L’érythritol est-il mauvais pour vous?

érythritol is a new functional sweetener that is widely found in fungi (such as mushrooms and seaweed), fruits and vegetables (such as cucumbers and grapes), and various fermented foods (such as beer and soy sauce), as well as in the body fluids and tissues of humans and animals (such as urine and blood) [1] [traduction]. Erythritol has been used in many industries such as food, chemical, pharmaceutical and cosmetics due to its excellent processing characteristics, such as thermal stability, acid and alkali resistance, and low moisture absorption, as well as its functional characteristics, such as low calorie, low side effects and non-cariogenic properties [2-3]. Currently, erythritol is produced mainly by microbial fermentation and chemical synthesis.

1. Les propriétés physiques et chimiques et les caractéristiques de fonction physiologique de l’érythritol

1.1. Les propriétés physiques et chimiques de l’érythritol

L’érythritol est un polyol naturel de quatre carbone avec le nom chimique 1,2,3,4-butanetetrol, la formule moléculaire C4H10O4 et le poids moléculaire relatif 122,12. Sa structure moléculaire est symétrique. L’érythritol ne contient pas de groupe réducteur d’aldéhyde dans sa structure moléculaire et possède des propriétés chimiques similaires à celles d’autres polyols [4].

L’érythritol a un goût sucré pur, et sa douceur est semblable à celle du saccharose. Sa douceur relative est de 70% à 80% celle du saccharose. Il est important de noter qu’il peut être utilisé en combinaison avec certains édulcorants à haute intensité, comme l’acésulfame potassium et l’aspartame, pour remplacer le saccharose dans les aliments. C’est un cristal blanc ou une poudre qui est facilement soluble dans l’eau. La solution aqueuse est un liquide incolore, transparent, non visqueux, presque sans hygroscopicité, même à 90% d’humidité de l’air. Le point de fusion de l’érythritol est de 118°C à 122°C. Il peut absorber beaucoup de chaleur lors de la dissolution, et la chaleur de dissolution dans l’eau peut être jusqu’à trois fois celle du glucose. Il peut être utilisé dans la fabrication d’aliments de refroidissement. L’érythritol est très stable à la fois aux acides et aux températures élevées. Des études ont montré que le taux de récupération de l’érythritol dans les aliments finis peut atteindre 100%, de sorte qu’il peut être utilisé dans les aliments cuits ou acides [5-7].

1.2 caractéristiques de la fonction physiologique

1.2.1 faible valeur calorique

Le conseil des ministrescaloric value of erythritol is about 1/10 that of sucrose. It is a non-metabolic low-calorie sugar alcohol. During metabolism, its small molecular weight allows it to be absorbed in the small intestine without being broken down, and then excreted from the body with the urine, without affecting body fat. Therefore, it can be used alone or in combination with other sweeteners to replace sucrose in the production of low-calorie foods. In addition, erythritol cannot be metabolized by the body' S système enzymatique, ne provoque pas de modifications de la glycémie et des niveaux d’insuline et n’a aucun effet sur le métabolisme du sucre. Par conséquent, il peut être utilisé pour développer des aliments adaptés aux patients obèses et diabétiques [8].

1.2.2 Anti-caries

The occurrence of dental caries is mainly due to the fermentation of the sugar substrate in the mouth by bacteria, especially Streptococcus mutans, which produces acid. This acid can destroy the enamel of the tooth through deionization, resulting in dental caries. Erythritol is difficult to be utilized by cariogenic bacteria in the mouth, and cannot be fermented by enzymes in the mouth to produce acid, so it has no effect on the teeth. Yang Qingling et al. reported that erythritol has a certain inhibitory effect on the fermentation of sugars by bacteria in the mouth [9].

1.2.3 favorise la prolifération des probiotiques

L’érythritol est non seulement difficile à utiliser par des bactéries dans la bouche, mais aussi par des bactéries dans l’intestin. Cependant, il a un effet prolifératif significatif sur le probiotique intestinal Bifidobacterium, qui à son tour améliore le corps et#39; S immunité.

