Из чего сделан эритритол?

Эритритол-это наполнитель с нулевым содержанием калорий. Встречается в фруктах и овощах, таких как груши, виноград и грибы, и в небольших количествах в ферментированных продуктах, таких как вино, пиво, соевый соус и сакэ. Также встречается в небольших количествах в сыворотке животных и глазных яблоках. Сладость его эквивалентна 70% сукроза, и сладость его чиста и чиста без всякого привкуса. Эритритол обладает высокой степенью пищеварительной переносимости. По сравнению с другими полиолами, он быстро всасывается в тонкую кишку и быстро переваривается телом в течение 24 часов. Поэтому при употреблении продуктов, содержащих эритритол, маловероятно, что будет чрезмерное потребление полиолов, которые могут привести к легкой диарее. Кроме того, эритритол может ингибировать вредные бактерии во рту, уменьшить зубную доску, предотвратить выпадение зубов, и улучшить состояние полости рта, поэтому он очень популярен среди потребителей. Эта статья подробно описывает отличные свойства эритритола и фокусируется на его применении в пищевой промышленности, с целью обеспечения теоретической основы и справок для исследований по применению эритритола.

1 эритритол

1.1 структура и физические и химические свойства

Эритритол, научное название 1,2,3,4- бутанететрол, молекулярная формула C4H10O4, молекулярный вес 122.12, рис.1 показывает его структурную формулу. Молекулярная структура симметрична и относится к рацемической — мезо эритритолу [1]. Его температура плавления 118-120 градусов, температура кипения 329-331 градусов, плотность 1451 г · см -3, условия хранения -20 градусов [2]. Эритритол — белый кристалл без запаха с низкой гигроскопичностью и умеренной растворимостью в воде. Он обладает характеристиками теплостойкого и кислотного состава и высоким осмотическим давлением раствора [3].

1.2 физиологические функции

1.2.1 низкая калория

Эритритол имеет низкий молекулярный вес, легко всасывается в тонкую кишку, и большая его часть попадает в кровообращение. Из-за отсутствия соответствующих ферментов в организме человека эритритол, входящий в кровоток, не может быть метаболизирован и поглощен телом и выводится из организма через мочу. Поэтому эритритол имеет очень низкие калории.

1.2.2 высокий допуск

Эритритол очень терпим. Допуск для мужчин составляет 0,68 г · кг -1, а для женщин - 0,80 г · кг -1. Для женщины весом 50 кг допуск составляет 40 г · д -1; Допуск для животных составляет от 18 до 20 г · кг -1 вт [4]. Допуск в 2-3 раза выше, чем у ксилитола, лактитола, мальтитола и изомальтитола, и в 3-4 раза выше, чем у сорбитола и маннитола.

1.2.3 оказывает положительное влияние на кишечную флору

Поскольку в организме человека отсутствуют соответствующие ферменты, 90% потребляемого эритритола выделяется, а 10% попадает в толстую кишку. Исследования показали, что эритритол не легко ферментируется кишечной флорой в толстой кишке, и эритритол может увеличивать короткие цепи жирных кислот, производимых кишечной флорой. Короткоцепные жирные кислоты в кишечнике оказывают положительное влияние на кишечник и общее здоровье человека. Поэтому предполагается, что эритритол оказывает положительное влияние на кишечную флору.

1.2.4 не стимулирует выделения инсулина, вызывая колебания уровня сахара в крови

Тесты на здоровых людей и людей с непереносимостью глюкозы (до сахарного диабета) показали, что после приема эритритола гликемический индекс и инсулин индекс как 0,2, почти без эффекта, в то время как другие сахарные спирты почти все имеют эффект повышения сахара в крови и стимулирования выделения инсулина. Среди них гликемический индекс мальтитола достигает 52, гликемический индекс ксилитола составляет около 15, оба из которых значительно выше, чем эритритол [5].

1.2.5 антиоксидантный эффект

Тесты на животных показали, что эритритол оказывает антиоксидантное воздействие на диабетических крыс, значительно пачкая и ингибируя свободные радикалы и защищая кровеносные сосуды, поврежденные высоким уровнем сахара в крови. Исследования показали, что 24 пациента с сахарным диабетом 2 типа, потреблявшие 36 г эритритола в день, улучшили работу кровеносных сосудов и уменьшили риск сердечных заболеваний [6].

