Ксилитол в безопасности?

Слово xylitol происходит от греческого слова "xylos", означающего дерево, и "itol", означающего сахарный спирт [1]. Во время второй мировой войны нехватка ресурсов, таких как сахар, привела к углубленным исследованиям в области использования ксилитола в качестве подсластителя. В техническом докладе всемирной организации здравоохранения (воз) за 2003 год (No. 916) говорится, что для ведения здорового образа жизни необходимо обеспечить сбалансированное питание и потребление калорий в соответствии с калорийными расходами. Таким образом, исследование более здоровых пищевых альтернатив является актуальной темой [2].

По мере того как люди становятся все более сознательными в отношении здоровья и физической пригодности, все больше и больше потребителей склоняются к выбору безсахарных, низкокалорийных здоровых продуктов питания, а спрос на ксилитол также растет. В 2015 году мировой рынок xylitol составил 737,2 МЛН долларов США, и ожидается, что к 2025 году он вырастет до 1,37 МЛРД долларов США [3], что свидетельствует об огромной рыночной перспективе. Эта статья содержит обзор физико-химических свойств, методов приготовления, функциональных видов деятельности, оценки безопасности и применения ксилитола в пищевой промышленности, а также научную информацию и справочную основу для дальнейшего развития ксилитола.

1. Физико-химические свойства ксилитола

Ксилитол, также известный как пентитол, представляет собой тип полиола с молекулярной формулой C5H12O5 и химическим названием 1,2,3,4,5- пентагидроксипентан. Она имеет относительную молекулярную массу 152,15 г/моль и является самым сладким подсластителем среди полиолов. Химическая структура ксилитола показана на рис. 1. Она состоит из пяти углеродных магистралей, в которых углеродные группы (- - C=O) заменяются алкогольными группами (- - CH-OH). Увеличение числа атомов углерода в структуре позвоночника обратно пропорционально скорости поглощения в кишечнике. Абсорбированный ксилол преобразуется в гликоген или глюкозу и медленно высвобождается в кровь, что благотворно сказывается на поддержании стабильных уровней глюкозы как у диабетических, так и у недиабетических групп населения [4].

Xylitol представляет собой белое твердое, кристаллическое или гранулированное строениеЭто без запаха и имеет температуру плавления 92-96 гранул. Ксилол обладает очень высокой растворимостью в воде и лишь незначительно растворим в органических растворителях, таких, как метанол и этанол. При 20 °C растворимость xylitol составляет 169 г, тепло раствора - 145,6 дж/г, тепловая энергия 16,99 дж/г, сладость и вкус похожи на обычный белый сахар, 1 г xylitol содержит только 2,4 кал теплового значения, что на 2/3 меньше, чем то же количество белого сахара (1 г белого сахара имеет 4 кал)-имеет преимущество быть низким в калории [5], может уменьшить вес, препятствует накоплению липидов и синтез холестерина [6], И является новым типом низкокалорийных подсластителей (табл. 1) [7]. Xylitol быстро растворяется и поглощает тепло при контакте с ртом, поэтому продукты, содержащие Xylitol воспринимаются как имеющие охлаждающий эффект. Поэтому он часто используется в качестве пищевого подсластителя и нового охлаждающего агента. В 1960 - х годах ксилитол широко использовался в пищевой, алкогольной, кондитерской и фармацевтической промышленности благодаря своим природным свойствам [8].

2. Методы подготовки ксилитола

Методы подготовки ксилитола включают прямую экстракцию, химический синтез и биоконверсию (рис. 3). За последние 20 лет технология производства ксилитола стала все более зрелой, а химический синтез и биоконверсия стали основными методами производства ксилитола.

2.1. Метод прямой экстракции

Ксилитол был впервые изолирован от коры буковых деревьевНемецкий ученый эмиль фишер в 1890 году, и он был удостоен нобелевской премии по химии в 1902 году. Xylitol естественным образом присутствует в растительном сырье в природе, таком как клубника, желтые сливы, цветная капуста и другие фрукты и овощи (от 300 до 935 мг /100 г сухого веса) [9]. Ксилитол может быть непосредственно извлечен из растительных материалов с использованием растворителя, однако содержание ксилитола в растительных материалах, таких как фрукты и овощи, является низким. Хотя содержание ксилитола в абрикосах и сливах выше, чем в других растительных материалах, а содержание ксилитола в зеленых сливах составляет около 1% сухого веса, прямое извлечение ксилитола из этих материалов требует специального оборудования, которое является энергоемким и приводит к высоким издержкам производства.

2.2 химический синтез

В 70 - х годах Финляндия взяла на себя ведущую роль в отделении D-xylose от различных лигноцеллюлозных материалов с использованием хроматографии. Затем d-ксилоз был снижен до ксилола при высокой температуре, высоком давлении и катализирующего действия водорода, и этот метод был преобразован в промышленный метод производства ксилола [10].

Ксилол может быть получен путем непосредственного сокращения чистого д-ксилозы путем химического синтеза [11] или синтезирован из богатой ксилозом лигноцеллюлозной биомассы. В настоящее время коммерческое производство ксилитола внутри страны и за рубежом осуществляется с использованием сырьевых материалов, богатых пентозанами, таких, как натуральная пшеничная солома, пшеничная отбивная, кукурузные стебли, кукурузные початки и т.д., посредством предварительной обработки, такой, как гидролиз кислоты (например, HCl, H2SO4), а затем ксилоза очищается от гемицеллюлозной фракции, и реакция гидрогенеза происходит под действием катализатора. Никель широко используется в качестве катализатора в химическом синтезе, а никелевый каталитический процесс используется для крупномасштабного производства ксилитола [12-13] (рис. 2).

