De quoi est fait l’érythritol?

L’érythritol est un édulcorant de remplissage sans calories. On le trouve dans les fruits et légumes tels que les poires, les raisins et les champignons, et en petites quantités dans les aliments fermentés tels que le vin, la bière, la sauce de soja et le saké. On le trouve également en petites quantités dans le sérum animal et les globes oculaires. Sa douceur est équivalente à 70% de saccharose, et sa douceur est pure et propre sans arrière-goût. L’érythritol a un degré élevé de tolérance digestive. Comparé à d’autres polyols, il est rapidement absorbé dans l’intestin grêle et rapidement digéré par le corps dans les 24 heures. Par conséquent, lors de la consommation d’aliments contenant de l’érythritol, il est peu probable qu’il y ait une consommation excessive de polyols, ce qui peut causer une diarrhée légère. En outre, l’érythritol peut inhiber les bactéries nocives dans la bouche, réduire la plaque dentaire, prévenir la carie dentaire et améliorer la santé buccodentaire, il est donc très populaire auprès des consommateurs. Cet article décrit les excellentes propriétés de l’érythritol et se concentre sur son application dans l’industrie alimentaire, dans le but de fournir une base théorique et de référence pour la recherche sur l’application de l’érythritol.

1 érythritol

1.1 Structure et propriétés physiques et chimiques

Erythritol, nom scientifique 1,2,3,4-butanetetrol, formule moléculaire C4H10O4, poids moléculaire 122,12, Figure 1 montre sa formule structurelle. La structure moléculaire est symétrique et appartient au racémique - méso-érythritol [1]. Son point de fusion est de 118 à 120 °C, son point d’ébullition est de 329 à 331 °C, sa densité est de 1451 g·cm-3 et ses conditions d’entreposage sont de -20 °C [2]. L’érythritol est un cristal blanc inodore à faible hygroscopicité et à solubilité modérée dans l’eau. Il a les caractéristiques d’être résistant à la chaleur et aux acides et d’avoir une pression osmotique élevée de la solution [3].

1.2 fonctions physiologiques

1.2.1 faible teneur en calories

L’érythritol a un faible poids moléculaire, est facilement absorbé dans l’intestin grêle et la majeure partie entre dans la circulation sanguine. En raison du manque de systèmes enzymatiques pertinents dans le corps humain, l’érythritol qui pénètre dans la circulation sanguine ne peut pas être métabolisé et absorbé par le corps, et est excrété du corps par l’urine. Par conséquent, l’érythritol a très peu de calories.

1.2.2 haute tolérance

L’érythritol a une tolérance très élevée. La tolérance des hommes est de 0,68 g·kg-1 et celle des femmes est de 0,80 g·kg-1. Pour une femme de 50 kg, la tolérance est de 40 g· j-1; La tolérance des animaux est de 18 à 20 g·kg-1 p.c. [4]. La tolérance est 2 à 3 fois celle du xylitol, du lactitol, du maltitol et de l’isomaltitol, et 3 à 4 fois celle du sorbitol et du mannitol.

1.2.3 il a un effet positif sur la flore intestinale

Le corps humain ne disposant pas des enzymes nécessaires, 90% de l’érythritol ingéré est excrété et 10% pénètre dans le gros intestin. Des études ont révélé que l’érythritol n’est pas facilement fermenté par la flore intestinale dans le gros intestin, et l’érythritol peut augmenter les acides gras à chaîne courte produits par la flore intestinale. Les acides gras à chaîne courte présents dans l’intestin ont un effet positif sur l’intestin et sur la santé humaine en général. Par conséquent, on suppose que l’érythritol a un effet positif sur la flore intestinale.

1.2.4 ne stimule pas la sécrétion d’insuline, provoquant des fluctuations de la glycémie

Des Tests sur des personnes en bonne santé et des personnes souffrant d’intolérance au glucose (pré-diabète) ont montré qu’après la prise d’érythritol, l’indice glycémique et l’indice d’insuline sont tous deux de 0,2, sans presque aucun effet, tandis que les autres alcools de sucre ont presque tous pour effet d’augmenter la glycémie et de stimuler la sécrétion d’insuline. Parmi eux, l’indice glycémique du maltitol est aussi élevé que 52, et l’indice glycémique du xylitol est d’environ 15, qui sont tous deux significativement plus élevés que celui de l’érythritol [5].

1.2.5 effet antioxydant

Des tests sur des animaux ont montré que l’érythritol a un effet antioxydant chez les rats diabétiques, en récupérant et inhibant de manière significative les radicaux libres et en protégeant les vaisseaux sanguins endommagés par l’hyperglycémie. Des études ont montré que 24 patients diabétiques de type 2 qui consommaient 36 g d’érythritol par jour avaient une meilleure fonction des vaisseaux sanguins et un risque réduit de maladie cardiaque [6].

