TÌM HIỂU VỀ NGUỒN GỐC, PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT, đặc ĐIỂM, ỨNG DỤNG CỦA ĐƯỜNG XYLITOL

Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM Viện Khoa Học Ứng Dụng BÀI TIỂU LUẬN Đề Tài: TÌM HIỂU VỀ NGUỒN GỐC, PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT, ĐẶC ĐIỂM, ỨNG DỤNG CỦA ĐƯỜNG XYLITOL Đức Phổ, Ngày 27 /11/ 2021 Mục Lục Phần 1: Mở Đầu I Nguồn Gốc Phần 2: Nội dung I Phương Pháp Sản Xuất .4 II Đặc Điểm III Ứng Dụng Phần 3: Kết Luận Phần 1: Mở Đầu I Nguồn Gốc - Xylitol ban đầu phát vào năm 1891 Emil Fischer (1852-1910), nhà hóa học người Đức đoạt giải Nobel Hố học năm 1902 cho cơng trình nghiên cứu đường chất purine.Xylitol hợp chất hữu rượu đường (đường lên men) có sẵn tự nhiên, khác với chất làm khác sorbitol, đường glucose phân tử xylitol có năm, thay sáu ngun tử cacbon, nhóm OH, cơng thức (CHOH)3 (CH2OH)2 - Xylirol tìm thấy với hàm lượng thấp loại mận, dâu tây, mâm xôi, loại rau súp lơ, bí ngơ, rau bina Hình Cấu trúc Xylitol Phần 2: Nội dung I Phương Pháp Sản Xuất - Xylitol loại đường Pentose có loại trái cây, rau (Mận, dâu tay, sup lơ, bí ngơ) Xylitol sản xuất phương pháp hóa học phương pháp cơng nghệ sinh học Tuy nhiên sản xuất theo phương pháp hóa học tốn kém, q trình sản xuất trãi qua nhiều công đoạn để tinh sản phẩm - Xylitol sản xuất dựa trình thủy phân xylose xúc tác Niken, nhiên trình đòi hỏi nhiều lượng nhiều chi phí Vì vậy, nghiên cứu q trình sản xuất xylitol theo phương pháp công nghệ sinh học loại nấm men từ chi Candida thay cho trình sản xuất phương pháp hóa học Các tế bào nấm men thông thường sử dụng hiệu trình lên men sản xuất xylitol Candida tropicalis Candida guilliermondii Hiện nay, thị trường xylitol giới chiếm từ 20-40 ngàn xylitol, mang lại giá trị kinh tế cao từ 90-340 triệu đô la năm (Van Wyk, 2001; Granstrom et al., 2007 a, b; Prakasham et al., 2009) - Việc sản xuất xylitol, chất xuất tự nhiên five-carbon polyalcohol, quan tâm tiềm sử dụng chất làm thực phẩm tự nhiên, chất giảm sâu chất thay đường để điều trị bệnh nhân tiểu đường Mặc dù không phổ biến Bắc Mỹ, xylitol sử dụng Đức, Switz erland nước Scandinavia chất tạo kẹo cao su, sơ la, bánh mì loại khác sản phẩm thực phẩm - Xylitol sản phẩm trung gian bình thường trình chuyển hóa bohydrat người động vật - Hiện tại, sản xuất quy mô lớn thực cách khử hóa chất D-xylose có nguồn gốc từ chất thủy phân gỗ bạch dương chất khác vật liệu giàu hemicellulose Hình 2: quy trình sản xuất xylitol thành kẹo II Đặc Điểm Xylitol (C5H12O5) Tên theo danh pháp UIPAC: (2S,4R)-pentane-1,2,3,4,5-pentol - Xylitol Polyol monosaccharide, loại rượu pentahydric thường sản xuất cách hydro xylose gốc hemicelluloses loại bạch dương, vỏ hạnh nhân bắp ngô Xylitol thường dạng tinh thể bột màu trắng