2.2.1 основные процессы химического синтеза

2.2.1.1 гидролиз

Гидролиз лигноцеллюлозной биомассы может осуществляться с использованием кислоты или ферментов. В химическом гидролизе серная кислота широко используется, поскольку она менее летучая и не разъедает оборудование. Кислотный гидролиз обладает такими преимуществами, как низкая стоимость, простота, эффективность, экономическая жизнеспособность и оперативность по сравнению с ферментативным гидролизом. Во время кислотного гидролиза решающую роль в восстановлении сахара играет изменение концентрации кислоты, температуры, времени нахождения и соотношения жидкости к корму [14].

2.2.1.2 отделение и очистка

После кислотного гидролиза сырье должно быть очищено от гемицеллюлозной фракции, чтобы получить ксилоз для химического синтеза. Гемицеллюлозная доля сырья содержит полимеры других сахаров, поэтому процесс химического синтеза включает в себя интенсивную очистку и сортировку для удаления этих побочных продуктов. Запатентованное изобретение выявило метод подготовки ксилитола непосредственно из гемицеллюлозы биомассы с использованием твердого магнитного кислотного катализатора, и в ходе процессов гидролиза и гидрогенезации побочных продуктов или избыточных продуктов гидролиза не производится [15].

2.2.1.3 гидрогенная реакция

При каталитической гидрогенации никелевый катализатор требует высокого уровня чистоты ксилитолового раствора, а также ультрачистого ксилового раствора. Коэффициент преобразования может достигать 98%, когда никель используется в качестве катализатора. При гидрогенной реакции в непрерывном реакторе, содержащем катализаторы Ru/SiO2 и Ru/ZrO2, выход ксилитола составляет 99,9% [14]. Никелевые катализаторы сильно утрачиваются в ходе каталитического процесса и являются токсичными, загрязняют окружающую среду и серьезно сказываются на развитии предприятий и международной конкуренции. В недавнем исследовании Adier et- эл. - привет.[16] сделан вывод о Том, что использование железа в качестве промоутера никеля в водной фазе гидрогенации ксилозы демонстрирует более высокую каталитическую активность и стабильность, чем монометаллический никелевый катализатор, и может эффективно повысить каталитическую активность. Железо является перспективным никелевым промоутером из-за его богатых запасов и низкой цены.

Сложное гидрогенное оборудование и трудности, связанные с его эксплуатацией при высоких температурах и давлениях, негативно сказываются на экономической целесообразности химического синтеза ксилитола. Поэтому нам необходимо продолжать совершенствовать и изучать методы подготовки ксилитола с целью получения более безопасных, не загрязняющих окружающую среду, недорогостоящих методов производства ксилитола, с тем чтобы повысить экономическую целесообразность и международную конкурентоспособность ксилитола.

2.3 метод биопреобразования

В биотехнологическом маршруте используются сельскохозяйственные отходы, содержащие полидекстроз (такие, как кукурузные кобры, рогасса и оливковые гранаты) [17], для получения ксилозного гидролиза путем гидролиза разбавленной кислоты. Микроорганизмы (такие как бактерии, формы и дрожжи) могут затем метаболизировать ксилозу через путь изомеров xylose или xylose редуктазе-ксилитол дегидрогеназы, чтобы уменьшить ксилозу до ксилола [18]. Использование микробной ферментации гидролизата гемицеллюлозы для производства ксилитола имеет преимущества мягких условий реакции, простоты эксплуатации, экологичности и относительно низкого загрязнения окружающей среды, а также надежного качества и безопасности продукции. Он стал потенциальным недорогостоящим альтернативным методом получения этого полиола [19].

2.3.1 ключевые процессы биопреобразования

2.3.1.1 отбор микроорганизмов 

При использовании этих микроорганизмов дрожжи считаются наиболее эффективным производителем xylitol и является естественным штаммом, который потребляет xylose. Ракель и др. [20] изолировали амазонские шизосакхаромицизы pombe было обнаружено, что они обладают высокой способностью преобразовывать xylose в xylitol. В работе Debora et al. [21] показано, что экстракция ксилитола с использованием дрожжевых дрожжевых смесей амазонии ферментированной рогатки, извлеченной сверхкритической жидкостью, достигла чистоты 99,59%. Чжао сяньцзинь и др. [22] пришли к выводу о Том, что добавление глюкозы при выращивании штамма Saccharomyces cerevisiae SFX-Y9 может увеличить концентрацию клеток и сократить время выращивания и имеет перспективы промышленного развития и применения. Тем не менее, выход xylitol по-прежнему относительно низок, поэтому необходимо дальнейшее улучшение нагрузки, чтобы увеличить коэффициент преобразования xylose. Чжан [23] показал, что мутагенизируя тропический Кандида, можно выбрать штамм с высоким уровнем производства xylitol, а выход xylitol увеличивается на 22%. При накоплении ксилитола Кандида может поддерживать восстановительно-окислительный баланс, что является преимуществом перед искусственными пивоваренными дрожжами. Рынок xylitol постоянно расширяется. Если используется высокопродуктивный штамм ксилозы, то стоимость производства ксилола может быть снижена за счет использования биопреобразования вместо химического синтеза.

