Эритритол-это плохо для тебя?

Эритритол — это новый функциональный подсластитель, который широко распространен в грибах (таких как грибы и морские водоросли), фруктах и овощах (таких как огурцы и виноград), различных ферментированных продуктах (таких как пиво и соевый соус), а также в жидкостях организма и тканях людей и животных (таких как моча и кровь) [1]. Эритритол используется во многих отраслях, таких как пищевая, химическая, фармацевтическая и косметическая промышленность, благодаря превосходным технологическим характеристикам, таким как термическая стабильность, кислотная и щелочная устойчивость и низкое поглощение влаги, а также функциональным характеристикам, таким как низкая калория, низкие побочные эффекты и некариогенные свойства [2-3]. В настоящее время эритритол производится главным образом путем микробной ферментации и химического синтеза.

1. Физические и химические свойства и физиологические функции эритритола

1.1. Физические и химические свойства эритритола

Эритритол — природный четырехуглеродный полиол с химическим названием 1,2,3,4- бутанететрол, молекулярной формулой C4H10O4 и относительным молекулярным весом 122,12. Его молекулярная структура симметрична. Эритритол не содержит уменьшающейся группы альдегидов в молекулярной структуре и имеет химические свойства, аналогичные свойствам других полиолов [4].

Эритритол имеет чистый сладкий вкус, и его сладость похожа на сахарозу. Его относительная сладость составляет 70-80% от сахароза. Важно отметить, что он может использоваться в сочетании с некоторыми высокоинтенсивными подсластителями, такими как калия ацесуллама и аспартам, чтобы заменить сукроуз в продуктах питания. Это белый кристалл или порошок, который легко растворяется в воде. Водный раствор представляет собой бесцветную, прозрачную, невязкую жидкость практически без гигроскопии, даже при 90% влажности воздуха. Температура плавления эритритола 118°C до 122°C. Он может поглощать много тепла при растворении, и тепло растворения в воде может быть в три раза больше, чем глюкозы. Его можно использовать в производстве охлаждающих продуктов. Эритритол очень стабилен как для кислот, так и для высоких температур. Исследования показали, что скорость восстановления эритритола в готовых продуктах питания может достигать 100%, поэтому его можно использовать в печенных или кислотных продуктах [5-7].

1.2 физиологические функциональные характеристики

1.2.1 низкое калорийное значение

Калорийность эритритола составляет около 1/10, что у сукроза. Это неметаболический низкокалорийный сахарный спирт. Во время метаболизма, его небольшой молекулярный вес позволяет всасываться в тонкую кишки без разрушения, а затем выводиться из организма с мочой, не влияя на жир организма. Таким образом, он может быть использован отдельно или в сочетании с другими подсластителями для замены sucrose в производстве низкокалорийных продуктов. Кроме того, эритритол не может быть метаболизирован телом и#39. Фермент системы s, не вызывает изменений в уровнях глюкозы и инсулина в крови, и не влияет на сахарный метаболизм. Поэтому его можно использовать для разработки продуктов, подходящих для больных ожирением и диабетом [8].

1.2.2 антикариес

Появление кариеса зубов в основном связано с ферментацией сахарного субстрата во рту бактериями, особенно стрептококками мутанцами, которые производят кислоту. Эта кислота может уничтожить эмаль зуба через деионизацию, в результате чего кариес зубов. Эритритол трудно использовать кариогенные бактерии во рту, и не может быть ферментирован ферменты во рту, чтобы производить кислоту, поэтому он не влияет на зубы. Ян цинг и др. сообщили, что эритритол оказывает определенное ингибиторное воздействие на ферментацию сахара бактериями во рту [9].

1.2.3 способствует распространению пробиотиков

Эритритол трудно использовать не только бактерии во рту, но и бактерии в кишечнике. Тем не менее, он оказывает значительное пролиферативное воздействие на кишечный пробиотический бифидобактерий, что, в свою очередь, улучшает организм и#39;s иммунитет.