1.2.6 prévention de la carie dentaire

Les bactéries nuisibles dans la bouche peuvent métaboliser le sucre et libérer des acides au cours du processus, qui corrodent l’émail dentaire. Les alcools de sucre ne peuvent pas être métabolisés par les bactéries buccales. Certaines études ont constaté queÉrythritol et xylitolPeut directement inhiber la croissance des bactéries orales, et que l’érythritol est plus efficace que le xylitol et le sorbitol dans la prévention de la carie dentaire [7-9].

1.3 sécurité et réglementation

L’érythritol est sans danger en tant qu’ingrédient alimentaire, comme l’ont démontré de nombreuses études de sécurité sur les humains et les animaux, y compris l’alimentation animale à court et à long terme, la reproduction par multigénération et les études de tératologie. Le Japon, les États-Unis et l’Australie ont approuvé l’érythritol comme ingrédient dans les aliments dès 2000; L’union européenne a approuvé l’ajout de l’érythritol aux boissons en 2015 [10] et l’ajout de l’érythritol aux aliments biologiques l’année suivante [11]; Le Canada a approuvé l’ajout de l’érythritol à certaines boissons gazeuses en 2016. En Chine, GB 2760-2011 stipule que l’érythritol peut être utilisé dans toutes sortes d’aliments en quantités appropriées selon les besoins de production.

2 Production d’érythritol

L’érythritol a une structure moléculaire symétrique et existe sous la forme d’un racémate, de sorte que l’étape de l’élimination de l’isomère correspondant peut être omise pendant le processus de production. Il existe actuellement deux méthodes principales pour produire de l’érythritol: la synthèse chimique et la fermentation biologique.

2.1 synthèse chimique

Il existe deux méthodes principales de synthèse chimique. L’une utilise de l’amidon ou de la cellulose comme matière première, et l’autre utilise de l’acide iodique élevé pour traiter la matière première avec de l’acide et de l’alcali pour obtenir de l’amidon à haute teneur en aldéhyde. Le Nickel est utilisé comme catalyseur, et l’érythritol et d’autres dérivés sont obtenus par hydrogénation et réduction à haute température et pression [12]. Cette méthode produit de l’éthylène glycol, et le taux de récupération du produit est faible. Une autre méthode consiste d’abord à utiliser le peracétylène et le formaldéhyde pour préparer le 2-butène-1,4-diol, puis à laisser le butène-1,4-diol réagir avec le peroxyde d’hydrogène, puis à ajouter un catalyseur, du nickel, et un désactivateur, l’ammoniac, à une solution aqueuse. L’hydrogène est passé à environ 0,5 MPa pour obtenir l’érythritol et ses dérivés [13]. Cette méthode a des exigences élevées en matière de production, une pollution grave et des difficultés à contrôler la sécurité des produits [14]. Les deux méthodes de synthèse chimique ci-dessus sont influencées par les changements de pression osmotique au cours de la production, la production d’alcools polyhydriques et des facteurs environnementaux externes tels que l’oxygène et la température.

2.2 méthode de fermentation microbienne

La méthode de fermentation biologique utilise l’amidon comme matière première, et utilise des enzymes telles que l’amylase et la glucoamylase pour digérer enzymatiquement la matière première en glucose. Le mélange est fermenté avec de la levure à haute pression osmotique pour convertir le glucose en un mélange de polyols tels que l’érythritol. L’érythritol est obtenu par centrifugation et concentration, cristallisation et séparation, et séchage et raffinement. Le processus de production industriel est amidon → liquéfaction → saccharification → glucose → fermentation avec souche de production → filtration → séparation chromatographique → purification → concentration → cristallisation → séparation → séchage → érythritol, avec un taux de récupération moyen d’environ 50% [15-16]. La méthode de fermentation microbienne présente les avantages de conditions de production douces et de contrôle facile. À l’heure actuelle, cette méthode est principalement utilisée pour la production à grande échelle ici et ailleurs. Les microorganismes fermentants sélectionnés sont des levures osmophiles de qualité alimentaire, telles que Candida, Trichosporum et Pichia.

3. L’application de l’érythritol dans l’industrie alimentaire

Les propriétés et les fonctions de l’érythritol ont conduit à son utilisation dans de nombreux domaines. Dans l’industrie pharmaceutique, il peut être utilisé comme un revêtement pharmaceutique et excipient de comprimés, et dans l’industrie chimique, il peut être utilisé comme matériau de stockage de chaleur et matériau polymère. En tant que nouveau type d’édulcorant, il est largement utilisé dans l’industrie alimentaire.

