Промишлено производство на ксилитол
Ксилитолът е полиол с 5 въглеродни атома, със сладост, подобна на тази на захарозата (полиолите или полиалкохолите са въглехидрати с молекула, подобна на монозахаридите, но с хидроксилна функция вместо алдехида или кетона).
В търговски мащаб се произвежда чрез химична конверсия на ксилан. Източниците на ксилан са брезово дърво и други твърди дървета, бадемовата обвивка и страничните продукти от производството на хартия. Съдържанието на ксилан в тези материали може да варира значително с наличието на странични продукти (поли или олигозахариди), които трябва да бъдат отстранени по време на производствените процеси. Търговският синтез на ксилитол включва 4 етапа:
- дезинтеграция на богати на ксилан материали и ксилан хидролиза в ксилоза
- изолиране на ксилозата от хидролизата посредством хроматографски процеси за получаване на разтвори, съдържащи чиста ксилоза
- ксилоза се хидрогенира до ксилитол в присъствието на катализатори на база никел
- кристализация на ксилитол.
Въпреки че принципно могат да се използват ензимни процеси, тези процедури не се използват за синтез в търговски мащаб. Други синтетични подходи са известни в литературата, но имат само научен интерес
| ФОРМУЛА | C5H12O5 |
| ВЪНШЕН ВИД | Бял кристален прах |
| МИРИЗМА | никой |
| СПЕЦИФИЧНА ВРЪЗКА | неактивен |
| ИНТЕРВАЛ ЗА СЛИВАНЕ | 92-96 ° С |
| Точка на кипене | 216 ° С (760 mmHg) |
| Разтворимост при 20 ° C | 169g / 100ml Н20 |
рН IN 100 g / 1 H 2 O | 5-7 |
| ПОВЪРХНАТА СИЛА | Равна на захарозата |
| стабилност " | Стабилен при 120 ° С, той не се карамелизира до след загряване до температура на кипене за няколко минути |
Ксилитол като подсладител
Понастоящем ксилитолът се използва като подсладител в много некариогенни сладкиши (дъвки, шоколад, гумени бонбони) и по-рядко в диетични храни (напр. Продукти за диабетици), във фармацевтични препарати (таблетки на гърлото, мултивитамини, сиропи за кашлица) и в козметиката (паста за зъби и вода за уста). В малък процент той също се добавя към напитки, за да се подобри вкуса на продукта и профила на сладостта; върху етикета може да се скрие зад инициалите Е967.
На теория, ксилитолът може да се използва и в хлебни изделия. Въпреки това, ако е необходимо образуването на кора и кафеникав цвят и карамелизиране, е необходимо да се добави редуцираща захар. Освен това, ксилитол инхибира растежа и ферментационната активност на дрождите, така че неговото присъствие не е подходящо в продукти, които изискват естествени дрожди за напукване.
Разтварянето на полиоли във вода е ендотермичен процес (абсорбира топлината), който включва охлаждане на разтвора по-висок от този, доставян от захарозата. Това органолептично свойство, което се изразява в усещане за свежест в устната кухина, се използва широко за производството на дъвка. По-специално, охлаждащият ефект подобрява усещането за аромат на мента.
Охлаждащият ефект очевидно не се усеща, ако ксилитолът вече е разтворен в продукта, в който се съдържа (пасти зъбни пасти, води за уста) или съществува в аморфна форма (общо желатинови).
Метаболизъм на ксилитола и хранителни свойства
Всички полиоли се абсорбират бавно от червата, тъй като транспортирането им през лигавицата не се улеснява от специфична транспортна система. Следователно, след поглъщане на големи количества ксилитол, само малка част се абсорбира и канализира в ентеропатичната система (през порталната вена). Най-погълнатият ксилитол достига дисталната част на храносмилателния тракт, където преминава ферментационния процес от местната бактериална флора. Ферментационните продукти са къси или летливи мастни киселини (ацетати, пропионати, бутирати), както и малки количества газ (Н2, СН4, СО2). Мастните киселини се изолират от черния дроб и се използват в митохондриите за производството на ацетил-СоА и пропионил-Со-А.
За ксилитол и други полиоли се изчислява калорична стойност от около 2.8-2.9 kcal / g. Тази стойност произлиза от съображението, че само около ¼ от напълно погълнатия ксилитол се абсорбира в чревния тракт. Тази част, след това метаболизирана от "шунт" глюкуронат-пентоза фосфат, осигурява 4 kcal / mol. Не абсорбираните почти напълно ферментират от чревната флора. Изчислено е, че 42% от енергията, доставяна от неабсорбирания ксилитол, се консумира за метаболизма и растежа на бактериите, докато около 58% от енергията остава на разположение на тялото. В светлината на тези съображения Европейската общност е определила временно калоричната стойност на ксилитола и другите полиоли на 2, 4 kcal / g.
Резултатите от тестовете, проведени върху животни (плъхове, котки, кучета) за оценка на токсичността на ксилитол, показват много ниска токсичност, независимо от начина на приложение и се проявяват само при високи дози. Освен това, ксилитолът не е мутагенен и е акариоген (не причинява кариес).
Толеранс към високи дози ксилитол е изследван в многобройни проучвания на доброволци с диабет. Резултатите от тези проучвания показват добра поносимост дори при високи дози. Не са наблюдавани промени в клиничните параметри. Единственият страничен ефект е преходно слабително действие, особено ако ксилитолът се свързва с бавно усвоими въглехидрати.
Вижте също: Ксилитол в козметиката
