Xylitol

Pengeluaran perindustrian Xylitol

Xylitol adalah poliol dengan 5 atom karbon, dengan manis seperti sukrosa (poliol, atau polyalcohols, adalah karbohidrat dengan molekul yang sama dengan monosakarida, tetapi dengan fungsi hidroksil dan bukannya aldehid atau ketonik).

Xylitol didapati dalam jumlah kecil dalam satu siri buah-buahan dan sayur-sayuran dan terbentuk di dalam tubuh manusia, sebagai perantaraan, semasa metabolisme glukosa. Disintesis untuk kali pertama dan diterangkan oleh Emil Fischer pada tahun 1891, xylitol telah digunakan dalam diet manusia sebagai pemanis sejak 1960-an.

Pada skala komersil ia dihasilkan oleh penukaran kimia xylan. Sumber xylan adalah kayu birch dan kayu keras lain, shell badam dan hasil sampingan daripada pengeluaran kertas. Kandungan xylan dalam bahan-bahan ini boleh berubah dengan banyaknya bersama dengan kehadiran produk sampingan (tiang atau oligosakarida) yang mesti dikeluarkan semasa proses pengeluaran. Sintesis komersil xylitol termasuk 4 langkah:

pemisahan bahan kaya xylan dan hidrolisis xylan dalam xylose
pengasingan xilosa daripada hidrolisis, dengan cara proses kromatografi, untuk mendapatkan penyelesaian yang mengandungi xylose tulen
xylose dihidrogenasi kepada xylitol dengan kehadiran pemangkin berasaskan nikel
penghabluran xilitol.

Walaupun pada dasarnya proses enzimatik boleh digunakan, prosedur ini tidak digunakan untuk sintesis berskala komersil. Pendekatan sintetik lain diketahui dalam kesusasteraan, tetapi mempunyai kepentingan saintifik semata-mata

FORMULA	C ₅ H ₁₂ O ₅
KEHADIRAN	Serbuk kristal putih
BAU	yang tidak
ROTASI KHUSUS	aktif
MELTING RANGE	92-96 ° C
TUKUH KULIT	216 ° C (760 mmHg)
SOLUBILITAS pada suhu 20 ° C	169g / 100 ml H ₂ O
pH DI 100 g / l H ₂ O	5-7
POWER SWEETENING	Sama dengan sukrosa
KESTABILAN '	Stabil pada 120 ° C, ia tidak karamel kecuali ia dipanaskan kepada suhu mendidih selama beberapa minit

Xylitol sebagai pemanis

Pada masa ini, xylitol digunakan sebagai pemanis di dalam pelbagai jenis gula-gula non-kariogenik (gula-gula getah, coklat, gula-gula gummy) dan kurang kerap dalam makanan diet (contohnya produk untuk pesakit kencing manis), dalam persediaan farmaseutikal (tablet tekak, tablet multivitamin, batuk) dan dalam kosmetik (ubat gigi dan mouthwash). Dalam peratusan yang kecil, ia juga ditambah kepada minuman untuk meningkatkan rasa produk dan profil manis; pada label ia boleh bersembunyi di belakang kod E967.

Secara teorinya, xylitol juga boleh digunakan dalam barangan bakar. Walau bagaimanapun, jika pembentukan kerak dan warna kecoklatan dan karamelisasi diperlukan, perlu menambah gula yang mengurangkan. Xylitol juga menghalang pertumbuhan dan aktiviti fermentasi ragi, jadi kehadirannya tidak sesuai dengan produk yang memerlukan ragi lebaran semula jadi.

Pembubaran poliol dalam air adalah proses endotermik (ia menyerap haba), yang melibatkan penyejukan larutan lebih tinggi daripada yang dibekalkan oleh sukrosa. Harta organoleptik ini, yang menghasilkan sensasi kesegaran dalam rongga mulut, secara meluas dieksploitasi untuk penghasilan permen karet. Kesan penyejukan, khususnya, meningkatkan persepsi aroma cair.

Kesan penyejukan jelas tidak dirasakan jika xylitol telah dibubarkan dalam produk di mana ia terkandung (pasta gigi, cuci mulut) atau wujud dalam bentuk amorf (jeli pada amnya).

Metabolisme Xylitol dan sifat pemakanan

Semua poliol perlahan diserap dari usus, kerana pengangkutan mereka melalui mukosa tidak difasilitasi oleh sistem pengangkutan tertentu. Oleh itu, selepas pengambilan kuantiti besar xylitol hanya sebahagian kecil diserap dan disampaikan ke sistem enteropati (melalui vena portal). Kebanyakan xylitol yang tertelan mencapai bahagian distal dari saluran pencernaan, di mana ia menjalani proses penapaian oleh flora bakteria tempatan. Produk fermentasi adalah asid lemak pendek atau mudah berubah-ubah (asetat, propionat, butyrat), serta sedikit gas (H ₂, CH ₄, CO ₂ ). Asid lemak diambil dari hati dan digunakan dalam mitokondria untuk pengeluaran asetil-CoA dan propionil-Co-A.

Bagi xylitol dan poliol lain, nilai kalori kira-kira 2.8-2.9 kcal / g telah dianggarkan. Nilai ini berasal dari pertimbangan bahawa hanya kira-kira ¼ xilitol yang benar-benar dimakan diserap dalam saluran usus. Bahagian ini, kemudian dimetabolisme oleh shunt glucuronate-pentose phosphate, memberikan 4 kcal / mol. Unabsorbed ¾ hampir ditapai oleh flora usus. Telah dianggarkan bahawa 42% tenaga yang dibekalkan oleh xylitol yang tidak diserap dimakan oleh metabolisme dan pertumbuhan bakteria, sementara kira-kira 58% tenaga masih tersedia untuk tubuh. Berdasarkan pertimbangan ini, masyarakat Eropah telah menetapkan nilai kalori xylitol dan poliol lain pada 2.4 kcal / g.

Hasil ujian yang dilakukan terhadap haiwan (tikus, kucing, anjing) untuk penilaian ketoksikan xylitol, menunjukkan ketoksikan yang sangat rendah, tanpa mengira laluan pentadbiran dan diwujudkan hanya pada dos yang tinggi. Tambahan pula, xylitol tidak mutagenik dan acariogenik (ia tidak menyebabkan kerosakan gigi).

Toleransi terhadap dos tinggi xylitol telah disiasat dalam banyak kajian di sukarelawan diabetik. Hasil kajian ini menunjukkan toleransi yang baik walaupun pada dos yang tinggi. Tiada perubahan parameter klinikal diperhatikan. Satu-satunya kesan sampingan adalah kesan pencahar sementara, terutamanya jika xylitol dikaitkan dengan karbohidrat perlahan-mencerna.

Lihat juga: Xylitol dalam kosmetik