Industriell produksjon av Xylitol
Xylitol er en polyol med 5 karbonatomer, med sødhet som ligner på sukrose (polyoler eller polyalkoholer, er karbohydrater med et molekyl som ligner monosakkarider, men med en hydroksylfunksjon i stedet for aldehyd eller keton).
I kommersiell skala produseres den ved kjemisk omdannelse av xylan. Kilder til xylan er bjørk og annet hardtre, skallet av mandler og biprodukter av papirproduksjon. Innholdet av xylan i disse materialene kan variere betydelig sammen med tilstedeværelsen av biprodukter (poler eller oligosakkarider) som må fjernes under produksjonsprosessene. Den kommersielle syntese av xylitol innbefatter 4 trinn:
- desintegrasjon av xylanrike materialer og xylanhydrolyse i xylose
- isolering av xylose fra hydrolysatet ved hjelp av kromatografiske prosesser for å oppnå løsninger som inneholder ren xylose
- xylose hydrogeneres til xylitol i nærvær av nikkelbaserte katalysatorer
- krystallisering av xylitol.
Selv om enzymatiske prosesser i prinsippet kan brukes, brukes disse prosedyrene ikke til syntese i kommersiell skala. Andre syntetiske tilnærminger er kjent i litteraturen, men har bare en vitenskapelig interesse
| fORMEL | C5H12O5 |
| UTSEENDE | Hvitt krystallinsk pulver |
| LUKT | ingen |
| SPESIFIKT ROTASJON | inaktiv |
| MELTING RANGE | 92-96 ° C |
| KOLEPUNKT | 216 ° C (760 mmHg) |
| LØSELIGHET ved 20 ° C | 169 g / 100 ml H20 |
pH I 100 g / l H20 | 5-7 |
| SØKNINGSSTRØM | Ligner på sukrose |
| STABILITET ' | Stabil ved 120 ° C, karamelliserer den ikke med mindre den er oppvarmet til koketemperatur i noen minutter |
Xylitol som søtningsmiddel
For tiden brukes xylitol som søtningsmiddel i mange ikke-kariogene søtsaker (tyggegummi, sjokolade, gummy candies) og mindre ofte i diettmatvarer (f.eks. Produkter til diabetikere), i farmasøytiske preparater (hals tabletter, multivitamin tabletter, sirup for hoste) og i kosmetikk (tannkrem og munnvann). I liten prosentandel blir det også tilsatt drinker for å forbedre smaken av produktet og profilen av søthet; På etiketten kan den gjemme seg bak koden E967.
Teoretisk kan xylitol også brukes i bakevarer. Men dersom dannelsen av skorpe og brunaktig farge og karamellisering er nødvendig, er det nødvendig å tilsette et reduserende sukker. Xylitol hemmer også veksten og fermentativ aktivitet av gjær, så dens tilstedeværelse er ikke hensiktsmessig i produkter som krever naturlig utladningsgær.
Oppløsningen av polyoler i vann er en endoterm prosess (den absorberer varme), som innebærer en avkjøling av løsningen høyere enn den som leveres av sukrose. Denne organoleptiske egenskapen, som resulterer i en følelse av friskhet i munnhulen, utnyttes mye for fremstilling av tyggegummi. Spesielt forbedrer kjøleeffekten oppfatningen av myntearomaen.
Kjøleeffekten oppfattes tydeligvis ikke hvis xylitol allerede er oppløst i produktet der det er inneholdt (tannkrem, munnvann) eller finnes i en amorf form (gelé generelt).
Xylitol metabolisme og ernæringsmessige egenskaper
Alle polyoler absorberes sakte fra tarmene, da transporten gjennom slimhinnen ikke lettes av et bestemt transportsystem. Derfor, etter inntak av store mengder xylitol, absorberes bare en liten del og transporteres inn i det enteropatiske systemet (gjennom portalvenen). Mesteparten av inntatt xylitol når den distale delen av fordøyelseskanalen, der den gjennomgår gjæringsprosessen av den lokale bakterielle floraen. Fermenteringsprodukter er korte eller flyktige fettsyrer (acetater, propionater, butyrater), samt små mengder gass (H 2, CH 4, CO 2 ). Fettsyrer fanges fra leveren og brukes i mitokondrier for produksjon av acetyl-CoA og propionyl-Co-A.
For xylitol og andre polyoler er det beregnet en kaloriverdi på ca. 2, 8-2, 9 kcal / g. Denne verdien kommer fra hensynet til at kun ca. 1/4 av den totalt inntatt xylitol absorberes i tarmkanalen. Denne delen, som deretter metaboliseres av glukuronat-pentosfosfat-shunt, gir 4 kcal / mol. Uabsorbert ¾ blir nesten totalt gjæret av tarmfloraen. Det er anslått at 42% av energien som leveres av uabsorbert xylitol, forbrukes av metabolismen og veksten av bakterier, mens omtrent 58% av energien forblir tilgjengelig for kroppen. I lys av disse overvektene har det europeiske samfunnet satt kalorivarven til xylitol og andre polyoler ved 2, 4 kcal / g.
Resultatene av tester som ble utført på dyr (rotter, katter, hunder) for evaluering av xylitol toksisitet, viste svært lav toksisitet, uavhengig av administrasjonsruten og manifestert bare ved høye doser. Videre er xylitol ikke mutagent og er akariogen (det forårsaker ikke tannråte).
Toleranse for høye doser xylitol har blitt undersøkt i en rekke studier hos diabetiske frivillige. Resultatene av disse studiene har vist god toleranse selv ved høye doser. Ingen endringer i kliniske parametere ble observert. Den eneste bivirkningen er en forbigående avføringseffekt, spesielt hvis xylitol er assosiert med langsom fordøyelse av karbohydrater.
Se også: Xylitol i kosmetikk