1.2.4 propriétés antioxydantes

L’érythritol a une activité antioxydante, peut récupérer efficacement les radicaux libres dans le corps et a un bon effet inhibiteur sur la production de radicaux libres, aidant ainsi à prévenir les dommages vasculaires induits par l’hyperglycémie [10]. Il a été rapporté dans la littérature que l’érythritol réagit avec les radicaux libres pour former l’érythrose et l’érythritol [11-13]. Les résultats d’expériences zoologiques montrent également que l’érythritol a pour effet de protéger les cellules endothéliales [14].

1.2.5 haute tolérance

Selon la littérature, 80% de l’érythritol ingéré par le corps est absorbé dans l’intestin grêle, et très peu pénètre dans le gros intestin. De cette quantité, 50% est excrété avec les matières fécales, et très peu est retenu dans le gros intestin. Cela évite efficacement les effets secondaires de la diarrhée et des flatulences causées par des substances non absorbées. Par conséquent, l’érythritol est le plus tolérable des polyalcools [15]. De nombreuses expériences animales et cliniques ont également montré que l’érythritol est sûr et non toxique [16-17]. Des recherches menées par le centre de recherche en Sciences de la santé de l’université du Nebraska aux etats-unis montrent que l’apport sans danger d’érythritol chez l’homme est de 1 g/(kg de poids corporel ·d).

2 recherche sur le procédé de production de l’érythritol

A l’heure actuelle, les principauxmethods of producing erythritol powder are chemical synthesis and microbial fermentation. Chemical synthesis is a process in which sugars are hydrogenated under high temperature and pressure to produce erythritol. This method is fast and efficient, and is suitable for large-scale production. However, it also has disadvantages such as high energy consumption, high pollution, harsh reaction conditions, and insufficient product purity [18]. With the increasing maturity of the technology for producing erythritol by microbial fermentation, the fermentation method has shown a number of advantages over the chemical synthesis method, such as mild production conditions, low energy consumption, and environmental friendliness. Therefore, the application of microbial fermentation to produce erythritol has also become a current research hotspot.

2.1 synthèse chimique

Il existe actuellement deux méthodes principales de synthèse chimique: (1) utiliser la méthode de la périodate pour convertir l’amidon en amidon diallyle, puis l’oxyder pour obtenir de l’érythritol et d’autres dérivés; (2) préparer le 2-butène-1,4-diol à partir d’acétylène et d’alcool formaldéhyde, puis laisser réagir le butène-2,4-diol avec du peroxyde d’hydrogène, et mélanger sa solution aqueuse avec un catalyseur de chrome, ajouter l’inhibiteur de l’eau ammoniacale, et faire passer l’hydrogène gazeux sous une pression de 0,5 MPa pour effectuer une réaction d’hydrogénation pour obtenir de l’érythritol [19]. La méthode de synthèse chimique pour produire de l’érythritol est généralement en proie à des exigences élevées en matière de conditions, de pollution grave et de mauvaise sécurité des produits. Cependant, la méthode de fermentation microbienne ne présente pas ces inconvénients et est donc devenue la méthode de production la plus recherchée et appliquée.

2.2 méthode de fermentation microbienne

Au départ, l’érythritol était produit à partir de certaines moisissures ou levures par la biotechnologie. La méthode de fermentation microbienne consiste d’abord à digérer enzymatiquement des matières premières féculentes telles que le maïs ou le blé pour obtenir du glucose, puis à utiliser la fermentation de moisissures ou de levures hautement osmotiques pour obtenir un mélange de polyols tels que l’érythritol et le ribitol. Après filtration, concentration et raffinement, l’érythritol peut être obtenu. Comparée à la synthèse chimique, cette méthode présente les avantages de conditions de production douces et de respect de l’environnement [20]. À l’heure actuelle, tant au pays qu’à l’étranger, l’érythritol est produit à grande échelle par fermentation microbienne. Les microorganismes fermentants sont principalement des levures osmophiles de qualité alimentaire, telles que Candida lipolytica et Moniliella pllinis, et le rendement du produit est d’environ 50% [21-22].