không mùi, với hương vị dễ chịu Nó sử dụng ngày phổ biến chất làm thay có vai trị việc làm giảm phát triển sâu - Xylitol cung cấp khoảng 2,4 calo/gram Nhưng có phần hấp thụ chuyển hóa Số lượng hấp thụ khác tùy thuộc vào số lượng tiêu thụ phụ thuộc vào khác biệt thể - Xylitol có vị độ tương tự sucrose cung cấp 1/3 lượng calo khơng có dư vị khó chịu Nó nhanh chóng hòa tan tạo cảm giác làm mát miệng Xylitol làm ổn định pH thực phẩm, làm ổn định nhiệt hịa tan nhiều nước (64,2 g/100 ml) III Ứng Dụng - Trong thực phẩm bánh kẹo + Ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng xylitol công thức nấu ăn sản phẩm thực phẩm để cải thiện thời gian sử dụng, màu sắc hương vị thực phẩm Nó khơng làm giảm giá trị dinh dưỡng protein khơng trải qua phản ứng Millard + Nó sử dụng riêng biệt hay kết hợp với sản phẩm thay đường khác việc sản xuất sô cô la không đường, kẹo cao su, kẹo cứng, sô cô la, pastilles đồ khác cho bệnh nhân tiểu đường Kẹo pectin thạch sản xuất với kết hợp xylitol thủy phân tinh bột + Ứng dụng hàng đầu giới xylitol sản xuất kẹo cao su không đường, cung cấp nhanh chóng vị ngọt, hương vị tác dụng làm mát nhanh Do thuộc tính khô nhanh nên xylitol thường sử dụng cho hình thức áo đường kẹo cao su + Mặc dù xylitol sử dụng sản xuất kẹo cao su, chocolate, kẹo, kem loại đồ khác, nhiên số sản phẩm dung xylitol thay đường để tối ưu hóa vị ngọt, kết cấu tăng thời hạn sử dụng - Sản phẩm bánh mì + Các hương vị nướng đặc trưng kết loạt phản ứng hóa nâu khơng enzym tùy thuộc vào diện nhóm keto hay nhóm Aldo Vì việc bổ sung xylitol sản phẩm bánh mì tạo hương vị đặc trưng màu sắc nướng + Winkelhausen et al (2007) nghiên cứu khả sử dụng xylitol làm chất tạo lượng thấp bánh nướng, so sánh bánh Cookies làm với 100% đường xylitol với bánh Cookies làm từ glucose sucrose Thời gian lưu trữ từ 1-2 tuần cho thấy khơng có ảnh hưởng đáng kể đến kết cấu hương vị bánh Tuy nhiên, bảo quản tháng cho thấy tác động đáng kể đến kết cấu hương vị bánh cookies Bánh làm với sucrose cho thấy ý sau bảo quản tháng, bánh giịn mềm Bánh có chứa 50% xylitol cho thấy hương vị, màu sắc, kết cấu có giá trị cảm quan tối đa; Do xylitol thay lên đến 50% sản phẩm, bổ sung hàm lượng xylitol cao màu sắc kết cấu bánh trở nên cứng - Ngành cơng nghiệp dược phẩm + Xylitol sử dụng tá dược chất tạo nhiều chế phẩm dược Xi-rô ho, thuốc bổ, vitamin chế phẩm làm từ xylitol không bị lên men không bị hỏng nấm mốc Lý xylitol trơ mặt hóa học, khơng trải qua phản ứng Maillard phản ứng với tá dược thành phần hoạt động dược phẩm khác Dược phẩm làm từ Xylitol dùng cho trẻ em vào ban đêm sau đánh khơng có hại cho + Trong kem đánh răng, thay phần hoàn toàn sorbitol chất giữ ẩm, vị xylitol lớn nên cải thiện hương vị kem đánh (Pepper Olinger, 1988) Cũng có