Dans quel cas le Xylitol est-il utilisé?

Le Xylitol, également connu sous le nom de pentane-5-ol, est un cristal blanc ou poudre cristalline au goût sucré. Il est très soluble dans l’eau, légèrement soluble dans l’éthanol et le méthanol, avec un point de fusion de 92-96°C, un point d’ébullition de 216°C, et une valeur thermique de 16,72 kJ/g. Il absorbe la chaleur lorsqu’elle est dissoute dans l’eau, de sorte que la forme solide produit une agréable sensation de refroidissement en bouche. Le Xylitol est semblable au saccharose en douceur et en hygroscopicité. Il est absorbé par le corps sans effets secondaires après avoir été ingéré, et est largement utilisé. La demande sur les marchés nationaux et étrangers augmente de jour en jour. Par exemple, si le produit atteint la qualité pharmaceutique et est transformé en injection, la valeur ajoutée sera très élevée. Le Xylitol est un produit chimique à haute valeur pratique qui est produit en utilisant des méthodes de haute technologie qui utilisent globalement les déchets agricoles. La Chine est un grand pays agricole avec une abondance de matières premières pour la production de xylitol. La production annuelle de maïs à elle seule est de 70 millions de tonnes, et on peut en obtenir environ 10 millions de tonnes. Si toutes ces épis de maïs étaient utilisées pour produire du xylitol, 1 million de tonnes pourraient être produites. Le coût du produit est relativement bas, il est très concurrentiel, et il a la valeur de développement élevée.

Le Xylitol est une matière première chimique importante largement utilisée dans les industries chimiques, pharmaceutiques, alimentaires et autres. Il peut être utilisé pour produire des surfactants, des émulsifiants, des démulsifiants, des résines alkydes et des revêtements, et peut remplacer la glycérine dans l’industrie du papier et l’industrie de la défense nationale. C’est également une matière première pour l’industrie pharmaceutique pour fabriquer divers médicaments. Le métabolisme du xylitol dans le corps n’étant pas lié à l’insuline, il convient à la production d’aliments pour diabétiques. Au cours des dernières années, la demande du marché pour le xylitol a augmenté rapidement, avec une demande annuelle totale estimée à plus de 100 000 tonnes. Cependant, la Chine et#39; S la production annuelle actuelle de xylitol est inférieure à 2 000 tonnes et le prix de vente par tonne est aussi élevé que 25 000 yuans. Par conséquent, l’utilisation de déchets agricoles tels que les épis de maïs et les coquilles de coton pour produire du xylitol a une perspective extrêmement optimiste.

1 préparation de xylitol

Il existe trois méthodes de production de xylitol.

1.1 Extraction

Le Xylose est principalement extrait des tiges ou des pelures des plantes, puis le xylitol est produit à partir de Xylose.

1.2 synthèse chimique

Le principe de base est que les pentoses sont hydrolysées à l’acide pour obtenir du D-xylose, et que le D-xylose est hydrogéné sous catalyse au nickel pour obtenir du xylitol. Cette méthode présente un long flux de processus, des exigences élevées en matière d’équipement et une production dangereuse. La recherche la plus nouvelle consiste à obtenir l’hydrolysat de xylose en hydrolysant la bagasse ou les épis de maïs, et à électrolyser l’électrolyte pour réduire les produits de xylitol [1]. Le taux de conversion de xylose peut atteindre plus de 95,0%.

1.3 biosynthèse

Le principe de base de la méthode biologique est que le produit principal de l’hydrolyse des déchets agricoles tels que la paille, la bagasse et les épis de maïs est un hydrolysat contenant du xylose, puis le xylitol est obtenu par fermentation du xylose dans l’hydrolysat à l’aide de micro-organismes.