3 Applications de l’érythritol

At present, the main Les champs d’application de l’érythritol incluent la nourriture, médecine et industrie chimique. Au cours des dernières décennies, avec l’amélioration de people' S niveau de vie et consommation#39; L’accent mis sur la sécurité alimentaire, la nutrition et la santé L’érythritol est favorisé dans l’industrie alimentaire en raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques et ses caractéristiques fonctionnelles [23-25].

3.1 production de confiserie

Avec l’augmentation des caries dentaires chez les enfants, de l’obésité et du diabète, l’industrie de la confiserie passe progressivement de produits traditionnels à des produits à faible teneur en sucre ou sans sucre. Cela a imposé des exigences plus élevées aux substituts du saccharose, et les propriétés de l’érythritol répondent bien à ces exigences [26]. Avec une valeur calorique de seulement 1,7 J/g, l’érythritol peut effectivement réduire les calories dans les aliments fabriqués, ce qui en fait un ingrédient idéal pour les sucreries à faible teneur en calories. Il a également une tolérance élevée, évitant les effets secondaires tels que les grignements intestinaux et la diarrhée. L’érythritol est non hygroscopique, semblable en apparence au sucre granulé, et peut directement remplacer le saccharose tout en maintenant le processus original. La stabilité thermique et acide de l’érythritol assure que le brunissement et la décomposition sont efficacement empêchés dans la production de bonbons durs. L’absorption de chaleur élevée de l’érythritol peut être utilisée dans la production de chewing-gum pour donner au produit une sensation de longue durée, rafraîchissante et rafraîchissante. Dans la production de confiserie, l’érythritol peut être utilisé seul ou en combinaison avec d’autres édulcorants pour produire des produits d’excellente qualité, et la texture et la durée de conservation des produits fabriqués sont les mêmes que celles des produits traditionnels.

3.2 produits de boulangerie

Based on the above characteristics of erythritol, it is also widely used in baked goods. The safe dosage of erythritol in the formulation of common baked goods such as cakes, cookies and biscuits can reach 10%, which not only reduces the caloric value of the product, but also extends its shelf life. Wei Zhencheng et al. reported that the combination of erythritol and maltitol can completely replace sucrose to produce low-calorie sugar-free baked goods [27].

3.3 boissons

En raison de sa stabilité dans un environnement acide, l’érythritol a été utilisé ces dernières années pour développer de nouvelles boissons hypocaloriques. Selon les rapports de Gao Shengjun et Gao Shengjun, l’érythritol peut effectivement améliorer la douceur, l’épaisseur et la douceur des boissons, tout en réduisant leur amertume. En outre, l’érythritol peut également prolonger la durée de conservation des boissons au lait fermentées en réduisant la quantité d’acide produite pendant le stockage [28-29].

3.4 condiments de Table

L’érythritol fournit non seulement une saveur, une structure cristalline et une densité similaires à celles du saccharose, mais présente également une bonne stabilité et une bonne fluidité en raison de la nature non hygroscopique de ses cristaux, ce qui le rend particulièrement approprié pour une utilisation en combinaison avec des édulcorants de haute intensité. Son utilisation dans les formulations de condiments de table peut améliorer la texture et la sensation en bouche tout en masquant les arrière-goûts indésirables.

4 Conclusion et perspectives

Erythritol is a new type of polyol sweetenerQui a d’excellentes caractéristiques de traitement et propriétés fonctionnelles. Il a été utilisé dans une variété d’industries, y compris alimentaire, chimique, pharmaceutique et cosmétique. Cet article présente brièvement les propriétés physiques et chimiques, les caractéristiques fonctionnelles et le processus de production de l’érythritol, et fournit un aperçu de son application dans l’industrie alimentaire, fournissant une référence scientifique pour son développement et son application.

Avec l’amélioration des personnes' S problèmes de santé sont devenus de plus en plus importants, ce qui a obligé les consommateurs à améliorer continuellement leur sensibilisation à la santé. Les consommateurs ont commencé à réduire leur consommation de sucre et d’aliments riches en calories, et ont une grande demande pour les produits de santé fonctionnels comme les produits sans sucre, à faible teneur en calories et pour la perte de poids. L’érythritol est un édulcorant naturel qui est connu comme un ingrédient «zéro», et il satisfait les consommateurs et#39; La recherche du goût et de la santé. Et parce que l’érythritol a un certain nombre de propriétés physiques et fonctionnelles uniques, il est largement utilisé dans les industries alimentaires, pharmaceutiques et chimiques. Par conséquent, dans les futures industries alimentaires et des produits de santé, l’érythritol sera un ingrédient sain indispensable.