2.3.1.2 детоксикация гидролита гемицеллюлозы

Сельскохозяйственные отходы гидролизируются с помощью разбавленной кислоты для получения гемицеллюлозного гидролита, который является концентрированным, детоксифицированным и ферментированным для получения гемицеллюлозного гидролита. Ингибиторные соединения ферментации, такие как уксусная кислота и формовая кислота, фурфуральные, 5- гидроксиметилфурфуральные и фенолические соединения, могут образовываться в ходе предварительной обработки кислотой. Удаление ингибиторных соединений из гидролизата является одним из основных препятствий для покрытия расходов на рекуперацию продуктов. Согласно литературному отчету [18], кристаллы ксилитола были извлечены путем ферментации бактериального штамма и детоксикации 2% активированным углем, а регенерация и повторное использование адсорбента сократили затраты на последующие процессы примерно на 32%. Вредные вещества, производимые в процессе гидролиза, препятствуют микробному росту. Изменяя температуру, время, pH и условия адсорбции, используемые при лечении гидролиза рогассы, можно эффективно улучшить производство вредных веществ микроорганизмами, что оказывает значительное влияние на микробную ферментацию [24].

Несмотря на то, что мягкие условия эксплуатации технологического маршрута биопреобразования являются экологически чистым процессом, в технологическом маршруте биопреобразования все еще существуют узкие места и проблемы, которые препятствуют расширению процесса биопреобразования. Дальнейшая оптимизация адаптируемости микробных штаммов является современной стратегией и направлением технических исследований по повышению биологической урожайности ксилитола; Разработка инженерных микробных штаммов для повышения урожайности ксилозы до ксилитолового биопреобразования; Оптимизация процесса очистки xylitol для повышения эффективности ферментации штамма, скорости восстановления и сокращения цикла преобразования. Кроме того, определение осуществимости процесса широкомасштабного внедрения требует технико-экономического анализа всей производственной цепочки. Еще предстоит преодолеть трудности, прежде чем технология биопреобразования станет коммерчески жизнеспособной.

3 Xylitol приложений в пищевой промышленности

Ксилитол имеет как физические, так и химические свойства, очень похожие на белый сахар, и свои уникальные свойства и различные физиологические свойства, а также широко используется в пищевой промышленности [25].

3.1 ксилитол в качестве функционального подсластителя в пище

3.1.1 ксилитол в диабетических продуктах

Сахарный диабет (DM) — эндокринное заболевание, характеризующееся дисфункцией клеток или резистентностью к инсулину, вызванное недостатком инсулина, что приводит к аномальному увеличению глюкозы в крови. Это одно из самых распространенных и быстро растущих заболеваний в мире [26]. По оценкам, в 2030 году диабетом заболеют 578 миллионов человек, что на 51% (700 миллионов) больше, чем в 2045 году [27].

Ксилол обладает антиоксидантными свойствами и может эффективно повышать толерантность к глюкозе и концентрацию инсулина в сыворотке крови, сокращая при этом глюкозу и фруктозамин в сыворотке крови [28]. Это может уменьшить содержание сахара в пище, сохраняя сладость пищи, и не приведет к росту глюкозы в крови. Он может использоваться в различных диабетических и диетических продуктах [29]. Li Xiangmei et al. [30] разработали продукты, подходящие для диабетиков, такие как xylitol тыквенный соус, тыквенные консервы и тыквенные мясные напитки.

3.1.2 ксилитол в пищевых продуктах

Xylitol является хорошей заменой функциональных подсластителей, подходящих для пациентов с ожирением. После приема ксилитола желудочное опорожнение значительно замедляется, затрудняя пищеварение и обмен веществ в организме. Это может предотвратить тело и#39. Рост голода и потребления пищи, а также помощь в предотвращении ожирения [31]. Для снижения риска таких заболеваний, как ожирение, диабет и гипертония, некоторые исследователи разработали низкосахарные печенья из масла, ксилитола и высокоамилозной кукурузной муки [32]. Среди здоровой пищи [33] только две здоровой пищи, содержащие ксилитол, были одобрены для продажи государственным управлением по контролю за продуктами питания и лекарствами (ченлонг боулинг женьшень и джиню ксилитол порошок).

3.2 ксилол в мясных продуктах

Ксилитол сам по себе имеет сладкий вкус и определенную водоудерживающую способность. Он может придать определенный вкус продукту, а также взаимодействие с другими вкусами. Некоторые исследования показали, что обработка соленой Рыбы ксилитолом вместо соли может не только способствовать высвобождениям свободных аминокислот в рыбе, особенно ароматических аминокислот, но и улучшить удержание воды, значительно улучшив тем самым вкус и вкус Рыбы и значительно улучшив [34], а также может задержать изменения в водной активности (ав) соленой и сушеной Рыбы во время хранения и протеин-липидные взаимодействия в мышцах, А также задерживая образование пероксидов, делая соленую и сушеную рыбу более эластичной [35].

3.3 ксилол в напитках

Ксилитол является низкокалорийным, функциональным заменителем сахара, который широко добавляется в новые виды молочных продуктов [36-37] и напитков. Инь цзяле и др. [38] сообщили, что смешивание ксилитола с одуванчиками и женьшенем смеси оздоровительных напитков придает напитку сладкий и ароматный вкус.