À l’heure actuelle, la fermentation du xylose pour produire du xylitol à partir du glucose est un point critique de la recherche, car le glucose est largement disponible et relativement peu coûteux. Cependant, on n’a trouvé dans la nature aucun micro-organisme capable de fermenter directement le glucose pour produire du xylitol. Une solution à ce problème est la méthode de fermentation mixte. Intégrer la voie qui catalyse laProduction de xylitol à partir du glucoseEn une seule souche de bactéries, et en utilisant cette bactérie d’ingénierie peut directement fermenter le glucose pour produire du xylitol. Cela peut non seulement réduire le nombre d’étapes de la réaction et simplifier le processus, mais aussi utiliser du glucose bon marché et facilement disponible comme substrat.

Actuellement, la production industrielle en Chine utilise principalement la synthèse chimique. La méthode de biosynthèse utilise l’enzyme réductase dans les micro-organismes pour produire du xylitol, qui peut effectivement réduire le coût de production du xylitol. La méthode de fermentation a non seulement le potentiel d’éliminer l’étape de purification du xylose, mais elle simplifie également l’étape de séparation du xylitol, ce qui en fait une méthode de production prometteuse. enzymatiqueSynthèse de xylitolRéalise une production continue et efficace grâce à l’équilibre métabolique du facteur coenzyme xylose réductase.

2 propriétés du xylitol

2.1 un intermédiaire dans le métabolisme des glucides

Xylitol est un intermédiaire normal dans le métabolisme des glucides dans le corps humain. Son métabolisme est différent de celui des sucres ordinaires. Xylitol peut être absorbé et utilisé par les membranes cellulaires sans l’aide de l’insuline après l’entrée dans le corps, et n’augmente pas la glycémie ou le glucose urinaire. Dans les 12 heures suivant la consommation de xylitol, 50% à 60% de celui-ci est oxydé en dioxyde de carbone et en eau, libérant la chaleur qui est utilisée par le corps. Entre 2% et 10% sont excrétés dans l’urine et les fèces, et 20% à 30% sont stockés dans le corps sous forme de glycogène ou d’autres produits intermédiaires, sans augmenter le taux de glycémie. Le Xylitol stimule également le pancréas à sécréter une petite quantité d’insuline. Des études ont montré que le xylitol peut être utilisé seul pour remplacer certains médicaments hypoglycémiants. Des essais cliniques à l’étranger ont montré que les diabétiques peuvent compléter leur corps avec du sucre en prenant 30g de xylitol mélangé dans de l’eau chaude ou ajouté à des aliments tels que le lait ou le lait de soja chaque jour. Les sucreries traitées au xylitol, le chocolat, les fruits secs et d’autres aliments peuvent non seulement soulager l’angoisse mentale des diabétiques qui ne peuvent pas manger de sucre ou de sucreries, mais aussi soulager les symptômes de la maladie, améliorer la force physique, réguler l’alimentation, et en même temps réduire la soif, la faim et la miction fréquentes.

2.2 propriétés Anti-caries

Selon l’enquête épidémiologique nationale sur la santé buccodentaire, la moitié de la population chinoise souffre de caries dentaires. La carie dentaire survient parce que les gens mangent souvent du saccharose ou des aliments riches en sucre. Le saccharose qui reste dans la bouche produit des substances acides sous l’action des bactéries, ce qui provoque la perte de minéraux, corrode et endommage les dents et forme des caries dentaires. Le Xylitol empêche la carie dentaire parce qu’il n’est pas fermenté par des bactéries dans la bouche pour produire des acides qui peuvent lixivier les minéraux des dents et causer la carie dentaire. Il ne fournit pas de nutriments pour la survie des bactéries et peut inhiber la croissance bactérienne. Des études ont montré que le xylitol peut prévenir la carie dentaire de 90% lorsqu’il est utilisé comme substitut du sucre dans les aliments sucrés [3].

