xylitol

Průmyslová výroba Xylitolu

Xylitol je polyol s 5 atomy uhlíku, se sladkostí podobnou sladkosti sacharózy (polyoly nebo polyalkoholy, jsou sacharidy s molekulou podobnou monosacharidům, ale s hydroxylovou funkcí místo aldehydu nebo ketonů).

Xylitol se nachází v malých množstvích v sérii ovoce a zeleniny a je tvořen v lidském těle, jako meziprodukt během metabolismu glukózy. Syntetizován poprvé a popsal Emil Fischer v roce 1891, xylitol byl použit v lidské stravě jako sladidlo od šedesátých let.

V komerčním měřítku se vyrábí chemickou přeměnou xylanu. Zdroje xylanu jsou bříza a jiné tvrdé dřevo, skořápka mandlí a vedlejší produkty výroby papíru. Obsah xylanu v těchto materiálech se může značně lišit spolu s přítomností vedlejších produktů (póly nebo oligosacharidy), které musí být odstraněny během výrobního procesu. Komerční syntéza xylitolu zahrnuje 4 kroky:

rozpad materiálů bohatých na xylan a hydrolýzu xylanu v xylóze
izolace xylózy z hydrolyzátu pomocí chromatografických postupů za získání roztoků obsahujících čistou xylózu
xylóza je hydrogenována na xylitol v přítomnosti katalyzátorů na bázi niklu
krystalizace xylitolu.

Ačkoli v zásadě mohou být použity enzymatické procesy, tyto postupy nejsou používány pro komerční syntézu. Jiné syntetické přístupy jsou známy v literatuře, ale mají pouze vědecký zájem

FORMULA	C5H12O5
VZHLED	Bílý krystalický prášek
ODOR	nikdo
SPECIFICKÉ ROTACE	neaktivní
SLABOVÝ ROZSAH	92 až 96 ° C
BOD VODY	216 ° C (760 mmHg)
ROZPUSTNOST při 20 ° C	169 g / 100 ml H20
pH IN 100 g / l H20	5-7
ZAPNUTÍ	Rovná se sacharóze
Stabilita "	Stabilní při teplotě 120 ° C nekaramelizuje, pokud není několik minut zahříván na teplotu varu

Xylitol jako sladidlo

V současné době se xylitol používá jako sladidlo v mnoha nekariogenních sladkostí (žvýkací guma, čokoláda, gumovité bonbóny) a méně často v dietních potravinách (např. Výrobky pro diabetiky), ve farmaceutických přípravcích (krční tablety, multivitaminové tablety, sirupy pro kašel) a v kosmetice (zubní pasta a ústní voda). V malých procentech se také přidává do nápojů ke zlepšení chuti produktu a profilu sladkosti; na štítku se může skrýt za kód E967.

Teoreticky může být xylitol použit také v pečivu. Je-li však nutná tvorba kůry a nahnědlé barvy a karamelizace, je nutné přidat redukující cukr. Xylitol také inhibuje růst a fermentační aktivitu kvasinek, takže jeho přítomnost není vhodná u produktů, které vyžadují přírodní kynuté kvasinky.

Rozpuštění polyolů ve vodě je endotermní proces (pohlcuje teplo), což zahrnuje ochlazení roztoku vyššího, než je množství dodávané sacharózou. Tato organoleptická vlastnost, která má za následek pocit čerstvosti v ústní dutině, je široce využívána pro výrobu žvýkačky. Zejména chladicí účinek zvyšuje vnímání aroma máty.

Chladicí účinek zjevně není pociťován, pokud je xylitol již rozpuštěn ve výrobku, ve kterém je obsažen (zubní pasty, ústní vody) nebo existuje v amorfní formě (želé obecně).

Metabolismus Xylitolu a nutriční vlastnosti

Všechny polyoly se pomalu absorbují ze střeva, protože jejich transport přes sliznici není umožněn specifickým transportním systémem. Proto po požití velkého množství xylitolu se pouze malá část absorbuje a dopravuje do enteropatického systému (prostřednictvím portální žíly). Většina požitého xylitolu dosáhne distální části trávicího traktu, kde prochází procesem fermentace místní bakteriální flórou. Fermentační produkty jsou krátké nebo těkavé mastné kyseliny (acetáty, propionáty, butyráty), jakož i malá množství plynu (H2, CH4, C02). Mastné kyseliny se zabírají z jater a používají se v mitochondriích pro produkci acetyl-CoA a propionyl-Co-A.

Pro xylitol a jiné polyoly se odhaduje výhřevnost přibližně 2, 8 až 2, 9 kcal / g. Tato hodnota je odvozena od úvahy, že pouze přibližně ¼ kompletně požitého xylitolu je absorbováno ve střevním traktu. Tato část, pak metabolizovaná glukuronát-pentózovým fosfátovým zkratem, poskytuje 4 kcal / mol. Unabsorbované ¾ jsou téměř zcela fermentovány střevní flórou. Odhaduje se, že 42% energie dodávané neabsorbovaným xylitem je spotřebováno metabolismem a růstem bakterií, zatímco přibližně 58% energie zůstává tělu k dispozici. Ve světle těchto úvah stanovilo Evropské společenství kalorickou hodnotu xylitolu a jiných polyolů na 2, 4 kcal / g.

Výsledky testů na zvířatech (krysy, kočky, psi) pro hodnocení toxicity xylitolu ukázaly velmi nízkou toxicitu bez ohledu na způsob podání a projevily se pouze při vysokých dávkách. Kromě toho xylitol není mutagenní a je akariogenní (nezpůsobuje zubní kaz).

Tolerance na vysoké dávky xylitolu byla zkoumána v četných studiích u diabetických dobrovolníků. Výsledky těchto studií prokázaly dobrou toleranci i při vysokých dávkách. Nebyly pozorovány žádné změny klinických parametrů. Jediným vedlejším účinkem je přechodný laxativní účinek, zejména pokud je xylitol spojen s pomalými trávícími sacharidy.

Viz také: Xylitol v kosmetice