Размер частиц, тепло растворения и растворимость ксилитола при температуре полости рта определяют прочность охлаждающего эффекта. Ксилитол обладает низкой температурой растворения и растворяется во рту с сильным и уникальным охлаждением [39]. Xylitol может помочь улучшить сладость и охлаждение ощущение некоторых продуктов питания и напитков. Его использование в напитках не только эффективно контролирует потребителей#- 39; Потребление калорий, но также помогает стабилизировать пищевое волокно. Напитки с добавленным ксилитолом имеют высокую питательную ценность, уникальный вкус и отличную текстуру [40].

В пивоварении вина ксилитол является хорошей заменой сокращению сахара в вине, и он может удовлетворить пищевые потребности различных потребителей через различные вкусы и функциональное питание [41]. Экспериментальные результаты Wang Xiaodan et al. [42] показывают, что, хотя содержание ксилитола и других спиртов во всем организме вина составляет лишь около 0,03%, это способствует сладкому вкусу тела вина и дает приятный и комфортный вкус. Взаимодействие и гармония между xylitol и другими ингредиентами дают Hengshui Laobaigan ликер его сладкие, мягкие, элегантные, гармоничные и долговечные характеристики. При использовании в качестве питательной добавки в других видах алкоголя, ксилитол может быть непосредственно смешан в алкоголь, чтобы улучшить общий стиль и вкус, что делает напиток гладким, мягким, более ароматичным и вкусным. Японские исследования показали, что добавление около 0,5% ксилитола может улучшить цвет вина, одновременно препятствуя воспроизводству микроорганизмов в вине для производства кислотных веществ и препятствуя ухудшению качества вина [43].

3.4 ксилол в хлебобулочных изделиях

Ксилитол используется в пищевых составах для улучшения срока годности, цвета и текстуры пищевых продуктов. Ксилитол не подвергается реакции майяра аминокислотами при нагревании и не влияет на цвет продуктов питания и не снижает питательную ценность белков [44]. Xylitol используется вместо белого сахара в пищевой промышленности, чтобы сделать торты и другие сладкие продукты. Пирожные, сделанные таким образом, не только имеют такой же внешний вид, твердость, объем и пористость, как те, сделанные с белым сахаром, но и имеют меньше калорий. Это оптимизирует свойства тортов и делает их безопаснее и более высокого качества [45]. Кроме того, ксилитол может эффективно замедлить образование глютена в торте, ослабить эффект гелирования крахмаха и сделать торт мягче и деликатнее в текстуре [46]. Диабетики также могут выбрать этот вид сладкой пищи [47].

Улучшить текстовые свойства крахмальных продуктов. Крахмальные продукты будут испытывать ряд проблем после хранения в течение определенного периода времени, таких как потеря влаги, уплотнение продукта, и плохая текстура, которые серьезно влияют на их качество. Ян хенг и др. [48] изучали влияние ксилитола и маннитола на пшеничную муку. Они обнаружили, что при высоких температурах и давлении ксилитол и маннитол образуют водородные связи с белками, способствуют образованию глутеновых сетей, снижают твердость продукта и повышают устойчивость к растяжению. Это улучшает физические и гелатинизирующие свойства теста и повышает качество экструдированных хлебобулочных изделий.

3.5 ксилол в джемах и сладостях

Ксилитол оказывает профилактическое и лечебное действие против кариеса [49]. Кариес является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний у людей. Углеводы в пище (такие как сукроза и глюкоза) ферментируются микроорганизмами, такими как мутаны стрептококка во рту, для производства молочной кислоты и других органических кислот, которые вызывают эрозию и декальцификацию, что приводит к образованию кариев и гниению. Микробная ферментация является основным фактором кариеса [50]. Исследования подтвердили, что ксилол, как заменитель сукроза, не может быть ферментирован мутантами стрептококка. Добавление ксилитола в рацион питания может уменьшить общее количество бактерий в штукатурке и количество мутанов стрептококка, тем самым препятствуя кариеса зубов. Он обладает хорошим потенциалом для профилактики кариостатического кариоза зубов, а ксилитол обладает лучшим кариостатическим эффектом среди подсластителей [51]. Ежедневное использование от 10 до 15 г ксилитола может предотвратить кариес зубов, и дозировка может быть соответствующим образом увеличена, если кариес зубов является серьезным и гигиена полости рта является неудовлетворительной [52]. С точки зрения некоторых благотворных последствий для здоровья, ксилитол широко используется при жевании жвачки для профилактики кариес, а также в мягких конфетах, твердых конфетах, планшетных конфетах и других пищевых продуктах, которые ценят здоровье полости рта [53 — 54]. Исследования показали, что жевательная резинка ксилитола обладает хорошим потенциалом для профилактики кариеса [55].

Ксилитол оказывает увлажняющее действие. В качестве заменителя сахара, чем выше добавочное количество, тем выше водохозяйственная активность и лучше усвоение воды. Rajnibhas et al. [56] пришли к выводу, что усиливающаяся тенденция водной активности в фруктовых жевательных конфетах, добавляемых с ксилитолом, может обеспечить и поддерживать мягкую и жевательную текстуру. В то же время основные летучие соединения, ранее попавшие в аморфную матрицу из-за поглощения влаги, могут легко рассеиваться из матрицы, повышая мобильность молекул аромата в мягкой конфетной матрице и аромата в газовой фазе. Xylitol, как подсластитель, не только обеспечивает сладость, но и усиливает аромат и вкус жевательных конфет. Это также снижает твердость, связность, жесть и геллирование конфеты, сочетая с влагой в продукте, снижая содержание сахара в продукте. Ченг лиюань и др. [57] сравнили влияние шести сахаров на джем, изготовленный из листьев японского плюща (Parthenocissus tricuspidata). Они обнаружили, что добавление ксилитола в варень привело к наибольшему количеству летучих ароматических веществ и уникальный аромат. Кроме того, ксилол может не только дополнить определенную сладость производства йогуртов, но и создать хороший вкус и текстуру [58].