1.2.4 антиоксидантные свойства

Эритритол обладает антиоксидантной активностью, может эффективно изымать свободные радикалы в организме и оказывает хорошее ингибиторное воздействие на производство свободных радикалов, тем самым помогая предотвратить сосудистые повреждения, вызванные высоким уровнем сахара в крови [10]. В литературе сообщается, что эритритол реагирует со свободными радикалами на образование эритроза и эритритола [11-13]. Результаты зоологических экспериментов также показывают, что эритритол оказывает влияние на защиту эндотелиальных клеток [14].

1.2.5 высокий допуск

Согласно литературным отчетам, 80% эритритола, поглощаемого телом, поглощается тонким кишечником, и очень мало попадает в толстый кишечник. Из них 50% выводится фекалиями, и очень мало остается в толстой кишке. Это позволяет эффективно избежать побочных эффектов диареи и плоскостности, вызванных непоглощенными веществами. Поэтому эритритол является самым переносимым из сахарных спиртов [15]. Многочисленные опыты на животных и клинические эксперименты также показали, что эритритол является безопасным и нетоксичным [16-17]. Исследования, проведенные центром медицинских исследований при университете небраски в соединенных штатах, показывают, что безопасное потребление эритритола у человека составляет 1 г /(кг массы тела · г).

2 исследования по процессу производства эритритола

В настоящее время основными методами производства эритритола являются химический синтез и микробная ферментация. Химический синтез представляет собой процесс, при котором сахар гидрогенизируется при высокой температуре и давлении для получения эритритола. Этот метод является быстрым и эффективным и подходит для крупномасштабного производства. Однако она также имеет такие недостатки, как высокое потребление энергии, высокий уровень загрязнения, жесткие условия реакции и недостаточная чистота продукции [18]. С ростом зрелости технологии производства эритритола путем микробной ферментации метод ферментации показал ряд преимуществ по сравнению с методом химического синтеза, таких как мягкие условия производства, низкое потребление энергии и экологичность. Таким образом, применение микробной ферментации для производства эритритола также стало актуальной исследовательской точкой.

2.1 химический синтез

В настоящее время существуют два основных метода химического синтеза: (1) использование метода "период времени" для преобразования крахмал в диаллиловый крахмал, а затем его окисление для получения эритритола и других производных; (2) подготовка 2- бутена -1,4- диола из ацетилена и формальдегидного спирта, а затем пусть бутен -2,4- диол вступает в реакцию с пероксидом водорода и смешивает его водный раствор с хрома катализатором, добавляет ингибиторную воду аммиака и пропускает газообразный водород под давлением 0,5 мпа для проведения гидрогенационной реакции с целью получения эритритола [19]. Метод химического синтеза для производства эритритола, как правило, страдает из-за высоких требований к условиям, серьезного загрязнения и плохой безопасности продукции. Тем не менее, метод микробной ферментации не имеет этих недостатков, и поэтому он стал самым исследованным и прикладным методом производства.

2.2 метод микробной ферментации

Первоначально эритритол производился с использованием определенных форм или дрожжей с помощью биотехнологии. Метод микробной ферментации предполагает сначала ферментацию крахмального сырья, такого, как кукуруза или пшеница, для получения глюкозы, а затем использование ферментации форм или высокоосмотных дрожжей для получения смеси полиолов, таких, как эритритол и рибитол. После фильтрации, концентрации и очистки можно получить эритритол. По сравнению с химическим синтезом этот метод имеет преимущества мягких условий производства и экологичности [20]. В настоящее время, как внутри страны, так и за рубежом, эритритол производится в больших масштабах с использованием микробной ферментации. Ферментирующие микроорганизмы в основном являются пищевыми осмофильными дрожжевыми добавками, такими как Candida lipolytica и Moniliella pllinis, и выход продукта составляет около 50% [21-22].