2.3 comme source d’énergie

Le Xylitol peut être utilisé comme source d’énergie pour la nutrition parentérale4]. La nutrition parentérale est une solution équilibrée d’énergie, de nutriments et d’électrolytes qui peuvent fournir de l’énergie, des acides aminés et des sels inorganiques. Pour les patients, en particulier ceux après la chirurgie, le corps et#Le système endocrinien interne est perturbé et le métabolisme du glucose est affaibli. Par conséquent, lorsque la solution de glucose est injectée par voie parentérale, un nouveau système d’équilibre ne peut pas être établi immédiatement, ce qui provoque parfois des phénomènes indésirables tels que le coma, l’œdème et la déshydratation chez les patients. Remplacer le glucose par du xylitol comme source d’énergie peut éviter ces phénomènes indésirables. En outre, le xylitol peut favoriser la synthèse du glucose hépatique, améliorer le patient et#39; S la fonction hépatique, et a pour effet de prévenir la stéatose hépatique, d’augmenter les bifidobactéries et d’éliminer les corps cétoniques dans le sang. Xylitol est un intermédiaire normal dans le métabolisme humain, et ses fonctions physiologiques nécessitent des recherches plus poussées.

3 Applications de xylitol

En raison des caractéristiques ci-dessus de xylitol, il est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que la nourriture, la médecine et les produits chimiques.

3.1 Application dans l’industrie alimentaire

Le Xylitol est métabolisé dans le corps indépendamment de l’insuline, il est donc utilisé dans la production d’aliments pour diabétiques. Le Xylitol a un effet rafraîchissant dans la bouche et n’est pas fermenté par des bactéries pour produire de l’acide lactique dans la bouche. Ce n’est pas un bon milieu pour les micro-organismes et est donc non cariogène et peut être utilisé pour la fabrication de la gomme à mâcher. Le Xylitol présente des avantages uniques en tant que substitut du sucre. Le Xylitol ne subit pas la réaction de brunissement de Maillard lors de la transformation des aliments due à la chaleur, car contrairement aux sucres, il n’a pas de groupe aldéhyde et ne réagit pas avec les acides aminés pour assommer la couleur des aliments. Le Xylitol n’est pas affecté par la levure et les bactéries, ne cause pas de moisissure et peut prolonger la durée de conservation des aliments. Par conséquent, le xylitol est largement utilisé dans des produits tels que le chewing-gum, le chocolat, les boissons et les bonbons [4-5].

3.1.1 Application dans le chewing-gum

Le Xylitol a la même douceur que le saccharose et peut prévenir la carie dentaire. Le chewing-gum populaire sans sucre dans le monde est maintenant produit en remplaçant le saccharose par des alcools de sucre tels que le xylitol.

3.1.2 Application dans les produits de chocolat

Le Xylitol peut remplacer le saccharose dans les produits de chocolat. La matière première xylitol doit être une poudre finement moulue. Ce type de chocolat, qui remplace le saccharose par du xylitol, convient aux diabétiques.

3.1.3 Application dans les boissons

Dans les boissons vitaminées faites avec un mélange complexe d’édulcorant de xylitol, de maltitol, de sucre et de fructose, le xylitol améliore principalement la douceur et donne une sensation de refroidissement à la boisson, tandis que le maltitol donne à la boisson un sentiment de qualité. L’utilisation de xylitol dans les boissons contrôle la teneur en calories et stabilise l’efficacité des vitamines.

3.1.4 dans l’application de bonbons doux comestibles

Des édulcorants tels que le cyclamate et le xylitol sont utilisés pour remplacer le saccharose dans la production de bonbons de fibres alimentaires. Les bonbons à fibres alimentaires sont fabriqués à partir de chitosan et de poudre de konjac en tant qu’ingrédients de fibres alimentaires, et de cyclamate et de xylitol en tant qu’édulcorants, selon un certain processus. Ils ont un bon goût et une couleur naturelle, sont entiers, dodus, délicats et ont un goût aigre-sucré.

3.2 Application dans l’industrie pharmaceutique

Le Xylitol peut réduire la transaminase et est un bon médicament pour traiter le diabète et protéger le foie. Il a pour effet de compléter les calories, d’améliorer le métabolisme du sucre, de ne pas augmenter la charge de sucre, et d’éliminer la cétonémie. Le Xylitol est non seulement métabolisé dans le corps humain sans insuline, mais favorise également la sécrétion d’insuline.