3.6 применение ксилитола в качестве загустителя и эмульгатора

Xylitol и carrageenan используются вместе в качестве сгустителя для производства низкосахарного йогурта. Результаты исследований Huang MВ случае необходимостиet al. [59] показывают, что взаимодействие между полиолами, такими как ксилитол и каррагинан, способствует увеличению водородной связывания и улучшению гелевой сети каррагиенанского водного раствора.

Добавки, улучшающие эмульсионные свойства. Xylitol реагирует со стеарической кислотой, образуя Xylitol anhydride mono stearate. Моностеарат ксилитола ангидрида липофильный и является масляным в воде эмульгатором. Он может использоваться в маргаринах в качестве пищевого эмульгатора для равномерной эмульгации воды и масла [60]. Qiu et al. впервые использовали гидрогенизированные розин и ксилитол на основе биомассы в качестве сырья для синтеза гидрогенизированных ксилитоловых эфиров (XEHR) с использованием ксилитола в качестве гидрофилической части и гидрогенизированных розин в качестве гидрофобной части. Установлено, что гидрогенизированный ксиловый эфир розин обладает межлицевой активностью и эмульгационными свойствами и может использоваться в качестве эмульгатора в пище [61].

4 рекомендуемые методы всасывания и испытания xylitol

Всемирная организация здравоохранения (воз) заявляет, что ксилитол имеет отрицательные результаты при тератогенности и эмбриотоксичности, а также отрицательные результаты in vitro и in vivo для мутагенности и кластогенности. Управление США по контролю за продуктами питания и лекарствами (FDA) и объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам (JECFA) подтвердили, что ксилитол является безопасной добавкой (GRAS). В настоящее время она утверждена для использования в качестве добавки, дополнения и фармацевтического агента в более чем 50 странах мира [62].

4.1 рекомендуемое потребление ксилитола

В настоящее время рекомендуемое суточное потребление ксилитола составляет около 10 г для взрослых и 5 г для младенцев в возрасте от 3 до 4 лет. Одна доза от 10 до 30 г ксилитола, как правило, переносится здоровыми людьми без диареи. Из-за индивидуальных различий взрослые могут переносить от 20 до 70 г ксилитола в день после адаптации. При постепенном увеличении дозы некоторые взрослые могут выдержать более 200 г ксилитола в день [52]. Хотя комиссия кодекса алиментариус (CAC) рекомендует неограниченное ежедневное потребление ксилитола (ADI) [63], текущие исследования показывают, что кишечная абсорбция ксилитола составляет около 50%, а остальная часть ферментируется кишечными микроорганизмами в короткоцепные органические кислоты (SCFAs) и газы [64]. Более высокие дозы могут привести к временному дисбалансу толстой кишки из-за их низкой скорости ассимиляции, что приводит к временным эффектам желудочно-кишечного тракта, таким как раздувание и диарея [65]. Короче говоря, ксилитол безопасен как пищевая добавка и оказывает разнообразное физиологическое воздействие на организм человека. Использованное количество должно основываться на индивидуальных различиях и допусках.

4.2 методы испытания на Xylitol

Определение содержания ксилитола в продуктах питания может быть основано на национальном стандарте безопасности продуктов питания GB 5009.279-2016 "национальный стандарт безопасности продуктов питания: определение ксилитола, сорбитола, мальтитола и эритритола в продуктах питания"-существуют два основных метода (высокопроизводительная жидкостная хроматография-дифференциальное определение коэффициента рефракционной способности, высокопроизводительная жидкостная хроматография-выявление распыления света в результате испарения). По сравнению с дифференциальным рефрактометром испарительный детектор рассеивания света стоит дороже, но его чувствительность выше.

Высокопроизводительная жидкая хроматография (HPLC) требует большого количества органических реагентов и специализированных колонок, что делает анализ дорогостоящим. У айин и др. оптимизировали определение ксилитола и других сахарных спиртных подсластителей в молоке с использованием газовой хроматографии. Метод экономичен и очень точен, имеет преимущества простой предварительной обработки и др., подходит для эффективного определения содержания ксилитола и других сахарных спиртов в молочных продуктах [66].

Раджапакша и др. [67] впервые исследовали использование прямого впрыска воды (DAI) GC-MS для определения содержания ксилитола в образцах жевательной резинки. Этот метод не требует дополнительных шагов очистки или дериватизации образцов, что сокращает время анализа. Резкое восстановление выборки составило от 95% до 99%, а осб-от 0,17% до 0,72%, что свидетельствует о Том, что данный метод является надежным количественным методом с высокой точностью и точностью. Li Jiang et al. [68] установили новый метод определения ксилитола в пищевой капиллярной зоне электрофорез-косвенный ультрафиолетовый метод. Этот метод не только отличается высокой эффективностью разделения и коротким временем анализа, но и обладает характеристиками экологической безопасности и высокой точности.