3 применения эритритола

В настоящее время основными областями применения эритритола являются пищевая, медицинская и химическая промышленность. В последние десятилетия, с улучшением людей и#39; уровень жизни и потребления&#- 39; Акцент на безопасность продуктов питания, питание и здоровье, продукты с низким содержанием сахара или без сахара быстро становятся огромным рынком. Эритритол пользуется популярностью в пищевой промышленности благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам и функциональным характеристикам [23-25].

3.1 производство кондитерских изделий

С увеличением числа случаев кариеса у детей, ожирения и диабета кондитерская промышленность постепенно переходит от традиционных продуктов к продуктам с низким содержанием сахара или без сахара. Это привело к повышению спроса на заменители сукроуз, и свойства эритритола хорошо удовлетворяют этим требованиям [26]. С калорийностью всего 1,7 дж/г, эритритол может эффективно сократить калории в пище, что делает его идеальным ингредиентом для низкокалорийных сладостей. Он также имеет высокую толерантность, избегая побочных эффектов, таких как суматоха кишечника и диарея. Эритритол является негигроскопическим, похожим по внешнему виду на гранулированный сахар, и может непосредственно заменить сукроуз, сохраняя первоначальный процесс. Тепловая и кислотная стабильность эритритола гарантирует, что браунинг и разложение эффективно предотвратить в производстве твердых конфет. Высокая теплопоглощение эритритола может быть использована в производстве жевательной резинки, чтобы дать продукт длительный, освежающий и охлаждающий ощущение. При производстве кондитерских изделий эритритол может использоваться отдельно или в сочетании с другими подсластителями для производства продукции отличного качества, текстура и срок годности выпускаемой продукции те же, что и у традиционной продукции.

3.2 хлебобулочные изделия

На основе вышеизложенногоХарактеристики эритритола, также широко используется в хлебобулочных изделий. Безопасная дозировка эритритола при изготовлении обычных хлебобрудных изделий, таких как торты, печенье и печенье, может достигать 10%, что не только снижает калорийность продукта, но и продлевает срок его годности. Wei Zhencheng et al. сообщили, что сочетание эритритола и мальтитола может полностью заменить sucrose для производства низкокалорийных хлебобулочных изделий без сахара [27].

3.3 напитки и напитки

Из-за его стабильности в кислотной среде, эритритол был использован в последние годы для разработки новых низкокалорийных напитков. По сообщениям гао шэнцзюня и гао шэнцзюня, эритритол может эффективно улучшить сладость, толщину и гладкость напитков, снижая при этом их горечь. Кроме того, эритритол может также продлить срок годности ферментированных молочных напитков за счет сокращения количества кислоты, производимой при хранении [28-29].

3.4 столовые приправы

Эритритол не только обеспечивает такой же вкус, хрустальную структуру и плотность, как и sucrose, но и демонстрирует хорошую стабильность и текучесть из-за негигроскопической природы кристаллов, что делает его особенно подходящим для использования в сочетании с высокоинтенсивными подсластителями. Его использование в составе приправ таблицы может улучшить текстуру и ощущение рта, а также маскировать нежелательные послевкусы.

4. Выводы и перспективы

Эритритол является новым типом полиола подсластителя, который имеет отличные характеристики обработки и функциональные свойства. Он используется в различных отраслях, включая пищевую, химическую, фармацевтическую и косметическую. В настоящем документе кратко описываются физические и химические свойства, функциональные характеристики и процесс производства эритритола, а также дается обзор его применения в пищевой промышленности, который служит научной основой для его дальнейшей разработки и применения.