La «recherche et développement de l’érythritol», un projet scientifique et technologique national clé au cours du dixième Plan quinquennal entrepris par l’institut national de recherche de la Chine sur l’alimentation; Industries de Fermentation et unités connexes, a réalisé des percées significatives dans la production d’érythritol par Fermentation microbienne. Les principaux paramètres techniques de la sélection des souches et du processus de production ont atteint le niveau international leader, et des essais pilotes ont été effectués. La méthode de fermentation microbienne utilise l’amidon comme matière première, ce qui présente les avantages d’une source riche de matières premières, un processus respectueux de l’environnement et une haute sécurité des produits. Cette méthode est devenue la méthode principale de production d’érythritol [30]. Avec l’amélioration continue de la technologie de fermentation microbienne, l’amélioration continue de la qualité du produit, et la réduction continue des coûts de production, l’érythritol produit sera plus compétitif.

Références:

[1] Jin Qirong, Jin Fengqiu. Développement et application de l’érythritol [J]. Amidon &; Amidon de sucre, 2002(3): 13-15.

[2] [traduction] MUNRO IC, BERNDT WO, BORZELLECA JF, et al. Erythritol: un résumé interprétatif des données biochimiques, métaboliques, toxicologiques et cliniques [J]. Food Chem Toxicol, 1998, 36(12): 1139-1174.

[3] vous Xin. La fonction et les perspectives de développement des applications industrielles des alcools de sucre [J]. China Food Additives, 2010(6): 45-52.

[4] Yang Libo, Zheng Zhiyong, Zhan Xiaobei. La Glycine et la proline favorisent la fermentation du glycérol par Yarrowia lipolytica pour produire de l’érythritol dans un environnement hyperosmotique [J]. Food and Fermentation Industry, 2013(12): 1-6.

[5] TOMASZEWSKA L, RYWINSKA A, MUSIAL I, et al. Effet de vitaminssource sur la biosynthèse de l’érythritol par Yarrowia lipolytica WratislaviaK1[J]. Opinion actuelle dans Biotechnology, 2011, 22(S1): S94-95.

[6] Yu Limei, Bai Weidong, Yang Min, et al. Développement de l’érythritol sésame soft candy et évaluation de son efficacité [J]. Journal of Zhongkai University of Agriculture and Engineering, 2012, 25(3): 30-31, 36.

[7] HARTOG GJ, BOOTS AW, BROUNS F, et al. L’érythritol est un antioxydant doux [J]. Nutrition, 2010, 26(4): 449-458.

[8] GEOFFREY LIVESEY. Potentiel pour la santé des polyols en remplacement du sucre, l’accent étant mis sur les propriétés glycémiques faibles [J]. Nutrition Research Review, 2003(16): 163-191.

[9] Yang Qingling, Lu Wei, Pei Pengfei, et al. Effet de l’érythritol sur la croissance et la production d’acide des principales souches cariogènes de Streptococcus et de fluororésistantes [J]. Chinese Journal of Microecology, 2012, 24(2): 139-141.

[10] Gao Shengjun, Mao Jun. étude sur l’effet protecteur de l’érythritol sur la vitamine C dans la boisson au jus de citron [J]. Food Industry Science and Technology, 2014(3): 49-51.

[11] Fang Hua, Li Hao. Le rôle du trehalose et de la protéine de choc thermique dans la tolérance au stress éthanol chez Saccharomyces cerevisiae [J]. Chinese Journal of Bioengineering, 2014, 34(6): 84-89.

[12] Chen Yibing, Tian Li, Song Ning. Progrès de la recherche sur les protecteurs de cryoconservation pour les globules rouges humains [J]. Chinese Journal of Blood Transfusion, 2015, 28(3): 338-341.