5. Выводы и перспективы

С ростом числа случаев диабета и постоянным ростом показателей ожирения среди взрослых, люди и#39; постепенно повышается уровень осведомленности о здравоохранении, а также растет рыночный спрос на ксилитол. Поэтому необходимо постоянно совершенствовать и углубленно изучать метод подготовки ксилитола, с тем чтобы получить не загрязняющий окружающую среду и недорогостоящий метод производства ксилитола. Согласно различным исследованиям по xylitol в последние годы, большая часть xylitol, поглощаемого телом в рационе питания, переваривается кишечными микроорганизмами, производя метаболиты, которые полезны для здоровья человека. Ксилитол обладает пробиотическими функциями, которые благотворно влияют на здоровье полости рта, ингибируют накопление липидов и подавляют синтез холестерина. Таким образом, ксилитол широко используется в различных пищевых продуктах и является хорошей заменой функциональных подсластителей для людей с диабетом и ожирением.

Влияние ксилитола на качество продуктов питания. Исследователи объединили знания по различным дисциплинам для анализа вкуса ксилитола в продуктах питания с целью оптимизации производственных процессов и повышения качества продукции. Существующие исследования о влиянии xylitol на пищевые вкусы веществ является отрасль пищевой вкус науки. Исследование механизма действия ксилитола в пище и влияния температуры полости рта на восприятие вкуса во время дегустации продуктов питания должно сочетать восприятие человека и физиологические характеристики. Об этом виде исследований было сообщено немного, и это будет будущее направление исследований ксилитола. Анализ пищевого вкуса ксилитола и изучение дополнительных механизмов его действия помогут расширить сферу его применения и в полной мере реализовать его огромный потенциал.

Ссылка на сайт

[1] гасми бенахмед а, гасми а, аршад м и др. здоровье Преимущества xylitol [J]. Прикладная микробиология и биотехнология, 2020,104(17):7225-7237.

[2]Delgado Arcano Y, Valmana Garcia O D,Mandelli D,et Al. Xylitol: обзор прогресса и проблем в области итс Производство по химическому маршруту [J]. Катализатор сегодня,2020,344:2-14.

[3] Saha B C,Kennedy G J. оптимизация производства xylitol из xylose by Роман "арабитол" С ограниченной ответственностью Совместное производство Barnettozyma populi NRRL Y-12728 [J]. Препараты биохимии и Биотехнология,2021,51(8):761-768.

[4]Janket S J,Benwait J, isaak P,et al. Устные и системные эффекты Потребления ксилитола [J]. Caries Research,2019,53(5): 491-501.

[5] муссатто с и. применение ксилитола в пищевых препаратах и полезно для здоровья [м]// да силва с, чандел а. д-ксилитол. Берлин, хайдельберг: спрингер,2012 :309 — 323.

[6] сян с, е к, ли м, и др. Микробиом,2021,9 :1-21.

[7] Тан мей. Влияние гена альдозы редуктазы Pichia is на ферментацию ксилитола Escherichia coli [D]. Ухань: технологический университет хубэй, 2021.

[8] Грембека м. сахарные спирты — их роль в современном мире подсластителей: обзор [J]. Европейские пищевые исследования и технологии,2015,241(1):1-14.

[9] ахудж а V, мачо, мачо - м, овэ D,et и al.  Биологического оружия и И фармакологический потенциал ксилитола: молекулярное понимание уникального метаболизма [дж]. Продукты питания,2020,9(11):1592.

[10] дашгупта д, банду с, адхикари д 'к и др Перспективы производства ксилитола с биокатализатором цельных клеток: обзор [J]. Микробиологические исследования,2017,197 :9 — 21.

[11] нигам п., сингх д. процессы ферментивного производства Xylitol-заменитель сахара [J]. Биохимия процессов,1995, 30(2):117 — 124.

[12] вен Кейт с войны Ао «р» L, голи, - J. - к, гентела J,et и Al. Биопреобразование лигноцеллюлозной биомассы в ксилитол: обзор [J]. Технология биоресурсов,2016,213 :299 — 310.

[13]Bonfiglio F,Cagno M,Yamakawa C K,et al. Production Xylitol и каротеноиды из свитчграсс и эвкалипта Гидролизаты глобула, полученные в результате интенсивного взрыва пара Предварительная обработка [J]. Промышленные культуры и продукты,2021,170:113800.

[14] металлические катализаторы Gallezot P. для преобразования биомассы в химические вещества [м]/ новые и будущие разработки в области катализаторов. Амстердам :Elsevier,2013 :1-27.

[15] Цзэн сяньхай, чжан лянцин, тан син и др. Способ приготовления ксилитола непосредственно из гемицеллюлозы: CN109879721B [P]. 2021-10-01.

[16]  Sadier A,Shi D C,Mamede A S,et al. Прикладные катализаторы B: экология,2021,298 :120564.

[17]Narisetty V,Castro E,Durgapal S,et al. Высокий уровень производства ксилитола Pichia fermentans с использованием недетоксифицированного ксилозного сахарного тростника и оливковых ящиков гидролизатов [J]. Технология биоресурсов,2021,342 :126005.

[18]Ahuja V,Bhatt A K,Mehta S,et al. Xylitol Производство и продажаby Pseudomonas gessardii VXlt-16 from sugarcane bagasse hydrolysate иcost analysis [J]. Биохимическая инженерия,2022,45(6):1019-1031.

[19] валлехос м е, чаде м, мерель е в и др. стратегии детоксикации и ферментации для биотехнологического производства ксилитола из сахарного тростника багассе [J]. Промышленные культуры и продукты,2016,91 :161 — 169.