С улучшением людей#39. Уровень жизни и изменения в структуре питания, различные проблемы со здоровьем становятся все более заметными, что вынуждает потребителей постоянно повышать свою осведомленность о здоровье. Потребители начали сокращать потребление сахара и высококалорийных продуктов питания и имеют большой спрос на функциональные продукты здравоохранения, такие как безсахарные, низкокалорийные и продукты для снижения веса.Эритритол-натуральный подсластительЭто известный как "нулевой" ингредиент, и он удовлетворяет потребителей &#- 39; Стремление к вкусу и здоровью. А так как эритритол обладает рядом уникальных физических и функциональных свойств, он широко используется в пищевой, фармацевтической и химической промышленности. Поэтому в будущем эритритол будет незаменимым здоровым ингредиентом в пищевой промышленности и производстве медицинских товаров.

"Исследования и разработки эритритола", ключевой национальный научно-технический проект в течение десятого пятилетнего плана, предпринятый китайским национальным научно-исследовательским институтом продовольствия и продовольствия Ферментационная промышленность и связанные с ней предприятия добились значительных успехов в производстве эритритола путем микробной ферментации. Основные технические параметры процесса деформации и производства вышли на международный уровень, проведены опытные испытания. Метод микробной ферментации использует крахмал в качестве сырья, что имеет преимущества богатого источника сырья, экологически чистого процесса и высокой безопасности продукции. Этот метод стал основным методом производства эритритола [30]. Благодаря постоянному совершенствованию технологии микробной ферментации, постоянному повышению качества продукции и постоянному сокращению производственных издержек производимый эритритол станет более конкурентоспособным.

Справочные материалы:

[1] Цзинь циронг, цзинь фэнцю. Разработка и применение эритритола [J]. Крахмал & Крахмальный сахар, 2002(3): 13-15.

[2] MUNRO IC, BERNDT WO, BORZELLECA JF, и др. Эритритол: интерпретационное резюме биохимических, метаболических, токсикологических и клинических данных [J]. Food Chem Toxicol, 1998, 36(12): 1139-1174.

[3] ты син. Функции и перспективы развития промышленного применения сахарных спиртов [J]. Пищевые добавки китая, 2010(6): 45-52.

[4] ян либо, чжэн чжиюн, чжань сяобей. Глицин и proline способствуют ферментации глицерола с помощью Yarrowia lipolytica для производства эритритола в гиперосмотической среде [J]. Пищевая и ферментационная промышленность, 2013(12): 1-6.

[5] TOMASZEWSKA L, RYWINSKA A, MUSIAL I, et al. Влияние витаминов на эритритол биосинкз яровиа липолитика WratislaviaK1[J]. Современное мнение в области биотехнологии, 2011, 22(S1): S94-95.

[6] ю лимей, бай вейдун, ян мин и др. Развитие эритритола кунжута мягких конфет и оценка его эффективности [J]. Журнал Zhongkai University of Agriculture and Engineering, 2012, 25(3): 30-31, 36.

[7] HARTOG GJ, BOOTS AW, BROUNS F, et al. Эритритол является сладким антиоксидантом [J]. Питание, 2010, 26(4): 449-458.

[8] Джеффри ливси. Потенциал полиолов как заменителей сахара для здоровья с упором на низкие гликемические свойства [J]. Обзор исследований в области питания, 2003 год (16): 163-191.

[9] ян цинг, Лу вэй, пэй пэнфей и др. Влияние эритритола на рост и кислотное производство основных кариогенных стрептококков и флюростойких штаммов [J]. Китайский журнал микроэкологии, 2012, 24(2): 139-141.

[10] гао шенцзюнь, мао цзюнь. Исследование защитного воздействия эритритола на витамин с в лимонном соке [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2014(3): 49 — 51.

[11] фан хуа, ли хао. Роль белка трегалозы и теплового удара в терпимости к стрессу этанола в Saccharomyces cerevisiae [J]. Китайский журнал биоинженерии, 2014, 34(6): 84-89.

[12] чэнь йибинь, тянь ли, сон нинг. Прогресс в исследовании криоконсервативных средств для человеческих красных кровяных клеток [J]. Китайский журнал переливания крови, 2015, 28(3): 338-341.