[13] Zhang Xiaoyan, Yun Xueyan, Liang Min. L’effet d’un film biodégradable contenant du trehalose sur la conservation et la protection des couleurs de la viande réfrigérée [J]. Food Industry Science and Technology, 2015, 36(8): 298-304.

[14] Yang YZ, Li F, Shuai B, et al. Application de l’érythritol, un alcool naturel de sucre sain, dans les aliments à faible énergie [J]. China Food Additives, 2013(1): 181-185.

[15] Jiang SQ, Ma L. développement et recherche de nouveaux produits de sucre amidon [J]. Food Industry Science and Technology, 2002, 22(3): 83-85.

[16] Fu Yong, Xu Caiju, Mao Guangming. Étude expérimentale sur la toxicité aiguë et la génotoxicité de l’érythritol [J]. Détection Research · Carcinogenesis · Teratogenesis · Mutagenesis, 2003, 15(1): 54-55.

[17] MMRRO I C. BERET W O, BORZELECA J F, et al. Erythritol: un résumé interprétatif des données biochimiques, métaboliques, toxicologiques et cliniques [J]. Food Chem Toxicology, 1998(36): 1139-1174.

[18] Fan J, Han Y, Zhou Z et al. Progrès de la recherche dans la production d’alcools de sucre par fermentation microbienne [J]. Food and Fermentation Science and Technology, 2013(3): 13-15.

[19] Liu J, Zhao X, Tian Y et al. Édulcorant hypocalorique érythritol [J]. Food and Fermentation Industry, 2007, 33(9): 132-135.

[20] Xu Ying, Li Jingjun, He Guoqing. Progrès de la recherche et application de l’érythritol dans l’alimentation [J]. China Food Additives, 2005(03): 92-96.

[21] SAVERGAVE LS, GADRE RV, VAIDYA BK, et al. Amélioration des souches et optimisation statistique des milieux pour une production accrue d’érythritol avec un minimum de sous-produits du mutant R23 de Candida magnoliae [J]. Biochemical Engineering Journal, 2011, 55(2): 92-100.

[22] GAO XL, cour de justice de SENVIRATNE, LO EC, et al. Essais nouveaux et conventionnels pour déterminer l’abondance de Streptococcus mutans dans la salive [J]. Int J Paediatr Dent, 2012, 22(5): 363-368.

[23] Zhang Yuhui, Duan Yingying, Zhao Wei et al. Recherche sur l’optimisation des conditions de conversion du trehalose [J]. Food Industry, 2014(30): 96-98.

[24] Teng Xiaohuan, Zhang Yinliang, Hu Xiaoming. L’effet du trehalose et du lactylate de stéaroyle de sodium sur la qualité du pain [J]. Food Science and Technology, 2015(1): 172-177.

[25] Xu Guofa, Chen Ping, Zhang Jianbo, et al. Détermination du changement de contenu de l’édulcorant érythritol dans les fluides intracellulaires et extracellulaires des cellules PC12 par RP-HPLC [J]. China Food Additives, 2016(1): 133-140.

[26] Liu Dan, Yin Xianfeng. Recherche de procédés sur la gelée fonctionnelle basse calorie d’ophiopogon japonicus [J]. Food Research and Development, 2014, 35(6): 63-65.

[27] Wei Zhencheng, Zhang Mingwei, Chi Jianwei et autres. Tendances et perspectives de développement de la Chine#39; S industrie de la boulangerie [J]. Food Research and Development, 2007, 28(11): 182-184.

[28] Gao Zhishan, Wei Huaisheng. Procédé de production d’une boisson à l’aubépine clarifiée fermentée à faible consommation d’énergie et sans alcool [J]. Food Research and Development, 2015, 36(13): 73-75.

[29] Gao Shengjun, Mao Jun. étude sur l’effet protecteur de l’érythritol sur la vitamine C dans la boisson au jus de citron [J]. Food Industry Science and Technology, 2014, 35(3): 49-52.

[30] Fan Guangsen, Zhu Siyue, Duan Shenglin, et al. Optimisation de la formulation de poudre de gelée zéro calorie basée sur la surface de réponse [J]. Food Industry Science and Technology, 2016(2): 296-306.