1.2.6 предотвращение кариеса

Вредные бактерии во рту могут метаболизировать сахар и высвобождать кислоты во время процесса, которые разъедают зубную эмаль. Сахарные спирты не могут метаболизироваться пероральными бактериями. Некоторые исследования показали этоЭритритол и ксилитолМожет непосредственно препятствовать росту пероральных бактерий, а эритритол более эффективен, чем ксилитол и сорбитол, в профилактике каритоза [7-9].

1.3 безопасность и правила

Эритритол является безопасным пищевым ингредиентом, о чем свидетельствуют многочисленные исследования безопасности человека и животных, включая краткосрочное и долгосрочное кормление животных, многопоколенческое воспроизводство и тератологические исследования. Япония, Соединенные Штаты и Австралия утвердили эритритол в качестве ингредиента в продуктах питания еще в 2000 году; Европейский союз одобрил добавление эритритола в напитки в 2015 году [10] и добавление эритритола в органические продукты питания в следующем году [11]; Канада одобрила добавление эритритола к некоторым карбонированным напиткам в 2016 году. В китае гб 2760-2011 предусматривает, что эритритол может быть использован во всех видах продуктов питания в соответствующих количествах в соответствии с потребностями производства.

2 производство эритритола

Эритритол имеет симметричную молекулярную структуру и существует в виде рацемата, поэтому шаг удаления соответствующего изомера может быть пропущен во время производственного процесса. В настоящее время существуют два основных метода производства эритритола-химический синтез и биологическая ферментация.

2.1 химический синтез

Существуют два основных метода химического синтеза. Один из них использует крахмал или целлюлозу в качестве сырья, а другой использует высокую йодическую кислоту для обработки сырья кислотой и щелочной кислотой для получения высокого альдегидного крахмала. Никель используется в качестве катализатора, а эритритол и другие производные получают путем гидрогенации и снижения при высокой температуре и давлении [12]. Этот метод позволяет получать этиленгликоль, и коэффициент рекуперации продукта является низким. Другой метод заключается в Том, чтобы сначала использовать перацетилен и формальдегид для подготовки 2- бутен -1,4- диола, затем разрешить бутен -1,4- диол реагировать пероксидом водорода, а затем добавить катализатор никель и деактиватор аммиак в водный раствор. Водород пропускается со скоростью около 0,5 мпа для получения эритритола и его производных [13]. Этот метод имеет высокие производственные требования, серьезное загрязнение и трудности контроля безопасности продукции [14]. На два вышеупомянутых метода химического синтеза влияют изменения осмотического давления в процессе производства, образование полигидрических спиртов и внешние факторы окружающей среды, такие как кислород и температура.

2.2 метод микробной ферментации

Метод биологической ферментации использует крахмал в качестве сырья, а также ферменты, такие как амилаза и глюкоамилаза, для ферментации сырья в глюкозу. Смесь ферментируется дрожжами высокого осмотического давления для преобразования глюкозы в смесь полиолов, таких как эритритол. Эритритол получается путем центрифугации и концентрации, кристаллизации и сепарации, а также сушки и уточнения. The industrial production process is starch → liquefaction → saccharification → glucose → fermentation with production strain → filtration → chromatographic separation → purification → concentration → crystallization → separation → drying → erythritol, with an average recovery rate of about 50% [15-16]. Метод микробной ферментации имеет преимущества мягких производственных условий и легкого управления. В настоящее время этот метод используется главным образом для крупномасштабного производства внутри страны и за рубежом. Отдельными ферментирующими микроорганизмами являются пищевые осмофильные дрожжи, такие как Candida, Trichosporum и Pichia.

3. Применение эритритола в пищевой промышленности

Свойства и функции эритритола привели к его использованию во многих областях. В фармацевтической промышленности он может использоваться в качестве фармацевтического покрытия и планшет, а в химической промышленности-в качестве теплоаккумулирующего материала и полимерного материала. Как новый вид подсластителя, он широко используется в пищевой промышленности.

3.1 приправы

Промышленность по производству приправ находится на относительно зрелом и стабильном промышленном уровне, и основное внимание в ней уделяется выбору ингредиентов. Разработка и исследования функциональных приправ-лений стали тенденцией развития промышленности. Чжоу сию и др. [17] использовали молоко, яйца, низкоглютеновую муку и т.д., чтобы заменить жир, и эритритол, чтобы заменить сукроуз, чтобы сделать низкосахарный зеленый чай крем соус. Оценивались сенсорное качество, стабильность хранения и реологические свойства готовой продукции. Было установлено, что соус с добавлением сахара спирта распространяется лучше, имеет однородную и деликатную текстуру, и может поддерживать стабильность хранения продукта.

