、助劑、增塑劑，在輕工、化工方面也有一定用途。
來源
木糖以大分子的木聚糖的形式廣泛存在于植物半纖維素中，木糖一般從木聚半纖維中提取，如木屑、稻殼、甘蔗渣和玉米芯等農作物廢棄物，常用酸或酶使木聚糖降解獲得。
理化性質
化學性質
木糖的化學分子式為C5H10O5。
（1）木糖末端碳原子上有醛基，其另一端含有與葡萄糖一樣的羥基，所以和葡萄糖同屬于還原糖，其性質很活潑，具有葡萄糖的許多化學性質，如美拉德反應、成脎反應等。
（2）木糖氧化生成45%醣酸（對木糖），更強烈氫化條件下，如以硝酸氧化，則得三羥基戊二酸和草酸，三羥基戊二酸具有令人愉快的水果酸味，可用作水果調節劑，對木糖得率為50%～55%。
（3）木糖與稀無機酸加熱，則脫水生成糠醛（C?H?O?），它可以用作石油精煉溶劑和醫藥工業原料。
（4）木糖一般不被微生物利用，但能為熱帶假絲酵母等特殊微生物代謝利用。
（5）木糖氫化還原生成木糖醇。可以用糖醇生產的一般工藝，將其還原生產木糖醇。由于其為五碳糖，每個分子加氫時可以加入2個氫原子。所以加氫時，氫氣消耗約比葡萄糖高五分之一。在理論上，每噸干基木糖轉化成木糖醇需要標準氫148.7立方米。
物理性質
生理功能
生理特性
人體內沒有代謝木糖的酶，所以它進入體內不被腸吸收，也不代謝，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5g，1～2h后，血中木糖達高峰（35mL/L）；5h后恢復正常，同時，有40%的木糖通過尿排出體外，Renee的木糖吸收試驗報告指出，攝入木糖后血中木糖2h達最高值，但經5h后，絕大多數的木糖從尿中排出。
功能作用
木糖具有控制丙三醇、血清甘油三酯、游離氨基酸合成的功能，作為一種功能性食品的基料，木糖具有以下主要功能作用：
1、不被人體吸收，能滿足愛吃甜品又擔心發胖者的需求，也可以作為無熱量甜味劑供給糖尿病患者；
2、能促進人體腸道內的雙歧桿菌生長，有益人體健康；
3、不被口腔微生所利用，減少齲病發生的可能；
4、具備粗食纖維的部分生理功能，有降血脂、降低膽固醇及預防腸癌的作用。
制備方法
天然提取
木糖廣泛存在于植物中，如蔗渣、油茶殼、玉米芯和稻殼等。一般采用從植物中直接提取法制備。不同原料制備木糖的工藝大致相同。蔗渣中含有25%～28%的多縮戊糖、50%～60%的水分和己糖、色素、膠質、含氮物和灰分等雜質。提取戊糖時，蔗渣經機械法清洗和60℃熱水處理、脫色、脫霉后，在110～140℃下用12～16倍質量的0.2%～0.8%鹽酸或硫酸作催化劑水解，得單糖，再經過過濾、陽離子沒藥樹交換、一次活性炭脫色、陰離子樹脂交換、濃縮、二次活性炭脫色、再次濃縮、結晶即可得成品。使用油茶殼、玉米稈和稻殼為原料時，可以先用過熱水或低壓蒸汽處理80～100分鐘，再進行脫色、脫霉等處理。蔗渣、油茶殼、稻殼和玉米稈來源豐富，都可用其制取木糖。
人工合成
科研人員通過在大腸桿菌中以葡萄糖為原料生物合成木糖，該途徑通過表達zwf、pgl、gnd、rpe 和 xylA五個基因，并利用枯草芽孢桿菌來源的araL基因替換大腸桿菌自身的木酮糖激酶基因xylB構建而成。通過對代謝途徑的優化，木糖產量提升至 3.3 g/L。
工業化生產中均以木糖為原料加氫獲得。在工業上，木糖由玉米芯、甘蔗渣、棉籽殼、樺木等富含多縮戊糖的原料，經水解、凈化、濃縮、結晶、分離、烘干包裝等一系列加工工序生產。如果原料水解純化后經過加氫工序，在同一條生產線上增加部分設備可得到結晶木糖醇。
應用領域
木糖是加氫制備木糖醇的原料，通過催化加氫還原木糖，可生成常用的食品添加劑甜味替代品——木糖醇，在食品、飲料中作為無熱量甜味劑，適用于肥胖及糖尿病患者。木糖經氧化制成三羥基茂二酸，其在食品工業中可以用來代替酒石酸、檸檬酸DL-乳酸等。由于動物可以消化木糖的90%左右，所以木糖也可作動物的飼料和酵母飼料。此外，木糖也是一種優良的表面活性劑、助劑、增塑劑，可用于有機高分子化合物合成材料，在輕工、化工、醫藥、皮革、染料等領域也有一定用途。
安全事宜
發展現狀
國際
日本對木糖的研究起步較早，但直到進入20世紀90年代，日本的木糖醇消費才真正普及。由于木糖醇生產的技術進步，成本大幅下降，特別是中國木糖進入日本市場，日本年消費木糖上萬噸。全球木糖及木糖醇消費量增長迅速，年均增長速度達20%以上，主要需求來自無糖口香糖生產商和口腔衛生用品的生產商。木糖醇的應用范圍持續擴大，除了已有的商品，如牙齒保護用品和化妝品外，又新增了很多商品。全球生產木糖、木糖醇的有俄羅斯、芬蘭、日本、美國、意大利及中國等，但木糖醇在全球范圍內銷售和使用。據權威部門的市場調研，全世界對木糖醇的需求量可突破30萬噸，而目前全球產量不足10萬噸，市場空間較大。
中國
中國對木糖和木糖醇的研究、開發和生產相比其他國家起步較晚。隨著世界上發達國家對木糖醇使用范圍和應用領域的不斷拓寬，對木糖醇開發的力度也在不斷加大，中國在開發和應用的力度上也明顯加強。20世紀70年代初期，中國開發木糖醇項目主要是將其作為丙三醇的替代品，并且在當時開展了木糖醇在醫學領域方面的研究，由于其具有保肝、護肝、降低酮體和增強糖尿病患者體力的功效，因而作為糖尿病人的輔助代糖品。90年代后，受國際上對木糖醇的開發熱潮的影響，中國的木糖和木糖醇開始有了大的發展。木糖和木糖醇均被列入“中國名牌產品‘十一五’重點培育指導目錄”。中國生產木糖和木糖醇的企業約十幾家，木糖醇產能約6萬噸/年。中國生產的木糖、木糖醇主要向日本、東南亞、美國和西歐出口。
由于木糖醇產品大量面世，木糖的消耗快速增長。中國目前木糖醇產量達6萬噸，但是作為原料的木糖供應不足，導致中國市場木糖供應價格上揚。開發生產木糖類產品符合國家當前鼓勵的發展方向，而且為玉米芯廢棄物提供了很好的再利用途徑。研究和開發結晶木糖產品具有廣闊的市場空間和較好的經濟社會效益。
參考資料 >
D-Xylose.National Library of Medicine.2025-12-18
木糖.術語在線.2025-12-23
Metabolic Engineering of E. coli for Xylose Production from Glucose as the Sole Carbon Source.National Library of Medicine.2025-12-23
L-木糖 | 609-06-3.摩熵化學數據庫.2025-12-23