Par conséquent, le xylitol est un bon complément nutritionnel et un traitement adjuvant pour les diabétiques. Il peut augmenter la force physique des diabétiques, soulager les symptômes tels que la faim, la consommation accrue d’alcool, de manger et d’uriner, et réduire la posologie d’insuline et d’autres médicaments hypoglycémiques. Il inhibe également les bactéries buccales et prévient la carie dentaire. Il est utilisé dans l’industrie pharmaceutique pour fabriquer divers médicaments. Il y a 36 millions de patients diabétiques en Chine, et l’émergence du xylitol est sans aucun doute une bonne nouvelle. En outre, il peut augmenter le glycogène dans le foie, réduire les transaminases, améliorer la fonction hépatique et protéger le foie. Xylitol a un fort effet anti-cétone. L’injection intraveineuse de xylitol a un bon effet thérapeutique sur les patients avec des corps cétoniques et est un supplément de calories pour ces patients. Xylitol peut inhiber la croissance de la graisse corporelle, de sorte que l’utilisation à long terme de Xylitol peut avoir un effet de perte de poids. L’ajout de xylitol aux anesthésiques pendant la chirurgie peut jouer un rôle que le glucose ne peut pas jouer. Le Xylitol a de nombreuses autres applications dans le domaine médical qui attendent d’être approfondies.

3.3 Applications dans l’industrie chimique

Le Xylitol peut être utilisé pour produire des tensioactifs aux propriétés antibactériennes; Dans l’industrie des résines synthétiques, il est utilisé pour produire diverses résines alkydes; Dans l’industrie du tannage du cuir, le xylitol réagit avec le phénol, le formaldéhyde, l’acide phosphorique, etc., pour produire un agent de tannage du cuir incolore avec une bonne solubilité dans l’eau et des propriétés de tannage, et est stable pendant le stockage, ne s’oxyde ni ne s’asfonce, et est utilisé pour bronzer le cuir blanc. Le Xylitol peut remplacer la glycérine et est utilisé dans la fabrication du papier, les produits chimiques quotidiens et l’industrie de la défense. Il peut être nitrifié pour produire des substances explosives; Il peut réagir avec des acides gras synthétiques pour produire des plastifiants non volatils; Le xylitol lui-même a également des effets émulsionnants, dispersants, antimoussant et autres; Il a une meilleure résistance à la chaleur et à la corrosion que l’hexanol, et est un émulsifiant important avec de bonnes perspectives d’application. À mesure que l’application industrielle du xylitol augmente et que la production se développe, la demande de xylitol augmentera considérablement.

3.3.1 Application dans l’industrie des matières plastiques

Le Xylitol et les acides gras à 5 à 9 atomes de carbone peuvent être estérifiés pour produire des plastifiants résistants à la chaleur. Les produits ont une haute teneur en triester et une bonne compatibilité, et peuvent être utilisés dans les semelles, les films agricoles, le cuir artificiel, les matériaux de câble, etc. La résine de polyéther est un nouveau type de polymère, qui est la matière première principale pour les plastiques de mousse, le caoutchouc, les adhésifs, etc. Le Xylitol peut être utilisé comme agent de départ pour produire du polyéther, qui est une matière première de base pour la synthèse ultérieure des plastiques en mousse rigide. Le Xylitol peut être utilisé comme additif dans les câbles en PVC pour améliorer les propriétés d’isolation.

3.3.2 Application dans l’industrie des peintures et des revêtements

La résine alkyde est une matière première importante pour les peintures synthétiques avec de bonnes performances, polyvalence et prix bas. Cependant, la préparation de cette matière première consomme une grande quantité de glycérine et d’huile comestible. L’utilisation de xylitol, qui a la caractéristique de cinq groupes hydroxyle, comme substitut peut économiser beaucoup de glycérine et d’huile comestible. Le Xylitol et l’huile de tall peuvent être utilisés pour faire de meilleures peintures de couleur foncée.