3.2 конфеты

Эритритол имеет низкую калорию и высокую сладость, всего 1,7 дж · г -1, почти ноль калорий и 70% сладости sucrose. Это экономично с точки зрения сладости и калорий; Очень переносимые, не способные вызывать желудочно-кишечный дискомфорт; Не стимулирует секрецию инсулина и не повышает уровень сахара в крови, поэтому он является дружественным для больных диабетом; Может предотвратить кариес, так что это дружественно для детей; Кроме того, он обладает высокой теплостойкостью и кислотной устойчивостью, поэтому браунинг и разложение можно избежать во время производства конфет. Ян юанжи и др. [18] сообщили, что использование эритритола в жевательной резинке может сократить калории примерно на 85%, а в шоколаде — примерно на 30%. Ли вэньчжао и др. [19] использовали эритритол и мальтитол для приготовления твердых конфет и обнаружили, что они не разлагаются и не меняют цвет при высоких температурах 200 градусов. Yu Limei et al. [20] обнаружили, что употребление эритритола может способствовать распространению бифидобактерий бифидум и уменьшить калорийность шрифта.

3.3 хлебобулочные изделия

Эритритол имеет характеристики низкой гигроскопичности, может предотвратить влажность, и может продлить срок годности и срок годности пищи; Он может уменьшить калории и координировать текстуру в хлебобулочных изделий; Это может улучшить функциональные свойства некоторых белков, чтобы обеспечить пористость и мягкость выпечки товаров. Добавление эритритола в продукты Oreo не только снижает калории, но и добавляет освежающую текстуру. Чжан вей и др. [21] добавляют эритритол к кукам, в результате чего продукт становится золотым по цвету, хрустящим по текстуре и имеет прекрасную структуру.

3.4 молочные продукты

Эритритол может защитить биологические макромолекулы в растворе, ингибировать денатурацию белка, а также повысить устойчивость протеиновых эмульсий. Le Yuan Tongyu et al. [22] обнаружили, что если соотношение массы адвантама к эритритолу 1:70, то афтевкус адвантама может быть в значительной степени разрешен, а получаемый йогурт может быть "уменьшен сахаром", сохраняя при этом текстуру, аналогичную той, что йогурт изготовлен только с сахарозом. Тан Yuxia et al. [23] использовали эритритол, чтобы сделать йогурт, и готовый продукт подходит для тучных и диабетических людей, сохраняя при этом первоначальный вкус и текстуру йогурта в максимально возможной степени.

3.5 напитки и напитки

Эритритол может удалить и ингибировать производство свободных радикалов, и имеет антиоксидантные свойства. Гао шэнджун и др. [24] добавляют эритритол к лимонным соковым напиткам, чтобы улучшить вкус напитка и защитить витамины в напитке от разложения, продлевая срок годности. Ван Дан и др. [25] используют морковь в качестве сырья и добавляют эритритол, чтобы сделать функциональный напиток, который не только обеспечивает освежающий вкус, но и повышает стабильность ингредиентов. Также сообщалось, что эритритол может способствовать связывания молекул воды и молекул этанола, не только сокращая цикл ферментации, но и уменьшая специфический запах алкоголя и улучшая качество алкогольных напитков [26].

4. Выводы

Эритритол-это новый вид подсластителяЭто широко встречается в фруктах и овощах и в основном достигается путем микробной ферментации в промышленном производстве. Обладает характеристиками низких калорий и высокой толерантностью, оказывает положительное влияние на кишечную флору, не стимулирует секрецию инсулина, а также выполняет физиологические функции, такие как антиокисление и профилактика кариеса. В основном используется в пищевой промышленности в таких продуктах, как конфеты, хлебобулочные изделия, молочные продукты, напитки. С исследованиями теоретических знаний, процесс производства и извлечения эритритола постоянно совершенствуется, и сфера применения эритритола будет становиться все более и более широкой. Перспективы его применения весьма широки.

Ссылки на статьи

[1] Xiu X H. исследование процесса ферментации, разделения и экстракции эритритола [D]. Цзинань: шаньдунский институт легкой промышленности, 2011.

[2] ли к. в. эффективное производство эритритола [D]. Цзинань: технологический университет килу, 2015.

[3] Li Junlin, Guo Chuanzhuang, Wang Songjiang и др. Исследование свойств и применения эритритола [J]. Пищевые добавки китая, 2019, 30(10): 169-172.

[4]BERNT W O,BORZELLECA J F,FLAMM G.Erythritol: обзор биологических и токсикологических исследований [J]. Нормативная токсикология и фармакология,1996,24(2):191-197.

