Industriële productie van Xylitol
Xylitol is een polyol met 5 koolstofatomen, met zoetheid vergelijkbaar met die van sucrose (polyolen of polyalcoholen, zijn koolhydraten met een molecuul gelijk aan monosacchariden, maar met een hydroxylfunctie in plaats van aldehyde of ketonisch).
Op commerciële schaal wordt het geproduceerd door chemische omzetting van xylan. Bronnen van xylan zijn berken en ander hardhout, de schil van amandelen en bijproducten van de papierproductie. Het gehalte aan xylan in deze materialen kan aanzienlijk variëren, evenals de aanwezigheid van bijproducten (polen of oligosacchariden) die tijdens de productieprocessen moeten worden verwijderd. De commerciële synthese van xylitol omvat 4 stappen:
- desintegratie van xylan-rijke materialen en xylan hydrolyse in xylose
- isolatie van xylose uit het hydrolysaat, door middel van chromatografische werkwijzen, om oplossingen te verkrijgen die zuiver xylose bevatten
- xylose wordt gehydrogeneerd tot xylitol in de aanwezigheid van op nikkel gebaseerde katalysatoren
- kristallisatie van xylitol.
Hoewel in principe enzymatische processen kunnen worden gebruikt, worden deze procedures niet gebruikt voor synthese op commerciële schaal. Andere synthetische benaderingen zijn in de literatuur bekend, maar hebben een louter wetenschappelijke interesse
| FORMULA | C 5 H 12 O 5 |
| VOORKOMEN | Wit kristallijn poeder |
| GEUR | niemand |
| SPECIFIEKE ROTATIE | inactief |
| SMELTENBEREIK | 92-96 ° C |
| KOOKPUNT | 216 ° C (760 mmHg) |
| OPLOSBAARHEID bij 20 ° C | 169 g / 100 ml H20 |
pH IN 100 g / l H 2 O | 5-7 |
| ZOETSTROOM | Gelijk aan sucrose |
| Stabiliteit ' | Stabiel bij 120 ° C, karamelliseert niet tenzij het gedurende een paar minuten op kooktemperatuur is verwarmd |
Xylitol als zoetstof
Momenteel wordt xylitol gebruikt als een zoetstof in veel niet-cariogene snoepjes (kauwgom, chocolade, gummy snoepjes) en minder vaak in dieetvoedsel (bijv. Producten voor diabetici), in farmaceutische preparaten (keeltabletten, multivitamine tabletten, siropen voor hoest) en in cosmetica (tandpasta en mondwater). In een klein percentage wordt het ook aan dranken toegevoegd om de smaak van het product en het profiel van zoetheid te verbeteren; op het etiket kan het zich achter de code E967 verbergen.
Theoretisch kan xylitol ook worden gebruikt in gebakken goederen. Als echter korstvorming en bruinachtige kleur en karamelisatie vereist zijn, is het noodzakelijk om een reducerende suiker toe te voegen. Xylitol remt ook de groei- en fermentatieve activiteit van gisten, dus de aanwezigheid ervan is niet geschikt in producten die natuurlijke gistende gisten vereisen.
Het oplossen van polyolen in water is een endotherm proces (het absorbeert warmte), wat een afkoeling van de oplossing betekent die hoger is dan die geleverd door de sucrose. Deze organoleptische eigenschap, die resulteert in een gevoel van frisheid in de mondholte, wordt op grote schaal benut voor de productie van kauwgom. Vooral het koeleffect verbetert de perceptie van het mintaroma.
Het koelende effect wordt duidelijk niet gevoeld als xylitol al is opgelost in het product waarin het is bevat (tandpasta's, mondspoelingen) of in amorfe vorm voorkomt (jellies in het algemeen).
Xylitolmetabolisme en nutritionele eigenschappen
Alle polyolen worden langzaam geabsorbeerd vanuit de darm, omdat hun transport door het slijmvlies niet wordt vergemakkelijkt door een specifiek transportsysteem. Daarom wordt na inname van grote hoeveelheden xylitol slechts een klein deel geabsorbeerd en getransporteerd naar het enteropathische systeem (via de poortader). Het meeste ingenomen xylitol bereikt het distale deel van het spijsverteringskanaal, waar het het fermentatieproces door de lokale bacteriële flora ondergaat. Fermentatieproducten zijn korte of vluchtige vetzuren (acetaten, propionaten, butyraten), evenals kleine hoeveelheden gas (H 2, CH 4, CO 2 ). Vetzuren worden uit de lever gehaald en in mitochondria gebruikt voor de productie van acetyl-CoA en propionyl-Co-A.
Voor xylitol en andere polyolen is een calorische waarde van ongeveer 2, 8-2, 9 kcal / g geschat. Deze waarde vloeit voort uit de overweging dat slechts ongeveer ¼ van de volledig ingenomen xylitol wordt geabsorbeerd in het darmkanaal. Dit deel, vervolgens gemetaboliseerd door de glucuronaat-pentose fosfaatshunt, levert 4 kcal / mol. Niet geabsorbeerde ¾ worden bijna volledig gefermenteerd door de darmflora. Naar schatting wordt 42% van de energie die wordt geleverd door niet-geabsorbeerd xylitol verbruikt door het metabolisme en de groei van bacteriën, terwijl ongeveer 58% van de energie beschikbaar blijft voor het lichaam. In het licht van deze overwegingen heeft de Europese gemeenschap de calorische waarde van xylitol en andere polyolen vastgesteld op 2, 4 kcal / g.
De resultaten van tests uitgevoerd op dieren (ratten, katten, honden) voor de evaluatie van xylitol-toxiciteit vertoonden een zeer lage toxiciteit, ongeacht de toedieningsroute en manifesteerden zich alleen bij hoge doses. Bovendien is xylitol niet mutageen en acariogeen (het veroorzaakt geen tandbederf).
Tolerantie voor hoge doses xylitol is onderzocht in talrijke onderzoeken bij diabetische vrijwilligers. De resultaten van deze onderzoeken hebben goede tolerantie getoond, zelfs bij hoge doses. Er werden geen veranderingen in klinische parameters waargenomen. Het enige neveneffect is een voorbijgaand laxerend effect, vooral als xylitol wordt geassocieerd met langzaam verteerbare koolhydraten.
Zie ook: Xylitol in cosmetica