3.3.3 Application dans les agents tensio-actifs

Les tensioactifs sont une industrie émergente, avec de grands volumes utilisés. Ils sont des auxiliaires chimiques importants dans les secteurs de la chimie, du pétrole, de l’industrie légère, de l’alimentation, de la pharmacie et du textile. Ils jouent un rôle important dans la promotion des réactions, l’amélioration des performances et l’amélioration de la qualité. Alcool polyhydrique les tensioactifs non ioniques tels que les esters d’acides gras sorbitaniques sont principalement synthétisés à partir du sorbitol. Le Xylitol et le sorbitol sont des alcools polyhydriques aux propriétés physiques et chimiques très similaires. Par conséquent, le xylitol peut également être utilisé pour produire les substances susmentionnées de la même manière que le sorbitol, et comme le sorbitol, il est également un tensioactif non ionique.

3.4 Application dans le dentifrice

À l’heure actuelle, le xylitol est principalement utilisé dans la gomme à mâcher, et la technologie est relativement mature. La gomme à mâcher peut prévenir efficacement la carie dentaire. Ces dernières années, le xylitol a commencé à être utilisé dans le dentifrice. Le Xylitol est utilisé dans le dentifrice de la manière suivante:

(1) Xylitol seul: comme le Xylitol a beaucoup de caractéristiques similaires à la glycérine et au sorbitol, il peut être employé comme agent mouillant et mélangé bien avec d’autres ingrédients dans le dentifrice pour obtenir un bon effet anti-caries.

(2) Xylitol et fluorure mélangés: le Xylitol et le fluorure ont tous deux pour fonction de prévenir la carie dentaire, mais leurs mécanismes d’action sont différents. Les mélanger ensemble peut mieux prévenir l’apparition de la carie dentaire.

③ Xylitol et la phytothérapie chinoise sont utilisés ensemble. La phytothérapie chinoise a généralement des fonctions uniques, telles que soulager la douleur, anti-inflammatoire, hémostatique et protéger les gencives. Le Xylitol mélangé à la phytothérapie chinoise dans le dentifrice peut non seulement prévenir la carie dentaire, mais également protéger les gencives et d’autres fonctions, ce qui est plus propice à la santé buccodentaire et dentaire.

4 Conclusion

L’industrie de xylitol est une nouvelle industrie, et le développement et la recherche de xylitol vient de commencer ici et ailleurs. Xylitol a un large éventail d’applications, une demande croissante et une valeur élevée. La production de xylitol à partir de déchets agricoles a de bonnes perspectives de développement. La Chine est un grand pays agricole avec des matières premières abondantes et facilement accessibles, ce qui lui donne un bon avantage pour le développement. Avec le développement de China&#La recherche et le développement de nouvelles applications du xylitol sont devenus à la mode, et sa valeur et son potentiel d’application seront mieux reflétés. Les perspectives de production, de vente et de développement du xylitol sont très larges.

Références:

[1] Huang Yuxiu. Procédé de Production de xylitol par électrodialyse [J]. Applied Chemistry, 1997, 14(6): 105-106.

[2] vous Xin. Xylitol et ses fonctions [J]. Food Industry Science and Technology, 2003, 24(8): 87-88.

[3] Wang Guanbin, Wang Chengfu. Édulcorant fonctionnel xylitol [J]. Chinese Food and Nutrition, 2005, (10): 28-29.

[4] Cui Fushun, Li Chunhua, Zhou Liping. Fonctions physiologiques du xylitol et son application dans l’industrie alimentaire [J]. Journal of Yanbian University (Agriculture), 2003, 25(4): 298-300.

[5] Ma Peizhong, Xu Jinmu, Han Weicheng. Production et application de xylitol [J]. Henan Science and Technology, 1997, (4): 16-17.

[6] Huang Jing. Synthèse, application et perspectives de marché du xylitol [J]. Chemical Technology and Development, 2003, 32(3): 12-15.

[7] Xiang Xiaoli, Chen Tian' è. Les procédés de préparation et les applications d’alcools de sucre [J]. Hubei Chemical Industry, 2002, (2): 27-28.

[8] Zhang Jinyuan, Luo Li. Une brève discussion sur l’application du xylitol dans l’industrie des dentifrices [J]. Toothpaste Industry, 2005, (4): 29-30.