Przemysłowa produkcja ksylitolu
Ksylitol jest poliolem o 5 atomach węgla, o słodkości podobnej do słodkości sacharozy (poliole lub polialkohole, są węglowodanami z cząsteczką podobną do monosacharydów, ale z funkcją hydroksylową zamiast aldehydu lub ketonu).
Na skalę przemysłową jest wytwarzany przez chemiczną konwersję ksylanu. Źródłami ksylanu są brzoza i inne twarde drewno, skorupa migdałów i produkty uboczne produkcji papieru. Zawartość ksylanu w tych materiałach może się znacznie różnić wraz z obecnością produktów ubocznych (biegunów lub oligosacharydów), które muszą zostać usunięte podczas procesów produkcyjnych. Komercyjna synteza ksylitolu obejmuje 4 etapy:
- rozpad materiałów bogatych w ksylan i hydroliza ksylanu w ksylozie
- izolowanie ksylozy z hydrolizatu za pomocą procesów chromatograficznych w celu otrzymania roztworów zawierających czystą ksylozę
- ksyloza jest uwodorniana do ksylitolu w obecności katalizatorów na bazie niklu
- krystalizacja ksylitolu.
Chociaż zasadniczo można stosować procesy enzymatyczne, procedury te nie są stosowane do syntezy na skalę komercyjną. Inne podejścia syntetyczne są znane w literaturze, ale mają jedynie naukowe znaczenie
| FORMUŁA | C5H12O5 |
| WYGLĄD | Biały krystaliczny proszek |
| ZAPACH | nikt |
| SZCZEGÓŁOWA ROTACJA | nieaktywny |
| ZAKRES TOPNIENIA | 92-96 ° C |
| PUNKT GOTOWANIA | 216 ° C (760 mmHg) |
| ROZPUSZCZALNOŚĆ w 20 ° C | 169 g / 100 ml H2O |
pH W 100 g / l H2O | 5-7 |
| SWEETENING POWER | Równa sacharozie |
| STABILNOŚĆ ' | Stabilny w temperaturze 120 ° C, nie karmelizuje się, dopóki nie zostanie podgrzany do temperatury wrzenia przez kilka minut |
Ksylitol jako słodzik
Obecnie ksylitol jest stosowany jako słodzik w wielu niekariogennych słodyczach (guma do żucia, czekolada, gumowate cukierki) i rzadziej w dietetycznych produktach spożywczych (np. Produkty dla diabetyków), w preparatach farmaceutycznych (tabletki na gardło, tabletki multiwitaminowe, syropy kaszel) oraz w kosmetykach (pasta do zębów i płyn do płukania ust). W niewielkim procencie dodaje się go również do napojów, aby poprawić smak produktu i profil słodyczy; na etykiecie może ukryć się za kodem E967.
Teoretycznie ksylitol można również stosować w wypiekach. Jeśli jednak wymagane jest tworzenie skorupy i brązowawego koloru i karmelizacji, konieczne jest dodanie cukru redukującego. Ksylitol hamuje również wzrost i aktywność fermentacyjną drożdży, dlatego jego obecność nie jest odpowiednia w produktach wymagających naturalnych drożdży.
Rozpuszczanie polioli w wodzie jest procesem endotermicznym (pochłania ciepło), co wiąże się z chłodzeniem roztworu wyższym niż dostarczane przez sacharozę. Ta właściwość organoleptyczna, która powoduje uczucie świeżości w jamie ustnej, jest szeroko wykorzystywana do produkcji gumy do żucia. Efekt chłodzenia, w szczególności, poprawia postrzeganie aromatu mięty.
Efekt chłodzenia nie jest oczywiście odczuwalny, jeśli ksylitol jest już rozpuszczony w produkcie, w którym jest zawarty (pasty do zębów, płyny do ust) lub występuje w postaci amorficznej (ogólnie galaretki).
Metabolizm ksylitolu i właściwości odżywcze
Wszystkie poliole są powoli wchłaniane z jelita, ponieważ ich transport przez błonę śluzową nie jest ułatwiony przez określony system transportowy. Dlatego po spożyciu dużych ilości ksylitolu tylko niewielka część jest absorbowana i przenoszona do układu enteropatycznego (przez żyłę wrotną). Większość spożytego ksylitolu dociera do dystalnej części przewodu pokarmowego, gdzie ulega procesowi fermentacji przez lokalną florę bakteryjną. Produkty fermentacji to krótkie lub lotne kwasy tłuszczowe (octany, propioniany, maślany), jak również małe ilości gazu (H2, CH4, CO2). Kwasy tłuszczowe są przechwytywane z wątroby i wykorzystywane w mitochondriach do produkcji acetylo-CoA i propionylo-Co-A.
Dla ksylitolu i innych polioli oszacowano wartość opałową około 2, 8-2, 9 kcal / g. Ta wartość wynika z faktu, że tylko około 1/4 całkowicie wchłoniętego ksylitolu jest wchłaniana w przewodzie pokarmowym. Ta część, następnie metabolizowana przez bocznik glukuronowo-pentozowy, dostarcza 4 kcal / mol. Niewchłonięte ¾ są prawie całkowicie sfermentowane przez florę jelitową. Szacuje się, że 42% energii dostarczanej przez niewchłonięty ksylitol jest zużywane przez metabolizm i wzrost bakterii, podczas gdy około 58% energii pozostaje dostępne dla organizmu. W świetle tych rozważań społeczność europejska ustaliła wartość kaloryczną ksylitolu i innych polioli na 2, 4 kcal / g.
Wyniki testów przeprowadzonych na zwierzętach (szczurach, kotach, psach) w celu oceny toksyczności ksylitolu wykazały bardzo niską toksyczność, niezależnie od drogi podawania i objawiały się tylko w dużych dawkach. Ponadto ksylitol nie jest mutagenny i ma działanie akariogenne (nie powoduje próchnicy).
Tolerancję na wysokie dawki ksylitolu zbadano w licznych badaniach u ochotników z cukrzycą. Wyniki tych badań wykazały dobrą tolerancję nawet przy wysokich dawkach. Nie zaobserwowano zmian parametrów klinicznych. Jedynym skutkiem ubocznym jest przemijające działanie przeczyszczające, zwłaszcza jeśli ksylitol jest związany z wolno trawiącymi węglowodanami.
Zobacz także: Ksylitol w kosmetykach