[20] кадет р м, мело м а, лопес м р, и др Гниющая древесина в амазонском лесу [J]. Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии,2012,62 (Pt_6):1438-1440.

[21] Silva D D V, Dussan K J,Idarraga A и др И очищение ксилитола шефферсомисес амазоненсес Через гемицеллюлозный гидролиз сахарного тростника [J]. Биотопливо, биопродукты и биопереработка,2020,14(2):344 — 356.

[22] Чжао сяньцзинь, чжан лихе, хан яньлей и др. Влияние глюкозы на ферментацию ксилитола тропическим штаммом дрожжей SFX-Y9 [J]. Пищевая и ферментационная промышленность, 2017, 43(11): 107 — 111.

[23] Zhang C,Qin J F,Dai Y W,et al. Плазма атмосферной и комнатной температуры (ARTP)mutagenesis позволяет перепроизводство ксилитола с дрожжей Candida tropicalis [J]. Журнал биотехнологии,2019,296 :7 — 13.

[24]Marton J M,Felipe M G A,Almeida e Silva J B,et al [J]. Бразильский журнал химической инженерии,2006,23(1):9-21.

[24] Чжу ютин, ху чжихе. Прогресс в исследовании продуктов питания, не содержащих сахара [J]. Индустрия напитков, 2021, 24(3): 75-79.

[26] Cole J B,Florez J C. генетика сахарного диабета и Сахарный диабет [J]. Обзоры природы нефрология, 2020,16(7):377-390.

[27] Saeedi P,Petersohn I,Salpea P,et al. Глобальные и региональные оценки распространенности диабета на 2019 год и прогнозы на 2030 и 2045 годы: результаты атласа сахарного диабета международной диабетической федерации,9 Издание [J]. Исследования и клиническая практика по диабету,2019,157 :107843.

[28]Mejia E,Pearlman M. натуральные альтернативные подсластители и Лечение диабета [J]. Текущие отчеты по диабету,2019, 19(12):1-10.

[29] гэ инь, сян шаша, чжан ялин и др. Прогресс в исследовании пребиотической функции ксилитола [J]. Пищевая и ферментационная промышленность, 2021, 47(5): 267 — 272.

[30] Li Xiangmei, Ma Shaohuai. Физиологические функции ксилитола и экспериментальное производство ксилосодержащих продуктов [J]. Наука и техника пищевой промышленности, 2003, 24(7): 51-53.

[31]Janket S J,Benwait J, isaak P,et al. Устные и системные эффекты потребления xylitol [J]. Caries Research,2019,53(5):491-501.

[32] песня Y X, Li X,Zhong YY. Оптимизация масла, ксилитола и высокоамилозной кукурузной муки на развитие низкосахарной - печенье? [J]. - продукты питания Наука и техника Питание,2019,7 (11): 3414-3424.

[33] Li X, Zhao Z. Safety evaluation and pharmaceutical monitoring of drugs containing xylitol [J]. Оценка наркотиков, 2018, 15(6): 3-6, 26.

[34] чжан юн, чжан вэй, ван лан и др. Эффект частичной замены столовой соли ксилитолом на качество ларгемутского черного окуня [J]. Пищевая промышленность, 2020, 41(12): 82 — 86.

[35]Minh N P,Nhi T T Y,Dao T T H и др. эффективность Замена сахарного спирта на качественные характеристики Сушеная соленая белая сардина во время хранения [J]. Журнал организации объединенных наций Фармацевтические науки и исследования,2019,11 (4): 1397-1400.

[36]Wang J X. имущество ксилитола и его применение в пищевой промышленности [J]. Наука о еде,2004.

[37] карта внешних предпочтений de Carvalho D A,de Freitas Silva Valente G, pcao G M P. для оценки приемлемости легких и диетических йогуртов для приготовления натуральных поддонов [J]. Ciencia Rural,2018,48(6).

[38] инь цзяле, чэнь юэ, чжан хайюэ. Разработка одуванчика женьшеня соединение напиток для здоровья и его функция против усталости [J]. Наука и техника о продовольствии, 2020, 45(11): 82 — 89.

[39] нинг чжунмэй. Прогресс в исследовании применения заменителей сахара в наполнителях и методов оптимизации состава конфет [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2021, 42(23): 420-426.

[40]Luo D,Mu T H,Sun H N,et al. Optimization of the formula and processing of a sweet potato leaf powderbased beverage [J]. Наука о продуктах питания Питание,2020,8(6):2680-2691.

[41] Ni Bin, Luo Siming, Peng Jinlong. Исследование по оптимизации пивоваренного процесса xylitol liqueur [J]. Пивоваренная наука и техника, 2021 (9): 42 — 45.

[42] ван сяодан, сян юпин, инь ли и др. Исследование по сахарам и сахарным спиртам в лао байган байджиу [J]. Китай пивоварение, 2021, 40(1): 70-74.

[43] гон вэй. Подготовка и свойства xylitol ароматического полиуретана [D]. Чанчунь: чанчуньский технологический университет, 2013.

[44] парахо дж., домингес х., домингес дж production  - из ксилитола. Часть 2 из 3 1: проценты - из ксилитола and  Основы биосинтеза [J]. Биоресурсная технология, 1998,65(3):191-201.