chứng việc sử dụng kem đánh chứa xylitol giảm vi khuẩn Streptococcus nước bọt (Svanberg Birkhed, 1995) Do hiệu ứng tổng thể tốt cho sức khỏe miệng, xylitol dùng sản phẩm chăm sóc miệng khác, nước súc miệng nước bọt nhân tạo (Featherstone et al., 1982) Hình 3: ứng dụng xylitol Hình 4: đường xylitol Phần 3: Kết Luận - Tiềm nguồn nguyên liệu để để sản xuất xylitol chất thải nông nghiệp; hiệu vấn đề an toàn xylitol xem xét để sử dụng loại thực phẩm khác nhau, dược phẩm y tế - Xylitol chất làm có nhiệt lượng thấp thu hút ý toàn cầu ứng dụng tiềm khác thực phẩm ngành dược phẩm Xylose chất liệu sử dụng để sản xuất xylitol phương pháp hóa học sinh học Sản xuất phương pháp hóa học có chi phí cao tiêu thụ nhiêu lượng Thủy phân xylan hemicellulosic thành xylose phương pháp hóa học sinh học phụ thuộc vào thông số liên quan đến sinh khối, thủy phân enzyme - Thủy phân sinh khối nông nghiệp phương pháp hóa học sinh chất ức chế tăng trưởng vi sinh vật mà cần phải xử lý, để loại bỏ chất ức chế tăng trưởng vi khuẩn, sử dụng phương pháp gồm vật lý, hóa học sinh học Hiệu quy trình loại bỏ phụ thuộc vào ngun liệu, loại q trình thủy phân, hóa chất, thành phần môi trường vi sinh vật sử dụng Tuy nhiên, kết hợp tất phương pháp thích hợp thường sử dụng - Nhiều nghiên cứu tiến hành để tìm lồi ví inh vật phân giải xylose kết luận Candida loài tốt việc sản xuất xylitol Sản xuất xylitol vi sinh vật bị ảnh hưởng thông số pH nhiệt độ - Xylitol sử dụng sản phẩm thực phẩm ví dụ bánh kẹo, sữa sản phẩm bánh mì Ngồi có tiềm tích hợp loại thuốc khác chẳng hạn xi-rô ho thuốc bổ cho bệnh nhân tiểu đường sức khỏe người nhận thức Khoảng hai phần ba xylitol hấp thụ chuyển hóa vi khuẩn đường ruột có tác dụng prebiotic cách sản xuất SCFAs làm hạ đường huyết, cholesterol triglyceride Do đó, trình sản xuất xylitol cần tìm hiểu chất vật liệu thủy phân, phương pháp thủy phân, phương pháp loại bỏ tác nhân gây ức chế, môi trường lên men sinh học việc kết hợp xylitol với loại thực phẩm khác Hơn cần nghiên cứu thêm hiệu việc trao đổi chất xylitol vấn đề sức khỏe TÀI LIỆU THAM KHẢO Wikipedia xylitol Tài liệu Công nghệ sản xuất xylitol phương pháp lên men 10 11 ... al., 1982) Hình 3: ứng dụng xylitol Hình 4: đường xylitol Phần 3: Kết Luận - Tiềm nguồn nguyên liệu để để sản xuất xylitol chất thải nơng nghiệp; hiệu vấn đề an tồn xylitol xem xét để sử dụng... việc kết hợp xylitol với loại thực phẩm khác Hơn cần nghiên cứu thêm hiệu việc trao đổi chất xylitol vấn đề sức khỏe TÀI LIỆU THAM KHẢO Wikipedia xylitol Tài liệu Công nghệ sản xuất xylitol phương... hemicellulose Hình 2: quy trình sản xuất xylitol thành kẹo II Đặc Điểm Xylitol? ?(C5H12O5) Tên theo danh pháp UIPAC: (2S,4R)-pentane-1,2,3,4,5-pentol - Xylitol Polyol monosaccharide, loại rượu