3.1 Condiments

L’industrie des condiments a un niveau industriel relativement mature et stable, et l’accent des produits est mis sur la sélection des ingrédients. Le développement et la recherche de condiments fonctionnels est devenu une tendance de développement de l’industrie. Zhou Siyu et al. [17] ont utilisé du lait, des œufs, de la farine à faible teneur en gluten, etc. pour remplacer la graisse, et de l’érythritol pour remplacer le saccharose pour faire de la sauce à la crème de thé vert à faible teneur en sucre. La qualité sensorielle, la stabilité de stockage et les propriétés rhéologiques du produit fini ont été évaluées. Il a été constaté que la sauce additionnée d’alcool de sucre s’étalait mieux, avait une texture uniforme et délicate, et pouvait maintenir la stabilité de stockage du produit.

3.2 bonbons

L’érythritol a une faible teneur en calories et un goût sucré élevé, avec seulement 1,7 J·g-1, presque zéro calories et 70% du goût sucré du saccharose. Il est rentable du point de vue de la douceur et des calories; Hautement tolérable, peu susceptible de causer un inconfort gastro-intestinal; Ne stimule pas la sécrétion d’insuline ou n’augmente pas le sucre dans le sang, il est donc amical pour les patients diabétiques; Peut empêcher la carie dentaire, il est donc amical pour les enfants; Et il a également une résistance élevée à la chaleur et aux acides, de sorte que le brunissement et la décomposition peuvent être évités pendant la production de bonbons. Yang Yuanzhi et al. [18] ont rapporté que l’utilisation de l’érythritol dans le chewing-gum peut réduire les calories d’environ 85%, et dans le chocolat d’environ 30%. Li Wenzhao et al. [19] ont utilisé de l’érythritol et du maltitol pour fabriquer des bonbons durs et ont constaté qu’ils ne se décomposaient pas et ne changeaient pas de couleur dans des conditions de température élevées de 200 °C. Yu Limei et al. [20] ont constaté que la consommation d’érythritol peut favoriser la prolifération de Bifidobacterium bifidum et réduire la valeur calorique du fondant.

3.3 produits de boulangerie

L’érythritol a les caractéristiques d’une faible hygroscopicité, peut empêcher l’humidité et peut prolonger la durée de conservation et la durée de conservation des aliments; Il peut réduire les calories et coordonner la texture dans les produits de boulangerie; Il peut améliorer les propriétés fonctionnelles de certaines protéines pour assurer la porosité et la douceur des produits de boulangerie. L’ajout d’érythritol aux produits Oreo réduit non seulement les calories, mais ajoute également une texture rafraîchissante. Zhang Wei et al. [21] ont ajouté de l’érythritol aux biscuits, et le produit obtenu était de couleur dorée, de texture croustillante et avait une structure fine.

3.4 produits laitiers

L’érythritol peut protéger les macromolécules biologiques en solution, inhiber la dénaturation de protéine, et améliorer la stabilité des émulsions de protéine. Le Yuan Tongyu et al. [22] ont constaté que lorsque Le rapport massique d’advantame à l’érythritol est de 1:70, l’aftertaste d’advantame peut être largement résolu, et Le yogourt produit peut être «réduit en sucre» tout en conservant une texture semblable à celle du yogourt fait avec seulement du saccharose. Tan Yuxia et al. [23] ont utilisé l’érythritol pour faire du yogourt, et le produit fini convient aux personnes obèses et diabétiques tout en maintenant la saveur et la texture originales du yogourt dans la plus grande mesure possible.

3.5 boissons

L’érythritol peut éliminer et inhiber la production de radicaux libres, et a des propriétés antioxydantes. Gao Shengjun et al. [24] ont ajouté de l’érythritol aux boissons à base de jus de citron pour améliorer le goût de la boisson et protéger les vitamines de la boisson contre la décomposition, ce qui allonge la durée de conservation. Wang Dan et al. [25] ont utilisé la carotte comme matière première et ont ajouté de l’érythritol pour faire une boisson fonctionnelle, ce qui a non seulement assuré un goût rafraîchissant, mais a également amélioré la stabilité des ingrédients. Il a également été rapporté que l’érythritol peut favoriser la liaison des molécules d’eau et des molécules d’éthanol, non seulement en raccourcissant le cycle de fermentation, mais également en réduisant l’odeur particulière de l’alcool et en améliorant la qualité des boissons alcoolisées [26].

4 Conclusion

L’érythritol est un nouveau type d’édulcorantOn le trouve largement dans les fruits et légumes et on l’obtient principalement par fermentation microbienne dans la production industrielle. Il a les caractéristiques de faibles calories et une tolérance élevée, a un effet positif sur la flore intestinale, ne stimule pas la sécrétion d’insuline, et a également des fonctions physiologiques telles que l’anti-oxydation et la prévention des caries. Il est principalement utilisé dans l’industrie alimentaire dans des produits tels que les bonbons, les produits de boulangerie, les produits laitiers et les boissons. Avec la recherche des connaissances théoriques, le processus de production et d’extraction de l’érythritol est constamment amélioré, et le champ d’application de l’érythritol deviendra de plus en plus étendu. Ses perspectives d’application sont très larges.

Références:

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