[13] чжан сяоян, юн сюэян, лян мин. Влияние биоразлагаемой пленки, содержащей трегалозу, на сохранение и цветовую защиту охлажденного мяса [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2015, 36(8): 298 — 304.

[14] ян юз, ли ф, шуай б и др. Применение эритритола, натурального здорового сахарного спирта, в низкокалорийных пищевых продуктах [J]. Пищевые добавки китая, 2013(1): 181-185.

[15] Jiang SQ, Ma L. разработка и исследования новых крахмальных сахарных продуктов [J]. Наука и техника пищевой промышленности, 2002, 22(3): 83 — 85.

[16] фу юн, сюй кайцзю, мао гуангмин. Экспериментальное исследование острой токсичности и генотоксичности эритритола [J]. Исследования в области обнаружения · канцерогенез · тератогенез · мутагенез, 2003, 15(1): 54-55.

[17] MMRRO I C. BERET W O, BORZELECA J F, et al. Эритритол: интерпретационное резюме биохимических, метаболических, токсикологических и клинических данных [J]. Пищевая химическая токсикология, 1998(36): 1139-1174.

[18] фан-джей, хан-и, чжоу-з и др. Научно-исследовательский прогресс в производстве сахарных спиртов путем микробной ферментации [J]. Наука и техника, 2013(3): 13-15.

[19] лю джей, чжао X, тянь Y и др. Малокалорийный подсластитель эритритол [J]. Пищевая промышленность и ферментация, 2007, 33(9): 132-135.

[20] сюй ин, ли цзинцзюнь, хе гоцин. Прогресс в исследованиях и применение эритритола в пище [J]. Пищевые добавки китая, 2005(03): 92-96.

[21] SAVERGAVE LS, GADRE RV, VAIDYA BK, et al. Улучшение штамма и оптимизация статистических сред для повышения производительности эритритола с минимальными побочными продуктами от Candida magnoliae mutant R23[J]. Журнал биохимической инженерии, 2011, 55(2): 92-100.

[22] GAO XL, SENVIRATNE CJ, LO EC, и др. Новые и традиционные анализы для определения избытка мутанов стрептококка в слюне [J]. Int J педиатр Dent, 2012, 22(5): 363-368.

[23] чжан юхуэй, дуан йининг, чжао вэй и др. Исследования по оптимизации условий преобразования трегалозы [J]. Пищевая промышленность, 2014(30): 96-98.

[24] тенг сяохуан, чжан йинлян, ху сяомин. Влияние трегалозы и стироила лактилата натрия на качество хлеба [J]. Наука и техника о продовольствии, 2015(1): 172 — 177.

[25] сюй гофа, чэнь пин, чжан цзянбо и др. Определение изменения содержания подсластителя эритритола в внутриклеточных и внеклеточных жидкостях PC12 с помощью RP-HPLC [J]. Пищевые добавки китая, 2016(1): 133-140.

[26] лю Дан, инь сяньфэн. Технологические исследования на низкокалорийном функциональном желе Ophiopogon japonicus [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2014, 35(6): 63 — 65.

[27] вей чжэньчэн, чжан миньвэй, чи цзяньвэй и др. Тенденции и перспективы развития China' производство хлебобулочных изделий [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2007, 28(11): 182 — 184.

[28] Gao Zhishan, Wei Huaisheng. Производственный процесс для ферментированного безалкогольного напитка с низким потреблением энергии прояснил хоторн [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2015, 36(13): 73 — 75.

[29] гао шенцзюнь, мао цзюнь. Исследование защитного воздействия эритритола на витамин с в лимонном соке [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2014, 35(3): 49 — 52.

[30] фан гуансен, чжу сиюэ, дуан шенглин и др. Оптимизация состава сухого желе с нулевым содержанием калорий на основе чувствительной поверхности [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2016(2): 296-306.