[5] уровни глюкозы и инсулина в сыворотке крови OKU T.Serum и баланс эритритола после перорального введения эритритола в здоровых предметах [J]. Европейский журнал клинического питания,1994,48(4):286-292.

[6] флинт н, гамбург н м, холбрук м, и др. влияние эритритола на эндотелиальную функцию у пациентов с сахарным диабетом 2 типа: экспериментальное исследование [J]. Диабетология,2014,51(3):513-516.

[7] сдерлинг е м., хиэтала-ленкери м. ксилитол и Эр-итритол уменьшает степень присоединения к пероральному стрептококку, производящему полисахариду [J]. Актуальная микробиология,2010,60(1):25-29.

[8]HONKALA S,RUNNEL R,SAAG M,et al.Effect of erythritol and xylitol on dental caries prevention in children[J]. Caries Research, 2014,48(5):482 — 490.

[9] петер д с, кауко м, эйно х и др. эритритол более эффективен, чем ксилитол и сорбитол, в управлении конечными точками гигиены полости рта [J]. Международный стоматологический журнал,2016,2016:9868421.

[10] европейский союз одобряет использование эритритола в напитках с низким содержанием калорий или без сахара [J]. Индустрия напитков, 2015, 18(5): 46.

[11] органическая сертификация подсластителей (stevia erythritol xylitol) в европейском союзе и США [J]. Индустрия напитков, 2016, 19(4): 79.

[12] Chen W, Liu X, Yang C, et al. Научно-исследовательский прогресс в области производства и применения эритритола в пищевой промышленности [J]. Пищевая промышленность, 2018, 39(2): 266 — 269.

[13]OTEY F H,SLOAN J W,WILNAM C A, et al.Erythritol and ethlenglycol from dial-dehyde крахмал [J]. Промышленное и прочее Инженерная химия,1961,53(4):267 — 268.

[14]SARAN S,MUKHERJEE S,DALAL J.High production of ery thritol from Candida sorbosivorans SSE-24 and its bitory eff ect on biofilm formation of Streptococcus mutans[J] Bioresource Technology,2015,198:31-38.

[15] сюй ин, ли цзинцзюнь, хе гоцин. Исследование прогресса эритритола и его применения в пище [J]. Пищевые добавки китая, 2005 (3): 92-95.

[16]GAO X L,SENEVIRATNE C J,LO E C M,et al.Novel и традиционные анализы в определении изобилия Streptococcus мутанов в слюне [J]. Международный журнал детской стоматологии, 2012,22(5):363 — 368.

[17] чжоу сию, ли сяньцай, ян ю и др. Влияние различных сахарных спиртов на характеристики качества зеленого чая custard соус [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2020, 41(4): 31 — 35.

[18] ян юанжи, ли фасаишен, шуай бин и др. Натуральный здоровый сахарный спирт: применение эритритола в низкокалорийных пищевых продуктах [J]. Китайские пищевые добавки, 2013 (1): 181-185.

[19] ли вэньчжао, у цзинь, лю сяоюй и др. Исследование характеристик эритритола и его твердых конфет [J]. Исследования и разработки в пищевой промышленности, 2017, 38 (4): 96 — 100.

[20] ю лимей, бай вейдун, ян мин и др. Разработка хрустящих конфет из сезам эритритола и оценка их эффективности [J]. Журнал Zhongkai University of Agriculture and Engineering, 2012, 25(3): 30-31.

[21] чжан вэй, чжу бейбэй, ван чао. Оптимизация поверхности ответа для эритритоловых cookies [J]. Сельскохозяйственные науки гуйчжоу, 2018, 46(7): 159 — 162.

[22] юантоню лею, юкун чэнь, гохуа ху. Соединение адвантама и эритритола и его применение в йогурте [J]. Пищевая промышленность, 2021, 42(5): 129 — 134.

[23] тан юся, ян хайцзюнь, ли фафа. Разработка низкотеплого йогурта с эритритолом [J]. Китайская молочная промышленность, 2011(11): 46-48.

[24] гао шенцзюнь, мао цзюнь. Исследование защитного воздействия эритритола на витамин с в лимонных соковых напитках [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2014, 35 (3): 49 — 51.

[25] ван д, лю дж., сяо п и др. Разработка функционального напитка с добавлением эритритола с использованием моркови в качестве сырья [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2009, 30(7): 74 — 77.

[26] Li Junlin, Guo Chuanzhuang, Wang Songjiang и др. Исследование свойств и применения эритритола [J]. Пищевые добавки китая, 2019, 30(10): 169-172.