[45] джаванмарди фардин мусави мир-Майкл газани афсане т Махмудпур мансур тарам фаран пилевар захра. Исследование по вопросу о Эффект ксилитола и мальтитола в качестве альтернативных подсластителей Губка пирожные [J]. Текущее питание и питание Пищевая наука,2020, 16(3):403 — 409.

[46] Цю вэньконг, ян цяньцянь, ли сили и др. Подготовка, оптимизация процессов и анализ свойств текстуры безсахарного торта mulberry angel [J]. Наука и техника пищевой промышленности, 2022, 43 (22): 198204.

[47]  Го х х, чжан р х, ли зи и др. новый путь Строительство в Candida tropicalis для прямого преобразования xylitol Из корнкоба ксилана. Технология биоресурсов,2013,128: 547 — 552.

[48] ян х, фу, чжан и др. оценка маннитоланда Xylitol о качестве пшеничной муки и экструдированных изделий из муки [J]. Международный журнал пищевой науки и Технологии, 2021,56(8):4119-4128.

[49] заменители сахара Makinen K K. Sugar alcohol sweeteners С особым учетом ксилитола [J]. Принципы медицинского обслуживания И практика: международный журнал кувейтского университета, центр медицинских наук,2011 год,20(4):303-320.

[50]Wang Y B,Chuang C Y,Liao J F. влияние ксилитола при жевании жвачки на зубную щетку и стрептококк мутанс [J]. Журнал анализа пищевых продуктов и лекарственных средств,2020,14(1):84 — 88.

[51]FAHİNUR ERTUĞ R U L,Rengİ N E L T E M,Ataman B A. бактериологическое действие ксилитола и различных углеводов Питание по системе in  Швейцарский язык Крысы-альбиносы Прививка от Streptococcus mutans CCUG 6519 [J]. Турецкий журнал медицинских наук,2002,32(1):13-19.

[52] желудочно-кишечные нарушения, связанные с потреблением сахарных спиртов, с уделением особого внимания ксилитолу: научный обзор и инструкции для стоматологов и других медицинских работников [J]. < < международный журнал > >

Стоматология,2016,2016 :1-16.

[53] лю цяньтин, ян йинчи, ляо юньи и др. Разработка гелевых конфет без сахара с использованием ксилитола и сорбитола [J]. Переработка сельхозпродукции, 2020 (12): 6-10.

[54] чжао юго, дин ё н, лян шуанг и др. Исследования и разработки xylitol таблетки конфеты [J]. Современные продукты питания, 2019 (24): 99-101.

[55] гул п, акгуль н, семь н. антикариогенный потенциал белого сыра, ксилитола жевательной резинки и черного чая [дж]. Европейский стоматологический журнал,2018,12(2):199-203.

[56] Sukeaw Samakradhamrongthai R,Jannu T. эффект стевии, ксилитола и кукурузного сиропа в развитии бархатных тамарин (Dialium indum L.) жевательные конфеты [J]. Пищевая химия, 2021,352 :129353.

[57] чэн лиюань, Дэн цзинь, ли сяо и др. Влияние типа сахара на качество трифолиатного апельсинового варенья [J]. Пищевые добавки китая, 2021, 32(9): 121-129.

[58] ван юцянь, фан йивен, чжан сюэсин и др. Оптимизация формулы процесса для йогурта Huangjing jujube с использованием метода поверхностной реакции [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2021, 42(9): 67 — 74.

[59] хуан м, мао и х, мао и з, и др. ксилитол и мальтитол улучшают реологическое свойство каппа-каррагынана [дж]. Продукты питания,2021,11(1):51.

[60] Пан ци, ху минхуа, чжан суин и др. Исследования по применению пищевых эмульгаторов в производстве тортов [J]. Наука хайлунцзян, 2020, 11(12): 40-41.

[61] Qiu H,Chen X P,Wei X J,et al. Эмульсирующие свойства Гидрогенизированный окситоловый эфир розин как поверхностное вещество биомассы для пищевых продуктов: воздействие pH и солей [J]. Молекулы,2020,25(2):302. [62] томпсон м. противовоспалительные свойства ксилитола в модели хронического синусового заболевания [J]. 2013.

[63]Ur-Rehman S,Mushtaq Z,Zahoor T,et al. Xylitol :A review on bioproduction,application,health benefits,and related safety issues [J]. Критические обзоры в Food Science and Nutrition,2015,55(11):1514-1528.

[64] Rosado E, Delgado-Fernandez P,de las Rivas B,et al. Производство и усвоение производных лактуцилксилитола с использованием гетерогенных катализаторов лактубациллуса plantarum WCFS 1  [J]. Молекулы,2022,27(4):1235.

[65]Culbert S J,Wang Y M,Fritsche H A,et al. Oral xylitol У взрослых американцев [J]. Исследования в области питания,1986 год,6(8): 913-922.

[66] У айинг, сон чуньян, сян лисинь. Определение содержания пяти сахарных спиртов в молоке с помощью газовой хроматографии [J]. Современные продукты питания, 2022, 28(7): 182-185.

[67] Rajapaksha S M,Gerken K,Archer T,et al. Извлечение и анализ ксилитола в образцах жвачки без сахара с помощью GC-MS с прямым впрыском воды [J]. Журнал аналитических методов в химии,2019,2019 :1-10.

[68] ли цзян, чэнь тун, чжу чжаохан и др. Капиллярная зона электрофорез-косвенное ультрафиолетовое определение ксилитола в пищевых продуктах [J]. Журнал пищевой безопасности и контроля качества, 2016, 7 (2): 791-797.