Xylitol'ün endüstriyel üretimi

Xylitol, 5 karbon atomlu bir poliol olup, sükrozunkine benzer bir tatlılığa sahiptir (polioller veya polialkoller, monosakaritlere benzer bir moleküle sahip, ancak aldehit veya keton yerine bir hidroksil fonksiyonuna sahip olan karbonhidratlardır).

Ksilitol, bir dizi meyve ve sebzede küçük miktarlarda bulunur ve glikoz metabolizması sırasında insan vücudunda, bir ara madde olarak oluşur. İlk kez özetlenen ve 1891'de Emil Fischer tarafından tarif edilen ksilitol, insan diyetinde 1960'lardan beri tatlandırıcı olarak kullanılmıştır.

Ticari bir ölçekte, ksilanın kimyasal dönüşümü ile üretilir. Ksilan kaynakları, huş ağacı ve diğer sert ağaçlardır, badem kabuğu ve kağıt yapımının yan ürünleridir. Bu malzemelerdeki ksilan içeriği, üretim işlemleri sırasında çıkarılması gereken yan ürünlerin (poli veya oligosakaritler) mevcudiyeti ile büyük ölçüde değişebilir. Ksilitolün ticari sentezi 4 adım içerir:

  1. Ksilan bakımından zengin malzemelerin ve ksilan hidrolizinin ksiloz içine parçalanması
  2. Saf ksiloz içeren çözeltiler elde etmek için ksilozun hidrolizattan kromatografik işlemlerle izole edilmesi
  3. ksiloz, nikel bazlı katalizörler varlığında ksilitolde hidrojenlenir
  4. ksilitolün kristallenmesi.

Her ne kadar enzimatik işlemler prensip olarak kullanılabilse de, bu işlemler ticari ölçekli sentezlerde kullanılmaz. Diğer sentetik yaklaşımlar literatürde bilinir, ancak yalnızca bilimsel olarak ilgilendirir

FORMÜLÜ

C5H12O5

GÖRÜNÜM

Beyaz kristal toz

KOKUkimse
ÖZEL DÖNÜŞetkisiz
MERGER ARALIĞI

92-96 ° C

Kaynama noktası216 ° C (760 mmHg)
20 ° C'de çözünürlük

169g / 100ml H20

pH, 100 g / l H20

5-7
KAZANMA GÜCÜ

Sükrozla aynı

KARARLILIK '

120 ° C'de stabil, birkaç dakika boyunca kaynama sıcaklığına kadar ısıtmadan sonra karamelleşmez

Tatlandırıcı Olarak Ksilitol

Şu anda ksilitol, birçok kardiyojenik olmayan tatlıda (sakız, çikolata, sakızlı şekerlerde) tatlandırıcı olarak ve daha az sıklıkla diyetetik gıdalarda (örneğin şeker hastaları için ürünler), farmasötik preparatlarda (boğaz tabletleri, multivitamin tabletler, şuruplar için) kullanılmaktadır. öksürük) ve kozmetiklerde (diş macunu ve gargara). Küçük bir yüzde olarak, ürünün tadını ve tatlı profilini geliştirmek için içeceklere eklenir; etikette baş harfleri E967'nin arkasına gizlenebilir.

Teoride, ksilitol fırıncılık ürünlerinde de kullanılabilir. Bununla birlikte, kabuk ve kahverengimsi renk oluşumu ve karamelizasyon gerekliyse, indirgeyici bir şeker eklemek gerekir. Ayrıca, ksilitol, mayaların büyümesini ve fermantasyon aktivitesini inhibe eder, bu nedenle varlığı, mayalandırma için doğal mayalar gerektiren ürünlerde uygun değildir.

Poliollerin su içinde çözünmesi, çözeltiyi sukroz tarafından sağlanandan daha fazla soğutmayı içeren endotermik bir işlemdir (ısı emer). Ağız boşluğunda tazelik hissine dönüşen bu organoleptik özellik sakız üretiminde yaygın olarak kullanılır. Özellikle soğutma etkisi, nane aroması algısını arttırır.

Soğutma etkisinin, eğer ksilitolün içinde bulunduğu üründe (eritilmiş macunlar, gargaralar yapıştırır) önceden çözünmüş olması veya şekilsiz bir formda (genel olarak jelatinler) bulunması durumunda açıkça hissedilmez.

Ksilitol metabolizması ve beslenme özellikleri

Tüm polioller, mukoza yoluyla taşınması belirli bir taşıma sistemi tarafından kolaylaştırılmadığından, bağırsak tarafından yavaşça emilir. Bu nedenle, büyük miktarlarda ksilitolün alımından sonra, sadece küçük bir kısım emilir ve enteropatik sisteme (portal ven yoluyla) emilir ve kanalize edilir. Çoğu yutulmuş ksilitol, lokal bakteri florası tarafından fermantasyon işlemine maruz kaldığı sindirim sisteminin distal kısmına ulaşır. Fermantasyon ürünleri kısa ya da uçucu yağ asitleridir (asetatlar, propiyonatlar, bütiratlar) ve ayrıca az miktarda gazdır (H2, CH4, C02). Yağ asitleri karaciğer tarafından sekestre edilir ve asetil-CoA ve propiyonil-Co-A üretimi için mitokondride kullanılır.

Ksilitol ve diğer polioller için yaklaşık 2.8-2.9 kcal / g olan bir kalori değeri hesaplanmıştır. Bu değer, sadece tamamen gest alınan ksilitolün ¼'sinin bağırsak kanalında absorbe edilmesinden kaynaklanmaktadır. Daha sonra "şant" glukuronat-pentoz fosfat ile metabolize edilen bu kısım, 4 kcal / mol sağlar. Emilmeyen almost bağırsak florası tarafından neredeyse tamamen fermente edilir. Emilmeyen ksilitol tarafından sağlanan enerjinin% 42'sinin bakterilerin metabolizması ve büyümesi için tüketildiği, enerjinin yaklaşık% 58'inin vücutta mevcut olduğu tahmin edilmektedir. Bu düşünceler ışığında, Avrupa topluluğu ksilitol ve diğer poliollerin kalorik değerini ara sıra 2.4 kcal / g'de sabitledi.

Ksilitolün toksisitesinin değerlendirilmesi için hayvanlar (sıçanlar, kediler, köpekler) üzerinde yapılan testlerin sonuçları, uygulama yolundan bağımsız olarak çok düşük bir toksisite göstermiştir ve sadece yüksek dozlarda ortaya çıkmıştır. Ayrıca, ksilitol mutajenik değildir ve akariojeniktir (çürüğe neden olmaz).

Diyabetik gönüllüler üzerine yapılan birçok çalışmada yüksek dozlarda ksilitol toleransı araştırılmıştır. Bu çalışmaların sonuçları yüksek dozlarda bile iyi tolerans göstermiştir. Klinik parametrelerde değişiklik gözlenmedi. Tek yan etkisi, özellikle ksilitolün yavaş sindirilebilir karbonhidratlarla ilişkili olması durumunda geçici bir müshil etkisidir.

Ayrıca bakınız: Kozmetiklerde Xylitol